中国及国外钻井难度分析教材

水平井钻井技术难点及对策分析【摘要】水平井钻井技术在油气勘探开发中发挥着重要作用，但面临诸多技术难点。

本文首先分析了水平井的地质复杂性对钻井技术的挑战，然后探讨了井眼稳定、井筒完整性、井壁强度以及井底压力控制等难点。

针对这些困难，文章从水平井钻井技术的发展趋势、未来的技术创新方向以及对策建议和应用前景展望等方面进行了总结和展望。

通过研究水平井钻井技术的难点和对策，可以为相关领域的技术研究和应用提供重要参考，促进油气资源的有效开发利用和产业的健康发展。

【关键词】水平井钻井技术、难点、对策、地质复杂性、井眼稳定、井筒完整性、井壁强度、井底压力控制、发展趋势、技术创新、对策建议、应用前景。

1. 引言1.1 水平井钻井技术难点及对策分析水平井钻井技术是一种在油气勘探开发中广泛应用的方法，其具有提高油田产量、延长油田寿命和改善油田开发效果的显著优势。

水平井钻井技术也面临着诸多难点和挑战，在实际应用中需要克服许多技术问题。

本文将结合水平井钻井技术的特点，对水平井钻井过程中的主要技术难点进行深入分析，并提出相应的对策措施，以期为水平井的进一步发展提供参考和指导。

水平井钻井在不同地质条件下面临着不同的挑战。

在复杂地层条件下，地质力学性质不稳定、地层差异性大、裂缝众多等问题都会给水平井的钻井操作带来困难。

如何准确预测地层情况、有效解决岩屑漏失和井眼塌陷等问题，是当前需要重点解决的难点之一。

由于水平井井眼长且细，容易受到地层岩性、孔隙结构、井径大小等因素的影响，井眼稳定性成为水平井钻井过程中的重要难点。

井眼稳定性问题一旦发生，将导致井眼塌陷、井眼扩大等严重后果，严重影响钻井进度和效果。

水平井钻井过程中，井筒完整性是保证井眼稳定、防止井壁垮塌的重要保障。

由于水平井井段复杂、井深较大等原因，井筒完整性受到很大挑战。

井筒完整性问题一旦出现，将可能导致水平井产能降低、导致井下设备失效等问题。

水平井井壁强度问题一直是难点之一。

[收稿日期]2007212210　[作者简介]王志刚(19712),男,1995年大学毕业,工程师,现主要从事钻井工程方面的研究工作。

国内外深井钻井技术比较分析 王志刚　(胜利石油管理局钻井工程技术公司,山东东营257064)[摘要]通过对国内外近25年来井深超过4500m 的各种各样深井钻井技术与经济情况的调研分析,认为美国和欧洲北海地区深井钻井技术居领先水平,我国与国际先进水平有10年以上差距。

对比研究了3种不同的深井钻井技术经济评价方法(体系)特点,初步探讨了深井钻井科技进步的纵横向变化规律及深井钻井技术经济评价的系统科学问题。

[关键词]深井钻井;钻井设备;系统工程[中图分类号]TE243[文献标识码]A [文章编号]167321409(2008)012N2822031　深井钻井技术的发展历史全世界能钻4500m 以上深井的国家有80多个,但大多数深井集中在美国。

有30多个国家能钻6000m 以上的超深井,中国是其中之一,但中国第1口超深井较世界第口超深井(美国)晚了27年。

欧洲北海地区深井钻井技术比较先进。

苏联拥有一套适用于高纬度地区的先进深井钻井技术,创造了世界钻深12869m 的最深记录,通过技术改造可以在发展中国家应用并取得最佳效益。

德国大陆科探深井(KTB )钻探技术已被我国第一口大陆科学探井所借鉴。

近年来受各种因素影响,世界年钻深井数量有所下降,但深井钻井技术发展迅速,基本满足高陡、高温、高压、高密度(高矿化度)及含H 2S 气体等复杂地质条件深钻要求。

目前我国深井钻井技术水平与国外先进国家相比大约差15年(知识产权水平约差40年),因此要通过各种办法(如“科探井”和“高探井”计划)缩小差距,以适应我国国民经济持续、快速、协调发展的要求和“西气东输”、“气化中国”等工程的需要。

1966年7月28日我国钻成第1口深井———松基6井,井深4719m 。

1976年4月30日我国完成第1口超深井“女基井”,井深6011m 。

国内外钻井新技术页课件 (一)随着石油工业的不断发展，钻井技术也在不断革新。

国内外专家们不断研究新钻井技术，在2D和3D各个领域推陈出新，为高效钻井提供了技术保障。

本文将介绍国内外钻井新技术的课件，让读者对于钻井新技术有一个初步的了解。

一、国外钻井新技术页课件1. 一些国外大型石油企业出品的钻井新技术的课件相对较为成熟，如美国哈里伯顿公司出品的“低密度皂化剂扩径技术”课件、美国博克集团出品的“下难钻井井下匣防堵装置”课件、法国史伯英普公司出品的“高性能回转钻具”课件等。

2. 美国斯坦福大学的钻井工程课程也对国内外钻井新技术进行了深入浅出的介绍。

其中包括“井下无偏测斜技术”、“滑动钻杆技术”、“双头钻井技术”、“螺旋密闭钻井技术”、“高效地钻井方式”、“钻井流体技术”等。

3. 同时，德国、加拿大等国家的石油学院也出品了许多有关钻井新技术的课件。

比如德国汉诺威大学出品的“干式钻井技术”课件，加拿大阿尔伯塔大学的“高温高压实验室设计”、“钻井过程模拟”等课件。

二、国内钻井新技术页课件1. 中国石油大学（北京）的钻井课程中，有关钻井新技术的课件也十分丰富。

其中包括“测斜仪标定方法”、“对称分量截矢模型”、“一种井壁完整性筛查装置”、“特别工况漩涡减摩技术”、“自动化下承井控制系统”等。

2. 北京石油学院出品的课件也不少。

如“基于井口响应简化雷电定位技术”、“基于方案全局优化的井下斜井钻头评价模型”、“非人员驾驶排土机器人”等。

3. 湖南大学也有多项关于钻井新技术的课件，如“67/8英寸管柱组合性能试验”、“一种基于井口超声信号的钻柱高度实时检测系统”等。

综上所述，钻井新技术的发展离不开国内外专家的不懈努力，他们的探索和实验，为推动钻井技术的进步奠定了坚实的基础。

同时，这些钻井新技术的课件，也为学习钻井技术的人士提供了现实的教学参考和实践经验。

深水钻井的难点及关键技术随着油气资源的持续开采, 陆地未勘探的领域越来越少, 油气开发难度越来越大。

占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源, 油气开发重点正逐步由陆地转向海洋, 并走向深海。

目前, 国外钻井水深已达3000 m以上, 而我国海上油气生产一直在水深不足500 m的浅海区进行, 我国南海拥有丰富的油气资源, 但这一海域水深在500~ 2 000m, 我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。

周边国家每年从南沙海域生产石油达5 000×10 4 t以上, 相当于我国大庆油田的年产量, 这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。

石油工业没有关于“深水”的预先定义。

“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。

随着科技的进步和石油工业的发展，“深水”的定义也在不断发展。

据2002年在巴西召开的世界石油大会报道，油气勘探开发通常按水深加以区别：水深400m以内为常规水深400m-1500m为深水，超过1500m为超深水。

但深度不是唯一的着眼点，只要越过大陆架，典型的深水问题就会出现。

一、深水钻井的难点与陆地和浅水钻井相比,深水钻井有着更为复杂的海况条件,面临着更多的难题,主要表现在以下几个方面。

1、不稳定的海床由于滑坡形成的快速沉积，浊流沉积，陆坡上松软的、未胶结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。

这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同，所以它们的活性很大，给导管井段的作业带来了很大困难。

河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远，这些沉积物由于缺乏上部压实作用，所以胶结性差。

在某些地区，常表现为易于膨胀和分散性高，这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。

2、较低的破裂压力梯度对于相同沉积厚度的地层来说，随着水深的增加，地层的破裂压力梯度在降低，致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄，容易发生井漏等复杂情况。

在深水钻井作业中，将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。

我国大直径钻井技术装备发展的挑战与思考摘要：随着科技的进步，我们对钻探技术的研究也越来越深入，钻进是从地表向地表的钻进，其施工安全、高效、环保、智能化是保证矿井安全、高效、环保、智能化的惟一途径。

文章对大直径钻井技术设备的发展状况进行了分析，并对国内外有关设备的发展状况进行了比较和分析；本文从基础研究、应用技术研发、高端装备制造、工程示范等几个角度，分析了目前我国石油钻井技术的发展状况，并对今后的技术发展趋势进行了展望。

根据调查报告可知，我国的钻井技术应该确立智能化钻探发展的思路，明确其发展方向与任务，制定与健全有关的标准与规范，并在此基础上推广智能钻机与示范项目的研究。

确立智能化钻井概念，明确其发展方向和任务，制订和完善相关标准和规范，推进智能钻井平台及示范工程，为矿山、水电、交通、城市等领域的建井技术发展提供支撑。

关键词：地下工程；井筒建设；矿产开采；地下空间利用；钻井技术装备引言世界上许多国家都在制定工业化、数字化、智能化的发展策略，包括地下能源和地下空间的开发。

中国在能源、矿业、水电、铁路、城市建设等方面的迅速发展，使得工程建设的规模越来越大，工程技术创新也随之进入了一个十分活跃的时期。

中国是世界上最大的国家，也是世界上最有潜力的国家。

"十四五"及中期，重点将向安全、减碳、智能转型。

竖井是地下工程的重要组成部分，它承担着输送矿物、人员、材料、设备、通风、供电、排水等方面的工作。

在使用了常规的竖井开采之后，他们已经扩展到铁路，公路隧道，城市地下空间，水电站，海上风电场，大型科学实验，以及军事设施。

大直径钻井是我国地下工程建设与发展中的一个重要课题。

这是一个重要的国家战略目标，例如能源安全，开发和使用地下空间，和深度开发。

一、我国钻井技术装备发展面临的挑战（一）项目方案和市场环境的接受度不高长期以来，钻探和小型机械挖掘一直是矿山和地下施工的骨干设备，施工企业出于经济、高效、可靠等原因，对新系统大口径钻孔新技术和设备的认识和接受程度相对较低。

浅议科学超深井钻探技术国内外现状（湖北国土资源职业学院地质工程系，湖北，武汉，430090）【摘要】本文主要介绍实施科学钻探工作的必要性,简要回顾了科学钻探技术的发展历程。

本文列举了中国大陆科学钻探工程(CCSD)和美国的卡洪山口项目钻探技术还有湖泊科学的钻探技术等,介绍了世界各国在实施科学钻探工程过程中所形成的特色技术以及取得的技术成就。

【关键词】钻探；超深井；技术成就近几年，我国经济持续快速发展，与此同时也面临着严重的能源问题，资源短缺、环境恶劣问题。

全世界科学家百年对地球的测验的结果是，如果想把地壳的演变揭示出来，方便我们对资源的寻找，环境保护以及预防自然灾害的话，那就必须让我们深刻的认识地球的最深部结构。

从上个世纪七十年代开始许多实力强大的国家就开始了超深钻探以及对深部的勘探，现在已经抛开地表看到地壳的更深部位了，成果也是很理想的。

现在世界上的一些发达国家已把地壳的勘探计划作为本国可持续发展的战略。

对于我国如果开展对地壳的勘探工作就必须克服超深井的探测技术，我们要研究开发一套完善的耐高温抗高压的更深层的勘探技术。

这些主要包含先进的钻井机器，以及高超的技术工艺，这些可以给以后对地壳更深层的勘探起到奠定基础的作用。

1．国外状况世界上首个深部勘探计划为莫霍面勘探是美国提出的，二十世纪五十年代开始，主要是把莫霍面钻透，在地学上能有个明显的突破。

但是因为高昂的经费以及高难的技术，该计划在海底只钻了三百一十五米就在一九九六年宣布告终。

而在一九九六年的六月，一项目标为对海底上部的地壳进行揭示的长期勘探计划由开始美国实施，也就是对世界各个大洋进行浅层次钻孔，主要对沉积岩采样和采集岩芯。

共在各个大洋钻孔一〇九二口，所取的岩芯的长度九千五百米之多。

科学工作者通过科学研究对大陆的漂移以及海底的扩张这两个假说进行了验证，构建了板块理论，建立了古海洋理论，对海底的高原形成以及海洋地壳的结构进行了解密；实证了气候的演变周期以及地球上环境突变的事件，对大陆周围深层流体作用进行了分析研究；海底的深部也有着生物圈，并且海底还有可燃冰天然气和水结合的产物，这些都给地球学科带来了巨大的突破。

中外《钻井工程》本科生课程教材选用情况调研作者：陈冬陈健叶智慧侯冰来源：《教育教学论坛》2018年第40期摘要：钻井工程是石油工程的主干课程之一，选用合适的全英文教材对培养石油工程专业国际化人才，推动学科发展具有重要意义。

本文基于问卷调查与国内外教材选用情况调研，为全英文课程教材选用提供参考依据。

关键词：全英文；钻井工程；中外教材；对比研究中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）40-0157-04一、引言开设全英文《钻井工程》课程是“石油与天然气工程”双一流学科建设的重要内容，课程教材的选取又是开设全英文课程的前提和基础[1]。

本文通过问卷调查、调研等方式研究中国石油大学（北京）石油工程专业本科生对全英文课程及教材选择的看法及意见，为全英文《钻井工程》课程建设奠定基础。

通过综合调研国内外教材选用情况，并选取两本中外典型教材进行对比研究，展示了一系列对比和调研的结果，以期为全英文《钻井工程》本科生课程建设提供参考依据。

二、问卷调研情况（一）调研对象与调研方式接受问卷调查的学生已经修完了钻井工程课程。

本次调查以网络问卷调查的形式发布，学生可以通过网站或者手机客户端登录进行答题，总共发布问卷56份，回收有效问卷56份，有效问卷回收率为100%。

（二）调研内容与结果分析问题一：您上过全英文课程吗？如果上过，对全英文课程感觉如何？问题二：如果《钻井工程》课程有中文讲授和全英文讲授两种方式，您倾向于选择哪种方式？为什么？问题三：如果您需要参加全英文《钻井工程》课程学习，您倾向于用中文教材的英文翻译版本，还是英文原版教材？为什么？问卷调研统计结果如图1所示，问题回答情况如下：问题一：有19人没上过，占总人数的33.93%；37人上过，占总人数的66.07%。

25人认为全英文课程很好，既能学到专业知识，又能提高英语水平，与国际接轨，占总人数的44.64%。

10人认为全英文课程很难、听不懂、不理解，内容的理解上可能与中文课程有偏差，接受程度不高，占总人数的17.86%。

中外《钻井工程》本科生课程教材选用情况调研摘要：钻井工程是石油工程的主干课程之一，选用合适的全英文教材对培养石油工程专业国际化人才，推动学科发展具有重要意义。

本文基于问卷调查与国内外教材选用情况调研，为全英文课程教材选用提供参考依据。

关键词：全英文；钻井工程；中外教材；对比研究中图分类号：G642.3文献标志码：A文章编号：1674-9324（2018）40-0157-04收稿日期：2018-02-02作者简介：陈冬（1981-），男，汉族，河北张家口人，博士，中国石油大学（北京）石油工程学院油气井工程系副教授，研究方向：智能导钻，石油工程机器学习，非常规天然气开发，多场耦合、岩石力学；陈健（1996-），男，中国石油大学（北京）理学院应用化学系2014级本科生，石油工程双学位；叶智慧（1982-），女，中国石油大学（北京）石油工程学院副教授，研究方向：海洋工程、非常规天然气开发、石油工程机器学习；侯冰（1979-），男，中国石油大学（北京）石油工程学院副研究员，研究方向：石油工程岩石力学。

一、引言开设全英文《钻井工程》课程是“石油与天然气工程”双一流学科建设的重要内容，课程教材的选取又是开设全英文课程的前提和基础[1]。

本文通过问卷调查、调研等方式研究中国石油大学（北京）石油工程专业本科生对全英文课程及教材选择的看法及意见，为全英文《钻井工程》课程建设奠定基础。

通过综合调研国内外教材选用情况，并选取两本中外典型教材进行对比研究，展示了一系列对比和调研的结果，以期为全英文《钻井工程》本科生课程建设提供参考依据。

二、问卷调研情况（一）调研对象与调研方式接受问卷调查的学生已经修完了钻井工程课程。

本次调查以网络问卷调查的形式发布，学生可以通过网站或者手机客户端登录进行答题，总共发布问卷56份，回收有效问卷56份，有效问卷回收率为100%。

（二）调研内容与结果分析问题一：您上过全英文课程吗？如果上过，对全英文课程感觉如何？问题二：如果《钻井工程》课程有中文讲授和全英文讲授两种方式，您倾向于选择哪种方式？为什么？问题三：如果您需要参加全英文《钻井工程》课程学习，您倾向于用中文教材的英文翻译版本，还是英文原版教材？为什么？陈冬1，陈健2，叶智慧1，侯冰1（1.中国石油大学（北京）石油工程学院，北京昌平102200；2.中国石油大学（北京）理学院，北京昌平102200）【课程建设】图1问卷调查统计结果问卷调研统计结果如图1所示，问题回答情况如下：问题一：有19人没上过，占总人数的33.93%；37人上过，占总人数的66.07%。

深井钻井提速技术难点分析及对策作者：张忠新来源：《科学导报·学术》2020年第64期【摘要】钻井技术在地下资源的开采过程中起着非常重要的作用，但是现在科技技术仍不成熟，在很大程度上限制了我国钻井技术的发展。

目前我国在油气开采方面仍然采用的是浅井钻井的科学技术，但是现在由于资源的快速消耗，浅井钻井技术已经无法满足我国对资源的需求，急需深井钻井技术来弥补这一缺陷。

本文将对深度钻井技术进行探究。

【关键词】深井钻井，提速技术，难点分析，对策随着经济的快速发展，世界对资源的消耗越来越大，传统的开采技术已经无法满足人类现如今对资源的需求，因此世界需要加快对资源开采技术的研究。

我国正处于快速发展阶段，对资源的需求越来越多，而国内生产的资源无法满足国内的需求，对外部资源的依赖越来越大，这样的资源环境严重影响国家的资源安全，因此，我国应该提高国家的开采技术来应对可能出现的紧急情况。

但是我国地形较为复杂，大多数资源都分布在隔壁，盆地和山地，这种地势情况增大了开采的难度，对开采的技术要求非常高，严重影响了我国资源的开采能力，若想提高我国资源开采能力，就需要提高我国深井钻井技术。

1.深井钻井技术遇到的难题1.1钻头硬度不足随着地层深度的加深，地下的压力越来越大，所对应的地层的密度也逐渐增大，其硬度也会随着深度的增加而增大，而地下的能源都埋在较深的地下，其对应的土层硬度也是非常的大，当钻头钻到较深的地下时，如果一个钻头的硬度不足，就会在钻井的过程中而出现损坏，那就无法将开采仪器伸进油层，就无法达到开采的目的。

传统的浅层开采技术所用的钻头，已经无法满足在未來的开采需求。

1.2温度问题随着钻井的深入，地下的温度越来越高，一般情况下温度将达到150℃以上，这种温度条件下，很多材料可能会因为温度过高而产生变形，井下作业的橡胶材料会因为高温而快速老化脱落，脱落的材料将会在井内积压，就可能会导致井眼堵塞，进而影响开采的速度，另一方面温度的升高也会降低了钻头在钻井过程中的速度，增加了钻头顶部的压力，并且在高温和土层压力的双重作用下，钻头可能会出现严重的损伤。