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陇东气田水平井钻井技术王万庆【摘要】为了解决陇东气田水平井钻井过程中井壁易失稳、机械钻速低、钻井周期长等技术难点,开展了水平井钻井技术研究.根据地层特点将水平井设计为三开井身结构,利用表层套管封固易塌易漏地层;根据靶前距要求并为了确保井眼轨迹平滑,设计采用五段制井眼轨道;针对不同井段的井眼轨迹控制要求,采用了相应的井眼轨迹控制技术;根据不同井段钻遇地层的特点,优选了个性化PDC钻头,优化钻井液性能并制定了相应的维护处理措施,形成了适用于陇东气田的水平井钻井技术.现场应用表明,陇东气田水平井钻技术能解决水平井钻井过程中存在的技术难点,实现提高机械钻速、缩短钻井周期的目的.%To tackle the challenges of wellbore instability,low rate of penetration and lengthy drilling time encountered in horizontal drilling in Longdong Gas Field,the investigation of horizontal drilling techniques was carried out.The casing program was designed as a three-spud structure according to the formation features,with the surface casing isolating the fragile formations;the well trajectory was designed as five sections to meet the target distance requirements and ensure smooth well trajectory;applicable well trajectory control techniques were used according to the well trajectory requirements at different sections;PDC bits and drilling fluid were optimized in line with the formation characteristics of the various well sections,and corresponding maintenance measures were taken,by which a set of horizontal drilling techniques applicable to Chengdong Gas Field were developed.Field application showed that the horizontal drilling techniques in Longdong Gas Field can solve theproblems occurred in the drilling process,increase the rate of penetration and decrease the drilling time.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2017(045)002【总页数】5页(P15-19)【关键词】水平井;井身结构;井眼轨迹;PDC钻头;钻井液;机械钻速;陇东气田【作者】王万庆【作者单位】中国石油川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司,陕西西安 710018【正文语种】中文【中图分类】TE243+.1陇东气田位于鄂尔多斯盆地西南部，构造主体为伊陕斜坡、天环坳陷，主要目的层为中生界二叠系山西组的层，气藏类型主要为岩性圈闭气藏，有效储层分布受砂体展布和物性控制，无明显边底水，属定容弹性驱气藏。
长庆陇东天然气水平井配套钻井技术研究
杨富;李旭;杨顺智;李双辉
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2018(044)012
【摘要】在分析影响陇东气田天然气水平井钻井施工的技术瓶颈后,通过技术创新,先后进行聚合物快速钻井、无土相低伤害环保钻井液、旋转导向等新技术研究.通过一系列钻井技术集成,解决了上部井段缩径、斜井段塌漏共存、水平段机械钻速低等技术难点.实现了钻井周期73.92天,机械钻速7.52m/h等创优指标,阶段性实现了表层一趟钻、直井段一趟钻、斜井段四趟钻、水平段三趟钻的目标,进一步加快陇东气田水平井提速进程.
【总页数】3页(P92-94)
【作者】杨富;李旭;杨顺智;李双辉
【作者单位】长庆油田公司苏里格气田开发分公司,陕西西安710021;长庆油田公司第四采气厂,陕西西安710021;长庆油田公司苏里格气田开发分公司,陕西西安710021;长庆油田公司第四采气厂,陕西西安710021
【正文语种】中文
【中图分类】TE243
【相关文献】
1.长庆油田陇东区块水平井钻井技术 [J], 李晓阳;易磊;李秀明
2.长庆油田陇东超1500水平段油井水平井钻井工艺技术 [J], 易磊;谭学斌;李秀明
3.长庆油田陇东区块水平井钻井提速 [J], 荣芳
4.长庆油田陇东地区页岩油超长水平段水平井钻井技术 [J], 柳伟荣; 倪华峰; 王学枫; 石仲元; 谭学斌; 王清臣
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水平井钻井工程提速问题分析发布时间：2021-06-10T11:04:39.137Z 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：侯崇京[导读] 在水平井钻井工程提速问题上，需要完善地质导向技术、优选PDC钻头、优化井眼轨迹控制技术、减摩降阻、优选随钻仪器，以及搞好管理等。
事实证明，实施上述措施，可以将钻井期限缩短，显著减小了钻井成本，实现了理想的成效。
胜利石油工程公司培训中心(党校)石油工程技术培训部侯崇京摘要：在水平井钻井工程提速问题上，需要完善地质导向技术、优选PDC钻头、优化井眼轨迹控制技术、减摩降阻、优选随钻仪器，以及搞好管理等。
事实证明，实施上述措施，可以将钻井期限缩短，显著减小了钻井成本，实现了理想的成效。
关键词：水平井；钻井；提速；技术钻井提速是为了使油气田评估周期（勘探油气田阶段）缩短的问题解决。
在开发油气田中实现钻井成本减小的问题。
如何优选钻头，按照设计轨迹，防斜打快成为钻井关键技术之一。
这样才能实现机械钻速提升，确保油田勘探开发更具经济性。
1、完善地质导向技术，提高定向效率开展泥页岩裸眼快速识别和测井响应特征研究，利用实钻录井资料与垂向剖面对比，建立地质精细控制模型，形成“定测录导”工程地质一体化技术，实时调整导向模型，提高储层识别能力和效率，确定轨迹处于油藏的空间位置，为提速提效释放空间。
2、优选PDC钻头钻具提速优选高效旋冲螺杆及其配合使用的强攻击性PDC钻头，预计水平段机械钻速由6.5m/h 提高到10m/h 以上。
根据已钻井地层及岩性、钻头适应性和井壁的稳定性分析，优选适合的 PDC 钻头。
技套井段优选 5 刀翼混合齿 19mm 复合片大水眼 PDC 钻头，适合三大两高激进式钻井；造斜段优选五刀翼、浅内锥、双排齿设计、?16mm 切削齿 PDC，满足定向钻进时工具面稳定、造斜能力强。
水平段优选五刀翼、尖圆齿、高攻击性切削角、单排齿设计，切削能力强。
同时造斜段和水平段均可配合高效的旋冲螺杆，提高机械钻速。
2017年08月长庆油田陇东超1500水平段油井水平井钻井工艺技术易磊谭学斌李秀明（川庆钻探工程公司长庆钻井总公司，710018）摘要：鄂尔多斯盆地油藏都属于超低渗油藏，长水平段配合体积压裂技术，是提高超低渗油藏单井产量，增加采出程度的主要方案，2016年开始在陇东区块部署长水平段水平井，提高其单井产量和产建效益。
同时为长水平段规模化开发提供依据。
本文分析超长水平段技术难点，通过井身结构优化、钻头优选、钻具组合结构优化、高润滑强抑制钻井液配方改良、新工具应用等技术和工具的应用，解决长水平段轨迹控制、井壁维稳、泥岩防塌等技术难点，顺利完成长水平段施工，并形成长水平段技术集成，为后期同类井施工提供技术支撑。
关键词：水平井；钻井；超长水平段；钻井液；钻具结构1技术难点（1）裸眼井段长，二开后81/2井眼，井壁稳定和井眼润滑难度大。
（2）目的层垂深较浅，位垂比达1.7，水平段后期钻具悬重与摩阻相当，接单根困难。
（3）大位垂比、超长水平段钻头处有效钻压传递难度大，防止单一钻具极易发生“自锁”的复杂情况，无法延伸水平段长度。
（4）水平段长，砂岩发育好，钻遇裂缝几率增大，存在失返性漏失和渗透性漏失风险。
（5）套管下入难度大。
水平段长度大于入窗井深，下套管使用漂浮节箍，下完漂浮节箍，套管内无泥浆重量轻，下行困难；井筒内液柱压力下降存在较大井控风险。
2施工前技术准备2.1井身结构优化最早1500米水平段水平井采用三开井身结构，技术套管下至入窗点。
存在311mm 钻头钻进井段长，机械钻速低，斜井段311mm 钻头滑动困难，大井眼泥岩段坍塌风险大的问题。
随着水平井施工技术的成熟，井身结构优化的新思路，从解决复杂，提高施工速度和降低成本三个方面综合考虑。
井身结构进行优化为二开，并缩短311钻头施工井段。
2.1.1减少311钻头的施工井段，提高施工速度井身结构优化路线，第一步从技术套管入窗到技术套管进入斜井段50°左右井段，第二步从技术套管进入斜井段50°井段到直接表层钻头穿直罗，进入延安30-50米。
陇东天然气气水平井提速分析摘要：2021年以来，井身结构质量要求愈发严格，在保证井身结构质量要求的前提下，如何对陇东天然气井进行提速成为我们需要思考的问题，本文主要从优选钻头螺杆、精细化管理、新工艺设备的应用三个方面简要分析了陇东气井如何提速，以期为后期施工提供宝贵经验。
关键字：陇东气井提速引言陇东区块气田位于鄂尔多斯盆地西南部，伊陕斜坡、天环坳陷为其构造主体。
伊陕斜坡主体为构造相对平缓的西倾单斜（坡度10-20m/km）；天环坳陷地势低洼（海拔小于-3000m），坡度较陡（20-40m/km），呈俯冲状插于冲断带之下。
3，目的层垂深约为4200米左右，需穿过洛河、安定、陇东气井的主要目的层为山1直罗、延长、纸坊、刘家沟、石千峰、石盒子等多个复杂地层，施工难度大且目的层较为坚硬为施工造成了诸多困难。
陇东气井提速困难重重，作者通过分析陇东气井钻井周期较短的井提出以下几个思路，但由于作者本人从业时间短，经验欠缺，知识浅薄，如有错误不足之处，还请批评指正。
1 优选钻头目前陇东天然气主要选择使用PDC钻头，PDC钻头在钻压、扭矩的作用下，通过克服岩石抗剪强度破岩。
主要具有以下三点优势：①PDC钻头以剪切方式破岩, 破碎相同体积的岩石时消耗能量较低。
②PDC钻头可自锐, 机械钻速快。
③没有活动件, 适合高转速, 寿命长。
陇东气井造斜段主要使用222.2PDC钻头，作者通过对比同一井场两口相邻水平井来分析优选钻头：表1-1钻头使用数据对比通过对比分析， KSD1662DRT 钻头使用寿命更长、机械转速更高、起出后钻头磨损相对较小，完全实现造斜段一趟钻，相对适合陇东地层钻进，建议使用。
陇东气井造斜段主要使用222.2PDC 钻头，作者通过对比同一水平井水平段钻头来分析优选钻头：表1-2 水平段钻头使用对比表对比分析，盛辉钻头单趟进尺较高，且机械转速均值较高，相对更适合于陇东气井水平段，建议使用2精细化管理，防止井下复杂①黄土层施工，三牙轮相比较螺杆更能兼顾防漏，常规钻具组合防漏效果更好。
陇东气田水平井钻井技术I. 引言- 介绍陇东气田水平井钻井技术的研究背景和意义- 给出本篇论文的主要研究方向和目的II. 陇东气田水平井钻井技术的现状- 陇东气田水平井钻井技术的发展历程- 陇东气田水平井钻井技术的特点和优越性III. 陇东气田水平井钻井技术的关键技术- 井下导向技术- 钻头设计和选择- 钻井液技术- 钻井泥浆循环系统设计- 钻井水力优化IV. 陇东气田水平井钻井技术的应用前景- 列举陇东气田水平井开采的优点和实践效果- 分析陇东气田水平井钻井技术的应用前景- 探讨开发陇东气田水平井的优化方向和可行性V. 结论- 总结陇东气田水平井钻井技术的发展现状和关键技术- 展望陇东气田水平井钻井技术的发展前景和应用方向- 提出建议以促进陇东气田水平井钻井技术的持续改进和创新第一章：引言陇东气田是中国西北地区最大的天然气田之一，其天然气储量高达千亿立方米。
近年来，随着对气源需求的不断增长和碳中和目标的推进，陇东气田的开采已经成为摆在国家发展战略首位的一个重要课题。
然而，由于陇东气田地质条件复杂，难以通过传统的钻井和开采方式进行开发。
因此，如何在陇东气田中采用有效的钻井技术，提高钻井效率和采气效率，成为了解决陇东气田开采难点的关键之一。
目前，水平井钻井技术在油气田开采中已经广泛应用，并且已经被证明可以大大提高钻井效率和采气效率。
因此，陇东气田水平井钻井技术在陇东气田开采中具有重要的研究价值和应用前景。
本篇论文旨在探讨陇东气田水平井钻井技术的发展现状、优越性、关键技术、应用前景和提出建议，为更好地推进陇东气田的开采和生产提供有益的参考。
第二章：陇东气田水平井钻井技术的现状本章主要介绍陇东气田水平井钻井技术的发展历程、技术特点和优越性。
陇东气田作为中国西北地区最大的天然气田之一，其地质条件非常复杂，包括接触带分布广、褶皱变形严重、含硫和含酸油气储层多等。
传统的垂直钻井技术难以充分利用储层，不仅采气效率低，而且成本高。
浅析长庆油田陇东区块水平井钻井提速
摘要：本文针对陇东区块水平井钻井施工中遇到的技术难点，从堵漏防范措施，水平井各项施工措施等几方面等进行了一些探讨，其目的的是能从中加深该区块水平井钻井的认识和并不断吸取好的经验总结，确保做到安全、高效、提速、创效的目标。
关键词：长庆油田水平井提速
一、水平井施工难点
1.区域地层特点：表层第四系、洛河组容易发生井漏，直罗组易发生垮塌，做好规避施工风险是确保安全提速的前提条件。
2.平井轨迹控制：部分水平井设计中靶前距过短，造斜率高，并存在偏心距大，使得从二维设计调到三维空间，加大施工难度。
3.pdc钻头选型、钻具组合优化及钻井参数有待进一步认识提高，这是做好提速的另一主要关键环节。
4.泥浆体系选取和性能优化方面由于水平井的特殊要求以及对
地层的针对性有待进一步提高，这是做好提速的主要解决问题。
二、提速保障措施
1.一开井漏情况处理
一开的黄土层，二开的洛河组是井漏的主要井段，其地层特点为：具有多孔性多洞性，节理发育，结构疏松渗透性强，并伴有垂直裂缝，垂直节理有时延伸到山脚或山腰，构成漏失通道，钻进时钻井液有可能从此通道流出，出现井漏。
黄土层防漏方法：一般采用降低排量，抢钻的方法，快速钻完表
层，如果水源不充分，漏层在地表或钻井液从山下漏出就要封堵，其方法有：①填胶泥，下钻头钻铤不开泵，高速旋转，是胶泥贴至井壁，堵住锋洞；②清水中加麦节、麦衣等，若堵漏失败及时固井打塞封堵；③冲鼠洞和一开开孔时应注意，钻头不能装喷嘴，防止将地表冲破，并采用小排量；④黄土层清水抢钻技术：其前提条件是漏层应控制在地面以下20米后，钻头要装好喷嘴，采用高泵压、小排量钻进，控制钻压（吊打），防止将井打斜，特别注意进石板层交界面时的防斜打直；⑤钻完表层后配20-30方白土浆，清水
+cmc+白土+naoh，粘度40-50秒，循环清洗井底，待白土浆循环出井后才可起钻下表层套管；⑥固完表层后将套管座到井底。
确保表层封固良好
2.二开后井漏的预防与处理
洛河组井漏是钻井施工过程中存在的普遍现象，洛河组岩性以砂岩为主，孔隙度大，渗透性极强，呈细、中、粗分布，钻进时采用的堵漏方法有。
2.1漏速小于10m3/h
2.1.1钻进时加入堵漏剂，边钻边堵，井浆+1%df-1+0.2-0.3%锯末或者加入0.1-0.2%麦衣；
2.1.2配高粘钻井液（fv：45s以上），在井筒内过一遍，井壁暂时形成拟饼；
2.1.3水源充足区块可快速穿过洛河段，靠钻井液中的细小固相漏紧地层，封堵空隙。
2.2漏速大于10m3/h小于20m3/h
2.2.1边钻边堵，井浆+1%df-1+0.5%锯末；
2.2.2起钻静止堵漏，配高粘钻井液（fv：50s以上）+2%df-1+1%锯末+0.5-1%麦衣，这种堵漏工艺效果较好。
2.3漏速大于20m3/h，影响正常钻进
2.3.1起钻静止堵，配高粘钻井液（50s）+2%df-1+3-5%fd-1+0.5%锯末或麦衣泵入漏层，静止3-5h，下钻恢复钻进，钻进时漏失通道的堵漏泥浆被置换后会继续发生井漏，其漏速会逐步增大，可重复以上方法。
2.3.2般土-水泥浆堵漏，桥堵后配般土浆fv：35s（充分水化后），注般土-水泥浆至设计量，返至漏层100～150m，起钻候凝36h。
三、钻井工程方面
1.合理的钻头选型
根据所钻地层的岩石可钻性及已钻井钻头使用情况分析，要合理选择钻头类型，以提高机械钻速和钻头进尺，降低钻井周期及钻井成本。
例如：40116队承钻的环平78-16井于3月 4 日17：00二开，3月24日9：00完钻，完钻井深3487m，水平段长687米。
平均机速 13.77m/h ，钻井周期为 19.67天（其中修理设备和因定向仪器问题耽误3.5天），实际二开至完钻16.17天，该井二开后共使用3只pdc钻头，4趟钻完成整个施工任务，提速效果显著，取得了很好的经济效益，并创造了今年事业所有开钻水平井当中完钻最快的一口水平井的指标。
在直井段使用pdc钻头+1.25°单弯的复合钻进行钻进，钻头推荐使用五刀翼单排齿、短保径pdc钻头，以有效提高机械钻速，进入造斜段采用单弯螺杆（1.5°）配合pdc钻头定向；当靶前距大于300米的水平井，在造斜率能够满足要求的情况下，采用pdc钻头钻进；靶前距小于300米的水平井，在pdc钻头不能满足增斜的情况下，使用高效牙轮钻头，以延长钻头使用寿命，减少增斜段中途换牙轮的起下钻时间，达到提速目的。
水平段使用5刀翼双排齿pdc钻头钻进，以获得较高的机械钻速。
2.优化钻具组合
复合导向钻具调整井斜、方位能力差，试验中要掌握pdc复合导向钻具结构的关键技术，即在上部小井斜时及时调整方位，树立及时微调意识，力争在10 °井斜时把方位摆到位，在10～15°井斜范围内再加强微调，确保15度以后再不作大幅度调整。
提高定向效率，避免长井段滑动钻进。
为了减轻钻具在大斜度井段的托压和降低钻具摩阻，提高钻具的增斜力，在大斜井段及水平段采用倒装钻具，即：钻头+单弯螺杆+五磁钻铤+mwd+五磁承压钻杆+18°钻杆+加重钻杆+钻杆的钻具组合，以降低井壁摩阻和减轻滑动钻进的托压。
造斜段一定要计算好各段的增斜率情况，尽量在施工过程中做到多复合少定向，在提高机械钻速的同时保证井眼轨迹的平滑。
为了保证水平段复合钻进增斜不至于太高，在水平段使用1.25°的单弯螺杆钻具，并且在螺杆上加一只球形扶正器[1]。
3.泥浆处理
水平井钻井过程中也随之出现诸多复杂情况，尤其是二开直罗组，延安组煤层和三迭系的长7井段地层坍塌掉块。
在施工中，所采用的防塌措施主要有：①选择抑制封堵固壁型钻井液体系；②确定合理的钻井液密度进行钻井液设计时应考虑地层坍塌压力，使钻井液密度≥坍塌压力当量密度值。
建议长7钻井液密度其最大值为1.30～1.35g/cm3；③合理的钻井工艺，选择合理钻井液流变性，保持环空层流，减少井壁冲刷。
避免长时间循环，特别是定点循环，以免冲垮井壁。
此外，设法提高钻速，缩短钻井周期长，缩短井眼浸泡时间，也有利井壁稳定。
维护过程中保持钻井液性能稳定，及时补充并保证防塌剂、封堵剂和抑制剂的含量，严格控制钻井液滤失量，形成薄而韧的泥饼，提高其护壁能力。
四、结论
水平井施工是一项系统工程，在提速方面除了工程技术方面的因素外，还大量涉及到很多软硬件工程，比如，设备使用方面，有的队因设备维修时间长相应的占用大量钻井周期；有的队因定向仪器造成的起下钻频繁也损耗了大量钻井周期；有的队因人员操作水平较低也制约钻井提速的一个主要原因。
为此，做好水平井提速的关键是一是要以优化技术手段为依托，二是要协调各方关系，做到综合管理，提高现场管理水平。
参考文献
[1]鲜保安，陈彩红，王宪花，等.多分支水平井在煤层气开发中的控制因素及增产机理分析[j].中国煤层气，2005，2（1）：14-17.。
