中国石油钻井技术的现状及需求

第一篇：中国石油钻井技术的现状及需求

中国石油钻井技术的现状及需求

【摘要】随着科学技术的发展，网络化、信息化的普及，中国的钻井技术也在不断的发展着。虽然五十年代后我国钻井技术已经有了显著的提高，但是与西方发达国家相比仍然处在较低水平。如何提高钻进技术，改变钻井技术的现状，满足现代化钻井技术的需求，已经成为石油钻井领域值得思考的问题。

【关键词】中国石油；钻井技术；现状；需求

0 引言

石油钻井技术是一项很难的技术，在石油开采中的波折很多，但是相应的也取得了一些成就。我国采用科学钻井技术是在五十年代初，从那时起，我国石油开采技术就取得了显著的成就，并成为世界上使用钻井技术第二大国，但是我国的钻井技术与发达国家相比，仍比较逊色。再加上受我国地形条件的限制，更加剧了石油钻井工程的难度。如何改进石油钻井技术，加快石油开采的进程，已经成为石油开采业关注的重点。

1中国石油钻井技术概况

五十年代的时候，我国就发展了喷射式钻井技术、丛式井钻井技术及高效钻头技术、井控技术、保护油气层技术等先进技术。然而这些只是些单一的技术。二十世纪八十年代到至今一直采用的都是科学的钻井技术。随着科学技术的发展，及网路化、智能化的发展，为这一时期的钻井技术带来了新的动力不仅发展了井下信息实施检测技术，实现了钻井过程中的地址参数、钻井参数和井参数的实时测量、分析和控制，也开发了惊吓导向和闭环钻井系统，业发展了有利于新发现新油气层和提高油田采收率新钻井技术和方法,如欠平衡压力钻井、水平井钻井等。虽然我国在钻井技术上取得了一些成就，但是随着我国钻井地域及井深的不断变化，现有的钻井技术出现了一些难度，特别是在深口井钻井技术上。这一钻井技术是在五十年代才逐渐成型的，与发达国家相比还是有一定的差距的。这种钻井技术是代表着一个国家钻井技术水平，是钻井技术的标志。这种钻井技术是极为复杂的，其适用性及配套方面的问题，影响着可持续发展，同时其也是制约着我国钻井技术发展的限制性条件。

2深井钻井技术现状

深井钻井技术如果不能将其复杂性处理好，就不能将此更好的运用到实际应用中去。这种技术区别于传统的钻进技术，深井钻井技术并不是单一的，受钻井目标及新执行因素及学科归属等多方面的影响；钻井技术不具备有序性，常会受到不均匀性、非线性及非连续性的限制，在钻底层及岩石、井眼等方面的钻速及成本上都有所展现，从客观上来讲，利用分形几何学、混沌学进行据分析的话，对平均设计法和辨证思维等高新技术又具有可行性；如果用黑箱子理论进行研究，其不确定性及相关的测量因素很闪实现惊吓闭环控制；有很多时候还具有风险性、随机性或是偶然性等不确定因素；地形的特质和钻头的类型也会影响钻井技术的实施；有的时候钻具会因某种客观原因突然停止工作或是出现任意加深及

县官套管的影响，也会影响深层钻井技术的使用。在众多的复杂性因素中，起着重要的作用的是地层的复杂性与钻具配合工作，在钻地层的时候是需要钻头和钻具进行配合的，很可能会因为高温、高压、高密度及井喷、井塌、井漏及钻具的突然磨损，加剧钻头和地层复杂性之间的不确定性，发生不可避免的事故。如在塔里木盆作业时就出现过此类事故。塔里木盆地的地形复杂，其倾斜角较大，要想将井眼打直，就需要对其进行倾轧吊打，在这种情况下，就影响了其钻速，最后导致了套管和钻具的严重磨损。地要想对这类事故进行控制，就需要将失去重心的钻具恢复运行，由于是在深井中作业，要想使其快速的恢复，其难度将是很大的，甚至会出现难以控制的局面。在用系统工程技术思想对深井进行控制的时候，最好对进内压力、井眼轨迹、稳定性进行整体控制，最好能将这些问题看成是井下控制问题。井内压力控制是对地层孔隙进行控制，而井眼控制则是控制地层坍塌压力的。对于钻井技术的对象来说，并不能真正的确定其是多套地层，由于不能确定其地层的性质，很可能会增加钻井技术的难度。

3中国石油钻井技术发展需求

（1）深井钻井技术是钻井领域最重要的技术

要想使深井钻井技术更好的发展，应该加快对垂直钻进技术的研究，并将其应用到地形比较都的地区，来解决井斜问题；只能对井漏问题应该采用非常规的套管技术来解决相应的问题。钻井技术的发展，在深井钻井技术领域将会出研究出更多解决深井钻井复杂性问题的技术，以保证深井钻井技术的发展。就目前国际上国际石油工业发展趋势来看，石油钻井发展技术将会想更高层次发展，将会以提高勘探开发为主要目标的，逐渐向新油气藏和提高采油效率上发展。受网络化普及的影响，石油钻井技术也将向信息化、智能化方向发展。就目前的石油产业的发展趋势，要想找到更多的石油，是比较困难的，石油作为非可再生资源，开发一点就少一点，石油产量正在不断的递减。针对这一问题，一些石油公司加大了对石油的科研投入，想通过新的油藏来满足人们的需求。现在一些石油开采公司及相关的服务公司正在以智能化、信息化为基础的前提下对新的油气藏进行勘探，以保证提高其开采率。平衡压力钻井、水平井、分支水平井钻井、小井眼钻井技术和连续油管钻井技术等都赋予了新的内涵。只有对油气藏进行勘探并最大限度的利用油气藏，才能更好的实现社会利益和经济利益。

（2）随着对国际石油钻井技术使用随钻测量、随钻测井、随钻地震等技术实现以来，为我国石油钻井技术提供了新的动力。在这些技术中主要采用了信息数字化钻井技术，信息化钻井技术的发展不仅能对井下的地质参数、钻井参数、流体参数进行预测、分析和执行，还能对不合理的地方进行及时的反馈和修正。钻井技术正在向数字化领域发展，在不久的将来将会研究出对石油开采更有效率的石油钻井技术；石油开采工具及相关作业的智能化为石油开采带来了巨大的方便。特别是美国自动化控制导向的工具及及相应评价系统的开发，为现代化石油钻井技术的发展提供了保证。

4结束语

随着科技不断的进步与发展，石油钻井技术也在不断的发展中。钻井地域发生了改变，又远离的陆地渐渐的过度到沙漠和海洋，钻井的深度也逐渐由浅向深过度，钻井的井型也发生了变化。这一系列的变化无一不在说明钻井技术的进步。然而，随着钻井地域、深度的变化，现有的钻井技术已经不能更好的满足石油开

采的需要。要想更好的满足石油开采的需要，还需要钻井技术的领域的继续研究。参考文献

[1] 王晓方.国内外采油工业的现状分析及发展趋势研究[J].中国矿业.2005.(05).[2] 孙丙伦.深部找矿组合钻探技术研究[D].吉林大学.2009.[3] 吕开河.钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究与应用[D].中国石油大学.2007.[4] 汪海阁,郑新权.中石油深井钻井技术现状与面临的挑战[J].石油钻采工艺.2005.(02).

第二篇：浅谈钻井技术现状及发展趋势

浅谈钻井技术现状及发展趋势

【摘要】随着油田的深入开发，钻井技术有了质的发展，钻井工艺技术研究、破岩机理研究、固控技术研究、钻井仪表技术研究、保护油气层钻井完井液技术研究以及三次采油钻井技术等都取得了科研成果，施工技术逐渐多样化，目前已在水平井、径向水平井、小井眼钻井、套管开窗侧钻井、欠平衡压力钻井等方面获得了突破。一些先进的钻井技术走出国门，走向世界，如：计算机控制下套管技术、套管试压技术、随钻测斜技术、密闭取心技术、固控装备、钻井仪表、钻井液监测技术、MTC固井技术及化学堵漏技术等，本文就国内钻井技术的现状及发展趋势进行分析。

【关键词】钻井技术；发展趋势；油田开发

引言

通过钻井技术及管理人员的不懈努力，钻井硬件设施已经比较完善，很多钻井公司配备了先进的钻井工艺实验室、固控设备实验室、钻井仪表实验室、油田化学实验室、高分子材料试验车间、全尺寸科学实验井等，这些硬件设施满足了各种钻井工程技术开发与应用的需要。钻井技术也有了长足发展，具备了世界先进水平，钻井技术的进步为油田科技事业的发展做出了积极的贡献，并取得了良好的经济效益和社会效益，如TZC系列钻井参数仪作为技术产品曾多次参与国内重点探井及涉外钻井工程技术服务，并受到外方的认可。多年来，由于不断进行技术攻关研究与新技术的推广应用，水平井钻井技术迅速提高。水平钻进技术是在定向井技术基础上发展起来的一项钻进新技术，其特点是能扩大油气层裸露面积、显著提高油气采收率及单井油气产量。对于薄油层高压低渗油藏以及井间剩余油等特殊油气藏，水平井技术更具有明显的优势。

1、钻井技术发展现状

从世界能源消耗趋势看，还是以油气为主，在未来能源消耗趋势中，天然气的消耗增加较快，但是在我国仍然以石油、煤炭作为主要能源。尽管如此，我国的油气缺口仍然很大，供需矛盾很突出，60%石油需要进口，从钻井的历史看，我国古代钻井创造了辉煌历史，近代钻井由领先沦为落后，现代钻井奋起直追，逐步缩小差距，21世纪钻井技术有希望第二次走向辉煌。随着钻进区域的不断扩大及钻井难度的不断增加，各种新的钻井技术不断出现，目前，水平井钻井技术逐渐成为提高油气勘探开发最有效的手段之一。各种先进的钻井技术在油田开发中显示出了其优越性，新技术、新工艺日益得到重视和推广应用。例如：旋转钻井技术，是目前世界上主要的钻井技术，旋转钻井方式有以下几种：转盘（或顶驱）驱动旋转钻井方式、井下动力与钻柱复合驱动旋转钻井方式（双驱）、井下动力钻具旋转钻井方式、特殊工艺旋转钻井方式：欠平衡钻井、套管钻井、连续管钻井、膨胀管钻井等、冲旋钻井方式（空气锤钻井等）。其中，冲击旋转钻井就是在普通旋转钻井钻头上部接一个冲击器。冲击器（有液动冲击器，气动锤等）是一种井底动力机械，依靠高压钻井流体，推动其活塞冲锤上下运动，撞击铁砧，并通过滑接套传递给钻头，钻头在冲击动载和静压回转的联合作用下破碎岩石。冲击力不同于静压力，它是一种加载速度极大的动载荷，作用时间极短，岩石中的接触应力瞬时可达最大值并引起应力集中，岩石不易产生塑性变形，表现为脆性增加，岩石易形成大体积破碎，提高钻井速度。从破岩机理来看，空气锤钻井主要依靠空气锤活塞对钻头的高频冲击作用破岩，而不需要采用大钻压迫使钻头吃入地层破岩。因此，钻井作业中，空气锤钻井技术是采用低转速（20～30rpm）、小钻压（5～10kN）及高频震击破岩方式的钻进技术，既能有效满足井斜控制要求，又能大幅度提高机械钻速，是一种比较理想的防斜打快钻井技术。

2、与钻井技术相关难题分析

（1）针对我国复杂深井和超深井钻井工程中面临的严重井斜和低效率等技术难题，应积极组织优势力量，从客观（地层各向异性）和主观（垂钻系统）两个方面进行技术攻关研究，以期尽快获得具有自主知识产权的先进控制工具、科学计算软件及智能钻井系统等。随着材料、信息、测量与控制等相关学科领域的发展，钻井与油气井工程技术不断朝着信息化、智能化及自动化的方向发展，如旋转导向钻井系统、智能完井等。应积极发展膨胀管技术，以便彻底革新井身结构，推动油气井工程的技术革命。这不仅能够大幅度提高石油工程效率和效益，而且能够为不断创造人类“入地、下海”的新纪录提供高技术支持。

（2）复杂结构井、深井超深井、高危气井及特殊工艺钻井等技术系列，在20世纪90年代已得到迅速发展与应用。进入21世纪后，这些技术系列仍是油气资源勘探与开发所需要的关键技术系列，并将得到进一步发展与提高。与国外先进水平相比，我国在这些技术方面整体上仍存在较大的差距。国外先进的自动垂钻系统，虽然可以在昂贵的复杂深井和超深井垂直钻井工程中发挥有效作用，但目前的技术水平仍在使用条件上具有一定的局限性，在实际工作中应注意对其进行科学评估与合理选用。

（3）钻井逐渐与录井、测井及地震等信息技术融为一体，以有效地解决钻井过程中的不确定性问题，从而可提高油气钻探与开发的效果和效益，如LWD和SWD等技术即为典型例证。

3、油气钻井技术发展趋势

油气井包括普通结构井和复杂结构井。复杂结构井包括多分支井、大位移井、水平井、复杂地条件下的深井超深井、高危气井、高温高压气井等。地下环境的复杂性及其不确定性（地应力、地层压力、各向异性、可钻性、理化特性、不稳定性等地层特性十分复杂和异常）给油气钻探造成极大困难：钻井事故多、速度慢、质量差、效益低（成本高），严重制约了油气勘探开发的步伐。目前，钻井复杂深井油气钻探难度很大，钻井技术正在根据实际需求，不断攻克难关，未来钻井技术的发展趋势：大位移井技术在我国逐步应用，采用大位移井技术已经开发了南海西江24-1油田和流花11-1油田；欠平衡钻井技术正在各大油田推广应用；国外已经成熟的CTD（连续管钻井）技术，我国也逐渐开始常识应用；膨胀管钻井技术和套管钻井技术也有了实质性发展；旋转导向钻井技术正在研制中；钻井向地球的更深处钻探、井身结构有重大革新、挑战大位移井延伸极限、钻井的信息化与智能化发展、井下测量与可视化计算。

结束语

经过历代钻井人员的努力，国内各油田钻井队伍不断壮大，钻井装备水平逐渐提高，生产管理水平实现现代化，众多先进钻井技术已经达到世界先进水平。但是，随着油田开发的不断深入，油田开采难度逐渐加大，勘探开发有了更高的要求，这给钻井技术带来了新的挑战，钻井难度不断加大。相信在钻井人员在苦难面前一定能够正确面对，一定能够不断的进行技术创新和技术进步，一定能够不断解决世界性难题，为油田勘探开发打下良好的基础作用。

参考文献

[1]沈忠厚，黄洪春，高德利.世界钻井技术新进展及发展趋势分析[J].中国石油大学学报（自然科学版），2009年04期

[2]李东方.我国石油钻井技术现状及发展趋势初探[J].化工管理，2014年08期

第三篇：大庆油田钻井技术现状及发展方向

大庆油田钻井技术现状及发展方向

云海涛1 , 郭光奇

2（1．大庆油田有限责任公司采油工程研究院 ； 2．大庆石油管理局钻井二公司）

摘要大庆油田经过四十多年的勘探开发，钻井技术得到了长足的发展，特别是进入90年代后，围绕“两提高、两降低、一保护”的指导思想，从钻井工具、钻井设备、钻井工艺到设计软件等都有了较大的进步，基本形成了大庆油田的钻井核心技术。国际大石油公司为了提高整体经济效益，也在大力发展水平井、大位移井、欠平衡钻井等高、精、尖钻井技术。随着大庆油田日趋复杂的地质环境和勘探开发的进一步深入，钻井技术仍然存在某些不适应之处。本文根据油田勘探开发的要求提出了大庆油田钻井技术发展方向。

主题词钻井技术 ；现状 ；发展方向

1大庆油田钻井技术现状

“九五”期间，钻井系统广大科技人员，坚持以提高经济效益为目标，以科技进步和人才培养为先导，加大改革力度，瞄准国内外先进技术，开拓国内外市场，进一步完善和发展了钻井技术，基本形成了以八项配套技术为核心的“九五”钻井核心技术，即:

（1）以开发剩余油为目的的中曲率半径5／2″套管内侧钻水平井钻井完井配套校术；

（2）以提高固井质量为主的调整井钻井完井配套技术；

（3）以降低成本为主的开发葡萄花油层小井眼钻井完井配套技术；

（4）以外围油气层保护技术为主的低渗油气田钻井完井配套技术；

（5）以提高钻井速度和勘探效益为主的深井钻井完井配套技术；

（6）初步形成了以开发裂缝泥岩油藏为主的裂缝性泥岩水平井钻井完井配套技术；

（7）初步形成了以保护深部气层为主的探井欠平衡钻井完井配套技术；

（8）初步形成了地热井钻井完井配套技术；

与“八五”末相比，钻井系统的技术实力和市场竞争能力都有了很大程度的提高，钻井整体技术达到国内先进，接近90年代中期国际先进水平，部分技术已达到90年代末国际先进水平。12国外钻井技术主要发展现状

研究和发展先进适用的钻井技术是国外大石油公司降低勘探开发成本的重要切入点，其钻井技术发展的目标有两个：一是降低钻井的直接成本；二是提高勘探开发的整体效益。

2.1水平井技术

水平井钻井技术从80年代初开始研究与发展，90年代开始大规模应用，目前已作为常规钻井技术应用于几乎所有类型的油藏。水平井钻井成本已降至为直井的1.2～1.5倍。水平井产量是直井的4～8倍。多分支井效率比（产量增加指数与成本增加指数之比）更高。

2.2大位移井技术

20年代美国开始发展大位移井，90年代该技术得到迅速发展。大位移井技术主要用于以较少的平台开

作者简介： 云海涛（1968-），男，工程师，现从事钻井工程设计及研究工作。

发海上油气田和从陆上开发近海油气田，目前主要用在北海、英国Watchfarm油田和美国加州近海。1997年6月在中国南海东部钻成的西江24一3—A14井水平位移是8 060.7 m。

2.3小井眼钻井技术

80年代中期，国外许多公司迫于成本压力又开始研究和发展小井眼钻井技术，研究和开发了适用于小井眼钻井的钻机、取心工具、钻头、钻井液及固控、井涌监测与控制、测井和完井等技术。小井眼钻井技术已比较成熟，工具设备配套齐全，目前已有可用于76.2 mm井眼的钻井工具，以及多种连续取心钻机和混合型钻机。

2.4欠平衡钻井技术

近些年来，随着钻井新装备的不断涌现，已应用近四十年的欠平衡钻井技术再次受到人们的高度重视，而且正逐步走向成熟。连续油管欠平衡钻井技术是欠平衡钻井发展的一个重要方向。目前普遍采用的欠平衡钻井还不能说成是完全欠平衡钻井，因为在起下钻和完井等作业中都需要有短时间的压井过程，未来的发展方向必须是不压井起下钻和完井施工，美国和加拿大已用连续油管钻机实现了不压井起下钻和裸眼完井。

2.5自动化（闭环）钻井技术

自动化（闭环）钻井技术是指在全部钻井过程中，依靠传感器测量参数，依靠计算机采集数据，并进行解释和发出指令，最后由自动设备去执行，变成一种无人操作的自动控制系统。这种技术的主要优点是能节约时间、减少体力劳动，既可严格按预定轨道钻进，也可完全根据地下情况调整钻井方案。

2.6套管钻井工艺技术

套管钻井工艺的基本特点是取消了常规钻杆，以套管代替钻杆。套管由顶部驱动装置带动旋转，由套管传递扭矩，带动安装在套管端部工具组上的钻头旋转并钻进。该技术已应用20多口井，降低成本20％～ 30％，套管钻井技术已显示出强大的发展势头。

2.7钻井工具和测量技术

国外钻头设计和制造技术已很成熟，有适合于各类井下条件和地层的钻头，包括PDC钻头、热稳定PDC钻头、超硬激光镀层牙轮钻头、聚晶金刚石轴承牙轮钻头等。而且钻头的适应性强，应用范围广泛，能根据具体的作业（如水平井、小井眼）和地层进行灵活的设计。

随钻测量／随钻测井（MWD／LWD）技术发展迅速，已成为地质导向钻井的核心。已研制了适用于各种井眼尺寸的MWD／LWD工具。其测量参数已逐步增加到近20种钻井和地层参数，传感器从原来离钻头12～20m的距离移到离钻头只l～2 m的距离。1992年底，Anadrill和Schlumberger公司推出了IDEAL综合钻井评价和测井系统，其它各大石油技术服务公司也纷纷推出了新的随钻测井系统用于地质导向钻井。3大庆油田钻井技术的薄弱环节

尽管近年来在钻井技术发展上取得很大的成绩和进步，但面对油田日趋复杂的地质环境和满足勘探开发的要求，钻井技术仍然存在某些薄弱环节和不适应之处。主要表现在以下几个方面：

3.1在固井质量方面

（1）调整井高压层（压力系数1.70以上）特别是层间矛盾较大的井筒固井质量难以保证，真正影响二次声变检测胶结质量差的原因和对策还不明确，致使二声界检测的胶结质量始终不高。

（2）探井特别是外围探井（如海拉尔油田）的固井质量还不高，仍有不合格井存在，而深井固井质量在配套水平上和针对性强化技术措施上尚需加强。

3.2在提高钻井速度方面

由于深部地层硬，温度高，机械钻速慢，因工具的不适应造成钻井井下事故较多，调整井和开发井在PDC或刮刀PDC钻头的研制与应用方面仍需加强。

3.3在特殊工艺井方面

虽然已经开展了水平井、侧钻水平井、欠平衡钻井技术研究，各项技术指标达到了国内先进水平，形成了配套技术，但这些指标和配套技术都是在研究阶段形成的，还没有形成规模。有些特殊井如老井重钻、小井眼探井、分支井尚未开展。

3.4在深层储层保护方面

只开展了砂岩储层的研究与试验，其它类型的储层损害机理尚未研究，保护钻井液体系有待于进一步完善。

4“十五”后三年应开展的钻井技术研究

4.1钻井技术发展的原则

（1）紧密结合油田实际，解决不适应油田勘探开发要求的钻井技术薄弱环节。

（2）坚持以效益为中心，研究和发展有利于提高钻井系统国内外市场竞争能力的核心技术。

（3）了解国外钻井技术的发展趋势，针对性地跟踪或研究起主导作用的核心技术，为钻井系统的可持续发展提供技术储备。

4.2应开展的高新钻井技术研究

（1）地质导向钻井技术

地质导向钻井与井眼轨迹控制是钻井技术发展的前沿课题，国内外已经研究并产业化，它包括用特殊的仪器和设备对直井和特殊工艺井的井眼轨迹进行监测和控制，根据随钻测得的地层参数调整钻具特性使井眼轨迹按设计的方向延伸。

（2）连续管钻井技术

连续管钻井作业具有节约成本简单省时安全可靠等优点，目前已广泛应用于油田修井、钻井、完井作业等。钻井作业主要用于小井眼钻井、老井侧钻、老井加深。可节省费用50～70％。

（3）套管钻井技术

套管钻井系统可节约钻井成本15～30％。

（4）针对俄罗斯油田开发特点的钻井技术研究

4.3为满足油田勘探开发需要应攻关与完善的钻井技术

（1）分支井水平井钻井完井技术

研究形成具有2～4个分支井筒的钻井技术，包括：井眼轨迹整体设计；完井系统研制和施工工艺技术；强携屑能力钻井液研究；固井完井技术。

（2）欠平衡钻井技术研究

欠平衡钻井技术将是今后一个时期钻井技术发展的重点，2000年实施的宋深101井已见到初步效果，但欠平衡钻井技术不是适应于所有地层，必须针对不同的地层进行研究，而且欠平衡钻井技术的本身也处于发展完善阶段。

（3）老井加深钻井完井技术

主要在老井眼基础上用小井眼钻井加深钻井，降低勘探成本。现在大庆油田存在很多已探明的扶杨油田，而未钻穿侏罗系的探井，有的已转为开发井。在这些井上加深，进一步探明深部储层情况将降低勘探开发成本。

4.4应进一步推广和完善已形成的钻井完井核心技术

（1）水平井、侧钻水平井钻井完井配套技术

主要内容：井眼轨迹预测和控制技术；小环隙固井技术；钻具防卡技术；钻井液技术。

（2）调整井固井完井配套技术

主要内容：降压泄压技术；地层压力预测技术；配套技术措施（DSK、封隔器等）；固井施工技术。

（3）深井钻井完井配套技术

主要内容：钻头选型；水泥浆外加剂系列；固井施工技术；优选参数钻井技术；钻井液技术。

随着油田勘探开发工作的深入，对钻井技术提出了更高的要求，钻井技术的发展应以提高整体经济效益为目标，努力满足勘探开发需要，解决油田勘探开发中急需解决的技术难题，加快技术创新，为油田可持续发展提供技术支持。

编辑: 汪玉华张显忠(兼)

第四篇：钻井技术

钻头

钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。

钻机八大件

钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。

钻柱组成及其作用

钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。

钻井液的性能及作用

钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。

常用的钻井液净化设备

常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。

钻井中钻井液的循环程序

钻井 液罐 经泵→地面 管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。

钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害

主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。

预测和监测地层压力的方法

(1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。

钻井液静液压力和钻井中变化

静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩屑的进入会增加液柱压力，油、气水侵会降低静液压力，井内钻井液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有：有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。

喷射钻井

喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。

影响机械钻速的因素(1)钻压、转速和钻井液排量；(2)钻井液性质；(3)钻头水力功率的大小；(4)岩石可钻性与钻头类型。

钻井取心工具组成

(1)取心钻头：用于钻取岩心；(2)外岩心筒：承受钻压、传递扭矩；(3)内岩心筒：储存、保护岩心；(4)岩心爪：割断、承托、取出岩心；(5)还有悬挂轴承、分水流头、回压凡尔、扶正器等。

取岩心

取岩心是在钻井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地取到地面上来，这种成块的岩石叫做岩心，通过它可以测定岩石的各种性质，直观地研究地下构造和岩石沉积环境，了解其中的流体性质等。

平衡压力钻井

在钻井过程中，始终保护井眼压力等于地层压力的一种钻井方法叫平衡压力钻井。

井喷

是地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象。引起井喷的原因有：(1)地层压力掌握不准；(2)泥浆密度偏低；(3)井内泥浆液柱高度降低；(4)起钻抽吸；(5)其他措施不当等。

软关井

就是在发现溢流关井时，先打开节流阀，后关防喷器，再试关紧节流阀的一种关井方法。因为这样可以保证关井井口套压值不超过允许的井口套压值，保证井控安全，一旦井内压力过大，可节流放喷。

钻井过程中溢流

(1)钻井液储存罐液面升高；(2)钻井液出口流速加快；(3)钻速加快或放空；(4)钻井液循环压力下降；(5)井下油、气、水显示；(6)钻井液在出口性能发生变化。

溢流关井程序

(1)停泵；(2)上提方钻杆；(3)适当打开节流阀；(4)关防喷器；(5)试关紧节流阀；(6)发出信号，迅速报告队长、技术员；(7)准确记录立柱和套管压力及泥浆增量。

钻井中井下复杂情况

钻进中由钻井液的类型与性能选择不当、井身质量较差等原因，造成井下遇阻、遇卡、以及钻进时严重蹩跳、井漏、井喷等，不能维持正常钻井和其他作业的正常进行的现象。

钻井事故

是指由于检查不周、违章操作、处理井下复杂情况的措施不当或疏忽大意，而造成的钻具折断、顿钻、卡钻及井喷失火等恶果。

井漏

井漏主要由下列现象发现，(1)泵入井内钻井液量＞返出量，严重时有进无出；(2)钻井液罐液面下降，钻井液量减少；(3)泵压明显下降。漏失越严重，泵压下降越明显。

卡钻及造成原因

卡钻就是在钻井过程中因地质因素、钻井液性能不好、技术措施不当等原因，使钻具在井内长时间不能自由活动，这种现象叫卡钻。主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。

处理卡钻事故的方法

(1)泡油解卡；(2)使用震击器震击解卡；(3)倒扣套铣；(4)爆炸松扣；(5)爆炸钻具侧钻新眼等。

固井

固井就是向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注入水泥浆，把套管固定的井壁上，避免井壁坍塌。其目的是：封隔疏松、易塌、易漏等复杂地层；封隔油、气、水层，防止互相窜漏；安装井口，控制油气流，以利钻进或生产油气。

井身结构

包括：(1)一口井的套管层次；(2)各层套管的直径和下入深度；(3)各层套管相应的钻头直径和钻进深度；(4)各层套管外的水泥上返高度等等。

套管柱下部结构

(1)引鞋：引导套管入井，避免套管插入或刮挤井壁；(2)套管鞋：引导在其内部起钻的钻具进入套管；(3)旋流短节：使水泥浆旋流上返，利于替泥浆，提高注水泥质量；(4)套管回压凡尔：防止水泥浆回流，下套管时间阻止泥浆进入套管；(5)承托环：承托胶塞、控制水泥塞高度；(6)套管扶正器：使套管在钻井中居中，提高固井质量。

注水泥施工工序

下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→打隔离液→注水泥→顶胶塞→替泥浆→碰压→注水泥结束、候凝。

完井井口装置

(1)套管头--密封两层套管环空，悬挂第二部分套管柱和承受一部分重量；(2)油管头--承座锥管挂，连接油层套管和采油树、放喷闸门、管线；(3)采油树--控制油气流动，安全而有计划地进行生产，进行完井测试、注液、压井、油井清蜡等作业。

尾管固井法

尾管固井是在上部已下有套管的井内，只对下部新钻出的裸眼井段下套管注水泥进行封固的固井方法。尾管有三种固定方法：尾管座于井底法；水泥环悬挂法；尾管悬挂器悬挂法。

试油

在钻井发现油、气层后，还需要使油、气层中的油、气流从井底流到地面，并经过测试而取得油、气层产量、压力等动态资料，以及油、气、水性质等工作，称做试油(气)。

射孔

钻井完成时，需下套管注水泥将井壁固定住，然后下入射孔器，将套管、水泥环直至油(气)层射开，为油、气流入井筒内打开通道，称做射孔。目前国内外广泛使用的射孔器有枪弹式射孔器和聚能喷流式射孔器两大类。

井底污染

井底污染又称井底损害，是指油井在钻井或修井过程中，由于钻井液漏失或水基钻井液的滤液漏入地层中，使井筒附近地层渗透率降低的现象。诱喷

射孔之前，为了防止井喷事故，油、气井内一般灌满压井液。射孔后，为了将地层中液体导出地面，就必需降低压井液的液柱，减少对地层中流体的压力。这一过程是试油工作中的一道工序，称为诱喷。诱喷方法有替喷法、抽吸法、提捞法、气举法等。

钻杆地层测试

钻杆地层测试是使用钻杆或油管把带封隔器的地层测试器下入井中进行试油的一种先进技术。它既可以在已下入套管的井中进行测试，也可在未下入套管的裸眼井中进行测试；既可在钻井完成后进行测试，又可在钻井中途进行测试。

电缆地层测试

在钻井过程中发现油气显示后，用电缆下入地层测试器可以取得地层中流体的样品和测量地层压力，称做电缆地层测试。这种测试方法比较简单，可以多次地、重复地进行。

油管传输射孔

油管传输射孔是由油管将射孔器带入井下，射孔后可以直接使地层的流体经油管导致地面，不必在射孔时向井内灌入大量压井液，避免井底污染的一种先进技术。

岩石孔隙度

岩石的孔隙度是指岩石中未被固体物质充填的空间体积Vp与岩石总体积Vb的比值。用希腊字母Φ表示，其表达式为：Φ=V孔隙 / V岩石×100%=Vp / Vb×100%。

地层原油体积系数

地层原油体积系数βo，又称原油地下体积系数，或简称原油体积系数。它是原油在地下的体积(即地层油体积)与其在地面脱气后的体积之比。原油的地下体积系数βo总是大于1。

流体饱和度学习

某种流体的饱和度是指：储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。它表示了孔隙空间为某种流体所占据的程度。岩石中由几相流体充满其孔隙，则这几相流体饱和度之和就为1(100%)。

1、井： 以勘探开发石油和天然气为目的的，在地层中钻出的具有一定深度的圆柱形孔眼。

2、井口：井的开口端。

3、井底：井的底端。

4、裸眼：未下套管部分的井段。

5、井深：从转盘补心面至井底的深度。

6、井壁：井眼的圆柱形表面。

7、环空：井中下有管柱时，井壁与管柱或管柱与管柱之间的圆环形截面的柱状空间。

8、井眼轴线： 井眼的中心线。

9、井身结构： 指的是钻头钻深、相应井段的钻头直径、下入的套管层数、直径及深度、各层套管外的水泥返高以及人工井底等。

10、人工井底：设计的最下部油层下的阻流环或水泥塞面。(注：该定义不全面，人工井底是可变的)

11、井的类别：按一定依据划分的井的总类。按钻井的目的可分为探井和开发井等；按完钻后的井深可分为浅井(<1200m)、中深井(1200～3000m)、深井(3000～5000m)和超深井(>5000m)；按井眼轴线形状可分为直井和定向井。

12、探井：指以了解地层的时代、岩性、厚度、生储盖的组合和区域地质构造，地质剖面局部构造为目的，或在确定的有利圈闭上和已发现油气的圈闭上，以发现油气藏、进一步探明含油气边界和储量以及了解油气层结构为目的所钻的各种井，包括地层探井、预探井、详探井和地质浅井。

13、开发井：指为开发油气田所钻的各种采油采气井、注水注气井，或在已开发油气田内，为保持一定的产量并研究开发过程中地下情况的变化所钻的调整井、补充井、扩边井、检查资料井等。

14、直井：井眼轴线大体沿铅垂方向，其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定范围内的井。

15、定向井：沿着预先设计的井眼轨道，按既定的方向偏离井口垂线一定距离，钻达目标的井。

16、丛式井：在一个井场上或一个钻井平台上，有计划地钻出两口或两口以上的定向井(可含一口直井)。

17、救援井：为抢救某一口井喷、着火的井而设计、施工的定向井。

18、多底井：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。

19、大斜度井：最大井斜角在60°～86°的定向井。

20、水平井：井斜角大于或等于86°，并保持这种角度钻完一定长度的水平段的定向井。

21、钻井工序：指钻井工艺过程的各个组成部分。一般包括钻前准备、钻进、取心、中途测试、测井、固井和完井等。

22、套补距：套管头上端面与转盘补心面之间的距离。

23、油补距：油管头上端面与转盘补心面之间的距离。

24、井场：钻井施工必需的作业场地。

25、圆井：为便于安装井控装置开挖的圆或方形井。

26、小鼠洞：位于井口的正前方，用于预先放置钻杆单根的洞，以加快接单根操作。

27、(大)鼠洞：当不使用方钻杆而从大钩上卸下时，用于放置方钻杆和水龙头的洞，位于钻台左前方井架大腿与井口的连线上。

28、钻台：装于井架底座上，作为钻工作业的场所。

29、钻具：井下钻井工具的简称。一般来说，它是指方钻杆、钻杆、钻铤、接头、稳定器、井眼扩大器、减振器、钻头以及其它井下工具等。30、方钻杆：用高级合金钢制成的，截面外形呈四方形或六方形而内为圆孔的厚壁管子。两端有连接螺纹。主要用于传递扭矩和承受钻柱的重量。

31、钻杆：用高级合金钢制成的无缝钢管。两端有接头。用于加深井眼，传递扭矩，并形成钻井液循环的通道。可分为内平钻杆、管眼钻杆和正规钻杆。

32、钻铤：用高级合金钢制成的厚壁无缝钢管。两端有连接螺纹，其壁厚一般为钻杆的4～6倍。主要用作给钻头施加钻压，传递扭矩，并形成钻井液循环的通道。

33、接头：用以连接、保护钻具的短节。

34、钻具组合(钻具配合)：指组成一口井钻柱的各钻井工具的选择和连接。

35、下部钻具组合：指最下部一段钻柱的组成。

36、钻柱：是指自水龙头以下钻头以上钻具管串的总称。由方钻杆、钻杆、钻铤、接头、稳定器等钻具所组成。

37、(刚性)满眼钻具：由外径接近于钻头直径的多个稳定器和大尺寸钻铤组成的下部钻具组合。用于防斜稳斜。

38、塔式钻具：由直径不同的几种钻铤组成的上小下大的下部钻具组合。用于防止井斜。

39、钟摆钻具：在已斜井眼中，钻头以上，切点以下的一段钻铤犹如一个“钟摆”，钻头在这段钻铤的重力的横向分力——即钟摆力作用下，靠向并切削下侧井壁，从而起到减小井斜角的作用。运用这个原理组合的下部钻具组合称钟摆钻具。40、井下三器：指稳定器、减振器和震击器。

41、稳定器：一种中间局部外径加大、具有控制稳定钻具轴线作用的下部钻具组合的工具。结构上分为直、螺旋和辊子三种形式。

42、减振器：一种安装在钻柱上的，能吸收来自井底产生的垂直和旋转振动的工具。

43、震击器：能产生向上或向下冲击震动的工具。

44、井口工具：钻台上用于井口操作的工具。包括大钳(吊钳)、吊卡、卡瓦、安全卡瓦、提升短节、钻头装卸器、旋接器等。

45、指重表：反映大钩上载荷变化情况的仪表，它可显示悬重、钻重和钻压。

46、钻进：使用一定的破岩工具，不断地破碎井底岩石，加深井眼的过程。

47、钻进参数：是指钻进过程中可控制的参数，主要包括钻压、转速、钻井液性能、流量、泵压及其他水力参数。

48、钻压：钻进时施加于钻头上的沿井眼前进方向上的力。

49、悬重和钻重：在充满钻井液的井内，钻柱在悬吊状态下指重表所指轴向载荷称为悬重(即钻柱重力减去浮力)；钻柱在钻进状态下指重表所指的轴向载荷称为钻重。悬重与钻重的差值即钻压。50、转速：指钻头的旋转速度，通常以转每分钟为单位。

51、流量(排量)：单位时间内通过泵的排出口的液体量。通常以升每秒为单位。

52、开钻：指下入导管或各层套管后第一只钻头开始钻进的统称，并依次称为第一次开钻，第二次开钻……。

53、完钻：指全井钻进阶段的结束。

54、送钻：钻进时，随着井眼不断加深，钻柱不断下放，始终保持给钻头施加一定的钻压的过程。

55、方入和方余：在钻进过程中，方钻杆在转盘补心面以下的长度称为方入；在补心面以上的方钻杆有效长度称为方余。

56、进尺：钻头钻进的累计长度。

57、机械钻速：钻头在单位时间内钻进的长度。通常以米每小时为单位。

58、钻时：钻进单位进尺所用的时间。通常以分钟每米为单位。

59、划眼：在已钻井眼内为了修整井壁，清除附在井壁上的杂物，使井眼畅通无阻，边循环边旋转下放或上提钻柱的过程。分正划眼和倒划眼。60、扩眼：用扩眼钻头扩大井眼直径的过程。

61、蹩钻：在钻进中钻头所受力矩不均，转盘转动异常的现象。62、跳钻：钻进中钻头在井底工作不平稳使钻柱产生明显纵向振动的现象。

63、停钻：停止钻进。

64、顿钻：钻柱失控顿到井底或其它受阻位置的现象。

65、溜钻：钻进中送钻不均或失控而使钻柱下滑，出现瞬时过大钻压的现象。

66、打倒车：蹩钻严重时转盘发生倒转的现象。

67、通井：向井内下入带有通井接头或钻头的钻柱，使井眼保持畅通的作业。68、放空：钻进中钻柱能无阻地送入一定长度的现象。69、吊打：在钻头上施加很小的钻压钻进的过程。

70、纠斜：当井斜超过规定的限度时，采取措施使井斜角纠正到规定限度内的过程。

71、钻水泥塞：将注水泥或打水泥塞后留在套管或井眼内的凝固水泥钻掉的过程。

72、缩径：井眼因井壁岩石膨胀等而使井径变小的现象。73、井径扩大：井眼因井壁岩石坍塌等而使井径变大的现象。74、单根：指一根钻杆。

75、双根：指连成一体的两根钻杆。

76、立根(立柱)：起钻时卸成一定长度，能立在钻台的钻杆盒上的一柱钻柱。一般为三根钻杆。

77、吊单根：将钻杆单根吊起放入小鼠洞内的操作。

78、接单根：当钻完方钻杆的有效长度时，将一根钻杆接到井内钻柱上使之加长的操作。

79、起下钻：将井下的钻柱从井眼内起出来，称为起钻。将钻具下到井眼内称为下钻。整个过程称为起下钻。

80、短起下钻：在钻进过程中，起出若干立柱钻杆，再将它们下入井内的作业。

81、活动钻具：在钻井作业中，有时上提、下放或旋转钻柱的过程。82、甩钻具：将钻柱卸开成单根拉下钻台。83、换钻头：通过起下钻更换钻头的作业。84、灌钻井液：在起钻、下套管或井漏时向井内或套管内泵入钻井液，以保持井内充满。

85、钻头行程：一只钻头从下入井内到起出为一行程。86、循环钻井液：开泵将钻井液通过循环系统进行循环。87、循环周：钻井液从井口泵入至井口返出所需的时间。88、靶心：由地质设计确定的定向井地下坐标点。

89、靶区：允许实钻井眼轴线进入目的层时偏离设计靶心的规定范围。90、靶区半径：靶区圆的半径。91、造斜点：定向造斜起始的井深处。

92、造斜：利用造斜工具钻出一定方位的斜井段的工艺过程。93、增斜：使井斜角不断增加的工艺过程。94、降斜：使井斜角不断减小的工艺过程。95、稳斜：使井斜角保持不变的工艺过程。

96、造斜工具：用于改变和控制井斜和方位的井下工具。

97、弯接头：一种与井底动力钻具配合，用于定向造斜的井下工具。外形为一个轴线弯曲的厚壁接头，其公螺纹轴线与母螺纹轴线有一夹角，该角一般为1°～3°。

98、井底动力钻具(井底马达)：装在井下钻具底部驱动钻头转动的动力机。

99、涡轮钻具：把钻井液的水力能经过叶轮转换成机械能的动力钻具。100、螺杆钻具：把钻井液的水力能经过螺杆机构转换成机械能的动力钻具 101、定向接头：一种用于标记造斜工具面的接头。

102、无磁钻铤：由导磁率近似于1的合金材料制成的钻铤。103、定向要素：定向井基本要素，包括井斜角、方位角和井深。104、井斜角：井眼轴线上某一点的切线(钻进方向)与该点铅垂线之间的夹角。

105、最大井斜角：在设计或实钻的井眼轴线上，全井井斜角的最大值。106、方位角：井眼轴线上某一点的切线(钻进方向)在水平面上的投影线，与真北方向线之间的夹角(沿顺时针方向)。

107、测深(斜深)：自钻机转盘面(参照点)至井内某测点间的井眼轴线的实测长度。

108、垂深：井眼轴线上某测点至井口转盘面所在水平面的垂直距离。109、水平位移(闭合距)：井眼轨迹上某测点至井口垂线的距离。

110、闭合方位角：真北方位线与水平位移方向之间的夹角。111、取心：利用机械设备和取心工具钻取地层中岩石的作业。112、岩心：取心作业时，从井下取出的岩石。113、岩心收获率：岩心长与取心进尺之比的百分数。114、岩心长：取出地面岩心的实际长度。115、取心进尺：钻取岩心时，钻进的实际长度。

116、钻井液(钻井流体、泥浆)：用于钻井作业的循环流体。

117、滤饼(泥饼)：钻井液在过滤过程中沉积在过滤介质上的固相沉积物。118、钻井液滤液：钻井液通过过滤介质流出的液体。

119、钻井液柱压力：由钻井液柱的重力引起的压力，其大小与钻井液密度和液柱垂直高度有关。

120、地层破裂压力：指某一深度的地层受液压而发生破裂时的压力值。121、压力当量密度：给定深度处的压力除以深度与重力加速度的乘积。122、溢流：井口返出的钻井液量比泵入量大，或停泵后井口钻井液自动外溢的现象。

123、井涌：溢流的进一步发展，钻井液涌出井口的现象。

124、井喷：地层流体(油、气或水)无控制地流入井内并喷出地面的现象。

125、压井：向失去压力平衡的井内泵入高密度钻井液，以重建和恢复压力平衡的作业。

126、卡钻：钻柱在井内不能上提、下放或转动的现象。(卡钻包括泥包卡钻、砂桥卡钻、沉砂卡钻、键槽卡钻、垮塌卡钻、压差卡钻、小井眼卡钻、缩径卡钻、顿钻卡钻、落物卡钻、水泥卡钻等)127、卡点：被卡钻柱最上点。128、落鱼：因事故留在井内的钻具。129、鱼顶：落鱼的顶端。130、鱼尾：落鱼的底端。

131、鱼顶井深：鱼顶距转盘面的距离。132、鱼尾井深：鱼尾距转盘面的距离。133、鱼长：落鱼的长度。

134、油井水泥：适用于油气井或水井固井的水泥或水泥与其它材料的任何混合物。135、初凝：当水泥凝结时间测定仪(维卡仪)的试针沉入水泥浆中距底板0.5～1.0mm时，则认为水泥浆达到初凝。

136、初凝时间：水泥从加水开始，直至水泥初凝的时间。

137、终凝：当水泥凝结时间测定仪(维卡仪)的试针沉入水泥浆中不超过1mm时，则认为水泥浆达到终凝。138、终凝时间：水泥浆从初凝至终凝的时间。139、凝结时间：初凝和终凝的总时间。

140、固井：对所钻成的裸眼井，通过下套管注水泥以封隔油气水层，加固井壁的工艺。

141、水泥返深(高)：指环空水泥面在井下的深度。

142、注水泥塞：在井内适当位置注入水泥浆形成水泥塞的作业。143、挤水泥：将水泥浆挤入环空，在套管和地层之间形成密封的补救性注水泥作业。

144、套管附件：联接于套管柱上的有关附件。(如：浮鞋、浮箍、承托环、泥饼刷、水泥伞、扶正器、分级箍、悬挂器、封隔器等。)145、套管柱下部结构：套管柱下部装置的附件总称。

146、引鞋：用来引导套管柱顺利入井，接在套管柱最下端的一个锥状体。

147、套管鞋：上端与套管相接，下端具有内倒角并以螺纹或其它方式与引鞋相接的特殊短节。

148、浮鞋：将引鞋、套管鞋和阀体制成一体的装置。149、浮箍：装在套管鞋上部接箍内的可钻式止回阀。150、承托环(阻流环)：是指注水泥时用来控制胶塞的下行位置，以确保管内水泥塞长度的套管附件。

151、胶塞：具有多级盘状翼的橡胶塞，用于固井作业过程中隔离和刮出套管内壁上粘附的钻井液与水泥浆。有上胶塞、下胶塞和尾管胶塞之分。

152、泥饼刷：安装在注水泥井段套管上的钢丝刷子，来清除井壁泥饼。153、水泥伞：装在套管下部防止水泥浆下沉的伞装物。154、扶正器：装在套管柱上使井内套管柱居中的装置。

155、刚性扶正器：指带有螺旋槽或直条的不具有弹性的扶正器。一般用于定向井。

156、分级箍：在分级注水泥时，装在套管预定位置具有开启和关闭性能的特殊接箍。

157、尾管悬挂器：是用来将尾管悬挂在上一层套管底部并进行注水泥的特殊工具，分机械式和压力式两种。它们都是借助卡瓦把尾管悬挂在上层套管上。

158、套管外封隔器：安装在套管柱上的一种可膨胀的胶囊，用来封隔开该胶囊上下部的井眼环形空间。

159、联顶节：下套管时接在最后一根套管上用来调节套管柱顶面位置，并与水泥头连接的短套管。

160、水泥头：在固井作业中内装胶塞的高压井口装置，并具有与循环管线连接的闸门。

161、通径规：是检查套管可通内径的工具。162、碰压：在顶替水泥浆结束时，胶塞与阻流环相撞而泵压突增的现象。

163、侯凝期：指水泥石强度满足后续施工所要求的时间。164、水泥环：水泥浆在环形空间形成的水泥石。165、套管：封隔地层，加固井壁所用的特殊钢管。

166、套管程序：是指一口井下入的套管层数、类型、直径及深度等。167、表层套管：为防止井眼上部疏松地层的坍塌和污染饮用水源及上部流体的侵入，并为安装井口防喷装置等而下的套管。

168、技术套管：是在表层套管和生产套管之间，由于地层复杂或完井所使用的泥浆密度不致压漏地层等钻井技术的限制而下入的套管。169、生产套管(油层套管)：为生产层建立一条牢固通道、保护井壁、满足分层开采、测试及改造作业而下入的最后一层套管。

170、套管柱：依强度设计的顺序，由不同钢级、壁厚、材质和螺纹的多根套管所连接起来下入井中的管柱。

171、尾管：下到裸眼井段，并悬挂在上层套管上，而又不延伸到井口的套管。

172、筛管：位于油层部位具有筛孔的套管。

173、磁性定位短节：在套管柱上，接在靠近生产层附近的短套管(用来校准射孔深度)。

174、套管短节：小于标准长度套管的短套管。

175、套管头：由重型钢制法兰、卡瓦及密封元件构成，专门用来悬挂套管及密封环空的井口装置。176、套管公称外径：套管本体横截面的外径。

177、套管强度：指套管承受外载能力的总和(包括抗挤强度、抗内压强度和抗拉强度)。

178、钻井周期：一开到完钻的全部时间。

179、建井周期：从钻机搬迁安装到完井为止的全部时间，包括搬迁安装时间、钻进时间和完井时间三部分。

180、井史：是指一口井的档案资料，包括钻井、地质、完井等施工作业数据和资料。

第五篇：6胜利油田钻井技术现状及发展方向

胜利油田钻井技术现状及发展方向

胜利石油管理局石油工程技术管理处

张桂林

摘要：本文对胜利油田发现以来钻井技术的发展情况进行了较为系统的回顾，包括1956年华北地区第一口井——华1井到2004年底钻井主要指标统计分析、钻井技术发展变化情况等；对目前胜利钻井十个方面的先进技术进行了客观的分析，对目前的技术水平进行了客观定位；指出了胜利钻井技术十个方面的重点发展方向和“十一五”期间要达到的目标。

关键词：胜利油田

钻井技术

发展经历

技术现状

发展方向

近期目标

作者简介：张桂林，1959年生。1981年7月毕业于胜利石油学校钻井专业，石油大学函授本科学历。现任胜利石油管理局石油工程技术管理处主任工程师，高级工程师。

联系电话：0546-8555165，*** 胜利油田发现于1961年4月16日完成试油的华8井（日产原油8.1吨）。1964年1月25日，中央批准了《关于组织华北石油勘探会战的报告》。1964年6月，石油工业部华北石油勘探会战指挥部成立（简称“九二三”厂又称胜利油田），胜利钻井也进入了大发展时期。

经过40多年钻井的实践，胜利钻井队伍不断壮大、装备水平不断提高、管理水平不断迈上新台阶、技术水平保持了国内领先并在一些关键技术方面达到了国际先进水平。在钻井技术不断进步的同时，勘探开发也不断提出新的要求，施工区域不断扩大，钻井难度不断增加，面临的市场竞争和技术挑战形势也越来越严峻，胜利钻井必须不断追求新的技术突破和整体水平的提高，才能发挥应有的作用，巩固应有的地位。

一、胜利钻井技术发展简要回顾

自1956年钻探华北第一口基准井——华1井到“九五”末，45年间胜利油区共钻各种类型井3.45×104口，进尺7468×104m，平均井深2165m。其中完成定向井、丛式井5415口，水平井166口。满足了胜利油田“石油地质大观园”复杂地质条件的要求，取得了一个个重大技术突破，保持了国内技术领先地位。

胜利油田成立以前，1956～1963年在华北地区共开钻35口，交井26口，钻井进尺79779m。在东营油区发现了东辛、胜坨两个油田。

胜利油田成立后的“二五”、“三五”期间，胜利钻井处于发现和会战初期。当时主要配套使用原苏联钻机和罗马钻机、刮刀钻头和普通（非密封）牙轮钻头、采用重钻压大排量钻井方式、铁铬盐泥浆体系、地面土池泥浆循环系统，主要依靠 “丢弃恐斜症，勇敢打直井”一些基本的技术口号，打成了胜利油田的一批浅到中深井，形成了胜利油田的勘探开发大局面。1969年7月28日完井的东风1井，完钻深度4400m，是当时国内第二口超过4000m的深井。

“四五”期间，是胜利油田会战持续发展时期。1974年开展了喷射钻井试验，钻井速度有了明显提高。1971年6月12日完井的东风2井，完钻深度达到了5006m，实现了深井钻井的新突破。1973年12月22日，3252钻井队以356天5小时钻井105口，进尺151420m，实现了“班上千，月上万，一年打井十五万”的目标，创造了全国钻井新纪录。

“五五”期间，随着对外技术交流的不断扩大，钻井技术开始由传统方式向新技术方向转变。推广应用了“喷射钻井、优质轻泥浆、高效钻头”三大技术，形成了喷射钻井为核心的配套技术，钻井速度显著提高。1976年6月14日，32358钻井队在莱38—15井用油田产喷射式刮刀钻头创班进尺1423m、钻头进尺2576.84m的新纪录，打破了美国鱼尾钻头进尺2527.70m的世界记录。1978年开展了20～22MPa喷射钻井工艺技术研究并试验成功，3252钻井队在义76—1井打出了日进尺1983.70m、24小时58分上双千的指标，创造了10项全国新纪录。1980年，6061钻井队在青海旱2井钻达井深6000m，创出了油田和柴达木盆地深井钻井纪录。

1978年，开始了海上勘探钻井，至1980年在海上钻井5口。

“六五”期间是喷射钻井技术和优选参数钻井技术研究与推广的重要时期，钻井总体水平显著提高。同时，深井钻井也取得了新突破。1982年9月6日完井的桩古6井，完钻深度5456m，1983年12月5日完井的新东风10井，完钻深度5344m，实现了东营地区深井钻井突破。并且在距原井300m完成了永69—11井定向救援井，将失控井喷68天的永69—1井制服，是胜利油田定向井技术水平提高的重要标志。这一时期海洋钻井7口。

“七五”期间，重点进行了定向井、丛式井钻井攻关研究并形成了配套技术，胜利钻井技术国内领先地位得到了巩固。1986年2月17日，胜利油田第一口“聪明井”——辛11—74井完钻，钻穿油层15层58.7m，油水同层11层72m，含油水层3层18.2m。1988年8月26日，60105钻井队完成的桩310井，完钻井深3456m，垂深2581.58m，最大井斜59°，井底位移1905m，创造了国内同类井水平位移最新纪录。同年10月22日由4552钻井队完成的桩1—17井，完钻井深2611m，垂深1660m，井底位移1695m，垂位比1:1.02，创出了全国纪录。

这一时期也是胜利钻井大发展的重要时期，先后组织了孤东油田、渤南油田、中央隆起带、滨纯等区域的开发会战，钻井技术指标大幅度提高。在塔里木地区完井两口，平均井深4952m。海上钻井进入了全面发展时期，期间共钻井25口。

“八五”期间，重点开展了水平井钻井攻关研究与应用工作，并形成了配套技术。1991年开始进行水平井钻井试验，第一口水平井——埕科1井水平段长度505.13m、穿过19个油层，收到了良好效果。到1995年6月项目鉴定时共完成水平井30口，完成井数量占当时国内总数的63.83%，包括四口水平探井，创出了当时国内水平段最长901.43m等多项记录，形成了水平井钻井配套技术。这一时期完成最深的水平井是樊15—平1井，完钻斜深3380m，垂深2940.35m；造斜率最高的井是水平4井，完钻井深2347.25m，垂深1957.98m，平均造斜率达到了13.89°/30m；国内第一口三维绕障水平井——单2—平1井，井深1520m，井斜85.7°，水平位移477m。

在外部市场深井钻井中也不断取得新突破，在新疆地区钻井48口，其中超深井5口，YH5井完钻井深6400m。1991年12月17日，60160钻井队用315天13小时30分完成钻井进尺2.27万米，实现了总公司领导提出的5000m深井年五开四完、进尺超过两万米的目标。海洋钻井不断发展，期间钻井68口。

“九五”期间，钻井工作量显著减少，油田内部钻井进尺为“七五”的65.92%，为“八五”的74.93%。这一时期重点攻关推广了短半径侧钻水平井，并形成了配套技术。期间在油田内部完成侧钻水平井12口，有10口为短半径水平井。其中，完成的义118—28侧平1井，完钻井深3337.42m，最大井斜89.8°，平均造斜率达1.39°/m；97年11月在塔里木油田完成的开窗侧钻水平井STM4—C2，侧钻点深度4426.53m；2003年7月超深探井库1井套管开窗侧钻，侧钻点达到6335m。1996年3月10日完成套管开窗侧钻水平井草20—12—侧平13井，是国内第一口侧钻水平井。并先后完成了双井联通水平井、重力辅助泄油水平井、大位移水平井、多目标阶梯式水平井等，取得了特殊工艺井钻井技术的新突破。

在新疆地区钻井49口，其中超深井3口，YK1井完钻井深6406m。海洋钻井202口。“十五”以来，针对勘探开发提出的新要求，胜利钻井技术进入了新的发展时期。以欠平衡压力钻井、大位移井钻井、分支井钻井、深井钻井为代表的钻井技术取得了新的突破，总体水平有了显著提高。到2004年底，水平井钻井完成445口，欠平衡压力钻井及技术服务完成79口（油田内、外部），大位移井攻关试验2口，分支井现场试验应用3口，深井钻井技术完成了研究试验内容，超薄油层水平井钻井技术、固井技术、泥浆技术、膨胀管技术、套管钻井技术等方面也取得了新的突破与进展。期间在塔里木地区钻井67口，平均井深5456.82m。其中超深井8口，哈得17井完钻井深6750m。

经过40多年的发展，特别是“四五”以来钻井技术的不断攻关研究与推广应用，胜利钻井技术进入了科学发展的新阶段，为进一步发展打下了坚实基础。

二、胜利油田钻井技术现状

进入“十五”以来，针对勘探开发的新要求，进一步立项攻关了多项新技术并形成了成熟配套技术，关键技术达到了世界先进。目前，胜利钻井已经成为具有钻井科研攻关、钻井设计、钻井施工、钻井工程技术服务、钻井技术培训等多方面优势于一体的综合配套能力国内先进的钻井系统。

1、定向井、丛式井钻井技术

定向井、丛式井钻井技术于1973年开始进行现场试验，当时采用了涡轮钻具、弯接头和氢氟酸测斜仪，施工效率和精度较低。1983年引进美国单、多点磁性照相测斜仪、螺杆动力钻具，促进了定向井技术的快速发展。1985年与美国公司合作完成了GB1—1和GB1—2两口高难度深井定向井施工，开创了定向井技术发展的新时期。1986年成立了定向井专业服务公司后，胜利定向井技术开始了全面攻关研究与推广应用工作，并在“七五”期间形成了配套技术。定向井钻井所占比重逐年增加，钻井速度逐年提高。2004年，定向井钻井口数和进尺分别占总数的50.06%和50.13%，平均机械钻速20.36m/h。

丛式井技术的攻关与应用，代表着定向井总体技术水平状况。

河50丛式井组1989年5月25日建成，井组面积0.042km2，由42口定向井组成，平均井深2962m，平均水平位移611.40m，平均井斜角30.55°，是全国钻井口数最多、面积最大的陆地平台，创造了7项全国定向井纪录。该工程被国家科委定为“七五”期间重点攻关工程。在该平台施工中完成了较大位移定向井、三维绕障定向井、井间防碰钻井等工艺技术，创出了当时国内钻井最高水平。

2004年月5日完成的桩139丛式井组，在70.13°扇面内由浅海人工平台向海上深水区钻井27口（其中两口水平井），平均井深2189.93m，平均水平位移1157.69m，实现了海油陆采，取得了显著的开发效益。

海洋钻井公司施工的埕岛西A井组，设计22口井，已完成20口，井间距离为1.524×1.829m（5×6ft），通过科学设计、精心施工、严格控制井身轨迹，在钻井速度、钻井质量、钻井安全等方面都取得了良好效果。

2、水平井钻井技术

胜利油田于1991年开始进行水平井钻井研究试验，“八五”期间形成了配套技术。经过“八五”攻关、“九五”攻关与推广以及“十五”以来水平井技术的进一步发展，胜利油田完成了十六种类型的水平井钻井设计与施工技术，技术水平保持了国内领先。

进入“十五”以后，重点突出了深层水平井、薄油层水平井、大位移水平井、多井联合开发水平井等方面的关键技术，取得了重大进展。2003年10月25日在孤岛油田完成孤平1井，水平段长度达到1054.15m，是目前国内陆地第一的水平；97年6月5日完成的解放128井，垂深达到5341.76m，井深达到5750.30m。2003年3月完成的东河1—平2井，井深6476m，水平段400m，创出国内水平井垂深、井深最深记录。

目前，胜利油田已经达到了“水平井口口井上LWD（FEWD）、定向井口口井上MWD”的配套技术水平，钻井数量年年都有增加。到2004年底，胜利油田已完成水平井钻井和技术服务662口，其中油田内部445口，油田外部217口。

（1）超簿油层地质导向水平井技术

在“九五”引进FEWD随钻地质评价系统进行研究应用的基础上，“十五”以来应用范围迅速扩大。到2004年底，胜利油田使用FEWD、LWD完成薄油层水平井钻井127口，使难动用储量油藏得到了有效开发，推动了水平井技术的发展。营31断块是胜利油田的薄油层区块，2001年应用MWD+FEWD完成了两口井，营31—平2井油层厚度仅有0.9m。王53区块，目的层沙二段油层厚度1～3m，通过应用FEWD技术钻水平井7口，初产单井达到35t/d以上，是全部应用水平井技术开发的超薄油层区块。

在薄油层水平井施工中创出了多项高指标：卡塔尔国薄层水平井DK—586井，水平段长度1635m；最深的薄层水平井HD1—8井，油层深度5551m；国内第一口阶梯式薄层水平井临2—平1井；国内第一口弧形薄层水平井营93—平3井；国内第一口海油陆采薄油层水平井桩12－平2井，等等。

2001年开始进行MWD/LWD国产化研究工作，目前成功地研制出了具有自主知识产权的新型正脉冲MWD、随钻自然伽玛和随钻感应电阻率测量仪。

目前胜利油田地质导向钻井技术在国内具有领先水平。（2）三维轨道和阶梯式水平井技术

三维轨道水平井钻井的应用越来越多，在油田内部已完成了多口该类水平井。临2—平1井是一口双阶梯水平井，该井完钻井深1956.09m，水平位移640.22m，两油层相距109m、落差11m；在新疆哈德油田完成的深层双阶梯薄油层水平井——HD1—27H井，第一层油层厚度0.6～1.8m，中间泥岩隔层3.0～3.8m，第二层油层厚度1.2～2.1m。完钻井深5488m，侧钻点4790m，水平位移571.78m，水平段长365m，油层钻遇率100%；完成的DH1—H3井，是国内最深的阶梯式水平井。完钻井深6326m，垂深5736.79m，造斜点5483.02m，水平位移725.32m，最大井斜88.8°，两水平段落差13.51m；2002年8月卡塔尔杜汉油田DK-522井创出了水平段连续调整方位70°的最高指标。

经过多年的技术研究与应用，该类井的钻井技术已经成为成熟技术。（3）短半径、超短半径水平井技术近几年来，胜利油田内部短半径水平井主要是开窗侧钻水平井，在外部主要以深井水平井为主。

在新疆地区服务完成的S23C井，完钻井深5778.00ｍ，垂深5419.82ｍ，造斜点井深5397.00ｍ，最大造斜率110.10°/100m；T703CH完钻井深6181.00ｍ，垂深5694.28ｍ，造斜点5580ｍ，最大造斜率80.36°/100m，井底水平位移561.45ｍ。

2001年，在油田内部完成了两口两分支超短半径水平井现场试验，具备了实施该类井钻井的能力。试验应用的两井组，在垂直井眼的半径方向上借助特殊转向器、特殊钻具和高压水力射流破岩，钻出了曲率半径为0.3m的水平井，水平段井斜角均为90。高12－39侧平1—1井完钻深度994.49m，水平段11.68m，高12—39侧平1—2井完钻深度995.37m，水平段12.56m；高17—16侧平1—1井完钻深度1122.47m，水平段12.69m，高17—16侧平1—2井完钻深度1120.04m，水平段10.26m。

（4）小井眼水平井技术 小井眼水平井，主要以套管开创侧钻水平井居多，胜利油田“九五”期间形成了配套技术。近年来，在油田内部仍以套管开创侧钻为主，在开窗工艺技术、小井眼测量和轨迹控制技术、安全钻井技术等方面不断成熟完善。

在外部，2002年10月完成的卡塔尔杜汉油田63口水平井钻井技术服务项目大部分井眼直径为Φ152.4mm，最大水平段长1635m，水平位移1852m，水平段靶点数最多达到12个；2004年完成的新疆塔河油田TK406CH1井，是一口集深井、短半径、小井眼、欠平衡、水平井于一体的高难度井，井眼直径Ф149.2mm，完钻井深5879.60m，垂深5473.55m，水平位移430.29m，造斜点5390.00m，最大造斜率1.44°/m，最大井斜角92.30°，具有较高的水平井钻井技术综合应用水平。

（5）复合大井眼水平井钻井技术

2003年6月完成的胜利油田郑科平1井，是一口配合直井注蒸汽实现蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开发新技术的科学探索试验井，目的是实现该井水平段与两口直井建立热连通，实现该区超稠油有效开采。该井采用Φ346.1mm+Φ311.1mm大尺寸复合井眼，完钻井深2055.50m，水平位移820.52m，下入Ф273.1mm+Ф244.5mm复合套管，Ф311.1mm井眼水平段长560.76m，创国内水平井水平段井眼直径最大指标。郑科平1井的顺利完成，为复合大井眼水平井的施工积累了经验。

（6）双井连通水平井钻井技术

双井连通水平井目前主要应用于江苏硭硝矿开采，到2004年底已完成连通井组18对。重要的是，通过该类井的施工，提高了定向钻井技术水平，为实施钻井抢险等重要施工积累宝贵经验。

3、大位移井钻井技术

1999年以来，胜利油田开展了大位移井钻井技术攻关，重点将大位移井技术应用于“海油陆采”钻井。“九五”期间按照大位移井钻井方式完成了埕北21—平1井，2004年完成了垦东405—平1井，为大位移井形成配套技术打下了基础。

埕北21—平1井完钻井深4837.40m，水平位移3167.34m，垂深位移比1：1.21，创出国内陆上定向井水平位移最大记录。垦东405—平1井完钻井深2888.86m，垂深1186.40m，水平位移2073.46m，垂位比达到了1：1.75，是目前国内陆上垂位比指标最高的一口水平井。

与此同时，在常规井钻井中水平位移指标不断有新的突破。到2004年底，完成水平位移大于1000m的井171口，其中大于1500m的井26口，大于2000m的井4口。

4、欠平衡钻井技术

胜利油田从1998年开始进行欠平衡压力钻井技术研究与应用工作，1998完成了史125—1井，达到了正确评价地层的效果。随后试验和应用范围逐步扩大，应用效果显著。特别是渤深6区块，在采用常规钻井技术难以进行开发的情况下，采用欠平衡技术建成了高产产能区块，效果非常显著。

到2004年底，已在油田内外部市场完成钻井和技术服务79口，其中完成欠平衡水平井12口，并且将欠平衡技术应用于水平井钻井，满足了勘探开发需要。已配套欠平衡钻井井口装置10套，包括两套旋转防喷器，8套旋转控制头装置。

5、分支井钻井技术

胜利油田从上个世纪80年代末开始进行套管开窗侧钻研究及应用，2000年9月进行了真正意义上的分支井钻井研究应用工作。到目前已完成了三口TAML4级完井双分支井，并且全部为水平井，为分支井的进一步应用打下了基础。

2004年2月提供技术服务完成的西北局TK908DH四级分支井，两分支完钻井深分别达到了5234.55m和5239.64m，两分支水平段分别为449.84m和500m，创国内分支井井深最深（5239.64m）、垂深最深（4597m）和累计水平段最长（950m）三项分支井纪录。通过几年的攻关研究并引进先进工具，分支井钻井技术已趋于成熟。

6、深井、超深井钻井技术

自勘探开发以来，在东营油区共完成井深超过4500m深井110口，其中超过5000m深井36口，目前还没有超过6000m的超深井。在油田以外施工区域完成超过4500m深井142口（其中川东地区1口，其余为新疆地区），其中超过5000m深井108口，超过6000m超深井17口。

1969年7月在东营地区钻成东风l井，完井井深4400m，建井周期1231d，是继大庆松基6井后我国第二口超过4000m的井。1971年6月钻成了东风2井，井深5005.95m，是我国第一口超过5000m的深井。1987年完成5700m深井——桩古9—1井，并在深井完井上掌握了Ф339.7mm套管下深2700m，Ф244.5mm套管下深4636m，Ф177.8mm套管下深4800m，Ф139.7mm套管下深5415m的下套管与注水泥固井施工工艺。1997年6月，钻成了目前胜利油田内部最深的一口深探井——郝科l井，完钻井深5807.81m。

90年代，胜利钻井参加了新疆塔里木会战，在轮南地区钻深5000m左右的开发井，实现队年五开四完，进尺22670m，创国内深井最高纪录并达到国际先进水平。1993年在塔里木地区完成井深为6200m的超深预探井DH5井，钻井周期130d，2004年完成了6750m的超深井——哈得17井，钻井周期156d。

7、钻井液技术

钻井液技术的进步，为钻井技术发展起到了推动和保障作用，经过几十年的发展，形成了具有特色的技术。

（1）形成的成熟配套技术

聚合物防塌钻井液体系，适应于油田各地区3200m以内的井；

钾基聚合物钻井液体系，适应于含蒙脱石较高的地层和易坍塌的地层；

80A—

51、PAC系列聚合物钻井液体系，配合喷射钻井能大幅度地提高钻井速度，适用于井深3200m以内、矿化度小于30000ppm；

聚合物、氯化钾盐钻井液，适用于水敏性较强易坍塌的泥页岩井段、含盐膏层井段、裸眼井段较长的深井；

聚合物乳化钻井液，采用混油、加入表面活性剂及减阻，具有润滑、防卡兼有防塌特点的水基钻井液适用于定向井、大位移延伸井、水平井；

正电胶（MMH）钻井完井液体系，防止井壁坍塌、提高机械钻速、携屑能力强、保护油气层的效果好；

树脂钾盐钻井液，适用于容易发生坍塌的地区、深井长裸眼井；

聚磺高温钻井液，适用于深井、超深井、盐水及饱和盐水、盐膏层井段； 低固相完井液，适用于储层不易坍塌且容易受到固相污染的油层钻井液。（2）需要进一步推广完善的钻井液完井液新技术

可循环泡沫钻井液完井液技术及欠平衡钻井液完井液技术； 强抑制性水基钻井液完井液技术；

黑色正电胶（BPS）钻井液完井液技术；

深井钻井液完井液技术。聚磺钻井液体系、MMH聚磺钻井液体系、MMH聚合物饱和盐水钻井液体系、硅酸盐聚合物钻井液体系；

油基钻井液完井液技术； 可酸化凝固型堵漏技术；

特殊地层的钻井液完井液技术。

8、固井完井技术

随着胜利油田钻井技术的不断发展，随着钻井南渡不断增加和施工区域的扩大，在满足钻井生产需要的同时，重点发展了以下几方面的固井技术。

（1）深井、超深井固井技术

深井、超深井的特点是高温、高压、小间隙、长封固段、含有盐膏层等复杂地层等。针对这些特点，掌握了耐高温水泥及其外加剂、分级注水泥、尾管固井（包括套管回接技术）等工艺技术，并研制生产了多种新型水泥添加剂产品。

油田内部部分地区深井地温梯度大，含有盐膏层，井底温度偏高。渤602井完钻井深4945m，井底静止温度180℃；渤古4井，完钻井深4375m，井底静止温度175℃，是近年来固井施工井底静止温度最高的井。对于深井盐膏层固井，通过采用盐水体系及处理剂，满足了固井技术要求。

新疆地区库1井，是近年来固井最深的井，Φ149.2mm钻头钻至6941.15m完钻，钻井液密度2.05g/cm3，井底温度168℃，下入Φ127mm无接箍套管，采用防气窜铁矿粉加重水泥浆体系，固井质量优良。对于长段盐膏层固井，也已达到了设计要求。

（2）高压油气井固井技术

近年来加强了对气窜失重机理的研究，摸清了失重与气窜的机理，提出了综合防窜的技术措施，掌握了分级注水泥、双凝及多凝注水泥、管外封隔器分层封隔固井、加重水泥浆等一整套成系列的固井技术。

南方海相地区河坝1井，完钻井深6130m，下入Φ127mm尾管，水泥浆密度设计2.35~2.40g/cm3，施工中水泥浆密度平均为2.36~2.37g/cm3，最高2.40g/cm3，为胜利油田固井施工水泥浆密度最高的一口井。

（3）低压井固井技术

这类井的特点是地层压力系数低、易漏失，既有沙泥岩地层，也有灰岩裂缝地层。针对这些特点重点开展了低密度水泥浆、微珠水泥、超低密度充气水泥浆及泡沫水泥浆、管外封隔器固井完井技术等，达到了勘探开发要求。在油田内部完井施工中基本配套成熟。

T737井，完钻井深6077m，Φ127mm尾管下深5407.32～6059.14m，为防止井底漏失，水泥浆设计密度仅为1.20g/cm3，采用多种国外水泥外加剂进行配伍试验，固井现场施工一次完成，在国内同类型固井施工中创出低密度水泥固井井深最深、水泥浆密度最低的新记录。

（6）水平井、大位移井固井技术 随着定向井、水平井钻井水平位移的不断增加，近年来在重点研究应用了套管扶正器和漂浮接箍、水泥浆体系、紊流与塞流复合顶替等一系列工艺技术措施，使该类井固井技术水平不等提高。

近年来170余口水平位移超过1000m井和埕北21—平

1、垦东405—平1井两口大位移井的固井成功，标志着胜利油田在该类井固井技术上已经走向成熟。

（7）提高第二界面固井质量的研究及现场应用

为满足油气勘探开发的需要，各固井公司把第二界面的固井质量问题作为专题进行研究，通过改善水泥浆体系、管串结构和固井工艺措施等一系列手段，提高第二界面的固井质量。如广泛推广使用套管旋流发生器、管外封隔器、氮气膨胀剂、高效驱油前置液等，二界面的固井质量有了一定程度的提高。

同时，针对岩盐层易岩盐层溶解以及塑性流动的特点，在掌握了按岩盐层特点设计高强度的套管、采用饱和盐水泥浆固井（包括高密度盐水水泥）等技术。

（8）稠油热采井固井技术 据对国内固井技术调研情况，胜利油田固井技术总体水平处于领先水平。通过采用添加石英砂、粉煤灰以及与之配伍的处理剂，形成了热采井投产后的高温、固井中的防漏要求。同时，预应力固井工具及套管附件都已形成配套系列。

9、膨胀管技术

膨胀管技术是国外近年来发展起来的一项新技术。按结构和膨胀工艺不同，膨胀管技术主要包括三种，即实体膨胀管技术（美国ENVENTURE公司）、膨胀割缝管技术（美国ABL）、液压膨胀实体管技术（俄罗斯）。根据各种膨胀管技术的特点，在井身结构优化设计、处理深井钻井复杂问题、提高效益方面都具有很好的发展前景。

胜利油田进行了两口井实体管、一口膨胀割缝管试验应用。

通61—侧162井膨胀管底部深度2221.73m，顶部深度1838.48m（实探深度为1833.75m），膨胀管总长度383.25m。膨胀前内径95.25mm，膨胀后内径108.97mm。起始增斜段接近40º/100m，最大井斜46.80°。膨胀管水泥返高1880m，固井质量优质；

王14—侧20井膨胀管底部深度1890.26m，顶部深度1498.56（实探深度为1833.75m），膨胀管总长度391.70m。膨胀前内径95.25mm，膨胀后内径108.97mm。最大井斜26.40º。膨胀管水泥返高1496.40m，固井质量合格。通过两口井的试验应用，证明实体膨胀管能够用于完井管柱，满足开发要求。

在河坝1井应用了膨胀割缝管。该井扩眼井段4460~4534m，扩眼井径由Φ215.9mm至Φ311mm，膨胀管封隔井段4462.69～4533.22m。采用该技术加固不稳定的井壁或用于封固低压层代替一层技术套管，是可以考虑的方案。

10、套管钻井技术

套管钻井技术是一项发展中的新技术，日益受到石油工程界的重视。胜利油田在该项技术方面起步较晚。

2004年，胜利海上进行了两口井套管钻井试验应用，取得了一定效果。胜利五号钻井平台在垦东341井，利用Φ410mm钻鞋＋Φ339.7mm套管进行钻进，用13.20h纯钻时间成功钻进至井深459.62m，进尺375.45m，机械钻速28.44m/h，井底最大井斜0.2°，较常规一开作业时间缩短45%。

在冀东油田海上老堡1井，采用套管钻井方式成功地完成了Φ339.7mm表层套管的钻进施工作业，施工井段81.46～500m。套管配合接头直接与钻杆连接，扣型为339.7mm×410。每钻进2柱钻杆下5根套管，打完一个立柱划眼一遍。比同类型井时效节约约10h。

两口井的试验应用，达到了预期目的及效果。

三、胜利油田钻井技术发展方向及目标

随着石油天然气行业的改革开放和石油石化系统的改革重组，钻井行业管理方式、技术发展方向也发生了相应的变化。更重要的是，由于勘探开发区域的不断扩大和施工难度的不断增加，对钻井技术的要求越来越高，传统钻井管理模式和技术已经不适应新的发展要求，必须不断攻关研究新技术并赶超国内外先进水平，才是根本的出路。“十一五”期间，胜利钻井技术应实现以下几方面的目标。

1、推广应用深井钻井技术，攻关研究超深井钻井技术 经过长期的深井技术攻关与现场应用，胜利深井钻井技术水平有了很大提高，钻井速度加快、钻井周期缩短，钻井深度有了大的增加，“十五”期间将通过鉴定验收并形成配套技术。超深井钻井将是“十一五”期间重点攻关研究内容，通过研究与应用，实现东营油区6000m超深井一年钻井一口、7000m超深井一年半一口的目标。

在新疆地区、南方海相地区，应攻关防斜打快技术、井壁稳定技术、高压井及含H2S井控技术等，解决保证安全和质量前提下加快速度的问题，使超深井钻井速度明显加快。

2、研究和试验大位移井钻井技术，形成大位移井配套技术

在胜利油田，应用大位移井钻井技术进行“海油陆采”将有明显的技术优势和投资效益。由于我们在前期钻井中地质条件的限制，没有取得应有的开发效果。但通过多年大位移定向井的施工和大位移井技术攻关研究，已经积累了较为成功的经验，已经具备了水平位移达到5000m、位移垂深比大于2的技术水平，“十一五”期间应通过研究应用，实现大位移井新的技术突破并形成配套技术。

3、攻关研究分支井技术，形成TAML四级完井配套技术 经过前期油田内部三口分支井的攻关研究与应用，在分支井设计、分支井钻井施工和轨迹控制等方面积累了一些经验，同时也吸取了一些失败的教训。通过分析研究与对外技术合作，制定了下一步分支井钻井、完井的可行性方案。“十一五”期间，针对油田勘探开发实际、通过与勘探开发方面积极结合，在分支井完井技术方面力争实现新突破，形成配套技术，保持胜利油田钻井技术国内先进水平。

4、开展空气钻井研究试验，形成配套技术

空气钻井在国内四川、吐哈等油田已经进行了现场成功应用，取得了良好效果。针对中石化鄂尔多斯低渗油藏、南方海相地区和西部地区钻井对保护油气层、稳定井壁、加快钻速等方面的要求，通过引进、配套空气钻井设备，进行工艺技术研究，使空气钻井技术实现胜利油田零的突破，力争“十一五”末形成配套技术。

5、扩大膨胀管技术研究应用范围，形成实体管配套技术 膨胀管技术已经进行了三口井的现场应用，包括两口实体管和一口膨胀割缝管，取得了技术突破和现场应用的成功。下一步应重点在膨胀管管材的国产化研究、膨胀工具的研究、钻井扩眼工艺技术研究、水泥浆体系研究等方面开展工作，在完井管柱、套管补贴、井眼复杂情况处理等方面取得进展，“十一五”期间形成配套技术。

6、进行套管钻井深入研究与应用，实现新的技术突破 套管钻井技术在国外已经形成了成熟工艺技术，但受成本费用限制难以引进应用。应用简易方法，我们已经进行了两口井表层套管的施工并取得了成功。下一步，应首先在表层套管钻井中形成配套成熟技术，重点在驱动方式、可钻式钻头、套管螺纹等方面进行研究与应用。同时进行可更换下部钻具与钻头方式的进一步研究，争取早日实现技术突破。

7、开展旋转导向钻井技术攻关，实现技术突破

“旋转导向钻井关键技术研究”已经列入国家“863”高技术研究发展计划项目，目前已经完成了“井下调制式旋转导向工具系统”整体设计方案，进入了工具的地面测试阶段。井下测量及上行通讯系统、地面信号采集系统已进行了几十口井的试验。“十一五”期间，应重点在测试、改进和试验方面做工作，尽快取得技术突破，保持国内领先水平。

8、进一步扩大成熟技术应用范围，促进钻井技术水平不断提高 胜利油田有很多在国内处于领先和先进水平的钻井技术，这些技术的进一步应用是今后技术工作的重要内容。应重点突出以下几个方面的技术：

一是水平井钻井技术。应重点在短半径水平井、三维轨迹水平井、地质导向水平井等方面不断取得新进展；

二是欠平衡压力钻井技术。应不断完善技术方案，重点在全过程欠平衡、气体钻井等方面取得突破，进一步扩大应用范围；

三是优快钻井技术。应在中深井、深井推广应用优快钻井技术，在钻头选型、钻井液体系性能、防斜打快、井控技术等方面不断完善，保持钻井技术优势不断得到新的发挥。

9、进行超深井固井技术研究，取得技术突破并形成配套技术

随着深井、超深井的增多，对固井技术提出了更高的要求。应在长封固段、小间隙、分级固井、尾管固井、超高温水泥浆体系、盐膏层和腐蚀性流体地层的固井方面进行研究，同时进行固井工具研究，形成超深井固井技术优势和配套技术。应结合胜科1井固井要求进行研究，力争通过该井超高温（240～260℃）固井取得技术上大的突破，保持国内技术领先水平。

10、进行超深井钻井液技术研究，形成超深井配套技术

在钻井液技术研究方面，应重点突出盐膏层体系、超高温体系、坍塌类复杂地层、高密度体系、低密度体系的研究应用工作，在无渗透钻井液技术、抗温240～260℃钻井液技术、纳米处理剂钻井液技术、气体类钻井液技术等方面不断得到完善与提高，形成具有胜利特色的、国内技术领先的钻井液、完井液技术优势。

参考文献：

1、《胜利油田大事记》编篡委员会.胜利油田大事记.2003，12

2、都振川，秦利民，周跃云.埕北21—平1大位移水平井的设计与施工.石油钻探技术，2000，28（5）：9～11

3、李娟，何金南，刘建立等.国内外深井钻井技术进步与经济评价初探.石油钻探技术，2002，30（6）：21～234、高德利，张武辇，李文勇.南海西江大位移井钻完井工艺分析研究.石油钻采工艺，2004，26（3）：1～6

5、张桂林.胜利油田水平井钻井技术现状与发展趋势.石油钻探技术，2005，33（2）：66～70