小井眼钻井技术

小井眼水平井钻井技术摘要：小井眼开窗侧钻井工艺技术的运用，分析小井眼侧钻井实际固井作业中存在的问题，针对难点，提出解决小井眼开窗侧钻井固井工艺技术存在问题的重要措施。

本文对小井眼水平井钻井技术进行分析，以供参考。

关键词：小井眼；水平井；钻井技术引言国内多数油田进入开发后期，在长时间的开发生产中由于套管变形、损坏、井下落物施工、井下水锥、气锥各方面影响导致油井已经不能正常生产，为降低钻井成本，开发油田潜力，国内开始广泛研究推行小井眼开窗侧钻井。

1小井眼水平井技术简介小井眼水平井技术是指用直径小于等于6″的井眼穿过目的层，井斜不小于86°，并保持这一角度直至打完水平段的一种钻井技术。

具有小井眼井和水平井的双重优点，具有机械钻速高、钻井成本低、环境污染物排放量少等优势，在老油田加密井开采剩余油、老井和报废井改造再利用，以及特殊油气藏资源的开采中得到广泛应用。

小井眼钻井技术在国外研究起步较早，20世纪50年代美国就开始使用该项技术，节约了钻井成本，20世纪60年代前后是国外小井眼技术发展的高峰期，世界上各石油公司共钻超过3200口小井眼井，取得了较高的经济效益。

进入21世纪前后，国际油价居高不下，小井眼技术未得到足够重视，技术也未取得实质性突破。

直到近10年来，各老油田开发进入后期和国际油价的下跌，小井眼技术和小井眼水平井技术再次进入高速发展阶段，除了在1000m以内浅井中得到应用，在垂深超过3500m的深井中也得到较大范围应用，并取得了良好效果。

2小井眼水平井钻井优势2.1技术发展迅速目前，国内外针对小井眼钻井技术的研发进展飞速，从小井眼钻井钻机、配套工具（井口、防喷、井下动力钻具）到小井眼钻井的整套技术（井控技术、固井技术以及钻井液优化等），都获得了快速的发展，促进了小井眼钻井技术安全高效地发展。

2.2环保压力减小国内外对钻井过程中的环境问题非常重视，常规钻井过程中会产生大量的钻屑、废油、泥浆以及钻井液，还有噪声污染、空气污染等，都对环境造成了污染。

采油10302班 201024160215 原志杰目录1. 井身结构................................................................................... - 1 -2.小井眼钻井工具 ........................................................................ - 1 -3.小井眼钻井液体系 .................................................................... - 3 -4.. 国内钻机系列 ......................................................................... - 5 -1.钻深能力1000m左右钻机............................................. - 6 -2.第四石油机械厂小井眼钻机系列.................................. - 9 -3.小井眼定向井钻井螺杆钻具及测量仪器 ................... - 10 -4..小井眼定向钻井测量仪器........................................... - 11 -5.小井眼钻井技术的应用 ........................................................ - 12 --1. 小井眼井钻井概况.............................................................. 参考文献1. 井身结构国外公司采用的典型小井眼井身结构如表8。

表1 国外小井眼钻井技术发达国家典型小井眼井身机构2.小井眼钻井工具（2）克里斯坦森和DBS公司研制的小尺寸PDC（聚晶金刚石）、TSD（热稳定聚晶金刚石）、天然金刚石钻头具有抗偏转、适应高转速特点。

第七章小井眼钻井技术塔里木油田由于地质情况复杂，部分井实钻结果与设计相差很大，尤其是探井表现较为突出，同时也存在地层岩性复杂，孔隙压力、坍塌压力、漏失压力预测精度差，复合盐层预测不准等井下复杂情况，增加了钻井工程难度。

为解决以上问题，部分井不得不改变设计，增加套管层序，最后出现4 1/8″小井眼。

也有部分井由于所处地区地质情况复杂，在设计中就是4 1/8″井眼完钻。

塔里木油田碳酸盐岩井段完井大多为5 7/8″或6″井眼。

严格的说5 7/8″或6″井眼为正常完钻井眼。

如轮古、塔中、英买力地区，山前也有个别探井是5 7/8″或6″井眼完钻的。

在碳酸盐岩段5 7/8″或6″井眼出现复杂情况的不多，但个别超深井，如哈6井，在钻进中就遇到不少困难。

山前井完钻为5 7/8″或6″井眼的，施工难度就更大。

1．在5″尾管钻塞注意事项（1）在5″尾管钻塞及钻附件时，下钻中应采用分段开泵循环，循环正常后再继续下钻，尤其钻完尾管挂喇叭口段水泥塞后，下钻中要格外注意，最好先下1~2柱试开泵，根据开泵循环情况决定每次下入多少钻具开泵为好。

（2）在5″尾管钻塞及钻附件时，要注意防卡。

钻附件时，排量要控制在10L/S，泵压也不宜太高，钻压10~20KN为宜，转速以低转速为宜，最好不好超过50RPM，一定要将附件钻碎、钻细，以免给下步生产带来隐患。

在5″尾管内钻塞的钻具组合，一般为复合钻具组合，如3 1/2″钻铤+2 3/8″钻杆+3 1/2″钻杆+5″钻杆。

在钻塞及钻附件时要精心操作，随时注意钻盘扭矩变化，稍有不慎，就有可能将钻具扭断或扭胀扣，造成钻具落井。

如西秋2井就是由于钻塞时造成钻具落井，处理困难，最后事故完井。

（3）在5″尾管内下钻或钻塞时，开泵一定要以小排量顶通，返出正常后再增大排量，开泵不通时，严禁以猛放回水卸压，应上提钻具，采用节流放压的方法。

放压时要转动钻具，严防因抽汲作用将套管附件碎块或水泥块抽吸至钻头与套管之间造成卡钻，尤其在钻附件时要格外注意。

小井眼钻井完井技术摘要:目前吐吐油田小井眼侧钻、加深技术是油田老井挖潜增效和套损井治理最有效的措施之一;但小井眼钻井完钻后,在完井过程中容易出现各种问题的井,占总井数67%;完井周期过长,占建井周期的50%左右。

为此对井筒处理、完井管柱结构优化、固井工艺等方面开展了研究,形成了小井眼完井技术系列,在现场取得了良好的应用效果。

关键词:小井眼井筒处理固井1 小井眼完井技术对策1.1 优化钻井液体系针对小井眼存在环空间隙小、摩阻大、井壁稳定性差、下钻波动压力大、易发生测井仪器、套管下入难等问题,针对以上情况对钻井液提出了更高的要求。

根据纳米乳液钻井液技术的优点,在小井眼侧钻井中应用纳米乳液钻井液技术,既能保证钻井顺利,又能保证完钻后无需较大调整泥浆性,就能满足测井、下套管时泥浆性能要求。

纳米乳液聚合物钻井液的配方:46%坂土＋0.3%～0.5%KPAM+0.2%NaOH+1%NaHPAN+0.3%～0.5%CMC+0.2%XC+0.2%XY-27+2.5%～3%纳米乳液+1%～1.5%极压润滑剂。

纳米乳液聚磺钻井液:4%～6％坂土＋0.3%～0.5%KPAM+0.2%NaOH+0.3%～0.5%CMC+0.2%XC+0.2%SMT+2%SPNH+3%LYDF+2%SMP+1%PSC +2.5%～3%纳米乳液+1%～1.5%极压润滑剂。

根据现场实验证明,纳米乳液钻井液有以下优点:①该体系适用性强,可满足不同施工工艺过程要求。

②良好的润滑性和减阻防卡功能。

③强抑制性和稳定井壁功能。

④对储层较好的保护效果。

⑤对环境污染小。

1．2 井筒处理技术测井和下套管是侧钻井最重要的工p根据实验可知水泥环厚度在12.7mm～25.4mm内,抗压强度随水泥环厚度增加而增加,在水泥环厚度大于25.4mm后强度增加较慢;而剪切强度随厚度增加而减小,渗透率随厚度的增加而增大,但是水泥环厚度在12.7mm～25.4mm内剪切强度降低和渗透率增加弧度较小,水泥环的厚度超过25.4mm,剪切强度急剧减小和渗透率急剧增大,一般小井眼选择水泥环厚度在20mm～25.4mm。

小井眼钻井技术一)1990年代以来，国内外小井眼钻井技术的发展方向和趋势近10余年，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。

小井服钻井具有诸多的优点，见表l。

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。

表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：美国的Amoco 公司、Baker Hughes 公司、Nabors 工业公司、英国的BP 公司等。

近年来，国外公司为了配合小井眼钻井，开发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。

研究发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76.2mm(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、高压气藏发展小井眼钻井。

井场面积钻井设备人员钻井费用钻进岩屑量其他<1200㎡小型化、重量轻，利用偏远地区的钻井，钻机和其他辅助设备不足200t 8～10人/d井场各项费用减少60%，节约钻井成本15%～40%，边远和交通困难地区，这个比例高达70%。

一口2500m 深的井其岩屑为60t，常规井为700～1200t 适合于开发各类油气藏，但不适用于高气井，可用于采矿行业的连续取心近年来，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。

第十二章小井眼钻井工艺第一节小井眼定义和用途 (2)一．小井眼定义 (2)二．小井眼的用途和前景 (2)三．小井眼的局限性和难度 (2)第二节小井眼钻井设备 (2)一．套管程序 (3)二．固井 (3)三．钻井液 (4)第三节钻头 (4)一．钻头的种类 (4)二．钻头类型的选择 (4)第四节小井眼钻具 (5)一．钻具的种类 (5)二．小井眼钻具组合 (5)三．小井眼对钻具的要求 (6)第五节小井眼连续取心技术 (6)一．小井眼连续取心的特点 (6)二．小井眼连续取心用的工具 (7)第六节小井眼井控 (7)一．小井眼井控与常规井的差别 (7)二．小井眼的溢流检测 (8)三．小井眼压井方法 (8)四．小井眼井控设备分类 (9)第七节连续油管技术 (9)一．连续油管的材质及其物理机械性质 (9)三．连续油管的地面设备 (10)四．连续油管的使用寿命 (12)五．连续油管在小井眼钻井中的应用范围 (12)六．连续油管钻井的优点和局限性 (13)参考文献 (14)第一节小井眼定义和用途一．小井眼定义到目前为止，还没有一个统一的小井眼定义。

美国阿莫科（Amoco）公司认为，不少于90％以上的井段是用直径小于177.8毫米（7英寸）的钻头钻成的井眼，或70％以上的井段直径小于152.4毫米（6英寸）的井称小井眼。

我们认为只要能满足以下条件之一的就可称为小井眼：1．一口井中90％井段是用直径小于177.8毫米（7英寸）的钻头钻成的井眼。

2．水平井水平段的井径小于200毫米（77／8英寸）的井眼。

3．在老井眼开窗侧钻、加深，井径小于177.8毫米（7英寸）的井眼。

4．井的最后一段井眼直径通常是从95.2～104.8毫米（33／4。

～41／8英寸），从中可获得大量评价井的资料，可在该井眼内进行完井作业的井。

二．小井眼的用途和前景经过石油工业几十年的共同努力，小井眼技术日臻完善，可在很多领域发挥效益。

1．钻早期勘探井和评价井：在浅海区域采用简易平台钻小井眼探井或评价井，进行早期地质勘探和评价，可以减少资金的投入。

小井眼快优钻井关键技术研究小井眼快优钻井是指在油气钻井中井眼小径井段，快速、高效地实施钻井，以获得优质的天然气或石油，同时保证钻井作业的安全和环保。

而实现小井眼快优钻井的关键技术主要包括：井眼设计、钻具优化、动力系统、钻井液配方、钻井参数控制等方面。

下面将分别从这些方面对小井眼快优钻井的关键技术进行详细阐述。

首先是井眼设计。

在小井眼快优钻井中，井眼设计的合理性是非常重要的。

井眼设计关系到钻头的选择、底部钻具的设计、钻井液的循环、动力系统的选择等方面。

一般来说，小井眼快优钻井需要采用钻头强度高、钻进速度快的钻头，同时要考虑到井眼稳定性和完井效果。

对于小井眼快优钻井，需要充分考虑地层情况、井眼尺寸、地质构造等因素，制定合理的井眼设计方案。

其次是钻具优化。

钻具优化是实现小井眼快优钻井的一项重要技术。

在小井眼快优钻井中，由于井眼小径段较多，钻具的选择和设计对于钻井作业的效率和质量有着至关重要的影响。

为了提高钻井效率和保障钻井质量，需要对钻具进行合理的设计和选择。

可以采用高强度、高硬度的钻具，同时要考虑到钻具的耐磨性和抗疲劳性。

再次是动力系统。

动力系统是小井眼快优钻井的核心技术之一。

在小井眼快优钻井中，需要使用高效、稳定的动力系统，来驱动底部钻具进行钻进作业。

动力系统还需要具备一定的自适应能力，能够根据不同地层条件和钻进参数进行智能调节，以达到最佳的钻进效果。

动力系统的选择和研发是实现小井眼快优钻井的关键技术之一。

钻井液配方也是小井眼快优钻井中的重要技术之一。

在小井眼快优钻井中，钻井液在钻井作业中具有很重要的作用。

它不仅需要具备良好的抗压、抗温、抗腐蚀性能，还需要具备一定的润滑、减阻、排屑等性能。

对于小井眼快优钻井，需要对钻井液的配方进行优化，以适应不同地层条件和钻井参数的要求。

最后是钻井参数控制。

在小井眼快优钻井中，钻井参数的控制是至关重要的。

合理的钻井参数可以有效地提高钻井效率和保障钻井质量。

而对于小井眼快优钻井来说，由于井眼小径段较多，因此对钻井参数的控制要求更加严格。

第九章定向井(水平井)钻井技术新进展9.1 小井眼钻井技术(Slim-Hole Drilling Technique)9.1.1 小井眼钻井技术概况所谓小井眼，国外定义为90%以上井段直径小于177.8毫米(即7”)的井眼，国内有些学者则认为：穿过目的层的井段是用小于7”钻头钻成的井眼。

早在五十年代，小井眼就十分流行，但由于修井和采油的一些难题，又使人们在六十年代又转回到较大尺寸的生产井。

在沉寂了一段时间之后，近年来小井眼钻井作业在世界上又悄然兴起，主要基于以下原因：①国际油价大跌，迫使油公司要寻找一种更廉价的勘探开发方法，小井眼便是其重要途径。

据BP等多家油公司的统计资料表明：在相同井深的条件下，但就井眼小所发生的场地、材料、运输、资料解释等费用就比常规井少30%，根据几个油公司的小规模试验，节约钻井费用的前景是40%～50%；②出于环境保护的压力，由于井眼小，泥浆用量，排屑量，场地占用施工机械等相应减少，对环保有利；③减少边远和地面交通困难地区的勘探风险，在世界范围内，探井成功率只占13%。

探井打小井眼除低费用风险外，更重要的是这些地区地震工作也十分困难，在少量地震的前提下，早期打一些连续取芯的小井眼探井，可及早搞清地下情况，及早决策。

小井眼钻井有如下几方面的优点：A：井场占地面积小，一般不到1200平米，特别适用于农耕区钻井，节约土地；B：钻井设备轻，钻机及辅助设备不足200吨，易于搬运安装；C：钻井作业人员少，每24小时只需6～8人；D：岩屑量少，不足常规井的10%，便于废物处理，利于环保；E：消耗性材料(如钻头、套管、泥浆处理剂、水泥等)费用只占常规井的45%，可节约大笔成本。

由于小井眼钻井有其优越的经济性，所以日益为一些石油公司所青睐，仅1990年，国外小井眼已钻1000余口，其中大部分在美国。

92年由美国Maurer公司组织、12个国家的40多家公司参加的一个大型研究项目—DEA67，对小井眼及柔管技术进行系统的评价和研究。