浅谈大斜度定向井钻井技术

第２卷第２期　油气藏评价与开发　ＲＥＳＥＲＶＯＩＲ　ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮ　ＡＮＤ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　２０１２年４月　

加蓬ＳＡＷＺ一１　０井大斜度长裸眼定向井钻井技术与实践　

陆永胜，石强，曹华庆　（中国石化华东石油局钻井工程公司，江苏镇江２１２００３）　

摘要：ＳＡＷＺ一１０井是部署在加蓬共和国Ｇ４—１８８区块上的大斜度、大位移、长裸眼、三开制双靶定向探井，设计斜深　２　７０１．９８　ｍ，垂深２　３１２．４５　ｍ，水平位移１　１０６　ｍ。通过优选钻井工艺技术方案，全井仅用３４天安全完钻，比同地区相　同难度的定向井提前１７天完钻，缩短钻井周期３２％，取得了良好的经济效益和社会效益。介绍了ＳＡＷＺ一１０井防止　上部浅层松散地层井壁垮塌的钻井液技术和钻井工艺技术、井身结构优化技术、直井段防止钻柱振动及高效防斜　打直技术、斜井段井眼轨迹控制技术、ＭＷＤ无线随钻测量技术和牙轮钻头配井下动力钻具组合的导向钻井技术以　及防止钻柱黏卡技术的成功应用。ＳＡＷＺ一１０井钻井技术实践成果对今后施工同类型井，具有借鉴意义。　关键词：加蓬Ｇ４—１８８区块；大斜度；长裸眼；钻具组合；导向钻井；钻井液　中图分类号：ＴＥ２４３．１　文献标识码：Ａ　

Ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｄｅｖｉａｔｅｄ　ｌｏｎｇ　ｂａｒｅ　ｈｏｌｅ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｗｅｌｌ　ｏｆ　

ＳＡＷＺ－１０　ｉｎ　Ｇａｂｏｎ　

Ｌｕ　Ｙｏｎｇｓｈｅｎｇ，Ｓｈｉ　Ｑｉａｎｇ　ａｎｄ　Ｃａｏ　Ｈｕａｑｉｎｇ　

（ＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ＣｏｍｐａｎｙｏｆＥａｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｂｒａｎｃｈ　Ｃｏｍｐａｎｙ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ　２１２００３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅｌｌ　ＳＡＷＺ一１０，ｌｏｃａｔｅｄ　ｉｎ　Ｇ４—１８８　ｂｌｏｃｋ（ｉｎ　ｔｈｅ　Ｒｅｐｕｂｌｉｃ　ｏｆ　Ｇａｂｏｎ），ｉｓ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ－ｄｅｖｉａｔｅｄ，ｌａｒｇｅ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｌｏｎｇ　ｂａｒｅ　ｈｏｌｅ，ｔｈｒｅｅ　ｏｐｅｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｏｕｂｌｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｏｒｙ　ｗｅｌｌ　ｗｉｔｈ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔａｒｇｅｔ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　２　７０１．９８　ｍ，ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　２　３１２．４５　ｍ　ａｎｄ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　１　１０６　ｍ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｒｏｇｒａｍ，ｉｔ　ｔｏｏｋ　ｏｎｌｙ　３４　ｄａｙｓ　ｔｏ　ｓａｆｅｌｙ　ｆｉｎｉｓｈ　ｗｈｏｌｅ　ｗｅｌｌ，ｓａｖｉｎｇ　１７　ｄａｙｓ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ　ｗｅｌｌｓ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｒｅｇｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ　ｂｙ　３２％，ｔｈｕｓ　ｇｏｏｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎｄ　ｓｏｃｉａｌ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ　ｗｅｒｅ　ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｄｅ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｗｅｌｌ　ＳＡＷＺ－１０，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｆｌｕｉｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ａｎｔｉ—ｃｏｌｌａｐｓｅ　ｓｈａｆｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｕｐｐｅｒ　ｓｈａｌｌｏｗ　ａｎｄ　ｌｏｏｓｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｅｌｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ａｎｔｉ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｓｔｒｉｎｇ　ｉｎ　ｓｔｒａｉｇｈｔ　ｗｅｌｌ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ—ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｎｔｉ－ｄｅｖｉａｔｉｏｎ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｗｅｌｌ　ｈｏｌｅ　ｉｎ　ｄｅｖｉａｔｅｄ　ｗｅｌｌ，ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＭＷＤ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｄｒｉｌｌ—　ｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｒｏｌｌｅｒ　ｂｉｔ　ａｎｄ　ｄｏｗｎｈｏｌｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｔｏｏｌｓ　ａｓｓｅｍｂｌｙ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｉｃｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｔｕｃｋｉｎｇ　ｏｆ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｓｔｒｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｉｎ　ｗｅｌｌ　ＳＡＷＺ－１０　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｖａｌｕａｂｌｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｗｅｌｌｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｇ４—１８８　ｂｌｏｃｋ　ｉｎ　Ｇａｂｏｎ，ｈｉｇｈ－ｄｅｖｉａｔｅｄ，ｌｏｎｇ　ｂａｒｅ　ｈｏｌｅ，ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｔｏｏｌｓ　ａｓｓｅｍｂｌｙ，ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｆｌｕｉｄ　

寿阳区块煤层气定向井钻井技术浅谈

摘要：本文介绍了寿阳煤层气的开发现状和煤层气特征，分析了定向井钻井技术在施工过程中的应用，对今后在寿阳区块内施工的定向井有一定的指导作用。

关键词：寿阳区块；定向井；造斜段；稳斜段

Abstract: This paper introduces the development status and characteristics of

Shouyang coal-bed methane coal-bed gas, analyzes the application of directional

drilling technology in the construction process, has the certain instruction function to

the construction of directional well in Shouyang block.

Keywords: Shouyang block; directional well; oblique section; steady inclined

section

1.概况

寿阳区块位于山西省中部，沁水盆地的北端，沁水盆地是我国大型含煤盆地之一，蕴藏着丰富的煤层气资源，根据远东能源(百慕大)有限公司前期在沁水盆地南部施工的参数井和定向生产井所获得的相关资料，显示该区具有良好的开发前景。

1.1寿阳区块勘探开发历史和现状

1995年由联合国开发计划署（UNDP）利用全球环境基金资助、煤科总院西安分院承担的《中国煤层气资源开发》项目，《阳泉矿区煤层气资源评价》专题科研报告，对阳泉矿区（包括生产区、平昔区和寿阳区）煤层气资源开发进行了评价和研究，其中重点对寿阳区的煤层气资源开发进行了评价和研究。

中国煤田地质总局于1996～1997年在韩庄井田施工了一批煤层气勘探参数井，获得了该区有关的煤储层参数，并对HG6井的主要煤层进行了压裂改造和排采试验，取得了该井合层排采的一整套数据。中联公司1997～1998年在寿阳区块施工了4口煤层气生产井，其中1口探井，3口生产试验井，获得该区宝贵的煤储层参数和生产数据。1998年完成了四条二维地震勘探线，共计167km，获得了丰富的地质成果。2005年远东公司在该区施工了3口羽状水平井，其中2口在煤层段进尺超过3000m，3口井均在生产。

定向钻井技术中的常见问题及对策分析

摘要：定向井钻井工艺技术在很多行业有着不同程度应用，特别是石油行业，应用定向钻井技术可以钻出不同方向与不同倾斜度，有着非常好的灵活性，确保油井得到更大程度开采。当前要进一步提高定向井施工质量，为挖井工程提供更高水平技术支持，保证工程精确度、提高钻井效率，需要对定向井钻井工艺技术进行全面的、更高程度的优化，在原有基础上进一步发展，实现高效率油气开采。

关键词：定向钻井技术；常见问题；对策

1定向钻井技术发展

1.1第一代定向钻井技术

第一代钻井技术分为被动定向技术和主动定向技术。

被动定向技术：井眼轨迹处于地层的自然挠度中，钻柱屈曲和钻头情况会影响井眼轨迹，但井眼轨迹无法得到精确控制。

主动定向技术：利用一些特殊的设备、工具和技术措施来主动控制井眼轨迹，主要方法是通过改变钻具组合和使用造斜器来改变工具轴与井眼轴的偏离程度。钻具组合可分为造斜、降斜和刚性钻具组合，通过改变钻具组合可以帮助井眼清洁、减小钻柱阻力、减小狗腿角、节约钻井成本，但这种方法对方位的控制能力不足。早期的造斜器是一种专用工具，主要用于引导钻头偏离井眼轴线及设定所需方向，造斜器可以控制方位角，解决了钻具组合控制能力不足的问题，但其也有很多缺点：需要多次起下钻、浪费时间、操作复杂、准确度差等。但在超高温深井钻井，因为井下动力钻具因高温失效时，造斜器仍是一种有效的替代办法。

1.2第二代定向钻井技术

第二代定向技术以涡轮钻具、螺杆钻具及测斜仪等工具的发明和使用为代表。螺杆钻具和涡轮钻具通过钻井液的动能配合其他工具（弯钻杆、弯接头、偏心接头等）来达到改变井眼轨迹的效果。主要的监测工具是测斜仪。与第一代定向钻井技术相比，第二代技术的井眼轨迹更为平滑和准确，钻速也大幅度提高。

1.3第三代定向钻井技术

第三代定向钻井技术是更为先进的监控和钻进工具发展的结果。主要特征是随钻测量工具（MWD）的出现，进一步提高了控制的精度，可以随钻进行定向操作。此外，为了进一步提高定向效率，弯曲率螺杆也得到了广泛使用。第三代定向工具的使用使定向操作的技术难度大幅度简化。到目前为止，第三代定向技术仍是定向井和水平井施工的主要技术。

大斜度井实施方案

一、引言。

大斜度井是一种在油气勘探开发中应用广泛的技术手段，它能够有效地提高油气开采效率，降低勘探开发成本，对于提高油田勘探开发水平和提高油气资源利用率具有重要意义。因此，本文将就大斜度井的实施方案进行详细介绍，以期为相关工作人员提供参考和指导。

二、大斜度井的概念和特点。

大斜度井是指井斜度大于60°的井，其特点是在垂直井的基础上，通过钻井技术将井眼延伸到地层的水平方向，以增加地层的有效开采面积，提高单井产量，降低井网密度，减少油气勘探开发成本。大斜度井的实施需要充分考虑地质条件、工程技术和经济效益等因素，制定合理的实施方案。

三、大斜度井实施方案的技术要点。

1. 地质勘探，在确定大斜度井的具体位置前，需要进行详细的地质勘探工作，包括地质构造、地层厚度、地层岩性、裂缝发育情况等方面的调查，以便为大斜度井的设计提供可靠的地质依据。

2. 钻井技术，大斜度井的钻井技术要求高，需要采用先进的定向钻井技术和井眼测斜技术，确保井眼的准确定位和控制，以及井眼的稳定和安全。

3. 井筒完整性，大斜度井的井筒完整性对于井下作业的安全和有效进行至关重要，需要合理设计井筒结构，选择合适的钻井液，采取有效的井壁稳定措施，确保井筒完整性和安全性。

4. 井底工艺，大斜度井的井底工艺是保证井眼有效开采的关键，需要根据地质条件和油气藏特点合理设计井底工艺，包括井底封隔、井底防砂、井底防堵等方面的工艺措施。 四、大斜度井实施方案的经济效益分析。

大斜度井的实施对于油气田的开发有着显著的经济效益，主要表现在以下几个方面：

1. 增产效益，大斜度井能够有效地增加单井产量，提高油气田的整体产量，降低油气开采成本，增加经济效益。

2. 节能减排，大斜度井能够减少井网密度，降低钻井次数，减少钻井设备的消耗，节约能源资源，减少环境污染。

3. 提高资源利用率，大斜度井能够有效地提高油气资源的利用率，延长油气田的生产周期，为油气田的可持续开发提供保障。