特殊工艺井钻井技术

中1H侧钻短半径水平井钻井技术蔡　元(中原石油勘探局钻井一公司,河南濮阳457331)摘　要　中1H井是塔中卡塔克1区块的一口侧钻短半径水平井,先后采用了多种较为先进的生产工艺,如锻铣开窗技术、定向侧钻技术、小井眼短半径水平井技术、欠平衡钻井技术、高钙盐钻井液体系的推广应用等,施工程序复杂。

历时142.75d完成了这口技术密集的评价井,试油见到了良好的油气显示,社会效益、经济效益显著。

关键词　中1H　水平井　高钙盐　欠平衡1　地质工程简况 中1H井是塔中隆起塔中10构造带西段卡塔克1区块5号断背斜构造高点的一口评价井,利用水平井技术探测奥陶系鹰山组碳酸盐岩储层的横向变化规律,落实储层产能及液性。

设计垂深5388.26m,斜深5834.66m,最大井斜85.12°,水平段长448.37m。

3 中1H井钻井周期142.75d,机械钻速1.29 m/h,完钻井深5851m,水平位移547.85m,闭合方位298.27°,最大井斜87.74°,水平段长464.07m。

井身结构见表1。

表1　井身结构与套管程序mm×m 序号设 计钻头尺寸×井深套管尺寸×下深实 际钻头尺寸×井深套管尺寸×下深一开444.5×503.16339.7×503.16444.5×503.16339.7×503.16二开311.15×3902311.15×3902244.5×3571三开215.9×5270177.8×(33865268)215.9×5271177.8×(3375.265269.37)四开149.2×5834.66裸眼149.2×5851127×(5118.215428)2　钻井难点(1)锻铣和定向侧钻都处于易垮塌的火成岩地层,可钻性较差,防止坍塌卡钻、保证定向成功率是关键。

第1篇一、工程背景特殊凿井工程施工主要应用于地质条件复杂、施工难度较大的地下工程，如煤矿、地铁、隧道、水利工程等。

这些工程通常具有以下特点：1. 地质条件复杂：地层岩性多变，含水量大，地质构造复杂，对施工技术要求较高。

2. 施工难度大：地下空间有限，施工空间受限，施工设备和技术要求较高。

3. 安全风险高：施工过程中可能遇到透水、塌方、火灾等安全事故，对施工人员生命安全构成威胁。

二、施工工艺特殊凿井工程施工工艺主要包括以下几种：1. 冻结法：通过在地下岩层中注入低温冷冻剂，使岩层冻结，降低其含水量和强度，从而实现稳定施工。

2. 钻井法：利用钻机驱动钻具旋转破碎岩土，通过泥浆循环将岩渣携带到地面，实现井筒开挖。

3. 注浆法：将水泥浆或其他材料注入地层裂隙，填充裂隙，提高地层稳定性。

4. 沉井法：在地下岩层中开挖井筒，然后将预制井壁下沉至井筒底部，形成永久性井壁。

5. 地基处理：对地下岩层进行加固处理，提高其承载力和稳定性。

三、施工步骤1. 地质勘探：对工程场地进行地质勘探，了解地层岩性、含水量、地质构造等情况。

2. 工程设计：根据地质勘探结果，编制工程设计和施工方案。

3. 施工准备：准备施工设备和材料，组织施工队伍，进行技术交底和安全教育。

4. 施工实施：按照施工方案，进行冻结、钻井、注浆、沉井、地基处理等施工工序。

5. 质量控制：对施工过程进行质量检查和验收，确保工程质量符合要求。

6. 安全管理：加强施工现场安全管理，预防安全事故发生。

四、施工难点及应对措施1. 地质条件复杂：针对复杂地质条件，采取针对性的施工技术，如冻结法、注浆法等。

2. 施工空间受限：优化施工工艺，提高施工效率，确保施工质量。

3. 安全风险高：加强安全教育培训，提高施工人员安全意识，严格执行安全操作规程。

4. 施工周期长：合理安排施工进度，确保工程按期完工。

总之，特殊凿井工程施工是一项技术含量高、风险较大的工程。

通过科学的设计、严谨的施工和严格的质量控制，确保工程顺利进行，为我国地下工程建设贡献力量。

钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。

近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。

主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。

(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。

(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。

1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。

与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。

由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。

1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。

1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。

浅析油气藏开采过程中水平井钻井技术的应用水平井钻井技术是油气藏开采过程中的一种重要技术手段，其应用可以提高油气产能、延长油气田寿命、降低开采成本等。

本文将从水平井钻井技术的定义、应用领域、技术原理和效果等方面进行较为详细的论述。

一、水平井钻井技术的定义水平井钻井技术是指在垂直井眼基础上，通过特殊工艺和作业流程，沿着特定的地层倾角，在岩层中钻制出一段水平孔道。

其目的是为了提高油气产能、延长油气田寿命、降低开采成本。

二、水平井钻井技术的应用领域1. 页岩气开采：页岩气属于非常低渗透性的油气藏，常规钻井技术难以有效开采。

通过水平井钻井技术，可以增加有效井网，提高页岩气的采收率。

2. 稠油开采：稠油是一种高粘度的油类，通过常规钻井技术难以有效开采。

水平井钻井技术可以增加油水接触面积，提高稠油的采收率。

3. 水平井增产：对于传统垂直井开采的油气田，通过将部分井段改造为水平井，可以增加油气流通通道，提高产能。

三、水平井钻井技术的技术原理1. 地层勘探：通过地震勘探和地质解释等手段，确定目标地层的分布和性质，找出适合钻制水平井的地层。

2. 定位技术：利用导向工具和测井仪器等设备，精确测量井眼的方向和位置，确保水平井能准确钻制在目标地层中。

3. 钻井工艺：通过调整钻井参数和选用合适的钻头和钻井液，控制钻井方向和位移，实现井眼的水平钻制。

4. 完井技术：通过套管和封隔器等设备，对水平段进行完整封隔，防止地层间的交叉流动。

5. 水平井测试：对钻完的水平井进行测试分析，评估水平井的钻制效果和产能水平，为后续的开采作业提供参考。

四、水平井钻井技术的效果1. 提高产能：水平井的井筒面积大，油气流通通道长，增加油气向井筒流动的路径，提高采收率。

2. 延长油气田寿命：通过水平井技术，有效开采残留油气，延长油气田的可开采时间。

3. 降低开采成本：水平井减少了钻探井的数量，降低了钻井和完井的成本，提高了采收效益。

4. 减少地面占地面积：水平井的单口井产能较高，可以减少地面占地面积，提高油气田开采的空间利用率。

侧钻水平井工艺技术侧钻水平井工艺技术是一种在井筒中横向钻探和开采油气资源的方法。

与传统的垂直钻井相比，侧钻水平井能够有效地提高油井采收率和产量，具有重要的经济和技术价值。

侧钻水平井的工艺技术主要包括钻井、固井、完井和生产等环节。

首先是钻井阶段，侧钻水平井通常是从现有的垂直井中侧向钻入地层。

这样的设计可以最大限度地增加井壁与地层接触面积，提高采油效果。

在钻井过程中，需要使用特殊的侧钻井钻头和导向工具，以确保在井筒中有效地钻探。

此外，还需要采用合理的钻探参数，如转速、钻压和冲洗液的流速和压力等，来确保顺利钻进。

钻完水平段后，需要进行固井操作来加固井筒。

固井是为了防止井筒在钻探过程中崩塌，保护钻孔的完整性，并防止地下水和油层混合。

固井常常使用水泥和钢管，将其注入井筒并形成坚固的井壁。

固井操作的关键在于选择合适的水泥配方和注入压力，以确保固井质量。

完成固井后，需要进行井筒完井。

完井是指在水平井中安装各种完井设备，如套管、防喷器和产能工具等。

这些设备是为了控制井筒的流体流动和产量。

在完井过程中，需要进行严格的施工质量控制，确保设备的正确安装和操作。

最后是生产阶段。

一旦生产设施准备就绪，就可以开始进行油气的开采。

由于侧钻水平井的设计和施工，使得生产更加高效和顺利。

在生产过程中，还需要根据井底压力和油井形态，合理选择抽油机和注水设备，以达到最大的开采效果。

综上所述，侧钻水平井工艺技术是一项复杂而关键的油藏开发技术。

通过合理的设计和施工，侧钻水平井可以提高油井采收率和产量，有效地开发油气资源，对于能源行业的发展具有重要意义。

侧钻水平井工艺技术的发展与油田开发的需求密切相关。

在传统的垂直井开采中，井底压力逐渐下降，导致油井采收率逐渐降低，产量减少。

而侧钻水平井则能够有效地改善这一状况，提高油井的生产能力和采收率。

侧钻水平井的一个关键特点是可控定向钻井技术。

通过使用特制的钻井工具和导向工具，使井筒能够沿着特定方向钻探。

⽂96-储5井钻井取芯⼯艺技术⽂96-储5井钻井取芯⼯艺技术技术发展部：黄海强刘怀刚⼀、前⾔：⽂96-储5井是⽯化集团在中原油⽥⽂96块部署建设的国家天然⽓能源储备井，共部署储⽓井14⼝，预计储⽓量7亿⽴⽅⽶。

为更准确详实的了解储层岩性、物性特征，为后期储⽓选层、储⽓施⼯⼯艺优化提供客观的、真实的第⼀⼿地质资料，该井设计取芯112⽶，也是该储⽓库唯⼀⼀⼝具有取芯任务的井。

取⼼作业中克服了地层埋藏浅，岩性松软，胶结性差，⽔敏性强，剥蚀掉块严重，易造成堵⼼、磨芯、掉芯、出芯困难，⽋平衡钻进井壁⽀撑作⽤⼒⼩，易坍塌掉块作业风险⼤等诸多不利因素，总结出⼀套⾏之有效的钻井取芯⼯艺技术措施，效果显著，取芯进尺120.71⽶，芯长120.00⽶，取芯收获率：99.41%。

⼆、钻井取芯技术难点1、为保证取芯收获率，要求不许长筒取芯，不需井⼝出芯，且取芯井段不连续分三段，从⽽成倍增加了起下钻次数。

取芯起下钻14趟，层间层下钻进起下钻3趟。

任⼀趟钻任⼀环节出现纰漏，将影响整体取芯结果，对钻井操作要求⾼。

2、地层埋藏浅，岩性松软，胶结性差，⽔敏性强，剥蚀掉块严重，易造成堵⼼、磨芯、掉芯，取芯收获率难于保障。

岩⼼如图⽰：3、岩性胶结性差、破碎，地⾯出芯困难。

砂岩成芯性好，不易破碎，易出芯。

但泥岩极易破碎，堵搡岩⼼筒内腔，通芯不畅，震击⼜使岩⼼更为破碎，出芯很不容易。

4、为保护⽓层，三开采⽤⽋平衡钻井，钻井液井壁⽀撑作⽤⼒⼩，地层易坍塌、掉块，时时威胁井下安全，钻井作业风险⼤。

三、关键技术及⼯艺（⼀）提⾼认识⽔平，增强安全意识。

针对这⼝井取芯意义和各⼯序技术措施，通过多种渠道，使职⼯做到思想上重视，⼼⾥头明⽩，⼯作上⽤⼼。

对井下、设备、泥浆等各路出现的任何异常情况，都做到及时发现，及时反馈，共同商讨应对措施，将隐患消灭在萌芽状态。

（⼆）把好取芯⼯具选配、⼊井关。

1、取芯⼯具选配。

按设计要求，岩⼼直径不⼩于105mm，并结合邻井资料调研岩性结构特征，选配满⾜设计要求与地层相适应的WQX180-105（川8-3型）型取芯⼯具。

大庆钻探特色技术钻探系统广大工程技术人员，牢固树立“科学技术是第一生产力”的指导思想，坚持技术发展与油田勘探开发需要相结合、与市场需求相结合的原则。

经过多年的攻关，特色技术得到持续发展，工艺技术水平不断提高，自主创新能力不断增强。

在钻井、物探、测井和录井技术等方面，形成了一批具有大庆特色的钻探技术系列。

一、钻井技术1、调整井钻井完井技术开展并完善了地层压力预测与降压泄压技术、防漏堵漏技术、防斜防卡技术、薄层固井工艺技术等，形成了一套以低渗高压和高渗低压层薄层固井技术为代表的高含水后期钻井完井技术，整体达到了国际先进水平。

为油田开发实施延时测井，优化射孔方案，延长油井寿命，提高采收率提供了良好的井下条件，年钻井3000多口，固井质量合格率达到99%以上。

2、水平井钻井完井技术开展了浅层水平井、中曲率半径水平井、51/2"套管内开窗侧钻水平井、阶梯式水平井等技术攻关，形成了水平井钻井完井特色技术。

古平1井在4m厚裂缝性砂岩内钻成水平段长1001m的中曲率半径水平井；金侧平-6井和高160-侧平38井在51/2"套管内进行开窗侧钻水平井获得成功；外围“三低”油田和老区顶部剩余油开采实现了在-0.8m薄油层内钻阶梯式水平井。

3、欠平衡/气体钻井完井技术研制了具有自主知识产权的DQ-1型旋转防喷器、随钻井下压力温度测试工具，建立了欠平衡/气体钻井基础理论计算模型，确立了欠平衡钻井完井工艺技术。

通过雾化/泡沫钻井液、气体钻井监测分析技术及空气锤等相关技术的研究应用，欠平衡/气体钻井特色技术逐渐成熟。

现场应用34口井，其中，气体钻井18口，机械钻速是常规钻井的4倍以上，并有效地保护了储层。

单井空气钻井最大进尺1521.89m（古深2井），单只牙轮钻头最大进尺593.29m （徐深213井），单只空气锤最大进尺700m（古深2井），单井采用雾化/泡沫钻井最大进尺751m（徐深43井），在储层采用氮气钻井进尺701m（达深9井）。

特殊凿井工程施工是一项复杂而重要的工程，它涉及到多种技术、设备和工艺。

在特殊凿井工程施工中，常见的几种工法包括冻结法、钻井法、沉井法等。

这些工法在凿井过程中各自具有独特的特点和适用条件。

冻结法凿井技术是一种适用于松散不稳定的冲积层、裂隙含水层、松软泥岩层以及含水量和水压特大的岩层的凿井方法。

这种方法通过在井筒周围注入冷冻剂，将地层冻结成坚固的冰墙，以支撑地层压力，防止井筒变形和坍塌。

冻结法凿井技术在我国煤矿行业中得到了广泛应用，并且在国内冻结市场的占有率达到了50%以上。

钻井法施工是利用竖井钻机驱动钻具旋转破碎岩土，通过泥浆循环将岩渣携带到地面的一种特殊凿井工法。

钻井法凿井技术在我国的应用也十分广泛，已经施工了60余口大直径深井，占全国同法施工数量的95%以上。

多个项目获得了国家级的科技进步奖和优质工程奖。

沉井法凿井是一种通过机械钻孔或人力挖掘等手段在地基土中形成井孔，并在井孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩的施工方法。

沉井法凿井技术在我国市政工程中得到了广泛应用，如房屋建筑、桥梁基础等。

其中，中煤特殊凿井有限责任公司在沉井法凿井技术方面取得了显著的成绩，创造了158米的最深桩长纪录。

在进行特殊凿井工程施工时，测量工作起着至关重要的作用。

测量工作主要包括保证井筒的竖直性、构筑井壁的必要精度、及时进行井筒偏斜和井径测量等。

通过测量，可以获取钻井偏斜值的大小、扩径和缩径位置和深度，计算所测深度断面上的半径值，并绘制水平断面图、竖直断面图和井中偏斜综合断面图，确定钻井井筒的有效断面。

总之，特殊凿井工程施工是一项技术含量高、难度大的工程。

通过采用冻结法、钻井法、沉井法等不同的凿井工法，可以有效地解决不同地质条件下的凿井难题。

同时，测量工作的精准进行，能够保证井筒的质量和安全。

在未来的发展中，我国特殊凿井工程施工将继续推动技术创新，提高施工水平，为煤矿、市政、建筑等行业的发展做出更大的贡献。