侧钻水平井钻井工艺技术[范文大全]

第一篇：侧钻水平井钻井工艺技术

侧钻水平井钻井工艺技术

侧钻水平井技术是一项集套管开窗侧钻技术、水平井钻井技术和小井眼钻井工艺技术于一体的综合钻井技术。利用该项技术可以使套管损坏井、停产井等死井复活，改善油藏开采效果，有效地开发各类油藏，提高采收率及油井产量，降低综合开发成本。另外，开窗侧钻水平井可以充分利用一部分老井井眼及套管、井场及地面设施，从而可以大大减少钻井作业费用，节约套管使用费及地面设施建设费等，同时有利于环境保护。

一、套管开窗位置的确定

开窗位置确定前，需查阅原井井史（搞清原井套管数据、固井质量及施工情况等）及 电测资料（找准标志层位置和厚度），用陀螺仪对原井井眼轨迹进行复测，并计算出井眼轨迹数据；对原井油层套管试压，蹩压10Mpa；30分钟压力不下降为合格；然后根据地质设计要求、地层特点和原井眼状况确定开窗位置。

开窗位置的确定应遵循以下原则：

1、应满足井眼轨迹控制的要求；

2、应避开原井套管接箍和套管扶正器，选在完好的套管本体上；

3、应避开原井事故井段和套管损坏井段；

4、应选在固井质量好、地层易钻且较稳定的井段。

二、开窗侧钻方法的优选

套管开窗的目的是为了保证侧钻工具顺利通过窗口，进行下部钻井施工，并并满足钻 井、完井、采油和井下作业要求。是第一道关键工序。目前，常用的开窗侧钻方法有两种：一是利用地锚斜向器开窗，就是在原井套管中下入地锚斜向器，用开窗工具（复式铣锥）在套管上开出窗口，然后再用侧钻钻具侧出新井眼。另一种是利用套管锻铣器开窗，就是将原井井眼的一段套管 用锻铣器铣掉，然后注水泥填井，再用侧钻钻具侧钻出新井眼。

开窗侧钻方式的选择应根据地质设计要求、原井眼状况、地层特点及侧钻工具的侧钻能力等综合考虑。在地层硬、侧钻困难固井质量叫好侧钻点上下可选范围小，原封不动井井下复杂套管不宜段铣或井眼井斜较大时，一般选用地猫斜向器开窗侧钻方法；其他情况下易选用套管段铣器开窗填井侧钻方式。

第二篇：胜利油田的水平井钻井技术

胜利油田的水平井钻井技术

1、“八五”期间水平井钻井技术取得了突破性的进展

胜利油田水平井钻井技术始于1990年。1990年9月23日胜利油田第一口水平井埕科1井正式开钻，从而拉开了“八五”水平井钻井技术攻关的序幕。1992年即提前三年全面完成了国家科研计划任务，形成了较为完善的一整套胜利油田长、中半径水平井钻井技术，同时为我国水平井钻井技术的发展提供了大量成功的经验。经过5年的攻关和推广应用，至1995年6月项目通过国家鉴定时，胜利石油管理局已在六个油区、五种不同类型的油气藏中完成水平井30口，其中包括国内仅有的4口水平探井、稠油砾石油藏长裸眼水平井、“一井双探”水平井、普通水平开发井等各种类型的水平井，累计进尺5429.06米，累计水平段长10429.15米。所钻探井发现油层673.9米，投产的开发井稳定产量为同区邻井的3  5倍，累积产油32.2万吨，经济效益十分显著。在科研阶段即已实现了产出大于投入的良性循环。为此《胜利油田水平井钻井技术研究》被列入国家“八五”攻关重大科技成果，受到国家计委、国家科委和财政部的联合表彰。

2、水平井钻井及配套技术

(1)水平井钻井工程设计技术

建立了一整套符合胜利油田不同地区、不同类别水平井的工程设计方法和工作网络，并通过钻井实践不断完善，逐步实现了设计工作的规范化、标准化。其主要内容包括：

A．井身轨迹和井身结构设计。具体作法是：在满足油藏特性和地质条件的前提下，根据工具造斜能力，提高造斜井段造斜率，大幅度缩短靶前位移和造斜井段长度，改善井眼摩阻、扭矩及清洗效果，简化套管程序。依据这一原则，建立了二维、三维、多段增斜轨道的设计方法。目前，胜利油田中半径水平井增斜段的轨迹设计已全部由传统的增—稳—增剖面改为三增剖面设计，井身结构简化为最多一层技术套管，乐安油田和其它地质情况相近区域的水平井一般都采取了与普通直井一样的长裸眼井身结构，从而大大降低了钻井周期和钻井综合成本。由于井身结构的简化和工艺水平的不断提高，乐安油田水平井的平均建井周期由初期的58天，降到了目前的22天，其中草南-平28井钻井周期仅用了8天16小时。

B.钻具组合及钻井参数的设计。根据井身轨迹控制技术和井下专用工具研究取得的最新成果，规范了增斜井段和水平段钻具组合选择的方法，以最大限度减少更换钻具组合的次数、求得最佳钻井参数和水力参数为原则进行设计。目前胜利油田的水平井在增斜段基本采用弯壳体动力钻具和转盘钻钻具相结合的钻具组合，在水平段采取转盘钻具组合（辅以DTU 1

或小度数单弯钻具），由于转盘钻在钻井施工中所占比重的增加，井下情况的到了极大的改善，在中半径水平井中基本消除了岩屑床的影响。

(2)水平井井眼轨迹控制技术

通过开展水平井下部钻具组合系统的力学分析、水平井钻头与地层相互作用的研究、水平井井眼轨迹控制工艺技术研究，结合水平井钻井专用工具、仪器研制的成果，形成了一整套水平井井眼轨迹控制技术，实现了对水平井下部钻具的优选、井眼轨迹预测和监控，从而保证了井眼轨迹控制的精确性。

应用此项技术成功地完成了目的层垂深不确定性比较突出的4口水平探井；完成了靶区半径5米、长555.43米的水平“巷道”井；完成了靶前地层极度疏松、增斜异常困难的35口稠油砾石油藏水平井。其中草南-平9井入靶点靶心距1.66米、终靶点靶心距仅0.67米。

(3)水平井轨迹测量技术

通过研制和改进下井仪器附件，完善测量仪器的配置，研究新的测量工艺，形成了有线随钻、无线随钻和组合随钻三种水平井轨迹测量工艺技术。本项技术还包括有水平井测量精度分析和误差校正方法，成套仪器检测、校定和维修标准及流程规范，保证有线随钻仪顺利下入和防止仪器脱键的锁紧装置等工艺、工具方面的专利技术。

独具胜利油田特点的水平井有线随钻技术，在近百口水平井施工中得到了成功的应用，对降低钻井综合成本和促进水平井技术的大面积推广，有着十分重要的意义。

（5）水平井井下专用工具设计、配套技术

“八五”期间胜利油田根据水平井科研攻关的需要，先后研制出4种水平井专用稳定器、5种弯壳体螺杆钻具和二种水平井取心工具，并投入批量生产，应用于各个油田。通过多口水平井钻井的实践，已形成了胜利油田水平井钻井工具的配套系列。其中以简单解析方法推导出的弯壳体动力钻具造斜率计算数学模型，可以根据不同造斜率的需要，为制造厂家提出钻具结构参数的要求。对设计工具、选择钻具组合、预测井眼轨迹都有很好的实用价值。由于这一计算方法简单、便于使用，深受现场施工人员的欢迎，并一直沿用到“九五”短半径侧钻水平井的施工。

（6）水平井计算机软件技术

目前胜利油田自行开发的水平井计算机软件包，已基本具备了Landmark公司同类产品的所有功能，主要由水平井轨道设计、摩阻、扭矩和正压力计算、屈曲载荷和倒装钻具组合计算，套管、尾管和筛管强渡设计校核、多段法面中靶预测、、水平段法面扫描、三维动态模拟中靶预测、基准参数计算、测斜结果的磁场分析和校正、技术资料管理等十个程序组成。水平井计算机软件技术在水平井设计、现场轨迹控制有着十分重要的作用，经过百余口水平井的实践，不断修改完善，其可靠性得到了充分的验证。

3、水平井技术的推广应用

胜利油田继续利用水平井技术服务于油田生产，至今在胜利油区已累计钻成水平井86口、产油106.8万吨，并以技术服务的方式将水平井钻井技术应用于塔里木、长庆、江苏、吐哈、新疆、河南、大港等油田和江苏洪泽芒硝矿，共完成水平井33口。在水平井技术推广阶段胜利油田以降低成本、提高工艺水平和钻井速度为主要目标，做了大量富有成效的工作，同时为适应不同类型油藏对水平井的需求，在发展水平井类型方面又创出新的成绩。胜利油田现有的水平井类型：

（1）水平探井

胜利油田先后在埕东凸起的东北坡设计并完成了四口水平探井。该区是二迭系至中生界的屋脊式不整合油藏，油层分布于中生界残丘山不整合面以下。由于不整合面以下每个储集层的含油高度有限，一口直探井难以钻探到更多的油层，因此考虑到利用水平井的优点，在不整合面以下 5  10米处钻水平探井，以探明这一不整合油藏上古生界含油层系的含油面积和石油地质储量。这四口井是：CK-1井，SP-1井，SP-2井和SP-4井。

四口水平探井都获得了高产油流，其中CKP5 井在下入391.88米的 339.7mm表层套管后，直接用 244.5mm钻头完成了从直井段到水平段的钻进施工，裸眼长度达 1150.77米，在砂砾岩稠油油藏中安全地水平钻进了 300余米。这种井身结构在乐安油田得到了广泛的应用，目前该区以长裸眼方式已钻成水平井31口，钻井周期和综合成本都有了大幅度的降低。31口水平井仅技术套管一项已节约投资4千余万元。

（3）丛式水平井

丛式水平井是将水平井合理地安排在丛式井平台之中，与直井、定向井统一纳入井网，从而更有利于油田开发方案的制订和实施。采用这种布井方式可以大幅度地节省投资、更合理地开发油气资源。

1994年在乐安油田曾动用4部钻机在不到三个月的时间内完成了包括26口定向井、2口直井和8口长裸眼水平井的七个丛式井钻井平台。其中水平井的钻井周期平均为15天、建井周期22天，井眼轨迹控制、中靶精度、固井质量全部达到设计要求。目前胜利油田已完成10组水平井—丛式井钻井平台的施工，并将在海上钻井平台普遍推广这一技术。

（4）海油陆采水平井

“海油陆采”是指利用海边陆地的井场，井眼轨道向海里延伸，开发海底的油气藏。孤东7平1井之后，又钻成孤东6平

2、孤东7平

1、在新疆完成LN10-H1、TZ16-12三口阶梯水平井。

（9）双井连通水平井

97年胜利油田钻井工程技术公司在江苏省洪泽县成功地钻成一口双井连通水平井--顺9平1井水平段长250米，水平位移486米，与顺5井连线角87°，钻至2629米实现连通。这口井的成功为地下盐矿高效开采开辟了崭新的途径。98年在该矿又钻成顺10平3二口连通水平井，产量达到原直井的8倍。

（10）单井蒸气驱重力泄油井

蒸气驱重力泄油是利用水平井开采稠油油藏的新工艺技术，通常要钻两口上下平行的水平井来实现。胜利油田草南SWSD-平1井是国内第一口单井蒸气驱重力泄油水平井，即在一口井中下入两套采油管柱、一采一注，达到蒸气驱重力泄油的目的。该井设计位移与垂深比大于1:1，要求273.5mm套管下至730米、以下为177.8mm套管，两种异径套管中间并有244.5mm套管过渡，因热采工艺需要不能使用挂接方式相联。该井于1997年11月2日开钻，施工中成功地解决了因钻不同井径井眼携屑不利、因垂深短下套管困难等问题，11月30日完钻，实际井深1500米、垂深812.52米，水平段长642.72米，总水平位移823.78米，位移与垂深比1:1.014。

（11）短半径试验水平井

《5-1/2"套管内开窗侧钻短半径水平井》是胜利油田“九五”期间承担的国家重点科技攻关项目，到目前为止已在15个区块、四种类型油气藏中钻成侧钻短半径水平井9口，其中139.7mm套管内侧钻短半径水平井8口、177.8mm套管内侧钻短半径水平井1口。完成的短半径水平井平均造斜率为1.13 /m，其中辛50-14侧平1井最大造斜率达到3.6 /米 ；盘40-41侧平1井从侧钻到完钻仅用5天17小时，创139.7mm套管内侧钻短半径水平井钻井周期最短记录。侧钻水平井产量是同地区新钻直井的3  5倍，原油含水比同期直

井低2080 ；仅胜利油区投产的侧钻水平井已累计增油19899吨，新增可采储量22.8万吨，取得了明显的经济效益和社会效益。

第三篇：钻井司钻考试题

石油钻井/物探司钻考试题

一、单选题

1、下套管时，在向套管内灌钻井液期间，要活动套管，防止粘卡，活动幅度

要大于（）m。

A.1 B.2 C.3

2、新水龙头使用前必须试压。以按高于钻进中最大工作压力（）的泵压

试压15min，不刺不漏为合格。

A.0.5—1MPa B.1—2MPa C.2—3MPa

3、使用随钻打捞杯时，钻头下到井底0.5m左右开泵循环，低速转动到井底循环 5--10min，停泵（）分钟，然后反复打捞几次。A、0．5--1 B、2--3 C、5--6 D、6—8

4、钻具脱扣的原因是（）。

A、钻杆本体有伤痕

B、受力拉脱

C、打倒车

5、常见的钻具事故不包括（）。

A、钻具折断

B、钻挺粗扣折断

D、掉钻头

C、钻具折扣滑扣

6、键槽卡钻时要下砸、转动、倒划眼，不要()。

(A)开泵循环(B)上提下放(C)大力上提(D)猛力下砸

7、引起泥包卡钻原因有两个方面，一是由于（），二是松软地层成高

粘性地层，排量不足及性能不好，或钻头选型不当造成的。

A、钻进 B、干钻 C、掉牙轮 D、滤失量大

8、绞车刹带调节螺栓并帽与绞车底座间隙应为（）mm。

A.3—5 B.5—7 C.7—9

9、使用磁力打捞器，根据（），确定是否带引鞋。

A、井底地层

B、排量大小

C、落物大小

10、根据井眼曲率的大小，水平井可以分为()类。

(A)2(B)3(C)4(D)5

11、定向井分为常规定向井、大斜度定向井和()三种类型。

(A水平井(B)丛式井(C)多底井(D)大位移井

12、井控装置是指实施油气井压力控制所需的设备、()和专用工具。(Ａ)远控台（B）司控台(C)压井管汇(D)管汇

13、正常扩眼钻进时，加压不得超过（）KN。

A.30 B.40 C.50

14、死绳上两只防滑卡子的间距不得大于（）cm.A.5 B.10 C.15

15、防碰天车应灵活可靠，游车上升到距天车（）m时，防碰天车应能迅速制动。

A.2 B.3 C.4

16、钻开油气层后进行起下钻作业时，从井底到油气层上（）m的起钻速度要严加控制。

A.100 B.150 C.200

17、国际规定，电压在（）伏以下不必考虑防止电击的安全。

A.36 B.25 C.65 18．乙炔气瓶称为溶解气体气瓶，其工作压力一般不超过（）MPa.A.3 B.4 C.5 19．在施工现场，氧气瓶和乙炔气瓶的放置点应距明火（）m以外。

A.5 B.10 C.15 20．严禁在距井口（）m范围内吸烟和携带火种。

A.30 B.40 C.50

二、多选题

1、从业人员在300人以下的生产经营单位应当设置（）A、安全生产管理机构

B、或者配备专职安全生产管理人员

C、或委托具备相应资质的工程技术人员提供服务 D、综合监督管理机构

2、生产经营单位主要负责人的安全生产职责是（）A、建立、健全本单位安全生产责任制

B、组织制定本单位安全生产规章制度和操作规程 C、保证本单位安全生产投入的有效实施

D、督促、检查本单位的安全生产工作，及时消除生产安全事故隐患 E、组织制定并实施本单位的生产安全事故应急预案 F、及时、如实报告生产安全事故

3、中国石化HSE目标之一是通过对员工进行宣传教育和培训,不断促进提高员工的（）。

A、HSE意识 B、自救和互救能力 C、专业技能 D、变更管理

4、定向或扭方位施工中，（）可使造斜率增加。A、增加钻铤重量 B、增加动力钻具长度

C、减少钻铤重量 D、使用大角度动力钻具

5、定向三要素包括：()和 方位角。

A、井深 B、井斜角 C、工具面角

6、防喷器的压力等级分为：（）等。

A、14Mpa

B、21MPa、C、35 Mpa

D、70 MPa、E、105 MPa

F、140 MPa）

7、安全警示标志分为（）A、禁止标志

B、警告标志 C、指令标志

D、提示标志

8、生产经营场所和员工宿舍应当设有符合（）的出口。禁止封闭或堵塞

A、生产需要

B、紧急疏散要求

C、标志明显

D、保持畅通

9、职工由于下列情形之一造成负伤、致残、死亡的，不列入工伤保险范围

（）

A、犯罪或违法

B、自杀或自残

C、斗欧

D、酗酒

E、蓄意违章

10、事故处理的“四不放过”原则是（）不放过。

A、事故原因没有查清 B、事故责任者没有严肃处理 C、广大职工没有受到教育 D、防范措施没有落实

三、判断题

1、（）生产经营单位的特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。

2、（）生产经营单位进行爆破、吊装等危险作业，应当安排专门人员进行现场管理，确保操作规程的遵守和安全措施的落实。

3、（）事故是指造成死亡、职业病、伤害、财产损失或环境破坏的根源或状态。

4、（）危害是指可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏的根源或状态。

D、位移

5、（）变更管理是指对人员、工作过程、工作程序、技术、生产设施等永久性或暂时性的变化进行有计划的控制。

6、（）丛式井组的每一口井都是定向井。

7、（）打开油气层后，井长时间处于静止状态，下钻时不能一次下钻到底，防止发生后

效井喷。

8、（）如果关井时，套压达到最大允许关井套压，应打开放喷管汇畅喷。

9、（）司钻法压井第一步中，压井排量保持不变，调节节流阀使立管压力等于初始循环总压力并在整个循环周保持不变。立管压力下降时，开大节流阀。

10、（）安全生产管理机构是指生产经营单位专门负责安全生产管理的内设机构，其人员为专职安全生产管理人员。

11、（）生产、经营、储存、使用危险物品的车间、商店、仓库可以与员工宿舍在同一座建筑物内，只要与员工宿舍保持一定的距离即可。

12、（）生产经营单位可以将生产项目、场所、设备发包或租赁给不具备安全生产条件或相应资质的单位或个人，只要加强管理即可。

13、（）应急管理是指对生产、储运和服务进行全面、系统、细致地分析和调查研究，制定可靠的防范措施和应急预案。

14、（）每一个重大危险设施或装置、要害部位和可能发生环境污染事故场所不一定都有相应的现场应急预案。

15、（）在紧急情况下，虽未经本单位负责人指定，但从事直接关系本单位重大利益的工作的，造成事故的不算工伤。

16、（）生产经营单位的从业人员有权了解其作业场所和工作岗位存在的危险因素、防范措施及事故应急措施，却无权对本单位的安全生产工作提出建议。

17、（）事故应急预案是指政府和企业为减少事故后果而预先制定的抢险救灾方案，是进行事故救援活动的行动指南。

18、（）每一个重大危险设施或装置、要害部位和可能发生环境污染事故场都有相应的现场应急预案。

19、（）泥浆泵的额定排量应大于携带岩屑所需的最小排量。

20、（）键槽卡钻，原则上应下砸下压，轻提转动，倒划眼，不要大力上提。

四、问答题

1、司钻作业人员的基本条件是什么？ 答：

2、为什么说司钻作业属于特种作业？ 答：

3、高压试运转时有哪些注意事项及安全要求？ 答：

4、怎样校正指重表？ 答：5．谈谈你对油田安全生产的认识。

第四篇：钻井司钻复习题

钻井司钻复习题

一、填空题

井下事故与复杂情况部分

1、常见的井下工程事故有：卡钻事故；钻具事故；钻头事故；落物事故； 井喷及井喷失控事故 ；顿钻事故；卡电缆、卡仪器事故。

2、常见的卡钻事故有：粘吸卡钻、落物卡钻、井塌卡钻、键槽卡钻、短路循环、干钻卡钻、沉砂卡钻、泥包卡钻、缩径卡钻等事故。

3、钻具刺漏可能导致 钻头泥包或干钻，甚至会造成钻具断落或卡钻。

4、处理井下事故及复杂情况的原则：安全、快速、灵活、经济。

5、钻具在井内静止时间不能超过 3min，每次转动不少于 10 圈，上提下放的距离不少于 2 米。

6、活动钻具用转盘旋转时，要达到 无倒车 为止。

7、无法活动钻具时，若是直井且钻头在井底应将全部钻具重量的 二分之一至三分之二 压在钻头上，使下部钻具弯曲与井壁形成点接触，减少卡钻发生的可能性。

8、当总泡油量 大于 钻柱总内容积时，原油到达钻头时的泵压为 最高。

9、当总泡油量小于钻柱内容积时，全部油进入钻具后泵压就达最高，一直持续到 油从钻头出来。

10、钻进中有落物落在环空会有 憋钻 现象，上提钻具有阻力，小落物有可能提脱，大落物则 越提越死。

11、替多余水泥浆时，未完全返出井口前，不能停泵或 倒泵，要不停的转动或上下活动钻具。

12、下钻时若悬重比原悬重降低叫遇阻；上提钻具时若 悬重超过原悬重 叫遇卡。

13、上提遇卡倒划眼时不得超过原悬重的 5～10 KN。严格控制转盘、间断转动，防止将钻具倒开或倒掉钻头。

14、键槽卡钻，卡死之前上提遇卡、卡钻的位置 不变或变化不大。

15、粘吸卡钻，卡点不会是 钻头，最容易是 钻铤。

16、井壁坍塌的现象是开泵困难，停泵有回压，起钻钻杆内 返喷钻井液。

17、泵压变化不大，地层没有变化，而钻速突然变慢，应立即起钻检查接近钻头处的钻铤（或扶正器）丝扣是否有刺坏。

18、井底有较大落物，钻进中有 憋钻、跳钻 现象；钻压 越大 憋跳越严重；没有进尺。

19、为预防钻头泥包卡钻，在粘性大的泥岩中钻进，严禁 加大钻压，保证均匀送钻。20、井内的钻具扣被倒开、丝扣坏、脱扣、滑扣、断扣、钻具本体刺坏以至被扭断，均称之为钻具事故。

21、井场所用的钻具均为正扣，严禁用 倒档 上扣。

22、丝扣油有润滑和辅助丝扣密封的作用，可防止钻具 粘扣 的发生。

23、井口接单根不紧扣，容易将钻杆 母接头胀大，造成钻具落井事故。

24、井口接单根不紧扣，因受力不均匀，钻进时磨损严重，公扣 易被折断。

25、缩径卡钻的特点之一是 单向 遇阻，卡点 固定。

26、扩眼钻进 时，钻具下放速度要慢，防止插入小井眼而卡钻。

27、在钻进过程中，钻具脱扣，上提悬重减少，泵压下降，继续钻进 无进尺或突然变快。

28、螺纹扭得过紧，将会给 倒扣作业造成困难，更可能使打捞工具损坏，延长处理时间。

29、钻柱在钻井液液柱压力与地层压力之差的作用下，紧贴在井壁上造成的卡钻，称做 粘吸卡钻。

30、在正常钻进时，如水龙头、水龙带发生故障，绝不能将方钻杆坐在井口进行维修，如果一旦发生卡钻，将失去 下压和转动钻柱的可能。

31、钻开油气层后，起钻前进行短起下钻，可以及时掌握 油气层上窜速度，从而了解泥浆柱压力的平衡情况，防止因静止时间较长，而造成井涌和井喷。

32、钻柱只能在受压的状态下静止，不许在受拉的状态下静止，是为了减少钻柱与井壁的接触点，防止卡点上移。

33、缩径 造成的遇阻，经一次划眼即恢复正常，如果是坍塌造成的遇阻，憋泵、别钻，钻头提起后放不到原来的位置。

34、下钻到底及接单根后，开泵不易过猛，应先小排量开通，在泵压正常后再逐渐增加排量。

35、下钻遇阻要采取 “一通、二冲、三划眼” 的措施。

36、砂桥卡钻 的特征之一是：起钻环空液面不降，水眼内的液面下降快。

37、软地层机械钻速快，接单根要做到 早开泵晚停泵，延长循环时间。

38、单向遇阻，卡点固定，多发生在接近井底的卡钻是 缩径卡钻。

39、取芯井段必须用常规钻头扩眼或划眼，连续取芯井段，每取芯 50 m左右，用常规钻头 扩、划眼一次。

40、键槽形成的主要条件是井身轨迹产生局部弯曲，形成 “狗腿”，钻杆接头在运动中切削与其接触的井壁形成键槽。

41、在大段易坍塌泥页岩中夹有薄砂层的条件下，可形成一种 壁阶式 键槽。

42、泥包卡钻，上提阻力的大小与 泥包程度 有关。

43、能造成落物卡钻事故的是处于 钻头或扶正器 以上的落物。

44、缩径与粘吸 的复合式卡钻，应先浸泡解卡剂，然后再进行震击。

45、钻头或扶正器泥包 的特征之一是，起钻环空灌不进泥浆。

46、钻具循环短路，钻头、扶正器 处易钻屑堆积粘附。

47、钻头或扶正器泥包 产生的原因是，排量太小，井底清岩效果差，泥岩重复破碎、水化成团。

48、砂岩井段容易发生 粘吸 卡钻。

49、泥页岩井段的井径往往不规则，钻柱和井壁的接触面积比较少不易发生 粘吸 卡钻。

地质部分

1、矿物是地壳中的化学元素，在各种 地质作用 下，由一种或多种元素组成的天然单质和化合物。

2、矿物具有相对固定的 化学组成 和 物理化学性质。

3、矿物 是组成岩石和矿石的基本单元。

4、石油和天然气是生成于 沉积岩。

5、岩石按成因可分为沉积岩、变质岩、岩浆岩 三大类。

6、在各种地质作用下由一种或多种矿物按一定规律组合成的集合体称 岩石。

7、在地表条件下，母岩的风化产物经搬运、沉积及成岩作用形成的一类岩石称为 沉积岩。

8、高温高压下的岩浆从地下深处侵入地壳或喷出地表冷凝而成的岩石称为 岩浆岩。

9、直径在0.1～1mm的砂粒经胶结在一起形成的岩石叫 砂岩。

10、正常情况下，上面的地层生成年代较下面的地层的生成年代 晚。

11、倾斜岩层的产状三要素是指 走向、倾向、倾角。

12、背斜是岩层 向上 弯曲，中心岩层 较老、两翼岩层 较新。

13、向斜是岩层 向下 弯曲，中心岩层 较新，两翼岩层 较老。

14、上盘相对下降，下盘相对上升的断层叫 正断层。

15、上盘相对上升，下盘相对下降的断层叫 逆断层。

16、岩层受力变形后，当所受的力超过岩层本身的强度，它的连续性和完整性被破坏形成 断裂构造。

17、沉积岩在地表的分布较广，约占地表面积的 75%。

18、沉积岩特有的构造是 层理、层面 构造。

19、沉积岩按成因及组成可分为 碎屑岩、粘土岩、碳酸岩 三大类。20、褶曲的基本形态有 背斜 和 向斜。

21、岩石在外力作用下，从变形到破碎过程中所表现出来的力学性质是 岩石机械性质。

22、钻头破碎岩石的同时，其本身也受到岩石的磨损，这种岩石磨损钻头的能力称 岩石的研磨性。

钻井液部分

1、钻井液是指油气钻井过程中以其 多种功能 满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。

2、水基钻井液 是钻井液最主要的类型。

3、钙处理钻井液的组成特点是体系中同时含有一定浓度的钙离子和 分散剂。

4、盐水钻井液是一类对 粘土水化 有较强抑制作用的钻井液。

5、聚合物钻井液具有较强的包被和抑制分散的作用，有利于保持 井壁稳定。

6、钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCl为主处理剂的 防塌 钻井液，KCl含量大于3%。

7、钻井液密度增大，液柱压力也增大，钻井速度变 慢。

8、漏斗粘度：指用一定体积的钻井液流过规定尺寸的小孔所需时间来表示的粘度；它表示钻井液流动的 难易程度。

9、出现垮塌、沉砂较多或出现轻度漏失时，钻井液的粘度要适当 增大。

10、钻井液粘度过 低 时不利于携带岩屑，井内沉砂快，冲刷井壁，易造成井壁剥落坍塌、井漏等。

11、通常在保证携带岩屑的前提下，钻井液的粘度应尽量 低。

12、钻井液静止 10 s 后所测的切力称为初切力。

13、钻井液静止 10 min 后所测的切力称为终切力。

14、钻井液切力 低 时，悬浮和携带岩屑效果不好，一旦停泵很容易造成井底严重沉砂，轻则下钻不到底，重则发生沉砂卡钻。

15、钻井液切力 高 时流动阻力大，下钻后开泵困难，易憋漏地层。

16、一般要求钻井液具有 低 的滤失量和薄而坚韧致密的滤饼。

17、钻井液的含砂量指钻井液中不能通过 200 目筛（即边长为74微米）的砂子的体积占钻井液体积的百分数。

18、钻井液含砂量越小越好，一般控制在 0.5% 以下。

19、钻井液的固相控制方法有：清水稀释法、替换部分钻井液法、大池子沉淀法、化学絮凝法和 机械设备清除法。

20、加重剂应具备的条件是：本身 密度 大、硬度低，磨损性小，易粉碎。

21、在钻井液中氢氧化钠主要用于调节和控制钻井液的 pH值。

设备部分

1、SY型盘式刹车采用液压传动与控制，主要由刹车装置总成、液压动力源 及相应的控制系统组成。

2、使用伊顿盘式刹车前必须启动 水泵，严禁在无水情况下使用刹车。

3、伊顿盘式刹车的 静摩擦盘 是由安装法兰盘、压力盘和中间盘组成。

4、SY型盘式刹车的刹车系统由工作刹车、驻刹车、紧急刹车、防碰天车刹车及蓄能器刹车组成。

5、SY型盘式刹车的工作刹车是由 开式钳 承担。

6、SY型盘式刹车装置总成是由 刹车盘、钳架、开式钳、闭式钳组成的。

7、顶部驱动钻井装置主要由 动力水龙头、管子处理装置、电气传动与控制系统、液压传动与控制系统、司钻操作台、单导轨与滑车等几大部分组成。

8、SY型盘式刹车液压动力源是由泵、储能器、液压管线等组成的。

9、使用伊顿盘式刹车前必须启动水泵,严禁在 无水 情况下使用刹车。

二、简答题

井下事故与复杂情况部分

1、简述卡钻事故处理通则。

答：（1）维持钻井液循环，保持井筒畅通。（2）保持钻柱的完整性。（3）切忌将钻杆螺纹扭得过紧。

2、怎样预防粘吸卡钻？

答：（1）及时活动钻具，快速接卸钻具，钻柱静止时间不许超过3～5min，上下活动超过钻具的伸长量，用转盘旋转时要达到无倒车为止。

（2）无法活动钻具时，若是直井且钻头在井底应将全部钻具重量的二分之一至三分之二压在钻头上，若钻头离井底很高，可相隔3～5min下放一段，或用人力转动钻具。（3）使用中性钻井液，搞好固控工作，实行近平衡钻井。（4）采用防卡钻具，提高井身质量，减少井斜角，勤短程起下钻。

3、起钻过程中井壁坍塌的征兆？ 答：上提、下放遇阻。

开泵困难，停泵时有回压，起钻时钻杆内反喷钻井液。

4、下钻过程中井壁坍塌的征兆？

答：井口不返钻井液，钻杆内反喷钻井液。下钻遇阻，开泵泵压忽大忽小，有时会突然升高。

5、怎样预防井塌卡钻？

答：（1）要尽量减少套管鞋以下的口袋长度：一般要求以1～2m为宜。（2）保持泥浆柱压力。（3）减少压力激动。

（4）增加短起下次数，避免拔活塞将地层抽垮。

6、钻井液短路循环的原因有哪些？

答：（1）井下钻具刺坏、倒扣、脱扣、断落等。

（2）地面高压管线（闸门、法兰、油壬及焊口等）刺坏。（3）闸门倒错，如灌泥浆闸门未关等。

7、泥包卡钻的特征？

答：（1）钻进钻速逐渐降低，牙轮蹩钻，泵压升高；（2）起钻时随井径不同阻力有变化；（3）起钻时环空灌不进泥浆；（4）提钻阻力的大小与泥包程度有关。

8、简述复杂情况下的划眼操作。（1）“一冲、二通、三划”法。

其具体做法是：接好单根开泵正常后，先冲下去上提钻具转动一个方位再通下去然后再提起钻具转动划下去。（2）“拨放点划”法。

其具体做法是：当遇到冲不动、通不下的情况时，先加压20～30KN转动转盘，观看指重表指示，若悬重回升，则立即停转盘，再加压20～30KN转动转盘。如此重复操作，直到拨放点划一单根，再提起下划一次。

9、粘吸卡钻的主要原因

答：（1）井壁存在疏松的厚泥饼。（2）滤饼存在强负电力场。

（3）钻井液柱压力与地层孔压差值较大。（4）钻柱与井径直径差值小。（5）井斜角较大。

10、钻速突然变快的原因是什么？

答：（1）地层岩性的变化，钻遇疏松地层、油气层等。

（2）钻遇溶蚀性地层的溶洞，发生“放空”现象，或钻遇断层。（3）在大井眼井段钻进，因钻具断而错开“放空”。

11、钻进中泵压突然升高的原因是什么？ 答：（1）PDC钻头溜钻。（2）井塌。（3）钻头水眼堵。（4）刮刀钻头的刮刀片断了。

12、简述预防沉砂卡钻的“进一退三”措施。

答：每打半根或一根单根，开泵划眼两次，停泵下放一次，确定正常后再继续钻进或接单根。

地质部分

1、钻井过程中遇到断层会出现哪些现象？ 答：（1）可出现地层缺失和重复。（2）会出现井喷和井漏。（3）出现跳钻和蹩钻现象。（4）容易造成井斜。

2、钻进过程中遇到粘土岩层会出现什么问题？

答：粘土岩层一般较软，钻速快，但容易产生钻头泥包。这种地层极易吸收钻井液中的自由水而膨胀，导致井径缩小。随着浸泡时间的延长，井壁会产生坍塌现象，井径扩大。

3、钻进过程中遇到砂岩层会出现什么问题？

答：砂岩一般来说是较好的渗透层，在井壁上易形成较厚的滤饼，易引起泥饼粘附卡钻。另外泥饼厚对测井也有影响，所以必须用优质钻井液。

钻井液部分

1、钻井液的功用有哪些？

答：（1）清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁；

（2）平衡地层压力和岩石侧压力，稳定井壁，防止井塌、井喷、井漏；（3）传递水功率，以帮助钻头破碎岩石；（4）为井下动力钻具传递动力；（5）冷却润滑钻头、钻具；

（6）利用钻井液进行地质、气测录井。

2、聚合物钻井液有哪些优点？

答：（1）钻井液密度和固相含量低，因而钻进速度可明显提高，对油气层的损害程度也较小。（2）钻井液剪切稀释特性强。

（3）聚合物处理剂具有较强的包被和抑制分散的作用，有利于保持井壁稳定。

3、确定钻井液的粘度原则是什么？

答：通常在保证携带岩屑的前提下，粘度应尽量低；

井深时泵压高，泵排量受到限制，井眼情况比浅井复杂，粘度易大些； 出现垮塌、沉砂较多或出现轻度漏失时，粘度要适当增大。

第五篇：苏丹水平井钻井技术研究论文

苏丹1/2/4区水平井原设计二开准311mm井眼在1050m左右造斜，钻至1700m左右至着陆点(井斜在80°左右)，下技术套管，再水平钻进300～800m完钻。这样的设计存在如下问题：大井眼井段过长，施工后期泵压高，安全隐患较大；设备负荷重，维修时间多；大井眼机械钻速慢，影响钻井周期。针对存在问题，对井身结构进行了优化：①以前设计造斜点有时会在Jimidi泥砂岩交互层，造斜效果差。根据地层实钻资料及邻井资料，将造斜点移至泥岩稳定井段，提高了造斜效果。②技术套管从以前的1700m减少到1300m左右，在井斜60°前下入，减轻设备负荷，缩短了钻井周期，降低了钻井成本。③随着老油区完钻井的增加，防碰问题将越来越严重，但为了尽量避免绕障而带来的施工难度，与地质人员和甲方协商，在满足地质要求的情况下，调整了地质靶点，避开障碍。

在水平段及大斜度井段，传统的钻柱结构已不再适用[2]。采用带欠尺寸扶正器的微增倒装钻具组合，将加重钻杆放置在井斜和全角变化率较小的井段，这样做减小了下部钻具的刚性，有效传递钻压和扭矩；减轻了水平段和接近水平段钻具向下井壁的压力；避免了钻杆台肩吃入地层，摩擦阻力减小，避免了可能产生的卡钻。井斜60°以后，使用加重钻杆代替部分钻铤，简化下部钻具组合并降低了下部钻具刚性，将加重钻杆、震击器等加在30°～60°井段，减轻下部钻具重量，有利于钻具弯曲，减小摩阻，使滑动钻进加压更顺畅。确保井底获得足够的钻压，并减少黏卡的机会。钻具组合为：准127mm钻头＋准127mm加重钻杆×2柱+准127mm钻杆×5柱+震击器+准127mm钻杆+准127mm加重钻杆9柱+准127mm钻杆。苏丹老区块内水平井目的层厚度大多在1.5～3m，应用LWD工具，将测得的数据与邻井的电测数据对比，及时进行判断，可以实时指导钻进的方向。同时，采用近钻头测量工具，减少了仪器零长，测量数据更接近井底，减小了预测误差和扭转方位的次数，施工效率更高。下入的LWD测井仪器组合为：Pulser+PSA+SEA+GR+THE+CPR。在着陆层位YabusⅥ之前，Adar和Yabus两层界面的测井曲线值有一明显变化：上部泥岩为低电阻值(1～2Ωm)和小密度(2.35g/cm3)，而下部大段泥岩为高电阻值(10Ωm)和较大的密度值(2.45g/cm3)，保证了准确找到第一个主要标志层。在着陆前15～20m左右时，根据深浅电阻率的相对变化值指导导向钻进，避免了在目标层里进行大的调整，保证了油层钻遇率。

限制苏丹水平井施工进度的主要问题是定向造斜段机械钻速低，平均机械钻速在5m/h左右，严重制约了全井的施工进度。影响施工进度的主要问题集中在两点：一是普通PDC钻头易憋钻，托压现象严重，机械钻速低；二是使用普通PDC钻头造斜时，工具面不易控制，定向效果差。笔者优选了长寿命的专用定向PDC钻头。苏丹石油工业处于起步阶段，能够提供定向PDC钻头的供应商只有SMITH、Varel、川克三家。通过对比分析，优选了Varel公司VRP519GH钻头。该钻头扶正块短，在切削齿后设计了支撑块，不但能保护切削齿，延长钻头使用寿命，增加总进尺，而且能将切削齿吃入深度限定在一个固定的数值，防止钻头扭矩因切削刃吃入量变动而出现剧烈变化，工具面控制更容易。使用证明，VRP519GH钻头明显减少定向时的托压现象，工具面稳定，定向造斜效果好。斜井段平均纯钻时间为74h，平均进尺为838m，平均机械钻速为11.32m/h，提速效果明显。可减少起下钻次数，提高钻进时效，达到优快钻井的目的。直井段和水平段内的钻头采用现场钻井资料选型法优选钻头，该方法简单实用，适合现场钻井技术人员采用。首先对老井钻头使用指标进行统计，依据机械钻速、进尺、钻头寿命、使用井段等条件进行综合评定，去除机械钻速在10m/h以下的钻头，初选出机械钻速高、寿命长、耐磨损的PDC钻头。在3/7区，川克BD506钻头三开水平段机械钻速达15.20m/h；在1/2/4区直井段和水平段，SmithM616LKBPX钻头机械钻速达13.90m/h，均取得了预期效果。

在3/7区水平井施工初期，使用PDC钻头，在井斜超过75°滑动钻进时扭矩变化大，影响LWD仪器传输信号，转盘钻进时井斜下降严重。由于位移、摩阻较大，钻具托压严重，工具面很容易跳动，难以控制。根据对地层情况和钻进情况分析，在3/7区改用牙轮钻头，克服摩阻扭矩大、托压严重等难题，LWD信号比较稳定，稳斜效果好，水平段基本可以保证80%以上的旋转钻进，确保了岩屑的携带。在1/2/4区，通过多口井的试用，发现准311mm井眼使用VAREL公司生产的定向PDC钻头，自造斜点至1900m使用效果较好；三开时使用Smith公司PDC钻头，也没有出现严重托压现象。在钻进方式上，由单一滑动钻进或转动钻进变为滑动与复合交替钻进，尽量多的采用转盘钻进，保持井眼轨迹光滑。通过对钻井参数的合理配置和螺杆钻具的合理选择，如使用高一级角度(+0.25°)的螺杆，可以更快地调整轨迹，也能更多地采用钻盘钻进，整个井段旋转钻进率达到70%，这对于井下安全、提高钻井速度等都会有所帮助。

在3/7区的PP-27H井，使用了美国NOV公司生产的AGITATORTOOL水力震荡器进行加压。使用井段为1320～1619m，钻具组合如下：钻头+螺杆+扶正器+CPR+MWD+TRX+加重钻杆1柱+钻杆5柱+水力震荡器+震击器+钻杆3柱+加重钻杆9柱+钻杆。使用效果见表1。由表1可以看出，使用震荡器后，机械钻速由原来的4.68m/h提高到10.26m/h，增幅达一倍以上。其产生的震动不会对钻头或其他钻具产生破坏，造成的压力脉冲对绝大多数MWD信号没有干扰。实践证明，水力震荡器产生的轴向振动能有效减小钻具与井壁间的摩擦力，减轻滑动钻进时的摩阻托压现象，大幅提高定向造斜速度。在长半径水平井滑动钻进时，对改善工具面的控制和增加机械钻速效果十分显著。

3/7区Palouge油田Aradieba地层(1277～2650m)为很厚的页岩层，主要成分为伊利石和蒙脱石，裂缝发育，掉块严重。1/2/4区Baraka-Ghazal、AbuGabra以及3/7区块Adar地层主要为易水化、易造浆的泥岩与胶结性较差的砂岩互层；600～1900m的Aradieba组是造斜的主要层段，地层是以石英、蒙脱石及高岭石为主的大段泥岩层，易吸水脱落，造成严重掉块和垮塌，经常出现大段划眼和卡钻等情况。各井段的钻井液配方见表2。硅酸盐与KCl配伍性较好，对填补微裂缝、稳固泥岩效果很好。硅酸盐屏蔽物能形成高效渗透膜，降低钻井液中水的活度，诱发页岩中的流体从页岩中渗出到钻井液中，从而达到抑制二开井段页岩水化，改善页岩稳定性的目的。Drilling-in钻井液体系，重点是降摩、防卡。摩阻扭矩对水平井施工具有重要的影响[3]。处理措施是：首先满足地质录井低荧光钻井液的要求，加大固、液态润滑剂(RH2、RH3)用量，保证润滑剂含量大于5%，具有良好的润滑性；其次，加入XC调整流型，控制动塑比大于0.7，保证携砂；第三，在能够稳定井壁情况下，完井时钻井液密度保持在1.18g/cm3即可；第四，充分利用固控设备，及时去除有害固相，保证固相含量尽可能低。通过现场应用，具有强抑制性、强封堵性、流变性易控制的针对性钻井液体系，成功解决了Aradie-ba和AbuGabra地层的井壁稳定问题，造斜段的平均井径扩大率由原来的20%以上降至8%左右，满足了低荧光要求和悬浮携砂能力，有效降低了超长大水平段摩阻，保障了钻井作业的顺利实施。

自2010年1月开始，逐步在苏丹市场推广水平井优快钻井配套技术，近一年多来，共在两个区块20口水平井成功实施，取得理想效果。平均钻井周期从2010年前的44d缩短至23.67d，缩短了46.2%；平均建井周期为36.42d，比设计周期提前5～14d；机械钻速从原先的平均10.81m/h提高到目前的12.41m/h，提高了14.8%；事故和复杂现象由原来的3.7%降至1.8%。

通过实施一系列针对性的措施，全面提升了苏丹水平井钻井及完井质量和速度，占据了海外市场优势，效益显著。钻头优选后，全面提升了钻井速度，减少了井下复杂，为今后自主研发适应苏丹市场的钻头进行了尝试，取得宝贵经验。KCl/硅酸盐钻井液体系、Drilling-in钻井液体系有效保证了各项钻井工序的顺利实施，水平井施工中，在抑制页岩坍塌、稳定井壁、减少托压等方面效果明显。水力震荡器的使用，可以解决长半径水平井摩阻大、造斜慢、加压困难的难题，建议做进一步研究并力争实现自主研发。