小井眼钻井技术推广应用

小井眼钻井配套技术及应用胜利油田已进入勘探开发后期，受地面、剩余油分布限制，油气开发难度不断增大。

采用小井眼钻井技术是降低老油田开发综合成本的有效途径，为此，胜利油田开展了从小井眼钻机配套到工程设计、工艺及工具等配套的技术研究，经过现场试验与应用，形成了一套适合胜利区块的小井眼钻井配套技术，在开发中的应用效果显著。

该技术在低产低效油藏的开发和老区剩余油挖潜方面，具有良好的社会和经济效益以及广阔的应用前景。

标签：小井眼；钻井；工艺研究；配套技术；应用1 引言近年来，胜利油区勘探开发难度逐年加大，新增及难动用储量规模小、品质差，且以低渗透油藏为主，而老油田已进入高含水开发后期，剩余油高度分散，如何采取有效手段，开发此类低产低效油藏、挖掘老区潜力，已成为当前提高勘探开发水平的重大难题。

由于采取常规井开发没有效益或无法开发，而采用小井眼钻井技术开发，能达到提高油藏有效动用程度、降低综合开发成本、节能环保的目的。

自20世纪90年代以来，小井眼钻井完井技术成为即水平井技术之后又一开发热点，其应用规模不断扩大。

与常规井眼相比，此项技术在设计相同井深时，成本节约15-30%，在边缘及交通困难地区，这个比例会更高。

自2005年开始，由钻井院负责开展了小井眼课题的研究工作，并于2006年完成了油田第一台小井眼专用钻机的配套工作，开展了小井眼钻井配套技术的研究与应用推广工作，形成了配套新技术。

在油田多个区块取得了良好的效果。

2 小井眼钻井配套新技术2.1 小井眼钻井设计技术通过现场试验井的探索和实践，对井身结构进行优化，并做出了经济适用性评价。

2.1.1 井身结构优化根据井身结构确定的原则、依据及井身结构的设计方法，结合生产层的产能、油管大小、增产措施及井下作业等情况，为满足钻进安全、快速、经济和后期采油工艺的要求，优化形成井身结构设计方案。

一开表层套管的下深要求封固平原组，达到防止浅水层污染，封隔浅层流沙等疏松地层的目的。

浅谈玛湖地区小井眼的施工应用应用小井眼水平井钻井技术是降低钻井综合成本，提高原油产量的重要途径之一。

结合近期在新疆地区施工的小井眼水平井，从井身结构、钻具组合的优化、钻进参数的优选和钻井液性能控制等方面简要地阐述了小井眼水平井施工措施。

關键词：小井眼；PDC钻头；可钻性；钻井液1 小井眼施工难点①小井眼钻具外径小，钻具刚性柔，加压钻具容易弯曲，导致钻具贴下井壁，钻压不能有效的传递至钻头。

②井眼小，环空小，小排量时容易形成岩屑床。

③造斜段为石炭系，钻时缓慢，施工周期长。

④裸眼段长（近1700m），拖压严重。

⑤采用无线随钻及地质导向仪器，能否适应本井等待验证。

2 施工中出现的问题及关键措施①直井段严格控制，避免产生较大位移，能够为井身轨迹的控制、提高剖面符合率奠定良好的基础。

在直井井段钻井过程中，保证井身质量，钻进中做好防斜打直，利用成熟的PDC+弯螺杆最大限度地控制直井段的井斜、位移，加强对直井段的监测，确保直井段的井身质量符合设计要求，直井段井斜角越小、水平位移越短、方位角越接近设计定向方位，这样就越有利于下部定向钻进的轨迹控制。

②优化钻具组合：由于造斜段为石炭系，一直采用牙轮钻头施工，工期耽误较长，以后施工时可以采用PDC定向，该井水平段施工时，一开始下入单弯螺杆不带稳定器施工，复合时增斜趋势明显，后改为带稳定器，基本可以达到稳斜效果。

③仪器使用情况：本井使用无线随钻仪器（MWD，LWD），前期排量大，含沙量高，导致仪器定子、转子冲刷非常严重。

平均2-3天起钻更换一次配件。

④施工中的复杂情况：其中钻至井深2682m，下放至井深2663m遇阻，悬重由54吨，下降至46吨，上提钻具，甩一根单根，接方钻杆，开泵划眼第一遍，上提至2665m，悬重由54吨上升至66吨，泵压由16MPa上升至21MPa，憋泵。

判断钻具卡死。

经多次解卡操作后，恢复正常。

⑤现场地质指令调整多次造成后期风险大：由于本井钻至水平段时油气显示非常好，地质方为探测油顶和油底，多次调整轨迹，赠加了后续钻具作业风险。

浅析小井眼钻井技术在冀东油田的应用冀东油田主力区块勘探开发时间较长，小井眼钻井技术具有明显应用优势，对老油条区块挖潜、抑制采油井况恶化等具有明显作用，本文就是对小井眼钻井技术应用进行的探究。

标签：小井眼；钻井技术；井身轨迹冀东油田勘探开发时间较长，主力区块逐步进入开发中后期阶段，开发状况日益复杂，特别是整体上复杂断块油藏的构造特点，使钻井中存在较为严重的温度、压力和盐度较高问题，井矿条件日益恶化，在当前注水开发应用较多的情况下，油井增产稳产存在较大的难度。

针对这一现状，应用小井眼钻井技术，在老油井实施有针对性的开窗侧钻和小井眼钻井，可以节约钻井成本、提升采油作业效益和油气采收率。

1 小井眼钻井技术措施1.1 小井眼复合钻进技术小井眼钻井要优先选择高效钻头和动力钻具组合应用，通过PDC钻头应用提升扭方位等作业速度。

冀东油田小井眼钻井技术多是对老油井进行下部地层的开窗侧钻，主要目的层位是沙一段、沙二段和沙三段，可利用保径较短的PDC 钻头进行定向，利用保径较长的钻头进行复合钻进，实践证明，相比传统的单纯牙轮钻头钻进，复合钻进可提升钻速60%以上。

要优化螺杆钻具应用，利用单弯螺杆对钻进轨迹进行控制。

特别是Ф95mm的螺杆可在无稳定器辅助的情况下进行小井眼钻井轨迹的控制，可根据实际需要优选适宜弯曲角的单弯螺杆进行应用。

1.2 井身轨迹控制技术井身轨迹控制要结合具体区块和具体钻进层位优选适用的螺杆钻具进行应用。

在开窗后初期钻进中，要选择Ф118mm牙轮钻头+Ф105mm（无磁钻铤1根和DC钻铤2根）的钻具组合进行20m左右的钻进，实现与老井眼的有效隔离，防止钻井中的井眼碰撞问题；在单点测量后再进行起钻作业，如果实际方位与设计情况存在较大出入，就要下入Ф118mmPDC钻头+Ф95mm1.5度的单弯螺杆+1根Ф105mm无磁钻铤+6根Ф89mm承压钻杆，利用该套钻具组合中单弯螺杆的特性实现迅速的扭方位钻进，在1个单根30度以内的扭方位需求下，一般可以将方位扭到设计方位。

小井眼修井技术在油田中的应用在油田开采过程中，小井眼修井技术具有综合效益显著、投入成本低的特点，因此得到各大石油公司的广泛青睐。

本文将会以克拉玛依油田为例来对小井眼修井技术应用过程中所遇到的问题进行分析，然后对小井眼修井技术的实际情况进行探究，在此基础上提出小井眼修井技术在克拉玛依油田中应用的认识和建议，以更好的提高小井眼修井技术的应用效果。

标签：小井眼修井技术；克拉玛依油田；应用现状；建议通常情况下，小井眼井一般是因为在施工阶段，由于内侧钻井、变形井等施工因素而引发的。

实际上，小井眼的直径比较小，而且选择了下部直径小、上部直径大的复合套管，从而导致大油管、井下工具无法顺利的下井，而且也增加了修井的工作难度。

小井眼技术虽然具有超过70年的发展历史，但是其在油田中开始应用的时间比较短，缺乏统一的规范和标准，从而导致小井眼修井技术在克拉玛依油田中应用时出现了一些问题，影响了油田的生产效率，因此需要对小井眼修井技术进行研究，从而更好的满足不断延长油田开采时间和扩大油田规模要求。

1、克拉玛依油田小井眼修井技术的应用现状1.1技术难度系数高在油田开采的过程中，克拉玛依油田为了对周围环境进行保护，并对施工成本进行有效的控制，通常会选择丛式井组开发，而且多数的斜井均以小井眼为主。

然而这些丛式井组及斜井的存在，将会增加修井的难度。

在油田开采过程中，导致作用点无法准确的送到卡点上，从而增加了打捞入鱼的难度，而且上提力无法准确的作用到卡点上。

1.2配套工具可靠性较差在克拉玛依油田小井眼中，一般以Φ101.6mm 为主，而且其套管内径仅有Φ86mm。

在很大的程度上，该直径限制了修井作业配套工具的选择，致使大部分市面上所存在的常规修井工具无法满足其具体要求，不能确保小井眼修井工作的顺利进行，导致小井眼修井配套工具可靠性较差，影响了小井眼修井效果。

1.3易砂卡的现象比较多通常情况下，小井眼的井眼容积一般比较小，加之井内存在一定容积的管柱，从而使井眼内空间逐渐变小。

现代小井眼探矿技术在石油勘探中的应用摘要岩心钻探取芯钻技术可以提供全井岩芯，它和常规石油钻井相比较而言，能够节省30%的输出费用，是一项性能较高的勘测技术，尤其是在较为偏远的地区，效果更加明显，使用岩芯钻机可以减少运输成本，提升经济效益。

本文主要论述了小井眼探矿技术在石油勘探中的应用情况。

关键词小井眼探矿技术；石油勘测；应用1 小井眼探矿技术1.1 小井眼概念对于小井眼，有多个定义，有的研究人员认为，小井眼是一个直径小于8.5的井，还有一个概念，90%以上的井段都是由小于7的钻头钻成的井。

小井眼油井和相同井深的井眼相比较而言，其直径较小，比如，从石油钻井现象来看，采用12.25的钻头和800m深的井为正常情况，可是采取101.6mm的取芯钻头和94mm的钻杆，该井则是小井眼。

1.2 小井眼探矿技术发展背景小井眼探矿技术出现于20世纪的美国，在各个区域一共钻取了100多口小井眼，从施工结果来看，钻取小井眼较为方便，成本较低，在经济上是比较划算的。

目前，电子学的出现，推动了小井眼技术的发展，为其进步奠定了有利基础，通过采取小型传感器，可以不需要使用常规直径的油井，便能够获得全部数据，从而降低费用，提升效益。

一直以来，小井眼探矿技术由于性能较高，受到了世界各个国家的广泛关注，小井眼数量呈现不断增长趋势，它逐渐替换了常规井眼，为石油工业的发展带来了巨大的价值[1]。

2 钻机特点以往常规石油钻机全面钻机的速度较快，效率高，可是此种类型的钻机取芯效率较低，限制了取芯长度，在每次取芯之后，都要下钻一次，才可以完成整个工作进程。

与其相反，探矿取芯钻机功能较多，既可以在浅地层中全面钻进，又能够实现全井小井眼钻进和连续取芯钻进。

其中，探矿取芯钻机的特点体现在以下几点：第一，钻机尺寸比较小，能够减少井场面积，其中主要包含泥浆池中的9000ft?，重量和石油钻机相比较而言，特别轻，能够直接应用于直升机运输或者拖车转载中。

小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
小井眼侧钻短半径水平井是一种新兴的钻井技术，它主要是应用于石油勘探、开发和生产过程中，特别是在油气储层中无法进行常规开采或生产的情况下。

小井眼侧钻短半径水平井采用侧钻技术，在原有钻孔的基础上向侧面扩展钻孔，使井筒能够在短距离内穿过厚储层，提高生产效率和采选率。

小井眼侧钻短半径水平井的核心是钻头的设计和控制技术，这是确保钻井效果和生产效率的关键。

它不仅需要有足够强的钻头，而且还需要使用先进的电子技术、控制系统和联机分析等技术来实现井筒追踪、、控制、数据采集和分析，以便更快、更准确地控制方向和位置。

相较于常规单井钻井技术，小井眼侧钻短半径水平井在产能和效益上显然更高。

但也存在着一些潜在的技术和环境问题，例如稳定性、环境污染、数据保存等难题。

因此，在使用该技术时需要全面考虑各种因素，最大限度地减少风险，同时不断技术创新提高钻井技术的效率和成功率。

总之，小井眼侧钻短半径水平井是一种新型的钻井技术，在石油生产领域中具有广泛应用前景。

在保障钻井质量的前提下，高效、精确、安全的钻井技术将为油气储量的开采和生产带来新机遇，为我国的能源供应提供有力支撑。

毕业论文-石油工程小井眼钻井技术的发展和应用摘要随着油气生产费用的提高以及石油工程领域不断向边远地区扩展和钻井工艺技术水平的提高钻小井眼井开采油气的优越性更加明显使得小井眼钻井技术成了继水平井钻井技术之后的叉一研究热点目前在国内外该技术已应用于水平井深井钻井中如侧钻小井眼多分支水平井等国外已开始用连续管钻小井眼通过对调研资料的统计小井眼技术有以下几个研究和展方向小井眼钻头与马达的研制小井眼完井与井控技术小井眼钻机研制关键词小井眼钻井Abstract With the cost of oil and gas production ingcease and petroleumengineering fields to rtmote areass and the expansion od drilling technologylevelincreasecSlim hole drilling oil and gas exploration superiority was enen moreapparent Make slim hole drilling technklogy hasbecome followoing HorizontalDiylling technoloqy fork atter a hotspotAt presentdomestic and foreign technologyhas been used in the horizontal and deep drilling such as side slimhole drillingmulti-branch horizontal wells aborad has begun consecutive slim hole drillingpipeBased on the statistical data studySlim technoloqy has the following researchand development directions Slim bit and motor decelopmentSlim Comoletion andwellcontrol technlloqySlimhole drilling rig decelopedKey Words Slim Drilling目录引言 3一．90 年代以来国内外小井眼钻井技术得展方向何趋势3二．主要技术展应用情况 4一国内主要技术展应用情41 井身结构 52 钻进方式53 小井眼钻机 74 钻头 115 井下马达系统 126 减小钻柱振动何疲劳破坏技 137 射流冲击 138 震击技术 139 小井眼连续取心技术 1410 小井眼水平井钻井系统 1611 钻井液 1712 小井眼钻井水力参数优化 1713 小井眼完井技术 1814 小井眼固井技术 1915 小井眼井下测量仪器 20二技术展应用情况 2 01 钻机2 02 钻头2 03 其他配套井筒工具224 小井眼井身结构及钻具组合225 小井眼井控2 36 钻井液和完井2 5结束语 2 5参考文献 2 6引言近年来国内各有天液开始重视和研究小井眼钻井技术小尺寸PDC TSD及金刚石钻头已在我国大不分油田推广应用随着我国小井眼钻井井数的增多小井眼早期井涌预警检测技术液越来越受到重视在钻井液和完井液技术上国内各油田根据各自地层特征进行了专项研究其体系配方基本能够达到到安全钻进和保护油气层的目的国内不少学者在小井眼水力学方面也做了很多工作但大多数石对国外模式的修正大庆油田完成的287 口井在其平均井深比全部开井的平均井深多 1294m 的情况霞平均机械钻速基本持平平均钻机月速却提高了717获得的效益非常明显胜利油田小井眼套管开窗定向侧钻技术已步入了答规模的应用阶段新疆油田和大港油田在深层＞4000m成功地钻成了部分小井眼井一．90 年代以来国内外小井眼钻井技术的发展方向和趋势近 10 年随着油气生产费用的提高以及石油工程领域不断向边远地区扩展和钻井工艺技术水平的提高钻小井眼井开采油气的优越性更加明显使得小井眼钻井技术成了继水平井钻井技术之后的叉一研究热点截至目前世界上已钻成小井眼井上万口最大垂直井深超过 6000m小井服钻井深井钻井忠如侧钻小井眼多分支水平井等国外术已应用于水平井深井钻井忠如侧钻小井眼多分支水平井等国外已开始勇连续管钻小井眼钻井场占钻井设备工作钻井费用钻井岩屑量其他地面积人员井场各项费用适合于开小型化重量减少60节约一口2500m 各类油气藏轻利用偏远钻井成本深的井其岩但不适用于＜ 1200 地区的钻井 8101540 边屑魏60t 常高气井可用㎡钻机和其他人d远和交通空规为于采矿行业辅助设备不地区这个比例7001200t 的连雪取心足200t高达70 井表1-1 小井眼钻井技术情况表目前小井眼钻井技术比较发达的国家有美国Amoco 公司BakerHughes公司Nabors 工业公司英国BP 公司等近年来国外公司为了配合小井眼钻井开和研制了一系列适合小井眼钻井的配套设备主要集中在钻头及马达固井井控取心小井眼水平钻井等方面研究展的小井眼先进技术归纳起来有带有顶部驱动的小井眼钻机井下动力钻具采用井控专家系统控制和预防井喷采用连续取心钻机进行小井眼取心作业采用高强度固定齿的新型钻头目前小井眼钻井技术已比较成熟工具设备配套齐全已有可用于762mm 3in井跟的钻井工具以及多种连续取心钻机和混合型钻机挪威还准备向北海南部深层的高温高压气藏展小井眼钻井近年来国内各油田也开始重视和研究小井眼钻井技术小尺寸PDC TSD及金刚石钻头已在我国大部分油田推广应用随着我国小井眼钻井井数的增多小井眼早期井涌预警检测技术也越来越受到重视在钻井液和完井液技术上国内各油田根据各自地层特征进行可专项研究其体系配方基本上能够达到安全钻进和保护油气层的目的国内不少学者在小井眼水力学方也做了很多工作但大多数石对国外模式的修正大庆油田完成的287 口井在其平均井深比全部开井的平均井深多 1294m 的情况下平均机械钻速基本持平平均钻井月速却提高了717获得的效益非常明显胜利油田小井眼套管开窗定向侧钻技术已步入了大规模的应用阶段新疆油田和大港油田在深层 4000m 成功的钻成了部分小井眼井通过对调研资料的统计小井眼技术有以下几个研究方向和展方向小井眼钻头与马达的研制小井眼完井与井控技术小井眼钻机研制根据大港油田的实际情况大港油田小井眼钻井技术的展方向有老井加深小井眼钻井技术老井侧钻小井眼或小井眼水平井钻井技术钻探边井小井眼钻井技术二．主要技术发展应用情况一国外主要技术发展应用情为了解决小井眼给钻井带来的诸如钻头性能差机械钻速低钻井液体系不当导致当量循环密度高和立管压力高及井涌不能及时现等问题着重研究了一系列关键技术1 井身结构外公司采用的典型小井眼井身结构如表1-2BP 公司1000m 井常规井小井眼井井眼尺寸mm 套管尺寸mm 井眼尺寸mm套管尺寸mm4445 3397 158 13973111 2445 1206 9803159 1397 859 739Amoco 公司2400 井常规井小井眼井井眼尺寸mm 套管尺寸mm 井眼尺寸mm套管尺寸mm4445 3397 2159 17773111 1429 1524 12702159 1143 钻杆1111 939Naborsm 公司3000m 小井眼井 Texaco 公司3000m 小井眼井井眼尺寸mm 套管尺寸mm 井眼尺寸mm 套管尺寸mm3111 2445 3111 24452096 1778 2159 17781556 1270 139712701048 939 钻杆1032 939770699表1-2 国外小井眼钻井技术发达国家典型小井眼井身机构2 钻进方式井眼钻进方式有旋转钻进井下马达钻进连续钻进外各石油公司已开了多种小井眼钻井系统图1-1 为Shell 公司和BakeHughes公司联合开的一种小井眼钻井系统该系统使用改进固定式钻头和高强度钻杆包括先进的井涌监测系统该系统钻机可选择改进的常规钻机专用小井眼钻机修井机和连续管钻机为改进的连续取心扩用钻井系统Amoco 公司开的水力学模型和井涌监测系统及井涌控制技术利用高性能的油管再加上改型的矿用钻井系统钻深可达1400ft 4270m为连续管钻井系统可与井下马达钻井系统配合使用提高起下钻速度并维持井下马达起下井眼时的连续循环3 小井眼钻机前专用的小井眼钻机不多改进的小井眼钻机仍占多数原因主要是这类设备缺乏设计规范和公认的标准加之常规钻机能力过剩在很大程度上制了小井眼石油钻机展国外小井眼钻机类型有小型常规石油钻机采矿式连续取心钻机修井机连续管钻机和专用小井眼钻机20 世纪60 年代之前国外不少公司使用常规钻机钻小井眼井70 年代末开始进行小井眼钻机研制及钻机改进90 年代后出现了特制专用的小井眼钻机瑞典美国德国加拿大比利时意大利澳大利亚和罗马尼亚等国家均开应用了新型小井眼石油钻机并取得了较好的使用效果和钻井经济效益一般来说国外小井眼钻机采用常规旋转钻井设备如前开口井架液压绞车三缸泥浆泵防喷器组固相控制设备取心装置等等另加其他先进的自动化装置固控设备的配置要比常规井高一级别在常规固控设备转良好的前提下再地面设备减少损坏降低循环压耗得有效办法国外小井眼钻机特点有①设备体积小占地面积少②设备一机多能既可钻井又可修井所用钻柱既可钻小井眼又可连续取心③采用专用小型测试装置④现代华程度高具有代表性的国外公司小井眼钻机主要有①意大利Soilmec 公司推出的G-100G-100HD G-150G-200 和G-250 型系列小井眼钻机是目前世界上惟一的小井眼钻机系列图1-4 为G-100 钻机总成该系列钻机选用4 台隔音柴油机作动力采用液压驱动形式利用4 台液压马达同时驱动顶驱充分满足小井眼钻井工艺的需要钻机用长冲程千斤顶液缸滑轮组合可伸缩式轻便井架代替常规绞车游动系统和井架该钻机可用于钻晓井眼井水平井斜井和丛式井还可用于修井作业目前已取得美国专利和国际专利权新系列小井眼钻机技术参数及使用情况见表1-3表1-4表1-3 Soilmec 公司新型小井眼钻机系列技术参数钻机型号G-100 G-100HD G-150 G-200 G-250大钩静载荷kN 8918 11074 13328 17836 22059钻井动载荷kN 5880 7350 8820 12250 14700液压动力功率3676 5147 6617 8823 11029kW 36 36 36 36 36顶驱动力功率15 15 16 16 16kN ·m顶驱行程m表1-4 Soilmec 公司新型小井眼钻机系统使用情况钻井速度正常条件下一口23003000m 井需190h钻井方式顶驱钻井操作人员钻机大班人员4 人即钻井领班柴油机司机电工和勤杂工每个钻井班需要司钻和井架工各1 名钻井成本钻井统计结果表明与常规大直径钻杆钻井相比晓钻机钻井总成本下降24钻井和钻机移运时间减少30每口井的非生产时间从450h 下降到120h Soilmec 公司认为用G 系列小井眼钻机钻井节省钻井总成本最多可达40环境污染柴油机采用隔音措施现场实测噪音为82db对周围环境危害较小此外由于小井眼钻井的钻井液用量和钻屑量均较少对环的污染也较小钻井综合效与常规钻机相比用小井眼钻机钻井钻井成本减少益 5075 下套管成本减少13完井费用减少37占用井场面积减少70钻机拆装移运时间减少6070钻小井眼评价井建井费用减少达50钻井综合效益显著实施地区已经在意大利北部的米兰威尼斯热那亚三角地区以及西西里岛的油气田地层中钻完18 口井Soilmec 公司小井眼钻机优点钻井速度快技术经济指标先进自动化程度高工作安全可靠钻井成本低移运性好对环境污染程度小②法国钻井承包商Forsol 用拖车装钻机W-Napach 小井眼钻井取得了成功这种高度自动化钻机有一个 195m 高的桅杆式井架一个筒式操作系统和408KW 顶部驱动装置该钻井可钻井深2438m只需常规钻井 13 的工作人员整部钻机及井下设备仅15 辆车便可搬运1994 年 4 月法国在巴黎盆地还使用了Foraslim 小井眼钻机其主要技术参数见表1-5G-100 钻机总成1-伸缩式井架2-顶部驱动3-挡砂滚筒4-液压动力总成5-液压油罐6-半拖车7-具有机械安全锁紧的液压水平千斤8-钻台液压吊车9 容器平台10-钻杆套管11-储存钻铤12-液压油冷却器13-鼠洞上的液压卡14-BOP 小车15-伸缩底座16-动力大钳17-值班表型号额定钻深井场面积井架额定底座高度绞车功率人数m ㎡载荷t m kwForaslim 3500 850 100 6 441 1表1-5 Foraslim 小井眼钻机主要技术参数型号重量t 操作高度提升能力井眼直径井深mm mmDiamec-700 35 51-52 7005 65Diamec-1000 5 51-52 10668表1-6 瑞典微型小井眼钻井主要技术参数瑞典石油勘探公司Microdrill 公司于70 年代末到80 年代初在Gotland岛使用装有小型防喷器的Diamc-700 小井眼液压钻机了207 口井径23 英寸井深 2172666m 的小井眼井比常规钻井节省费用 75主要技术参数如表 1-6所示80 年代末该公司又研制了MD-1500 钻机和MD-2000 钻机改进的MD4小井眼钻机重量13t 左右使用螺杆钻具∮857mm 井眼可连续取心至3200m④表1-7 为低成本的美制Kenting 井眼钻机性能参数型号额定钻深井场面积大钩载荷作业高度钻井液系人数m ㎡ t m 统3Kenting 3500 850 100 26 5088 3表1-7 美制Kenting 井眼钻机性能参数表⑤Amoco 公司和Nabor 公司小井眼石油钻机Amoco 公司和Nabor 公司共同研究开了Rigl70 型小井眼石油钻机它最主要的特点式钻机上配有数控系统 DCS 和专家井空系统 XWC DCS 系统手机钻机上液压传感器压力差传感器应变仪位置传感器磁性流量仪热电偶转速仪钻机液池液面传感器温度传感器的数据该系统还包括数据收集计算机和监测器司钻监测器人机联作系统数据控制软件专家井控系统包括阿莫科公司处理数据控制系统中数据的专利软件这套井控专家系统能够判断是否生了井涌是否通知司钻以便司钻可用采取合适的井控措施如果司钻在预定的时间段10s中没有做出反应井控专家系统会自动采取井控措施井控专家系统液可用时用以便完全有司钻进行控制主要技术参数及结构特点大钩载荷 975KN 轿车功率 165KW井架高 262m全液压驱动钻井液净化系统为清洁器和离心机自动送钻装置是一个承载能力725KN 的液缸固定在井架上面送钻性能较好采用两档速顶驱和计算机井控装置设计制造的岩心搬运机可进行连续取心作业优点实验证明钻机和钻井成本均较低环境污染少钻井性能好⑥欧共体小井眼石油钻机欧共体Thermie 规划Eurosim 项目为降低成本和减少环境污染适用小井眼钻井开油田同时研究开了小井眼石油钻机主要技术参数及结构特点大钩载荷 1000KN 绞车功率 600KW采用顶驱钻井最高转速600rmin采用SH 111SH66 高强度钻杆配备了取心装置录井和测井装置井涌监测仪和报警系统优点在不同地理环和不同地质条件钻井环境污染最低⑦英国钻井设备公司研制的小井眼钻机采用液力驱动大钩载荷980KN钻深能力3000m配有新式钻杆排放系统和先进检测仪器既可钻井又可取心只需三名钻工4 钻头①牙轮钻头期小井眼钻井一般使用小尺寸牙轮钻头但其不适应高转速钻头轴承磨损快进尺少寿命短为此国外采用改进的钨合金镶齿 TCI牙轮钻头如美国贝克休斯公司研制出的能适应转速为200rmin 的984mm 牙轮钻头具有较厚的锥形外壳和直径较小的轮轴具有较高的锁紧能力和转速能力钻头长度由常规的146mm 减小到121mm 增强了侧钻能力减小了井底钻具弯曲时钻头损坏程度寿命增加了30-40②单牙轮钻头通过增加牙轮钻头轴承直径增加钻头寿命阿曼油田在水平井忠中硬地层适用IADC437 单牙轮钻头水平钻进平均机械钻速达 60fth加拿大适用的 418 1n IADC637 单牙轮钻头钻研磨性硬砂岩1625h 内钻进105ft相当于2 只IADC737 三牙轮钻头的总进尺从目前展情况单牙轮钻头将会成为一种适用于在各种各样的地层忠钻小井眼的低成本高效率的钻井工具③金刚石钻头60 年代以后许多钻井承包商现适用PDC 聚晶金刚石钻头配合液力加压器和井下马达钻头寿命是同尺寸牙轮钻头的46 倍于是金刚石钻头以其适用时间场进尺多机械钻速高不易出井下事故逐步被人们采纳尤其在小于∮1524mm 的井眼全面钻进中牙轮钻头已逐渐被金刚石钻头锁取代以DBS 公司热稳定聚速可用于连续取心和与螺杆钻具配合使用能减轻钻头在钻井过程忠产生的强烈振动提高钻井效率新型的PDC 聚晶金刚石钻头热稳定聚晶金刚石钻头 TSP 钻头和天然金刚石钻头这三种钻头能适应高转速可用于连续取心和与螺杆钻具配合适用能减轻钻头在钻进过程中产生的强烈振动提高钻井效率新型的PDC 聚晶金刚石钻头和TSD 金刚石钻头对深层中硬地层钻井及扩眼效果很号在降低扭矩钻头冷却方面比普通的PDC 和TSD 钻头效果好穹形设计的金刚石钻头在耐磨结构上更紧凑更适用于较硬岩石壳牌公司经验表明采用小型聚晶金刚石钻头不重要阻制钻压Amoco 公司开除了避免小型聚晶金刚石过早损坏的抗涡旋转钻头在穿透能力方面取得了突破性进展小型聚晶金刚石将成为小经验技术的一个展方向④混合型PDCTSP 钻头美国Maurer 工程公司为美国能源部研制了一种混合型PDCTSP 高效钻头PDC 切削齿置于齿前排上以高速度钻软地层而TSP切削齿置于PDC 切削齿的后排用于钻那些通常会损坏PDC 切削齿的硬夹层该钻头在特定的大功率马达带动下能有效破岩试验中在低强度地层钻速100150fth 在密西西比灰岩地层钻速为112fth⑤小井眼连续取心钻头在连续取心作业中10003000m 的井59使用金刚石取心钻头目前国外 1000m 以上的井眼井段多用连续取心钻头硬质合金钻头应用于小井眼取心还在继续研究这种钻头成本低廉BP 公司一直用聚晶金刚石和 tripdax 设计取心钻头来改进小井眼的取心性能和钻进速度国外还研制丁能提高取心质量的双体钻头这种钻头可通过绳索打捞器改变钻头塞而改变钻头性能使钻头可进行全面钻进或取心钻进5 井下马达系统目前国外已有高中低三种转速5001000rmin 和多种直径3811715mm 的小井眼井下马达其抗高温性能已经超过了200 ℃为了解决钻柱振动问题以便将更多的能量传递到钻头上提高钻进效率同时海配套使用了井下液力加压器使得钻头寿命更长在许多地层钻进都比转盘钻进快35 倍钻井成本可降低5070 该系统也常与连续油管钻机配合使用美国Maurer 工程公司为美国能源部研制的大功率小井眼泥浆马达输出功率和转速石常规泥浆马达的2 倍所研制的3 38in 小井眼泥浆马达输出功率为73 马力而常规泥浆马达的输出功率仅28 马力适用这种大功率泥浆马达时只要钻机配置的泥浆泵能够输出该泥浆马达所需的高循环压力配合 PDCTSP高效钻头能使钻速提高2 倍Anadrill Schlumberger 公司和Ahell UK 研究开机构开了一套仪表化的井下导向马达以提高地质导向的效果该工具石在动力端和轴承外壳之间插入一个带近钻头传感器电路动力源和电磁遥测系统该马达将钻井和地层评价测量相结合可进行井斜马达转速温度马射线和两个电阻率测量仪表化马达具有已各双弯弯外科系统其中固定弯外壳被直接安置在马达轴承的上部而地面可调节弯外壳被装在传感器短节和马达的动力端之间设计这种固定和可调弯外壳系统组合可使钻具具有多种造斜率最大可超过15° 100f6减小钻柱振动和疲劳破坏技术主要采用的配套工具及技术有抗偏转的PDC 钻头柔性转盘或顶驱钻机减小扭转振动钻井液马达和液力加压器耐疲劳新型钻杆接头①液力加压器配套使用井下液力加压器可增加钻头寿命在许多地层钻进都比转盘钻进快 35 倍钻井成本可降低 5070 现在已出现了串联的液力加压器目前最多到三级其作用原理与单级相同当然在二三级液力加压器上可作用更大的钻压见表1-8 与表1-6规格最大最大操作最大扭矩最大冲程孔mm最大拉mm 推进力压力pa N ·m mm 力kNkN9525 50 150 **** **** 14940012063 1665 150 **** **** 381500表1-8 液力加压器主要技术参数表②工具接头经验证实小井眼可以勇NC26 与PACDSI 工具接头及非API的SLH90 与AOH 接头应注意避免工具接头损坏主要参数见表1-9工具接头外径mm 内径mm 扭转屈服上扣扭矩N ·m N ·mNC26 857 444 9248 4624PACDSI 794 381 7945 3972表1-9 工具接头参数表7 射流冲击器在小井眼钻井过程中配套使用射流冲击器利用冲击一回转联合钻进既可以提高钻井速度又可以防止井斜从而达到提高钻井质量降低钻井成本的目的如图1-78小井眼打捞雷击技术目前已根据需要研制出了多种适合小井眼的打捞筒和震击器等如用于∮832 和∮896mm 钻具的∮104mm 打捞筒高压小井眼用各种尺寸井下循环接头液力倒扣接头液压及裂缝圆盘接头以及安全接头耐高压用的震击器有单作用和双作用液力震击器可受压也可拉伸现已研制出∮1504 ∮160mm 井眼用的∮1216mm 双作用液力震击器∮1506mm ∮112mm 井眼用的单作用液力震击器主要技术参数见表1-10尺寸mm 震击器类型最大震击器最大放气震击器冲程负荷kN 冲击kN mm889 FC 150 80 1201207 Jar King 360 200表1-10 击器主要技术参数表 19小井眼连续取心技术小井眼连续取心技术源于矿业连续取心技术实质上就是绳索式取心现在已经能在1048 mm 或更小的井眼中取心并采用钻柱抗振技术来提高岩心收获率Amoco 是最早采用薄壁钻杆和电缆可回收岩心筒连续取心钻井系统的该系统采用顶部驱动旋转外平钻杆得到的连续岩心可达1219 m 长在开井中平均取心收获率达 983 图1-8 为Amoco 公司小井眼取心井下钻具组合一般来说小井眼连续取心装备包括取心钻机取心钻杆取心钻头岩心筒和其他所需工具钢丝绳连续取心钻机钢丝绳连续取心钻机比油田使用的同样钻深能力的钻机轻小结构简单不用常规岩心筒而用绳索式岩心筒能够连续取心克服常规石油钻机和常规岩心取心时需频繁起下钻的缺点这类钻机既能全面钻进又能进行连续取心取心钻杆一种薄壁无缝钢管机械强度没有同直径的常规钻杆大外径小长度短重量轻具有外平内加厚接头由于环空间隙很窄这种钻杆在裸眼井中可取回式技术套管使用甚至作永久性套管固井然后用直径更小的矿业取心钻杆继续取心取心钻头小井眼连续取心作业中要保持较高的钻速应选择适合地钻压高钻速的天然金刚石取心钻头TSD 取心钻头或PDC 取心钻头天然金刚石取心钻头又分为孕镶和表镶两种取心钻头的切削面很窄一般只有381coml 公司为149225mm10795mm 和762mm 井眼选择的钻头转速分别350450500 和600rmin取心岩心筒连续取心筒与常规岩心筒一样也由内筒和外筒组成但与常规岩心筒不同的是其内筒可以用钢丝绳打捞筒取出来再将另一个内筒投入钻柱继续取心为防止起出内筒时生抽汲作用通常是一边起内筒同时一边向钻柱内泵送泥浆连续取心岩心筒及期内筒和单筒岩心的长度一般为 369 1213515m最长的达27m整体式取心马达整体式取心马达可进一步提高收获率因为在取心作业中防止了内筒的旋转横向振动的减少使岩心能平稳地进入内筒外岩心简是由。

引言1 引言小井眼钻井技术是继水平井之后，在上世纪八十年代后期兴起的又一热点技术。

由于小井眼钻井技术具有良好的经济效益和社会效益，各国的钻井承包商和石油公司正对小井眼钻井技术进行进一步的研究和推广应用工作。

当前，我国加入WTO，正逐步与世界市场接轨，石油企业失去国家的保障，不可避免的将受到国际石油市场油价的影响和冲击。

一方面，我国油气资源丰富但勘探程度低，寻找新储量的勘探任务重，而一些老油田和主力油田相继进入了高含水开发的中后期阶段，产量处于下降趋势。

小井眼钻井技术的出现，为新区的勘探提供了一种经济而又方便的勘探手段，同时，小井眼对于老井的侧钻和老井的再钻以及油田区块的滚动开发来说，都不失为一种经济有效的手段。

另一方面，我国现今的探明储量中有大量的低渗油田和较小的边际油藏，例如长庆油田发现的许多油田区块的渗透率很低，大庆油田的周边地区也存在这许多的小型的油藏，这些区块以常规钻井开发不能取得预期的经济效益，由于小井眼钻井成本的降低，使得这些地区的开发成为可能，大大的增加了我国石油的可采储量。

最后一方面，由于国际油价的竞争而进口的石油品种和数量越来越多，冲击了国内的石油市场，使得我国的石油工业面临着严峻的考验。

面对这些挑战，就要求我们以最低的投入获得最高的利润，降低勘探成本，降低开发成本，降低钻井成本，提高探井成功率，提高油气井的产量，提高采收率，这是我们提高竞争力的唯一出路。

借鉴国外石油公司在小井眼钻井方面的成功经验，结合我国的具体情况，积极的开展小井眼技术的研究并逐步推广应用，大幅度降低钻井成本，这样才可能使得我国石油工业的勘探开发取得突破性的进展，并在国际市场上具备较强的竞争能力。

此外，我国人口众多，土地资源贫乏，钻井占地和环境污染问题日益突出，小井眼钻井无疑会缓解这方面的矛盾。

因此小井眼钻井在我国将会有广阔的应用前景。

目前我国的小井眼钻井还处在试验阶段，仅是在大庆油田、吉林油田、长庆油田几个地方进行，并没有展开推广应用，制约我国小井眼钻井技术的主要因素是没有与小井眼钻井相配套的专门钻机、钻头、等井下工具以及与小井眼钻井相配套的固井、完井、测井等工艺、工具，进行小井眼钻井往往采用常规钻机或是改装的钻机，这些设备由于与小井眼钻井并不配套，所以并没有收到较好的经济效益。

短半径水平井钻井技术的应用及推广摘要:本文主要介绍了套管开窗侧钻(短半径)水平井钻井配套工艺技术,到目前为止,利用该技术在胜利、塔里木等油田成功地完成了19口井的施工,短半径水平井不但节约钻井成本,而且更多地增大油层裸露面积,尤其是在老井二次利用、较薄油气层、复杂断块和小区块开发,摘要:本文主要介绍了套管开窗侧钻(短半径)水平井钻井配套工艺技术,到目前为止,利用该技术在胜利、塔里木等油田成功地完成了19口井的施工,短半径水平井不但节约钻井成本,而且更多地增大油层裸露面积,尤其是在老井二次利用、较薄油气层、复杂断块和小区块开发,提高了采收率和经济效益,具有一定的推广应用价值。

关键词:短半径;水平井;设计;侧钻;测量方式;推广应用;胜利油田一、概述胜利油田通过套管内侧钻短半径水平井研究,至今已在油田内外完成套管内侧钻水平井约38口,其中侧钻短半径水平井19口。

形成了具有胜利特色的套管开窗侧钻(短半径)水平井钻井配套工艺技术。

该技术能成倍的提高原来老油井产量,减少加密井,改善井网布置。

利用现成的垂直井眼和地面生产设施(如井口设施、地面集输管线和计量仪等),合理有效的开发各类油藏,增加可开采储量及石油采出率,在加快产能建设,降低开发成本,回避钻探风险等方面,显示出了巨大的经济价值和潜力。

与钻一口新的水平井或垂直井相比,侧钻短半径水平井能够明显降低相应的钻井和完井费用,是一种投资少、见效快、经济效益显著的油田开发技术,是老油田稳产增产和提高最终采收率的一种有效途径。

二、具体做法1、推广应用的的原理及主要技术措施短半径水平井应用的原理是:用二维、三维轨道设计方法设计井眼轨道,根据陀螺测量的直井段数据进行轨道设计,采用不同井眼尺寸的井下专用工具和配套的MWD无线测量系统,通过完善的工艺技术应用,完成短半径水平井,实现各类油气藏的最优化开发效果。

1.1短半径水平井设计技术。

1.1.1井身剖面设计 ;1.1.2避开三维井身剖面;1.1.3校准老井数据、修正剖面。

小井眼钻井技术在川西地区的应用摘要：在油气钻井过程中,如何降低钻井工程成本已成为油气田勘探开发的重要课题。

小井眼钻井费用较常规尺寸井眼可节省钻井费用30％～40％，能以较少投资获得较高的勘探开发效益,降低钻井成本, 经济效益十分可观。

小井眼钻井技术对控制钻井成本具有重要意义。

本文结合实际,对川西区块蓬莱镇组及上沙溪庙组所施工的井进行了分析、对比及总结,提出了川西地区适合小井眼钻井施工的建议。

关键词：川西地区小井眼钻井一、川西地区开发状况1.马井构造蓬莱镇组开发状况2010年7月川孝605井JP23层测试无阻流量10.23×104m3/d，拉开了新马滚动区勘探开发评价序幕。

在原三维资料拼接成果基础上，勘探部署5口评价井(什邡3、5、6、7、川孝622)，开发实施了3口评价井，CX605-1获工业产能。

2011年依托新的地震解释成果，对部分开发评价井进行了调整，完钻井中马蓬75井、孝蓬105井测试无阻流量分别为2.51×104m3/d，、5.2×104m3/d，。

目前新马滚动区有6口井投入试采，日产水平6.85×104m3/d，。

2.孝泉构上沙溪庙组开发状况孝泉气田于1978年和1985年先后完成地震普查和详查工作，发现和查明了孝泉构造。

1980年4月钻探第一口井――川孝37井，于上沙溪庙组1745.55-1952.40m（相当于JS14）发现良好天然气显示，经射孔混合测试获天然气产量0.6720×104m3/d；1983年完钻的川孝93井发现T3x4气藏，1984年9月完钻的川孝104井发现了遂宁组气藏，1985年在川孝104井同井场施工的川孝106井于上沙溪庙组1905-1922.5m发现良好天然气显示，射孔测试获天然气产量2.559×104m3/d，发现上沙溪庙组气藏；随后又相继发现了白田坝组、蓬莱镇组等气藏。

截止2010年底，全气田钻至沙溪庙组的井累计60余口。

小井眼钻井技术的特点与应用摘要：为了降低我国石油开发的开采成本，同时提高石油的开采量，将小井眼钻井技术应用到中国的石油开采中是一种必然趋势。

小井眼钻井技术包含了十分精湛的工艺，它不单单涵盖了钻井、探井、修井等一系列与开采相关的操作程序，同时还需要与之相对应的石油设备和辅助工艺技术加以共同应用。

目前，我们国家的小井眼钻井技术尚不成熟，所以要求我们要学习国外石油企业较为先进的小井眼钻井技术、引入较为良好的小井眼钻井设备和工具。

这也有利于我们了解国外小井眼钻井技术的发展状况，并有效促进国内小井眼钻井技术的发展。

关键词：小井眼钻井特点应用1 小井眼钻井施工的特点小井眼钻井技术是指利用小尺寸钻头，对井眼尺寸偏小的钻井，配套小井眼早期井涌预警，检测技术液等一系列相应的措施，针对规模比较小的油井实施钻采作业的新技术。

在对老井的二次开发中，小井眼钻井技术也发挥出了不小的作用。

小井眼钻井施工的程序有以下几个方面：第一，井眼轨迹的设计。

对于要开窗进行侧钻的水平井来说，对井眼轨迹的形状实施准确计算和预测，是顺利进行小井眼钻井施工的基本保障。

小井眼钻井技术除了考虑常规钻井的特点外，还应考虑井眼小、开窗、井段短、造斜率等因素的限制。

第二，进行开窗，修窗和试钻。

全面检查地面仪器和钻井定向的工具，螺旋仪器、有线的仪器力争下井过程中一次成功下到井底。

进行开窗，铣锥初铣套管时，降低压力和转速。

用强磁铁清除出口处的铁屑。

还应测试，保证窗口没有异常情况。

修窗后的工序是试钻，试钻是正式进行钻井前的一项必要工作，应确保此项工作顺利进行。

第三，保证钻井液的润滑性。

通常情况下，小井眼的井斜较大，造斜率偏高。

对钻井液的粘度要求比较高，带沙率偏高，润滑性能较好。

为了更好地保护油气层，加大环境的接受力能力，应选择用相对稳定的润滑液，这对小井眼钻井技术能否获得成功起着十分重要的作用。

小井眼环境空间间隙十分陕窄，如果在此环境下使用小井眼技术，需要注意几点问题。

小井眼钻井轨迹控制现场应用效果分析摘要：随着大庆油田的勘探开发进入中后期，小井眼钻井技术是提高钻井效率，降低钻井成本的有效途径之一。

小井眼技术推广应用的技术关键在于其配套技术是否完善，只有提高配套能力，才能充分发挥小井眼钻井的优势。

文章介绍了大庆油田小井眼配套钻井具组合及轨迹控制等，现场应用均取得了良好效果。

关键词：小井眼钻井；钻具组合；大庆油田；轨迹控制中图分类号：p634.4+21 前言大庆油田是一个典型的复杂断块构造油气田，体现了井深度大、高温、高压、高盐的特点。

近几年井况的恶化破坏了注采井网，影响了上产措施的实施，造成储量和产量损失。

针对井况的恶化的趋势，大庆油田开展了老井开窗侧钻技术，有效遏制了井况恶化、降低投资、提高剩余储量动用程度的目的。

大庆许多断块属高盐、高温、高压地层，可钻性差；产层压力系数差别大，漏涌并存，且极易发生粘卡。

在该区块进行深层套管开窗，又面临着侧钻难度大、施工泵压高、携砂困难、井眼轨迹不易控制等困难。

实践表明，开窗侧钻属于小井眼钻井，由于钻具尺寸和环空间隙的限制，必须解决循环压力高、轨迹难以控制、钻井速度提高、固井环空狭小等技术难题，这对钻井工艺提出了新的挑战。

2 小井眼复合钻进技术应用特点2.1 钻头优选办法应用井下动力钻具配合高效钻头进行复合钻井时，选择适合地层特点的钻头，是提高钻速的关键。

大庆油田小井眼侧钻点一般在下部，地层一般是沙一至沙三段，地层可钻性差，一般选用短保径的pdc 钻头，复合钻进时选用长保径的pdc 钻头或单牙轮钻头。

通过单牙轮钻头和pdc 钻头的分析对比，选用准118mm 的6rpdc 钻头配合动力钻具进行复合钻进，钻速比单牙轮钻头提高约60%以上。

2.2 螺杆的合理使用目前，大庆油田使用的井下动力钻具主要是螺杆钻具。

针对小井眼的特性，选择单弯螺杆对开窗侧钻小井眼进行轨迹控制。

准95mm 螺杆用于侧钻小井眼钻井时一般不带稳定器，其型号根据弯曲角的不同主要有：直螺杆、0.5°单弯螺杆、0.75°单弯螺杆、1°单弯螺杆、1.25°单弯螺杆、1.5°单弯螺杆等6 种，可根据实际需要进行选择。