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钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策钻井工程作为石油勘探开发的关键环节，是石油行业中一个非常重要的技术工作。
随着石油勘探开发的不断深入和技术的不断进步，钻井工程技术也在不断发展。
钻井工程技术中仍然存在着许多问题，这些问题可能会影响到钻井效率的提高。
我们需要认真对待这些问题，寻求对策，提高钻井效率，促进石油勘探开发的进一步发展。
一、现阶段钻井工程技术中存在的问题1. 钻井设备老化：部分油田在使用多年的钻井设备可能出现老化，导致设备性能下降，影响钻井效率。
2. 钻井工艺落后：一些油田的钻井工艺仍然处于落后状态，使用传统的钻井方法，效率低下。
3. 井眼稳定难题：在钻井过程中，井眼的稳定是一个重要问题。
如果井眼不稳定，可能导致井口垮塌或者井眼塌陷，严重影响钻井效率。
4. 地层导致的难钻层段：部分地层的岩石组织复杂，含有坚硬的岩屑或者含有井壁稳定难题的地层，难度大、效率低。
5. 钻井液技术不足：钻井液是钻井工程中的重要辅助物质，但是目前的钻井液技术仍然不足，不能满足高效率钻井的需要。
6. 钻井过程中的事故频发：钻井作业中可能会发生各种安全事故，严重影响工程进度和效率。
以上问题是钻井工程技术中普遍存在的问题，如果不解决这些问题，将严重影响钻井效率的提高。
二、提高钻井效率的对策1. 更新钻井设备：对于老化严重的钻井设备，需要及时更新，采用更先进、更高效的钻井设备。
新一代的钻井设备具有更高的钻井效率和更稳定的性能，可以显著提高钻井效率。
2. 推广先进的钻井工艺：引进国际先进的钻井工艺和技术，尤其是自动化、智能化技术的应用，例如钻井过程监测系统、钻井数据实时分析系统等，可以提高钻井效率、减少工艺风险。
4. 发展新型钻进技术：针对难钻层段，在研发新型的钻进技术，采用更适合的钻头、更高效的钻井液等，以提高钻井效率。
6. 提高安全防范意识：加强员工的安全培训和教育，提高员工的安全防范意识，做好安全管理工作，减少钻井事故的发生，确保钻井工程的顺利进行。
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策随着石油工业的不断发展，钻井工程技术也在不断地提高和创新，但是在实际的生产过程中，钻井技术依然面临着一些问题。
本文将就钻井技术中存在的问题及提高钻井效率的对策进行探讨。
1. 钻井时间长：目前，大多数油井的钻井时间较长。
有些油井的钻井时间长达数月，这不仅会增加成本，还会延误开采时间。
2. 油井事故频发：由于油井深度较深，钻井过程中存在很多风险。
一些钻井事故的发生更是给企业造成了严重的损失。
3. 钻井费用高：随着技术的提高，钻井费用逐年增长。
各种设备的配件和维护成本都是钻井过程中的重要成本。
4. 钻井技术进步不足：尽管现在各大石油公司都致力于推进技术创新，但是钻井技术的进步仍然不足，相比过去没有太大的改善。
提高钻井效率的对策：1. 加强设备维护：钻井的设备对于采油工作非常重要，如果设备出现问题，势必影响采油效率。
因此，加强设备维护是提高钻井效率的关键。
2. 提高工人技能：钻井需要很高的技术水平，特别是对于高精度的钻井工作。
提高工人的技能水平，能够在一定程度上提高钻井效率。
3. 应用新技术：如今，钻井技术正在不断地向着智能化、数字化方向发展。
应该积极引进新技术，例如互联网、大数据、人工智能等技术，提高钻井效率和质量。
4. 加强管理水平：钻井过程中存在的安全问题和管理问题是造成钻井工作效率低下的主要原因之一。
加强管理水平，提高管理能力，能够减少一些不必要的损失，保障钻井工作的安全稳定。
总的来说，钻井工程技术的提高还需要各个方面的积极参与。
在努力提高钻井效率的同时，企业应该充分保障工人的安全和利益，并且不断推进钻井技术的进步，这样才能够在采油工作中取得更好的成果。
石油深井钻井相关技术难点分析及应对摘要：在深井石油开采中，深井钻井技术一直是业内重点研究的问题，特别是在钻井过程中遇到的裸眼井段压力窗口狭窄、机械钻井速度慢、井下管柱易磨损、深井内部高压高温等问题，这些问题若不解决，不仅会影响深井石油的正常开采，更阻碍了我国石油深井钻井技术的发展。
鉴于此，本文主要分析石油深井钻井相关技术难点。
关键词：石油深井；钻井；技术1深井钻井工程基本特点分析深井钻井的埋深较大且实际温度偏高，具有明显的地形复杂特征，尤其是地层压力较高的情况下会出现多套压力层系，使得岩层不确定性逐渐增加，使得钻井工程的实施难度不断提高。
通常情况下，深井钻井的基本特点主要包括以下几点：第一，具备多套压力层系；第二，油气储层通常属于高陡结构，而钻井工程的质量控制难度相对较大，一旦发生复杂的情况将难以采取具有针对性的措施；第三，深井裸眼井段相对较长，而且在内部很容易发生复杂情况；第四，如果井眼的尺寸相对较大，施工机械的速度就必须要降低，同时在钻井液耐温性与稳定性方面的要求相对较高。
2石油深井钻井相关技术难点分析（1）地层复杂多变易造成井下复杂。
深井所钻地层跨越的地质年代较多，地层变化大，同一井段包括多层压力体系，地层复杂情况差异较大，这些地质因素容易引起井漏、井塌、卡钻等复杂事故的发生。
（2）断层造成的地层倾角大，防斜难度较大。
某1井最大地层倾角达40°（图1）。
（3）随着井深的增加，压实作用造成地层可钻性极差，尤其钻至寒武系及长城系，钻时慢、钻头磨损严重。
古探1井寒武系-长城系平均机械钻速仅为0.61m/h，李34井平均机械钻速0.98m/h。
（4）井底温度高，钻井液性能难以控制。
其中古探1井完钻井深5191m，井底温度153℃，李34井完钻井深5038m，井底温度168℃。
图1某1井垂直钻井工具应用效果3强化深井钻井技术的解决措施3.1钻头与钻井工艺的选择在对深井钻井各个地层条件进行选择的过程中，需要保证钻头选择的合理性，以保证上部井眼尺寸大而下部井眼尺寸小。
66随着近年来油气资源的不断开发利用，我国的浅层的油气能源也随之不断的减少，致使需要开采更深层的油气以及天然气。
但是我国的深层油气资源开采大多存在于盆地地区，这些地区的开采环境相对恶劣，实践证明最大的难点在于深井、超深井钻井技术方面，深层的机械钻速比浅层低2到4倍。
因此，提升深层井段的机械钻速是帮助节约成本、提升开发速度的核心。
本文针对深井、超深井钻井的钻速方面的难点进行分析，然后提出相关措施，希望有一定的参考借鉴意义。
一、深井超深井提速的难点分析1.深层次的岩石可钻性差随着钻井深度的增加，深层次的地质岩石上覆压力逐步增大，这样使得岩石的裂缝以及整体的框架结构会有一些变化，最终致使钻井的深度每增加1000米，其岩石的硬度、抗压强度、抗剪强度、研磨性都成倍的在增加。
表1为青海某区块不同井深条件下细砂岩的岩石力学性质的数据。
分析表1数据可以看出，此区块的石炭系砂岩的抗压强度已经高达221MPa，这远远的超出了普通的PDC 钻头钻性的极点值124MPa。
且随着井深度的不断增加，此地区的细砂岩的硬度密度以及抗压强度磨损程度都在持续不断的增长，这会使得其可钻性逐渐的变得越来越差。
表1青海油田某区块不同井深条件下细砂岩的岩石力学性质2.深层地下的井内恒定温度较高根据API的数据表明正常的地温梯度为2.734摄氏度每一百米。
假设地面的温度为20摄氏度，井深静止的温度就是20+2.734*井深长度。
那当井的深度超过了5000m，则井下的温度已经达到了国际上规定的高温标准的范围（国际标准为1500℃）。
这会使得机械钻速变慢从而造成不小的损失。
这是因为，当井下的温度过高时，橡胶材质的工具零件会因为高温而快速的老化从而脱落，使用的时间达不到要求，这样会导致井底出现严重的堵塞情况，而碎屑的长期堆积堵塞会降低机械钻速的效果。
3.钻头加压的难处由于钻井深度的增加，钻柱会容易扭曲，一旦钻柱扭曲就会导致钻井的扭曲的情况出现，而钻井的扭曲又会造成钻井的倾斜，这样会使得钻压的传递性变差，对于施工的难度也会因此而增加许多。
2018年08月深井钻井提速技术难点分析及对策崔强（中石化江汉工程公司，湖北潜江433121）摘要:深井钻井由于井深度较高，使得其在钻井提速时存在这样或那样的技术难点，为加强对其的分析和处理，本文从深井钻井提速的技术难点分析入手，就提出了如何破解难点的几点对策。
关键词:深井；钻井提速；技术难点；对策深井钻井提速的实施，对于促进开采效率的提升有着不可或缺的作用，所以必须在钻井提速上加大对其的投入力度。
但是就目前来看，深井钻井提速的技术难点较多，需要我们一一破解，才能适应未来发展的需要。
1深井钻井提速技术难点分析1.1地质环境复杂与井身结构的合理性不足由于深井钻井时的地层深，且在地质结构上十分复杂，地质条件也存在诸多变化，即便是在同一井段中，在深部地层中，钻井时也会遇到压力相差大的多层压力体系与复杂多变的地质条件的影响。
与此同时，由于深井在井身结构上存在一定的不足，合理性较差，加上在套封和割封时忽视，导致深井钻井提速的困难较大，若忽视这些因素而将钻井速度提升，又将面临着发生井喷井漏和卡钻井斜等意外事故的风险。
1.2岩石可钻性与机械钻速较低在深井钻井过程中，随着井深不断的加深，使得深井段内的砂质泥岩和泥页岩的细砂岩覆盖在地层上，使得地层压力也在不断加大，并变得较为致密，岩石孔隙与骨架结构都发生巨变，不管是硬度还是密度也在加大，甚至本来是脆性的岩石变为硬质塑性岩，导致其可钻性较差，而且破碎较为困难，普通的钻头往往无济于事，使得深井钻井提速的困难较大。
一般而言，由于井深不断加大，地层岩石性质发生的变化也在加大，尤其是地层岩石的硬度和抗剪抗压强度与耐磨性均会不断增加，岩石性质变化之后，可钻性也会下降，破碎难度都大，无法有效提升深井钻井速度。
1.3钻头加压难度大在深部地层钻井过程中，由于深度不断增加，使得钻柱经常发生扭曲的情况，进而遇到井斜问题，所以为了加强对其的处理，往往会对钻头进行加压，但是由于钻头加压难度大，导致钻井时的岩石破碎效率与机械钻井速度都会影响，加上有的时候的地层存在较大的倾角，为预防出现井斜的情况，就需要清压吊打，而这就会导致钻速无法提升，同时还要将钻速降低，这主要是因为钻头和钻具的组合不到位所导致。
超深井举升工艺存在问题分析及技术进展徐建礼张雷刘丙生（胜利油田分公司采油工艺研究院）摘要：塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏具有超深、缝洞发育等特点，由于注水困难，后期开采方式将以追踪液面深抽为主。
本文综合分析了深抽的技术难点，提出了防气、锚定、减小偏磨等具体解决措施。
对于超深液面油井，建议采用有杆泵－电泵复合举升工艺。
关键词：深抽油气分离气油管锚定长冲程复合举升随着开发的不断深入，油层能量逐渐降低，低液面油井不断增多。
特别是以塔河油田奥陶系碳酸岩储层为代表的西部油藏具有超深、高气油比、缝洞型地层等特征，油井深度5000米以上。
随着油藏的开发，地层能量逐渐降低，由于塔河油田特殊的地层条件和西达里亚等外围油田特定的社会环境，目前还没进行正规的注水开发。
由于地层能量没能及时得到补充，地层压力不断下降，将有越来越多的油井表现为深泵挂、低液面、低产能。
进行深抽是塔河油田后期提液的主要手段。
一、超深井举升技术现状及存在的问题深抽的目的是为了放大生产压差，强化开采，进一步挖掘油藏的生产潜力，以保证油田的持续稳定生产。
从国内外的综合分析来看，其主要手段以有杆泵、电潜泵为主。
特别是塔河油田全部采用了H级超高强度抽油杆，抽油机基本上是14型大抽油机，这些都为深抽创造了有利条件。
目前最大下泵深度已超过3000m，居国内领先地位。
近年来，由于潜油电泵制造质量的提高，电缆的耐温等级、电泵机组整体技术可靠性都有了较大改善，大功率电机的推出，使机组有效扬程可高达3000米以上，平均无故障连续运转时间长达1年半以上。
高扬程潜油电泵越来越多地应用于深抽井中。
深井举升存在的难点问题主要有以下几方面。
1、深井举升面临的首要问题是液面低造成原油脱气，将严重影响举升泵的效率。
当井筒压力低于气体溶于液体的饱和压力时，溶解于井液中的气体将分离出来，对举升设备将产生很大的影响。
对于抽油泵来说，通常以两种方式影响泵的排量。
首先在下死点开始上冲程时，由于泵筒内有气体，抽汲时泵筒压力下降缓慢，固定阀不能及时打开，减少了泵的有效冲程。
化学工程与装备2015年 第2期 96 Chemical Engineering & Equipment 2015年2月深井、超深井钻井提速技术难点及对策分析汤卫华（中石化中原石油工程公司塔里木分公司，新疆 库尔勒 841000）摘 要：据目前来看，深井、超深井的钻井的钻速持续偏低成为机械运转所面对的一大问题所在，这一问题对开采深部的油气能源造成了极大的障碍。
本文首要一点便是从高温直螺杆、涡轮钻具以及旋冲工具等可以提升钻速等工具的使用上进行了使用规律上的研讨，且阐明了在我国的油田中的使用成效如何。
此外还对于机械钻速紧密相连的提速技术等的提速机理及使用成效做出相关讨论。
关键词：深井；机械钻速；高温直螺杆工具；钻头优化随着浅层油气能源的渐近匮乏,国内石油和天然气的勘探形式的标准正逐步由浅层转换向深层的发展，以深井和超深井的方式而存在。
而深层地下的油气能源开采的潜能巨大，这种地方多存在于我国的盆地地区。
但尽管如此，经实践证明，深层地下若想得以进行开采，面临的主要问题便是深井、超深井钻井提速技术方面的困难，只有提升深井和超深井机械的钻速，才能够加大开采力度、将盆地石油和天然气的开采出来。
因此，本文便从深井、超深井机械技术的钻速所面对的困难开始分析，并提出提升技术所采取的主要措施，以使得油田、天然气能源的资源更加丰富。
1 深井钻井提速的难点剖析 1.1 深层地下的岩石质层的钻性较差伴随着井的深度不断增大，深层地下的岩石所承压的阻力逐步增加，并且致其岩石的缝隙和整体构架产生变化，导致变形，导致其深度平均延伸一千米，岩石的硬度密度、抗挤压的强度以及磨损度翻倍的增长，继而使得岩石的凝固密度更大，联结更加紧密，凿钻度变得越来越差，可钻度也越来越低。
图一便为新疆某区块不同井深条件下细砂岩的岩石力学性质的数据分析，据图一可以得出：此地区的石炭系砂岩抗压强度高达221MPa，极大的超出了通常性质的PDC 钻头钻性极点124MPa 的数值。
且因这井的深度不断增大，此地区的细砂岩的硬度密度、抗挤压的强度以及磨损度都在不断增长，继而使得岩石的凝结密度更大，联结更加紧密，钻性即变得越来越差。
1.2 深层地下的井内的恒定温度略高API 的数据表明，正常的温度应为2.7340C/100m。
假想若地表温度为200C，则井内的稳定温度则为20+2.734x 井深的长度。
若井的深度超出了井5000m 后，则井下的稳定温度则已达到了国际上所规定的高温标准范围(国际标准为1500C)。
这将给井下的机械钻速带来很大的困难，同时会造成不小的损失，原因在于，若井下温度过于高，则橡胶材质的工具零件则会经过高温而快速老化，从而造成脱落并失去了原本效果，从而使得井底的堵塞状况越来越严重，碎屑的长期堆积，从而降低了机械的钻速效果。
1.3 钻头加压带来的难处在对深井进行凿钻的进程中，往往会随同井深的不断加大，而造成钻柱扭曲的状况发生，这种情况下会致其钻井倾斜的效果，并使得钻压的传递性越来越差，加大了施工的难度，极大降低了传统的钻井方式，破岩的效率大大降低。
此外，为了防御钻井倾斜的情况发生，通常会采用保守的轻压汤卫华：深井、超深井钻井提速技术难点及对策分析 97吊打策略，所以极大降低了机械的钻速。
1.4 复杂的地质条件大部分的深井,超深井地层地质条件复杂, ,因此大大减慢了机械的钻井速度。
如在四川东部地区的深井钻井过程中,经常遇到海拔较高和陡峭的地质结构，致其产生严重偏差,机械钻速极其低，井的倾斜度过高，有断层发育。
在沙溪庙自流井部分地段中,共存的泥岩、页岩、砂岩、页岩较为严重,经常形成钻头泥包现象，并且钻速太低,甚至会导致钻卡严重的故障，对机械钻速产生的影响极大。
根据四川西部地区的钻井数据表明,该层包含了不同水平的砾石层,当使用牙轮钻头钻进时，钻头弹起的状况频繁发生，加之在使用PDC钻头钻井时，对切削的损害更大,加之深层地下的井段岩石岩性软硬分布宽广，从而给选择深井钻头的形状上带来了较大难处,因而严重影响了机械的钻井速度。
2 深井提速技术与应用效果对于国内深井、超深井的机械钻速技术，若想得到有效地提升，本论文则首先从复合性的钻进、改良钻头的样式设计、提速工具等层面进行了技术上的措施总结，并根据我国部分油田的亲身实践取得的成效进行说理论证。
2.1 强化性的钻井技术2.1.1 高温直螺杆的高效PDC钻头复合钻井技术传统的常温直螺杆耐高温最高为1200C，在高温度的深井中作业时长仅仅为十小时，但在我国，通常将抗高温超出了120℃的螺杆称为高温螺杆。
此项技术的提速机理主要在于，它是在基于延伸螺杆的长度上再延伸其使用的时长，并提升PDC的钻头破岩的整体功效。
下图为我国某油田的使用情况，可进行参考对比：2.1.2 涡轮钻具与金刚石钻头的复合钻井技术涡轮速度的复合钻井的提速原理就在于，此技术是根据钻井液推动涡轮叶片,并驱动钻机击破岩石，致其破碎。
当排出到一定的量时，输出的转矩和速度可以相互转换,其耐高温性能良好，在较高温度的井段环境下作业时长可高达九百小时。
涡轮钻具可以分为高速涡钻钻具与低速涡轮钻具,前者是极高的转动速度，但转矩很小；后者转动速度极小，但扭矩大。
根据不同的地质岩石的性质,择取不同的漩涡钻，并配合不同的钻头,可以大大提升深井机械的钻速能力。
2.1.3 旋冲工具复合钻井技术此旋冲工具主要由电机和液压锤组合而成,此工具击破岩石的方法可以解析为旋转岩石破坏和击破岩石钻井的过程。
旋冲工具工作时，石钻钻孔和岩石影响高压力的冲击作用,牙齿与岩石接触压力集中,岩石内部分子受到压迫振动，从而使之疲劳，进而被损伤，遭到破坏。
同时,形成大规模削减的脆弱断裂。
此外,受到连续攻击的影响，在井底岩层的表面形成了不同裂纹，且逐渐延长，帮助创建剪切和旋转剪切破碎岩石体,增加岩石碎片的结果。
该工具对硬脆性岩石加速的成效显著,但并不适用于塑料性的地层。
2.2 钻头优化的提速技术在深井钻井中，钻头占据主要地位,钻头和地层的适应能力直接决定了钻探的效率。
由于深层地下的形成时期具有强大的耐磨层,且可钻性差,因此务必采取合理的改良设计技术,设计钻头样式，以便与深层地下的岩石相适应。
2.2.1 牙轮钻头改良技术牙轮的钻头改良设计技术囊括了切削齿形的形态样式和和排列分布、从而增加受力区域，减轻了集中的受力情况，改善耐冲击的性能；优化切削齿的刀具材料和碳化钨材料,提高牙齿的抗磨性;改良排列分布的钻石测量，以提高测量齿的耐磨性；改良金属密封轴承和轴承涂层、轴承几何形态等,从而提升抗磨的性能；改良喷嘴的形状,以提升井底的洁净能力。
例如，四川须家河组深层地下采取改良过后的采用优化过后的牙轮钻头技术，将机械的钻速从0.88m/h提升至1.33m/h，整体速度得以提升；塔里木油田三叠系、二叠系的深层地下使用改良后的牙轮钻头后，使机械的钻速从3.45m/h提高到4.21m/h,使用成效显著。
2.2.2 PDC钻头改良技术常见的PDC钻头是在极强的耐磨性地层中凿取强劲的磨料形成的钻头。
钻头主要由于粘滑振动的复合片破裂,从而导致其迅速破裂。
改良PDC钻头首要将关注度放在耐磨性和耐冲击钻头的特点上,首要的改良技术有提升钻头工作顺利稳定的切割技术,紧凑型磨削阻力技术、复合片与基体贴合技术、刚体表面硬化处理技术等等。
3 结论与建议98 汤卫华：深井、超深井钻井提速技术难点及对策分析（1）深井、超深井在深层地下的钻井进程中,改良此机械的钻速是首要面对的问题，地层可钻性较差、地层的温度较高、钻头承受压力的困难,复杂的地质情况等难处,最重要的是深井地下提速工具，并用钻头、钻井方法用以提升其性能。
（2）高温直螺杆的高效PDC 钻头复合钻井技术适用于大多数地层，应避免在应用过程中所使用到的提速技术,且应符合其硬性和脆性,避免应用于塑性的深层地下。
（3）在深井钻井的过程中，钻头占据着极其重要的位置。
钻头与地层的适应性取决于于钻井效率的高低。
因深部地层段地层具有极强的耐磨性，且可钻性较差，所以必须采取行之有效的改良设计技术，重头设计钻头的样式以符合深层地下的岩石。
（4）应根据深层地下的实际状况，将各个种类的提速工具进行集中使用，并且应改良钻井液体的系统与钻头钻进的主要参数，以使得最大限度的提升深井、超深井钻井的技术。
（5）本论文从复合性的钻进、改良钻头的样式设计、提速工具等主要层面进行了技术措施与归纳，从而得出只有提升深井和超深井机械的钻速，才能够加大开采力度，将油田和天然气开采出来。
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4 认识与建议（1）封固段长>800m 的井采用双凝水泥浆体系固井，双凝水泥浆体系有利于提高固井质量；（2）增加领浆与尾浆的长度比例有利于增加尾浆段的环空压力，有利于防窜，但是长度比例对压力的影响不敏感，因此在确保主力油层封固质量下，分界点尽量下移就可以了；（3）增加领浆与尾浆的稠化时间差有利于防止气窜，提高固井质量，在满足施工时间要求的前提下，应尽量增加领浆与尾浆的稠化时间差；（4）双凝固井中稠化时间差和分界点深度的选择基本上能够保证双凝固井的需要，但是还有优化潜力。
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