钻井技术论文大全11篇

钻井技术论文篇（1）

（2）在开采超高压钻井时通常需要不断提高钻井的浓密度，以便能够使地层压力得以平衡，并保证钻井液的稳定性。在提高浓密度后可能影响高粘度及高密度钻井液除气效果，井控时难以有效分离毫米级的气泡，由于无法及时进行除气，所以极易造成井喷。

（3）在压力较高的油气层中实施开采中作业时，钻井常会出现溢流问题，在井控时通常需要关井。如关井立压过大，则钻井泵所承受的压力也在变大，在钻井泵无法承受立压时，压井作业就无法正常进行，这也会对井控作业的安全性造成影响。

二、井控安全技术在钻井过程中的应用分析

1.井控难点

某油田中的钻井共有890口，油藏储层埋深为1500m-2500m，天然气储藏埋深为2850m-3650m，油气储层具有渗透率低、连通性差及岩性致密的特点，属于低丰度、低渗油气藏。由于该油藏的地层压力较大，如在井控作业中没有重视采用安全技术控制溢流或油气侵的发生，则有可能引起重大安全事故。例如，该油气田中的12H井发生了井喷事故，钻井深度为3567m，关井时套压为15.7MPa，需要采用有效的井控安全技术恢复井下的压力平衡。

2.井控安全技术应用情况

（1）改善井控设备控制能力

改善井控设备控制能力是提高井控安全性的有效措施。该油田在改善井控设备所具有的控制能力时采用了以下技术：1）油田中34H井的节流阀存在反应迟钝、响应速度慢等问题，了解节流阀及钻井实际情况后对节流阀的结构进行优化，并同时配备了与节流阀相适应的硬质合金保护套，经改造后有效提高了节流阀的精度、强度及抗腐蚀能力，目前该井未发生井涌或井喷事故。2）该油田中的76H井为高压钻井，在实施井控作业时利用了U形分离装置代替原有的传统液位分离器，采用U形分离装置前天然气的处理量为450×103m3，应用U形分离装置后处理量为670×103m3，有效保障了井控安全。3）油田中的部分高密度井存在配备钻井液速度较慢的问题，为提高配备速度，在此类钻井中应用了气动加重井控装置。应用加重装置后有效提高了钻井效率，缩短了作业人员在井下等待的时间，同时也有效提高了井控的安全性[3]。

钻井技术论文篇（2）

中图分类号：TD265.1 文献标识码：A

1 井身结构优化设计技术

1.1 套管、钻头系列

1.1.1 套管、钻头系列

针对常规井身结构存在的问题，结合目前的钻井工艺技术水平，对与套管、钻头尺寸的选择密切相关的几个方面问题进行了研究和探讨。在借鉴国内外一些成功经验的基础上，提出以下适应不同钻井条件的套管、钻头尺寸组合方案。表1列出了改进的套管、钻头系列，表2是强化的套管、钻头系列。

1.1.2 改进的钻头、套管系列应用情况

在滨南采油厂、东胜油公司等300余口井实施，钻井施工安全并取得了显著的经济效益。

自2001年已在车西、浅海4000m以深的潜山地层中得到广泛的应用，据渤海钻井公司统计，2001年7月以来在该地区共完成该类井19口，平均井深4336m，平均机械钻速7.11m/h，平均建井周期91天，平均钻井周期78天，钻井施工安全，钻井速度和质量比2000年均有大幅度提高，见表3。

改进的钻头、套管系列经实施，可满足油田部分井的施工要求，同时为强化的套管、钻头尺寸系列及现代井身结构的实施，提供了技术依据。

2 钻井液、油气层保护设计技术

2.1 钻井液设计技术

随着油田勘探、开发的不断深入深井、复杂井、特殊工艺井越来越多，对钻井液的性能提出了新的要求。因此针对不同的地区、不同的地层首先要分清楚存在的主要问题，在设计中有针对性地开展相关钻井液技术的研究，在满足解决主要问题的前提下，再研究制定解决其它问题的措施，只有细致地分析可能存在的各种问题，才能设计出合理的钻井液方案。

对于特殊工艺井的钻井液设计，还应通过水平井偏心环空中钻井液螺旋流流场的研究、水平井钻井液携岩机理和流变参数研究、水平井钻井液完井液配方及性能研究，分析总结水平井钻井液的特殊性和不利因素，确定不同条件下钻井液的密度、钻井液流变参数及排量，解决水平井钻井中的岩屑携带、井眼稳定、性能和油层污染问题。

2.2 油气层保护设计技术

研究发现，在钻井液、完井液中加入纤维状油层保护剂可以形成较浅的污染带，从而有利于反排，形成最大的从油层到井眼的渗流通道。使用海水低固相不分散钻井液的保护油层钻井液完井液方案，在应用中见到了良好的油气显示，测试获得了上百吨的工业油流和数万方气，获得了良好的应用效果。

3 固井及完井设计技术

3.1 完井方式

完井方式可以概括为固井射孔完井、裸眼完井、衬管完井、砾石充填完井、水泥浆充填封隔器衬管完井等五大类。目前国内常用的是固井射孔完井方式，其次是筛管完井和裸眼完井方式。

3.2 固井设计

3.2.1 影响固井质量的因素分析

（1）油、气、水窜：由于部分油层孔渗好，产层连通性强，加之油气层保护工作的加强，使固井时井眼中油气非常活跃，此时固井后因水泥浆凝固产生的失重作用，将使油气极易进入套管环空，造成封固不好。（2）漏失：压力系数低于1.0的异常压力系统，如果地层的渗透性强，则固井时极易发生漏失。（3）异常高压地层：由于泥浆密度高、粘切高、流动性差，水泥浆密度只能接近泥浆密度，造成循环压耗高，注替泵压高，顶替效率低，使固井质量难以保证。（4）井眼质量差：钻井中使用钻井液密度都是尽可能低,钻井时井壁掉块严重，固井时井径非常不规则。在这种井眼条件下固井，顶替效率低，固井质量难以保证。（5）封固段长：为了提高勘探、开发效益，一口探井的勘探目的层近年来是越来越多。这使固井时封固段长越来越长，造成固井难度增加。

3.2.2 技术对策

（1）推广应用双级注水泥固井技术，双级注水泥技术可以减少一次注水泥封固段长，从而有利于提高固井质量。（2）流变学注水泥固井：应用流体水力学理论，进行注水泥顶替机理的研究。利用固井仿真系统软件进行注水泥模拟，优化现场流变学注水泥施工参数，提高注水泥顶替效率，达到提高固井质量的目的。（3）低密度水泥浆固井技术：低密度水泥浆固井的关键技术是实现浆体不分层离析，析水小或无析水，水泥石体积收缩小或不收缩，赋予浆体强的触变性，保证水泥浆不漏失，水泥返高达到设计要求。选择性能优良的外掺料和外加剂，配制出浆体固相颗粒分布合理，水泥石早期强度高，达到材料间的良好匹配，实现工程对水泥浆综合性能的要求。

4 特殊工艺井设计技术

4.1 水平井、侧钻水平井设计技术

主要内容：(1)井身轨迹和井身结构设计。具体作法是：在满足油藏特性和地质条件的前提下，根据工具造斜能力，提高造斜井段造斜率，大幅度缩短靶前位移和造斜井段长度，改善井眼摩阻、扭矩及清洗效果，简化套管程序。依据这一原则，建立了二维、三维、多段增斜轨道的设计方法。(2)钻具组合及钻井参数的设计。根据井身轨迹控制技术和井下专用工具研究取得的最新成果，规范了增斜井段和水平段钻具组合选择的方法，以最大限度减少更换钻具组合的次数、求得最佳钻井参数和水力参数为原则进行设计。(3)采用了井口磁场计算、子午线收敛角校正理论和钻柱摩擦阻力、扭矩、正压力计算理论，从理论上保证了设计精度和合理性，并尽量降低摩阻及扭矩。(4)侧钻水平井除满足一般水平井的设计内容，还应增加开窗方式的设计。

4.2 大位移井设计技术

4.2.1 大位移水平井轨道优化设计的原则及方法

（1）大位移井轨道优化设计的两项基本原则：一，具有工程可操作性，即有利于钻井施工、轨迹控制、井下安全和轨道的实现。二，摩阻和扭矩最小。（2）用计算机模拟技术，进行了多种轨道设计和摩阻、扭矩模拟计算及对比分析。进而优选造斜点、造斜率、稳斜角等轨道参数。

4.2.2 设计技术应用

在位移较大的定向井或水平井设计中，按照优化设计的两项原则对井身结构和井身轨道进行优化设计，采用悬链线轨道和优选的轨道参数有效地减少了摩阻和扭矩。在钻井实践中，不论是钻井施工过程还是下套管过程中，摩阻和扭矩都跟预计的相接近，效果十分明显，证明了工程设计的技术方法和优化设计原则是正确的。

5 结论及建议

随着钻井技术的进步，中原油田的钻井工程设计水平有了一定的提高。钻井工程设计是一项系统工程，需多方面的协同配合，要求决策者及设计人员具有较高的知识水平，因此在今后的工作中要加大理论研究成果的应用，不断完善钻井工程设计手段。钻井工程设计在推广应用成熟的工艺技术的同时，肩负着“超前研究、提前储备，使科技先导作用始终贯穿生产发展全过程”的任务。因此，我们必须加大科技攻关力度，扩大与国内外的技术合作。

参考文献

钻井技术论文篇（3）

[中图分类号] TD163 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-1-74-1

为现代油气勘探开发而快速发展的复杂结构井是21 世纪国际石油工业的前沿与关键性技术。现代导向钻井技术正是适应复杂结构井的需要而在近10 年有了很大进展， 被誉为"钻井导弹与制导技术"的旋转导向钻井工具与技术， 是一项涉及多学科的高新科技尖端技术。现代导向钻井技术从20 世纪90 年代初开始形成， 至今已得到不断完善和发展。在这方面，我国与国际有10 多年的差距， 建议我国加大这个项目的研究力度， 形成有自主知识产权的创新工程。

1 地质导向钻井技术的进展

1.1 转盘钻井经验预测定向钻井法

20 世纪20 年代末， 钻井工作人员开始用转盘钻井的经验预测定向钻井法钻出救灾灭火定向井。钻井者利用地层自然造斜选择地面井位， 而主要依靠钻井者的经验和下部钻具组合（ BHA） 结构及变化钻压转速参数来预测钻头造斜效果， 即每钻进一段之后， 再改变BHA 结构和变更钻压、转速； 再钻进一段， 再起钻测斜， 乃至多次凭经验来预测造斜定向效果。

1.2 井底动力钻井经验预测定向钻井法

1873 年就有了第一个涡轮钻具专利。到20世纪40至50年代，应用涡轮钻具钻出定向斜井， 随着磁性单（多）点测斜仪和有线陀螺测斜仪的发展及定向下钻技术的进步， 钻定向井水平有了很大提高。但是，由于井身轨迹的信息仍然是钻后的信息， 所以称为井底动力钻井经验预测定向钻井法。

1.3 滑动导向钻井法

伴随着井底动力钻具的继续发展， 特别是1979 年无线随钻泥浆脉冲测量技术（MWD）的成功应用， 是钻井技术的一项重大革命。几乎与此同时， 前苏联在应用电动钻具的基础上也初步成功地实现了有线随钻测量技术。随钻测量系统能够随钻将描述井身几何轨迹的重要参数：井斜角、方位角等信息实时地传送到地面， 因而能供钻井人员调控钻头方向。至此， 产生并形成了导向钻井这一新概念，并随着导向马达调控导向能力的不断提高， 发展并形成了滑动导向钻井法。它从1980 年至今， 一直是导向钻井的主力技术。

1.4 旋转导向钻井法

旋转导向钻井法是在用转盘旋转钻柱钻进时， 随钻实时完成导向功能， 钻进时的摩阻与扭阻小、钻速高、钻头进尺多、钻井时效高、建井周期短、井身轨迹平滑易调控。极限井深可达15km、钻进成本低， 是现代导向钻井的发展方向。随着水平井、大位移井、多分支井等复杂结构井和"海油陆采"的迅速发展， 从20 世纪90 年代初国际上就开始研究这项技术， 到20 世纪90年代中期， 已有美、英、德、意、日5 个国家8 家大公司掌握并垄断了其工程应用和商业化技术服务市场。但这项技术总体上仍处于快速发展之中， 国际竞争十分激烈。它的先进性、优越性、方向性足以表明它是当今世界钻井技术的重大革命。我国在本领域起步较晚，近年已开始立项投资研究， 但与国际大公司相比差距很大， 这一关键技术在近期若干年内仍将由国外大公司垄断。我国必须迎接挑战， 加大投入力度， 加速发展。

2 现代地质导向钻井技术的发展方向

2.1 继续深化旋转导向钻井控制理论

发展现代导向钻井技术应从以下几方面入手：用旋转导向矢量控制理论调控已钻井身与待钻井身之间的偏差矢量； 用旋转导向智能控制理论来解决不确定性因素、大滞后特征和超调等复杂性问题；用地面向井下发送下行控制指令的原理来设计控制指令， 使旋转导向工具按指令动作； 用自主制导理论来设计自主式旋转导向钻井系统； 研究旋转导向钻井时的钻柱力学理论、模型及其求解方法； 特别是在复杂条件下， 钻柱动力学模型的研究是一个国际性的新课题。

2.2 旋转导向钻井技术

地质导向钻井技术在高效开发复杂油藏方面具有极大的优势， 但是它也有自身的不足， 那就是在必要的时候该钻井技术仍然需要采用弯壳体马达滑动钻进， 这样会造成轨迹过度扭曲。同时， 滑动钻进不利于井眼清洁和有效克服摩阻， 轨迹控制难度增加，井眼轨迹在达到一定的程度后难以继续向前延伸，使地质导向钻井技术在现代钻井工业中的应用受到极大限制。

旋转导向钻井技术就是为了克服上述缺陷而产生的， 其目的就是为了取消滑动钻进工作方式、使钻具在旋转钻进的同时， 实现轨迹的控制， 在有效克服地质导向钻井技术的一些缺陷、提高油藏开发的整体效益、有效避免钻井风险方面有重要意义。

2.3 旋转地质导向钻井技术

钻井技术论文篇（4）

一、引言

20世纪90年代，地质导向钻井技术在石油勘探开发中面临着复杂地质条件的背景下与随钻测量技术（MWD）日渐成熟的基础上发展起来的一项国际前沿钻井技术，是随钻测井（MWD）仪器响应、地质信息和用于引导井眼进入目的层并保持在目的层内的解释技术的综合。它可在钻井作业的同时，实时测量地层参数和井眼轨迹，并能绘制各种测井曲线，从而精确地控制井下钻具达到最佳的开采效果。这种地质导向钻井技术对保护油气层、提高钻井成功率、降低作用风险以及降低钻净成本都是有显著效果的。目前，这种技术在国外是相当成熟的，能够实时测量近钻头处的地质参数和工程参数；但国内相比于国外的先进技术还是存在着一定的差距。然而，地质导向钻井技术的重要性和潜在的经济价值在国内的石油钻井界是有所瞩目的，开展适合我国发展的地质导向钻井技术是非常有必要的。本文就针对于地质导向钻井技术在我国石油界的应用现状进行了阐述，并对它的技术进行了研究。

二、地质导向钻井技术的研究

1.水平井地质导向测量参数随钻解释系统研究

通过对理论的分析和方法的研究基础上，成功研发了水平井地质导向测量参数随钻解释系统，并获得了3个方面的研究成果：

1.1通过对随钻测井资料标准化和斜井校正方法的研究，实现了LWD曲线与直井曲线的对比分析。

1.2根据油田的实际情况，对方差和极值进行分析，以随钻测井资料与相邻井测井曲线的相似性作为基础，采用极值方差聚类分层法。实现了钻井储层自动化分以及与邻井层位的对比连线。

1.3根据钻井测井资料不全的实际情况，应用了钻井自然伽马、邻井资料以及电阻率等，建立了孔隙度解释模型。从而弥补了无孔隙测井资料的不全，完成了钻遇地层孔隙度、饱和度以及渗透率等储层参数的计算和评价及对流体性质的判断，进而完成了随钻测井资料的实时解释。

2.水平井待钻井眼轨道校正设计研究

水平井待钻井眼轨道校正设计是地质导向钻井技术内容的重要组成部分。由于地质导向钻井技术主要针对的是复杂断块油藏、超薄油藏、隐蔽油藏以及边底水剩余油区块等复杂的油气藏，所以在进行地质导向钻井时，在满足水平井的矢量中靶要求的同时，还要求中靶偏差小。通过对地质靶点的优化设计、基于油藏可视化的轨道设计以及摩阻扭矩分析等一系列的设计研究工作，提出了一套合理有效地中靶优化设计方法和基于油藏可视化的轨道设计方法，开发了相适应的理论模型和计算模块。同时，可将任意情况下的轨道设计分成8个基本计算模块，通过调用这些模块完成轨道的设计。它的主要研究成果表现在以下几个方面：

2.1在油层垂直深度不确定的条件下，以油层穿透率最高为目标，建立了地质导向水平井下靶优化设计模型，开发出了合理有效地优化设计模块，从而提高靶区油层的穿透率。

2.2建立的地质导向水平井下靶优化设计模型，提高了设计轨道的适应油层垂直不确定性的能力、

2.3提出了弹性杆绕曲线法的设计多目标靶区轨道的新概念和靶区轨道设计方法，研究出了理论计算的模型，建立了相对应的计算模块。并与其它的设计共同形成了一套完整的多目标井靶区轨道设计。

2.4根据水平井矢量靶的特征，研究出了水平井待钻井眼轨道校正设计理论模型，并并建立的相对应的设计模块。解决了校正设计中的矢量中靶问题。

2.5研究出比较完善的摩阻扭矩计算理论模型，实现了管柱在井眼中的摩阻扭矩计算模块。

3.随钻预测理论与方法研究

目前，我国应用的地质导向仪器的测量传感器距离的钻头存在普遍偏远的现象，严重阻碍了钻头处工程和地质参数的准确获取，也阻碍了井眼轨迹在油层中的有效穿行。通过对随钻预测理论与方法进行研究，可以有效地解决上述的问题。

3.1通过对地质导向钻井的井眼轨迹参数和预测方法进行了研究，分别基于Kaman滤波和支撑向量机统计学习理论，提出了井眼轨迹参数实时估计与井眼轨迹预测的新方法。通过实践分析，轨迹预测的新方法在提高BHA测点零长的轨迹预计精度的同时，还可以进一步的预测待测钻井眼的轨迹。

3.2对地层可钻性级数进行研究，提出了基于遗传算法的地层可钻性级数估计理论与方法，以此更好地使地层可钻性成为判断钻头是否在目标层钻进的依据。

3.3在复杂褶皱、断层或隐蔽油层的油藏中，要确定其位置、厚度及走向是地质导向钻井要解决的一个重要问题。通过运用Bayes估计理论，对地质导向钻井的三维地层建模进行了分析，从而提出了基于Bayes估计理论的三维地层建模，并通过模拟数据得到了证实。

三、总结

地质导向钻井技术的引入和国内对其的研发，在很大的程度上解决了石油开采难的问题。尤其是对小油层、薄油层、断块油层和老油田衰竭剩余油藏等，为这些复杂的油气藏开采提供了技术的支撑。尤其在当今这个可供开采的大规模油田越来越少的情况下，地质导向钻井技术在石油开采中将会成为主流的技术，为我国的石油开发做出巨大的贡献。

参考文献：

钻井技术论文篇（5）

1 高密度钻井液的定义及研究现状

较早时期的钻井作业的理论与实践中，对于高密度钻井液的认定范围要比现在宽松的多，一般ρ≥1.50g/cm3的，即可以被认为是高密度。然而随着钻井工作的不断深入发展以及钻井工艺水平的不断提高，越来越多的实际情况表明，原有的判定标准已经不符合实际工艺中的需要，提高对于高密度钻井液的判断标准势在必行，可以说即使是现时重新认定的高密度钻井液的密度范围在随着时间的推移和工艺的进步的发展中依然逐渐成为常规钻井液的密度范围。从笔者的理论研究和实践经验来看，即使是每立方厘米提升0.2g依然不能满足现实工作中对于高密度钻井液的要求，也不再是钻井工艺所关注的热点问题。从国内外最新的研究成果和最近的钻井现场工艺技术实践来看，对于钻井液的维护工作和使用过程而言，重点应该集中在1.90gcm3≤ρ≤2.40g/cm3这个密度范围之内。因此笔者采用较宽松的标准将高密度钻井液定义为1.80g/cm3≤ρ≤2.50g/cm3的密度范围内。

国外高密度钻井液的理论研究所面临的问题，大致包括抗温性、流变性、抑制性等方面。实际上流变性差、滤失量大、泥饼厚、固相含量高一直是钻井液理论研究和工艺应用的世界性难题，只有开发新型的性能优秀的钻井液技术才可以顺利解决上述难题从而更好地勘探和开发复杂地理地质及油气层。 从国外的经验来看，其所采用的钻井液密度均高于每立方厘米2g的密度，加上其他方面的配套的工艺技术等因素的影响，其发展方向已经拓展到了无固相。在实际工艺中多使用油基或聚合物之类的高密度钻井液，部分使用甲酸盐可以将密度控制在每立方厘米2.3g，出于保护油气层的需要，这类钻井液加重材料的使用是非常合适的，然而其缺点在于成本难以降低。

从国内的理论研究方面来看，由于大规模的地质地理的勘探和开发的不断升级，我们对于高温高密度钻井液方面也有了自身的一定的理论成果。比如在降低不利于提高钻井液密度的方面，我们可以考虑减少其中的膨润土以及其他低密度固相的含量从而实现钻井液密度的提高，或者通过使用甲酸盐之类来提高液相的密度从而有效地提高高密度钻井液的流变性，甚至还可以彻底放弃使用固体加重材料从而有效降低钻井液粘度和提高其流变性。再者，还可以使用活化加重材料，使得高密度水基钻井液由此而产生粘度等效应上的减弱，为有效增强其流变性而释放自由水。理论指导了实践的应用，我们因此开发出了多种新型的加重材料，比如聚磺体系和磺化体系的活化加重材料由于使用时间长加上经验多、效果好从而很大的推动了国内关于高温高密度钻井液的应用研究。高密度钻井液在目前我国的钻井现场情况来看，其应用范围还有很大的拓展空间。从为数不多的使用高密度钻井液的情形而言，其密度范围多集中在每立方厘米2g至2.4g之间，高于此密度范围的实际例子相对比较少。而另一方面更关键的问题是，对于加重剂的研究和使用方面，我们的经验非常缺乏。一般而言，具有较好使用效果的加重剂主要有方铅矿、铁矿粉以及重晶石粉。在我们实际的优选加重剂材料的过程当中，首先采用的是调研重晶石粉，在采用活化重晶石粉的情形下，加重极限可以高于通常认为的每立方厘米2.64g。铁矿粉则由于其固有的某些缺陷——比如容易沉降、造成卡钻、钻具所受磨损较明显以及难以调整的流变性而不被广泛采用。加重效果最好的应当是方铅矿，可以将钻井液密度提升至每立方厘米3.8g以上，然后对于此类加重材料我们并没有正式投入到石油钻井行业，这不能不说是一个遗憾。

从国内外高密度钻井液的研究现状来看，其中所普遍存在的问题严重地影响了高温高密度钻井液的技术发展和实际使用效果。因此，对高温高密度钻井液做进一步研究与探讨是很有必要的。

2 高密度钻井液的技术难点

高温高密度钻井液目前的理论研究和现场经验中所存在的技术难点主要由三个方面，其一是钻井液自身性质方面的问题，其二是对于密度提高之后的控制问题，其三是某些情况下的维护处理技术问题。

第一个方面的问题是在钻井液自身性质方面，流变性与沉降性始终是困扰高密度钻井液研究和实践的首要难题，通常情况下，流变性的解决意味着沉降性不稳定的增加，这是由于高密度钻井液当中普遍存在的固相过高的原因所致，解决这一难题就意味着高温高密度钻井液的研究和实践方面的重大突破和关键性技术提升。另一个问题是由于钻井液中不同材料的使用对于自身体系的抑制和污染问题也是非常关键的。例如高密度钻井液的适用范围是较深的地层，其环境温度较高，再加上固相含量高的因素的影响，膨润土和剂的使用都存在着流变性和沉降性的矛盾，对于前者由于最佳限量的把握难以掌控，从而导致稠度过高过低都会影响钻井液的正常使用，而后者的存在对于流变性的影响不可忽视。再加上加重材料由于种类、密度和粒度方面尚未存在有效的控制手段，从而导致钻井液受到有害固相污染的情况比较严重，而我们现实所采用的手段基本上是通过加入多种无机盐来使之适应较为复杂的地层钻探。在现场使用高温高密度钻井液的情形中，由于地质条件的复杂和地层环境温度压力的非线性变化，比如同一井段会存在不同的温度和压力体系，而钻井液的安全密度范围在此时会变得相当狭窄，这就要求对于膨润土的含量要进行严格控制，对于最佳限量要有精确地把握。否则就会导致上述的流变性与沉降性之间的矛盾的产生，无论稠度的增高或者降低在高温高密度钻井液的使用中都会导致严重事故，比如卡钻，更甚的会导致井眼的报废。在某些极端情况下，使用超高密度钻井液（超过本文所规定的上限每立方厘米2.5g）时，过高的固相含量，由于其颗粒的不断分散，流变性无法有效控制从而导致稳定性变差，其处理过程又由于加入了稀释剂和胶液，很容易导致处理不当而引起增稠或者减稠的现象，其最终又会导致流变性和沉降性的矛盾问题的出现，使得钻井工作难以继续开展。第三个方面是维护技术的难度问题，合适的密度，良好的流变性，良好的高温稳定性，良好的失水造壁性，良好的抗污染性能，良好的性，较强的抑制性以及能很好地保护油气层等是对高密度钻井液的技术要求，因此我们必须合理使用加重材料以及调整膨润土的含量，在提高流变性，保持沉降稳定的基础上，满足深井施工的技术要求。

3 高密度钻井液的未来发展趋势

从国内外的最新研究成果来看，水基钻井液的使用是钻井行业工艺技术进步的必然趋势。对此国内的研究与国外相比，有成果也有不足。国外对此类钻井液的研究应用已经日趋成熟，需要着重深入的是针对现场需要在细节上不断优化，提高性能，针对特殊情况的地层具体提出详细的处理意见和解决方案；而对于国内现实情况而言，虽然我们在水基钻井液的研究上也取得了较多的成果，有了相当的进展，但是由于处理剂的使用上的经验缺乏和理论不足，导致我们在工艺水平和国外还有较大的差距，尤其是国外在成熟使用油基或合成基钻井液的同时，我们的研究实践仍然屈指可数，故而这应该是我们国内目前研究的重点和难点，对于如何推广使用油基或合成基的钻井液，从而有效回避流变性和沉降性稳定的矛盾是国内钻井液行业研究和实践中的关键问题。如本文开篇所述，对于目前情况下的超高温超高密度钻井液的研究使用，也必须加以重视，因为在未来的某一天，其就会转变为高温高密度钻井液。这一方面的难点依然在于处理剂的研制上。对于流变性和滤失量的控制、钻井液配方的优化以及钻井液抗污染抗高温的能力上，笔者认为以下几方面可以成为未来研究重点考虑的对象：一，乙烯基甲(乙)酞胺， 2-丙烯酞胺基长链烷基磺酸、N， N一甲(乙)基丙烯酞胺和异丙基丙烯酞胺等单体的工业化研究，尽快形成经济可行的生产工艺；开展N-(甲基)丙烯酞氧乙基N， N一甲基磺丙基铵盐、2-丙烯酞胺基2-苯基乙磺酸等单体的合成工艺研究；二，研制低相对分子质量的聚合物降滤失剂，以及抗盐高温高压降滤失剂、降黏剂、抑制剂、剂、封堵剂和井壁稳定剂等；三，通过接枝共聚改性和高分子化学反应获得低成本、高性能的超高温钻井液处理剂；四，引入新型超高温聚合物处理剂和低密度固相控制剂提高抗温性；五，研制超高温高密度钻井液重点解决流变性和高温高压滤失量控制问题；第六，研制超高温无黏土相钻井液和超高温高密度有机盐钻井液体系。

应当借鉴国外的成熟经验，在引进消化并吸收先进技术的基础上研制高性能的抗温超过20摄氏度、密度大于2.4kg每升的超高温高密度油基钻井液体系，以及有利于井壁稳定油气层保护乃至环境保护的合成基钻井液体系。在重晶石加工方面，应当选择新的加重剂或者通过研究高性能黏切剂和表面活性剂来提高钻井液的沉降稳定性并选择新型的合成基材料来降低成本。在油基钻井液的选择上，应该选择或者研制低毒或者无毒的基础油同时研究油基钻井液处理剂的可降解性，并研制适用于合成基钻井液的乳化剂，流型调节剂以及增粘剂。在回收利用方面，要循环利用油基钻井液，研究固液分离和含油钻屑的处理，探索合成基钻井液的现场应用工艺技术，重点是合成基钻井液的回收再利用。

4 结论

综合本文上述对于高密度钻井液的研究现状、技术难点和发展趋势三方面的探讨不难看出，国内在钻井液的理论研究和现场使用方面，与国外还是有一定差距，主要体现在油基钻井液和合成基钻井液的使用上。这也是我国钻井液工艺理论研究和技术发展的下一步重点所在。虽然国内在超高温水基钻井液方面也有接近国际领先水平的进展，但是对于现场应用以及针对具体的特殊情况的处理还远远不够。应当致力于把室内研究转化为现场应用成功上来。进一步开发新型处理剂和滤失控制剂、剂等。在完善和优化钻井液体系配方的基础上完善钻井液性能、提高钻井液技术，形成自身的钻井液体系。以解决高温高密度钻井液所存在的流变性、沉降稳定性以及滤失量控制等方面存在的问题。

参考文献

[1]蔡利山，胡新中，刘四海等， 高密度钻井液瓶颈技术问题分析及发展趋势探讨[J].钻井液与完井液，2007，9

钻井技术论文篇（6）

引言

综合录井技术是一种集地质录井、钻井液录井、气测录井、地化录井、钻井工程检测录井和碎钻测量为一体的综合性较强的录井技术。综合录井技术经历了从信号采集到处理、存储、传输到解释自动化的一系列过程，能够全面监控油水的钻探。这种技术配备上测量仪器能够准确、快速的反映出井下的地质构造情况和钻井工程中的数据。综合钻井技术是任何钻探技术都不可替代的，是现代高科技的产物。因此，将综合录井技术应用到水平井钻井施工中是必不可少的。

一、川东北地区的地质特点

川东北地区地处南方海，拥有全国最大的石油公司之一（中国石化集团公司）。川东北地区的地层连绵起伏，层位相差较大，岩层结构复杂、岩石坚硬、破碎难、尺寸较大的井眼开挖深度较大，穿透岩层困难，并且钻探地层的可能性较低，提高钻井速度比较困难。相应的加大了钻探成本。川东北地区钻井最大的特点就是井深、尺寸较大、井眼和井段长。

二、综合录井技术的研究现状

1.国外综合录井技术发展现状

国外综合录井技术都是通过计算机来实现，其中最具有代表性的就是法国Geoservice 公司研制的ALS-2 型高级录井仪和美国Halliburton 公司SDL―9000地面数据录井系统。这两种系统在录井技术中全面实现了自动化，并且采集的数据精度高，同时可以对钻井液中的气体作定量分析。随着计算机技术的不断进步，综合录井计算机系统发展成为集井场，将多种数据的采集、显示、处理及解释发展成为一体化的综合系统。给综合录井技术带来广阔前景的是随钻测量技术，应用到监控钻头和钻柱上，并且研制出了机械效率录井和卡钻指示器的解释方法，这种方法的出现为录井技术提供了良好的基础。

2.国内综合录井技术发展现状

国内录井技术的发展最初在80年代引进了国外录井技术经验，并研制出综合录井数据处理系统，首先是由石油大学、上海仪器厂揭开了我国录井技术发展新的篇章。从此由我国三大石油公司组织成立了录井技术集团，实现了综合录井技术的飞跃发展。随着计算机的不断发展，综合录井系统中应用了信息传感技术，利用传感器来传递数据，再经过计算机进行处理，通过限制参数来实现钻井作业的监控工程，既安全，又快捷。录井技术由原来的岩屑和气测逐渐发展成为综合型较强的技术，不仅使数据更可靠，并且具有实时性。综合录井技术的基础理论发展奠定了发展的基础，如各种参数的传感理论、异常识别理论、信息源的解释评价理论及其它相关理论。

三、综合录井技术应用于川东北地区遇到的难题

1.综合录井参数容易出现误差

川东北地区的岩石坚硬，在录井过程中，传感器在进行信号采集时，由于受到岩石的碰击的影响，采集的数据准确性往往跟实际值有一定的误差。一旦产生误差，这就不会全面、客观反映出钻井的工况，最后导致综合录井技术不能达到预期的效果。

2.非钻井状态下容易发生事故

综合钻井技术有两种状态：一种是钻井状态，一种是非钻井状态。钻井工程师往往更加重视钻井过程中的监控，但往往被忽视的非钻井状态下更容易造成事故。这主要原因归结于录井参数的较大差别，监控重点不同。

3.综合录井工程服务体制不够完善

钻井工作和录井工作虽然是两种工作状态，录井人员往往只重视录井工作，钻井人员只重视钻井工作，工作人员之间没有任何的沟通与交流，在录井工程中没有形成制度化、常态化的体系，相应的缺乏对钻井安全工作的认识。

针对应用于川东北地区中的录井技术提出的建议

由于川东北地区的地质特点，在水平井钻井过程中所遇到的难题，本文深入分析传统综合录井方法和特点，结合这类井的特殊情况，对录井工作流程进行改进，提出以下几点对策：

第一，在水平井勘探过程中，应该熟悉工区的构造、地层以及岩性的特征：首先要收集相关的地质资料数据以及实钻资料，；其次，应该了解油层以及标志层的变化特征，其中包括横向和纵向的分布及变化。

第二，及时修正综合录井仪的迟到时间：综合录井仪的迟到时间是由于井眼规则不同、泥浆工作效率降低以及钻井液排量增加所造成的，是实测迟到时间与理论计算值之间的差异。一旦综合录井仪出现迟到时间就可能造成安全事故，因此，及时修正综合录井仪迟到时间是必不可少的一项工作。

第三，描述岩屑应包括两个方面：一要结合工区的岩性，工区由于二次破碎造成的比邻井细小的岩屑，要注意这些岩屑表面的磨光和破碎面，以提高岩性剖面符合率。二要结合工程实际情况，水平井井况复杂，井眼不规则的前提下，仅描述常规井的岩屑规则就不再适用，应该参考工程参数和岩屑的含量分析工程情况。

第四，应进行油气的综合解释，包括气测录井和岩屑录井。评价油气的直接手段是气测录井，气测录井更容易发现岩屑细小、浸泡时间长的油气。如果一旦应用钻井的欠平衡技术，那么就会造成检测值的失真，不能准确反映气体的含量。同样，水平井中使用的油基钻井液也会对气测录井产生影响，可以使气测全烃基值升高，这就需要检测人员进行细致、准确的刻度检验、维护保养、巡回检查等，以减小误差。气测录井和岩屑录井相辅相成，气测异常的证实需要岩屑荧光试验，同样岩屑荧光实验对气测异常来说更具有针对性。综合分析两者，可以落实油气的显示。

第五，准确定位监控钻头位置，以确保水平井钻进目的层。监控钻探位置是利用综合录井仪实时井斜的监控软件，根据水平井邻井的地质资料预测的地层数据和输入的轨道数据，能够绘出设计井眼轨迹和预测地层剖面。预测钻头实际位置可以通过及时输入或提取LWD测量的井斜数据，并绘出井眼轨迹。

参考文献：

钻井技术论文篇（7）

石油钻井自动化关键技术是当前一项重点运用模式，主要从整个发展的现状出发，突出自动化、智能化的运用方法，突出机械化、科学化钻井的阶段性发展，形成整体发展的局面。

1 简述石油钻井自动化技术的运用现状

1.1 增产技术的相对应用

在石油钻井开采技术的处理上，一般情况下采用的是井内爆炸技术、水力压裂理论与技术、高能气体压裂技术三种技术方式。从技术层面来看：三种油藏开采技术各有优势，井内爆炸技术是从物体的三种状态进行技术研究，主要是围绕固态、液态和气态炸药在井内的爆燃效果，通过这种方法，可以在井内产生多条裂缝，从而有效减弱在爆炸过程中对地表造成的表皮损坏，实现天然裂缝与井筒的自然连接，避免机械性能失效的现象发生；水利压裂理论与技术的应用，是基于一定的高压泵组，通过将高粘液体以超大的能量载体形式不断注入井中，在井底形成高压的状态，改变由于泥岩的不稳定，给吸水蠕变和膨胀造成套管等影响，尤其是温度全面升高的时候，由于注入了一定的水质，并结合泥岩层改变泥岩的力学原理，可以发生不同程度的改变，从而影响到套管会被挤压变形乃至错断，避免这些现象的出现；高能气体压裂技术，利用火药或火箭推进剂快速燃烧，产生的大量高温、高压气体，在机械设备、热能、化学反应和振动脉冲等综合作用下，在井壁附近产生不受地应力约束的多条径向垂直裂缝裂纹，改善导流能力、增加天然裂缝的机会，从而达到增产增注的目的。

1.2 旋转导向钻井与随钻测控制传贮技术

1990-1995年德国首先研究和成功应用了世界上第一个自动垂直旋转钻井系统（vDS）。90年代中期，斯伦贝谢等多家大公司先后研究成功了PD等系列RST/RSS。RSS是人类继实现空间和水域制导技术之后的又一个重要里程碑。21世纪国际上又提出了“PV”等钻垂直井工具。RSS还成功地应用于小尺寸油管（98.4～114mm）的过油管侧钻和套管钻进。

2 探讨石油钻井自动化关键技术应用

2.1 随钻测量与地质导向钻井技术的应用

随钻测控技术是迈向自动化、智能化钻井的重要环节和关键技术，突破了录井、测井、钻井单项技术的局限性，打破了原有行业界限，形成了新的技术体系和新的行业。自1979年首次应用了MWD。MWD是把钻后有线测量及传输井下参数的方法改变为随钻无线测量及传输的方法，随钻测量是一个重大进步。无线传输方法主要有泥浆脉冲法和电磁波法。但它们目前仍有很多缺点：传输参数数目少、传输速率低、传输距离小以及循环流体性能受限等。从20世纪90年代中期起，相继研发应用了LWD、PWD、IWD、NRWD等，形成了随钻地质导向钻井和随钻工程服务技术，适应了复杂地质与环境条件下钻复杂结构井、特殊工艺井实时处理井下复杂情况和不确定性难题，以及实时控制三维井身轨迹入窗中靶等高难技术的要求。而SWD还能探测钻头前方地层参数，起到了“车前灯、探照灯”作用。

2.2 信息、网络与远程自动化钻井

信息技术和网络技术以及通信技术是自动化钻井的重要组成部分。19Slb与M/D Totco合作自剑桥Slb研究中心在网上发送变泵排量的遥控指令达8000km远程遥控着横跨大西洋的德州Cameron试验中心的钻机成功地执行命令，第一次实现了远程自动化钻井作业。总之，人类在进入21世纪时，石油钻井系统正由机械化和科学化钻井阶段向半自动化到自动化钻井阶段进展，这是发展大趋势。

2.3 关键技术的全面升级运用

新型随钻地震采集装置实现了高采样速率、高采样精度、高信噪比数据采集，完成实时授时方式与时间同步修正的技术困境。开发监控中心实时监控软件，实现高速无线数据传输，可根据随钻地震信号特点，远程在线设计，利用独立成分分析技术提取钻头源信号，实现了对待钻地层的地层孔隙压力预测。通过成功采集全井段连续深度的随钻地震信号，随钻地震采集装置的研制及系统集成、信号采集和传输、随钻地震波场传播特性分析研究、随钻地震信号在钻柱中传播规律研究、随钻地震成像及基于随钻地震的地层孔隙压力预测等关键技术相继被突破。相信不久的将来，随钻地震将取得更大的突破，彻底打破国外技术垄断，缩短我国随钻地震技术与国际先进水平的差距，更好地为油气勘探开发服务。以旋转导向钻井技术和自动垂直钻井系统为“方向盘”的智能化、自动化钻井的雏形已经形成，实现自动钻井、智能钻井的梦想正在新一代石油钻井科技人员的手中逐步变为现实。

3 结语

随着智能化、数字化石油钻井技术的不断升级，围绕当前关键技术的突破等多个运用角度，实现整体技术的作用发挥。随着自动化、智能化钻井技术发展，在不久的将来那种手握刹把、满身油污、顶风冒雪工作着的石油工人将永远成为历史。

参考文献：

[1]肖晓悦.石油钻井自动化技术探索.中国新技术新产品，2012年07期.

钻井技术论文篇（8）

1  国内钻井工程现状

石油是重要的能源和战略物资，影响国计民生和国防安全。石油工业是一个由多专业组成的庞大的系统工程，以钻井专业为代表的工程技术和勘探、开发共同构成支撑石油工业上游业务的三大支柱。随着油气勘探开发领域的扩展，钻井技术不断向前发展。我国钻井技术发展迅速，常规钻井技术得到进一步强化，特色钻井技术优势逐步显现，钻井装备与工具基本由国内制造，钻井科研实力和创新能力得到加强，推动了我国进入钻井大国行列，并形成了如下主要技术。1）钻井装备制造技术；2）深井和超深井钻井技术；3）井下测传与控制技术；4）定向钻井技术；5）欠平衡和气体钻井技术；6）钻井液与储层保护技术；7）钻井提速提效技术。

2  钻井工程经营管理现状分析

企业经营管理是企业在宏观层次通过分析、预测、规划、控制等手段,实现充分利用本企业的人、财、物等资源，以达到优化管理、提高效益的目的。由于我国大部分石油企业为国有企业或由国企改制而成，经营观念受计划经济体制影响颇深，“重形式、轻效果”，“重财务指标、轻非财务指标”（成长指标）；一些石油石化企业把战略直接等同于目标和口号，对于如何实现缺少科学的布局；还有很多石油石化企业,制定战略目标全凭“拍脑袋”，缺少对内外部环境的分析与科学测算。要解决以上在经营管理方面存在的几个迫切问题，要做到如下几点：（一）对战略管理在认识上高度重视；（二）建立健全组织体系；（三）完善相应的制度与流程；（四）聘请外部机构。企业内部人员长期从事本行业的工作，一般对行业比较熟悉，但有时会存在知识结构、 理性判断不足的问题，带有较强的主观色彩，不能很好的与企业实际结合起来，因此，需要聘请外部机构。（五）提高战略执行力；（六）培育企业文化。纵观成功的企业,其背后总有一个特有的文化在支持着。企业文化反映一个企业的精神风貌,决定着企业内在凝聚力的大小。

3 盈亏平衡点分析

在钻井技术经济理论的研究中，钻井成本性态是钻井施工费用的理论基础。钻井成本性态即钻井成本的变动与钻井工程量之间的关系。按成本性态可将钻井成本分为固定成本和变动成本两大类。所谓固定成本是指在一定时期和一定工程的范围内不随工程量的变化而变化，即使不施工也需支出的费甩。所谓变动成本是指总量随着工程量的变化成正比变化的成本。按盈亏平衡分析原则，依据其历史水平法的统计资料，运用数学模型将总成本和工程合同总价款及利润的关系用如下方程表示：

式中为钻井总成本，为固定总成本，为单位进尺变动成本，为钻井工程量，为工程总价款，为单位进尺工程款，为利润。由式（1），（2），（3）式可得

    （4）。

根据式（4）可作出钻井工程施工的盈亏平衡分析图。如下：

钻井盈亏平衡分析图

    由图可见，总成本与工程总价款的交点是一个关键点，称为盈亏平衡点，该点代表利润（）为零时的工程量，记为，即某井队在该点上收入与成本正好相等，处于损益平衡状态，只能保本，可见，求出盈亏平衡点的钻井工程量和合同价款是非常重要的。

用代入式（4）得平衡点工程量和平衡点单价的表达式：

从经济效益角度讲，钻井工程量当然应该大于,承包单价应大于。但这样算出的和还不能确定盈亏。石油钻井是一项高风险工程由于石油钻井是一项高风险工程，施工中有可能 出现诸如井故，井内地层情况复杂，下雨等因素的影响，因此。仅仅确定保本工程量和保本单价是远远不够的，为确保经营的可能性和可靠性，还要有一定的经营

安全率才能确保施工在有风脸的情况下不亏本。  石油钻井安全率(i) 是指钻井施工设计或实际完成的钻井工程量减去盈亏平衡点的钻井工程量与前者的比值：

（7）

根据经营安全率i，分别确定具有经营安全率的盈亏平衡点工程量和单价，如下式

4 特殊工艺井

    特殊工艺井是除用常规钻井工艺钻的直井之外的井的统称。特殊工艺井一般指欠平衡井、水平井、大位移井、分支井、小井眼井、套管钻井等。特殊工艺井的钻井过程控制技术可以保证提高单井产量和经济采收率，提高油田的整体开发效益。特殊工艺井工艺复杂，施工难度大，几乎应用了目前世界上90%的最前沿的钻井完井技术。随着油田勘探开发的逐步深入和扩展，特殊工艺井数量越来越多，掌握特殊工艺井技术势在必行。根据上述平衡点的分析方式，利用上述数据，同理可以评定特殊井在当年的盈亏状况。算出特殊井经营安全率的平衡点工程量=26027 m，实际工程量为27986m，这个值是大于安全率的平衡点工程量的。经营安全率的平衡点单价为=24013元/m，由总收入和总进尺得单价为25850元/m，这个值是大于经营安全率的平衡点单价的。所以特殊井也是出于盈利状态的。

参考文献：

[1] 苏义脑．中国石油钻井工程技术回顾、现状与展望[z]．石油科技论坛.2009（5）

[2] 黄立新．我国石油石化企业战略管理的现状及应对之策[J]．高等工程教育研究

钻井技术论文篇（9）

一、中国石油钻井技术概况

五十年代的时候，我国就发展了喷射式钻井技术、丛式井钻井技术及高效钻头技术、井控技术、保护油气层技术等先进技术。然而这些只是些单一的技术。二十世纪八十年代到至今一直采用的都是科学的钻井技术。随着科学技术的发展，及网路化、智能化的发展，为这一时期的钻井技术带来了新的动力不仅发展了井下信息实施检测技术，实现了钻井过程中的地址参数、钻井参数和井参数的实时测量、分析和控制，也开发了惊吓导向和闭环钻井系统，

业发展了有利于新发现新油气层和提高油田采收率新钻井技术和方法，如欠平衡压力钻井、水平井钻井等。

虽然我国在钻井技术上取得了一些成就，但是随着我国钻井地域及井深的不断变化，现有的钻井技术出现了一些难度，特别是在深口井钻井技术上。这一钻井技术是在五十年代才逐渐成型的，与发达国家相比还是有一定的差距的。这种钻井技术是代表着一个国家钻井技术水平，是钻井技术的标志。这种钻井技术是极为复杂的，其适用性及配套方面的问题，影响着可持续发展，同时其也是制约着我国钻井技术发展的限制性条件。

国外比较成熟的钻井技术

二、国外石油钻井技术

1、大位移井钻井技术

大位移井（Extended Reach Drilling，简称ERD）是指水平位移深度（HD）与垂直深度（TVD）之比大于2.0以上的定向井或水平井；当比值大于3时，则称为特大位移井。80年代末，随着水平井钻井高潮的到来，促进了大位移井技术的发展；在1994年SPE第69届钻井会议上，大位移井成为讨论的主题之一。钻大位移井的主要原因是基于经济上的考虑，在海洋及滩海油气勘探和开发中，节省近三分之一以上的费用，并大幅度提高了油气采收率。

2、欠平衡钻井技术

欠平衡钻井这个概念，早在1866年就被提出来，在本世纪80年代后期和90年代初期才大规模地得到应用，并在美国奥斯汀白垩系地层钻井时取得成功并迅速发展。据最新资料统计，美国全年约有四分之一的油气井和地热井不同程度地采用了欠平衡钻井技术；有的油气田应用率竟高达98%。当前，世界上各大石油公司之所以争先恐后地研究应用该项技术，目的是提高钻井综合效益，减少对储层的损害，最大限度地发现低压、低孔、低渗产层。

3、小井眼钻井技术

目前，小井眼钻井技术是一项综合性、技术密集型的钻井配套技术，它包含许多先进的生产工艺，如侧钻水平井、分支水平井、径向水平井、欠平衡钻井及连续管钻井等，这些钻井方法大都采用小井眼钻成，是先进工艺技术、新型工具的集大成者。

三、钻井技术发展趋势

1、套管钻井工艺

套管钻井工艺是用套管代替钻柱，通过套管向钻头传递水力和机械能的。它采用一种可回收式再进入钢丝绳井下钻具组合钻进，并且起下钻具组合不需要起下套管。这种井下钻具组合是由能穿过套管的领眼钻头和扩孔器组成的。钻进时由领眼钻头先钻出领眼，再打开其后面的张合式扩孔器进行扩孔，把领眼扩成与套管留有一定间隙的井眼。在钻定向井时，井下钻具组合还包括螺杆钻具和随钻测量仪等必备的定向钻井设备，并可同时下入随钻测井仪或取心工具。

套管钻井与常规的转盘钻井的主要区别在于：套管钻井需要的是一种特制钻机，也可对常规钻机进行改造，使其适用于套管钻井。套管钻机必须使用顶驱来旋转套管，它还要有一个大型钢丝绳装置来起下钻具组合。用套管钻井系统钻进时，要求钻头能穿过套管，同时又能钻出尺寸比套管直径大的井眼。套管钻井所钻出的井眼无法用常规的测井仪进行测井，而是用套管内测井仪进行随钻测井。用这种钻井工艺其造斜率要比常规钻井的造斜率高。

2、水基钻井液新技术

水基钻井液的成膜理论与控制技术是近年来国内外研究较多和发展较快的一类新型钻井液技术和理论。该理论与技术的提出基于解决两方面问题：一是非酸化屏蔽暂堵保护储层；二是成膜护壁维持井壁稳定。

众所周知，国内外保护储层技术最普遍使用的是屏蔽暂堵技术，该技术在国内的应用己见到很好的效果。非酸化隔离膜保护储层技术的核心内容是尽量减少钻井液中的有害固相含量，通过改变钻井液处理剂的抑制性使钻井液本身固相颗粒的粒度大小与储层的孔隙大小相匹配，有效封堵孔隙，与此同时，利用成膜技术定的聚合物在井壁岩石表面形成一层防止钻井液和钻井液中有害固相进入储层的屏障，即隔离膜。无需进行酸化作业，求得最大自然产能，与屏蔽暂堵技术相比可节省大量的屏蔽暂堵材料费用和酸化作业费用。

3、连续油管钻井工艺

连续油管钻井工艺的主要优势钻井技术是小井眼钻井、大位移钻井、欠平衡钻井、多侧向钻井、短半径钻井和重进入钻井等技术。稠油油藏所具有的特殊性，不采用大幅度的增产措施，达不到经济开采产量，稠油开发将成为难题，水平井是大幅度提高单井产量的唯一手段。同时，由于稠油油藏边底发育，采用CTD技术钻短半径多层多侧向水平井开采，不仅有利于防止边水水窜和底水推进，更有利于提高单井产量和采收率。

四、结语

随着科技不断的进步与发展，石油钻井技术也在不断的发展中。钻井地域发生了改变，又远离的陆地渐渐的过度到沙漠和海洋，钻井的深度也逐渐由浅向深过度，钻井的井型也发生了变化。这一系列的变化无一不在说明钻井技术的进步。然而，随着钻井地域、深度的变化，现有的钻井技术已经不能更好的满足石油开采的需要。要想更好的满足石油开采的需要，还需要钻井技术的领域的继续研究。

钻井技术论文篇（10）

中图分类号：TE25 文献标识码：A

1 高密度钻井液的技术的现状

一般情况下我们将密度在1.50g/cm3以上的钻井液成为高密度钻井液，随着钻井液技术的不断发展，目前将密度达到1.80g/cm3以上的成为高密度钻井液。高密度水基钻井液技术的发展经历了钙处理钻井液、三磺钻井液、聚磺钻井液和两性离子聚合物泥浆体系四个发展阶段。

钙处理钻井液是20世纪60～70年代初使用的深井钻井液，最初是石灰钻井液，但其存在很多局限性。钙处理钻井液遇到高温易于固化，pH较高，另外钻井液中加入了大量的强分散剂，大大降低了钻井液的抑制性。

三磺钻井液是20世纪70年代到80年代中期研制成功的，该类型钻井液的应用降低了对高温高压的滤失量，具有较好的热稳定性。三磺钻井液在高温和高压的情况下仍然能够保持其良好的流动性和抗盐侵能力，并且具有良好的防塌防卡性能，是钙处理钻井液无法比拟的优势。

聚磺钻井液是在三磺钻井液的基础上研制的，具有聚合物和三磺钻井液的双重优点。它具有较强的抑制性，并且改善了三磺钻井液在高温高压环境下的性能，是高密度钻井液中最常用的一种类型。

两性离子聚磺泥浆钻井液在20世纪90年代研制成功，其独特的分子结构能够有效抑制泥页岩的水化分散，在稳定井壁方面变现除了良好的流变性。

随着抗高温处理剂技术的不断进步，高密度钻井液技术也得到了迅速发展。比较典型的有低固相不分散聚合物钻井液体系、高固相解絮凝聚合物钻井液体系、合成基钻井液体系、聚合醇钻井液体系、甲酸盐钻井液体系等。均不同程度地满足了深井钻探的需要。

2 高密度钻井液存在的主要技术问题

高密度钻井液技术是深井和超深井钻井过程中的主要技术，也钻井能否成功的保证。对于钻井液来说其密度越高，维护起来就越困难。所以对于不同密度级别的钻井液其应用的技术难度是不同的，不同密度级别的钻井液技术问题不能一概而论。目前对于高密度钻井液技术的难点可以从下述三个方面进行论述。

一是钻井液自身性质的问题：钻井液自身具有一定的流变性和沉降性，这是高密度钻井液面临的第一大难题。由于高密度钻井液固相过高，解决了钻井液的流变性就会增加其沉降性的不稳定性。二是不同材料对钻井液自身的抑制和污染：一般情况下高密度钻井液主要在较深的地层中应用，受地下高温环境和自身固相含量较高的影响，膨润土和剂的使用也存在着流变性和沉降性的矛盾。膨润土量的过多或者过少都会影响钻井液的粘稠度，而剂则影响着钻井液的流变性。另外加重材料的使用对钻井液的固相污染比较严重。三是钻井液的维护：对于高密度钻井液来说合理的密度，良好的流变性、抗污染能力和性，较强的抑制性是其技术的基本要求，我们必须严格控制加重材料和膨润土的含量，从而实现提高钻井液流变性和沉降稳定性。

3 高密度钻井液未来的发展趋势

高密度钻井液技术在国外的研究和应用比较成熟，未来研究的重点是针对异常高温高压底层中应用的钻井液技术。但是在国内钻井液技术的研究与国外相比还有一定的差距，缺乏专用的转敬业处理剂。另外国内主要进行了水基钻井液的研究，在油基和合成基钻井液方面的研究较少，技术水平比较落后，是未来高密度钻井液的发展方向。

3.1 水基钻井液

我国在水基钻井液技术上已经接近了世界先进水平，可以把精力放在解决钻井液流变性和滤矢量控制之间的矛盾上，通过对钻井液技术的优化，提高其抗污染和抗高温的能力。具体的研究方向如下。

（1）研究新单体的合成与转化，如N-（甲基）丙烯酰氧乙基-N，N-二甲基磺丙基铵盐，2-丙烯酰胺基-2-苯基乙磺酸等单体的合成工艺。

（2）研制相应的降滤失剂、降黏剂以及抑制剂和井壁稳定剂等。

（3）研制抗温大于等于240°C、密度大于等于2.5 kg/L和饱和盐水高密度钻井液，解决其流变性和高温高压滤矢量控制的问题。

（4）研制超高温无黏土相钻井液和高密度有机盐钻井液，特别是抗高温增稠剂和高温高压降滤失剂。

3.2 油基钻井液

（1）研制高性能的钻井液处理剂、乳化剂、增粘剂以及降滤失剂。

（2）选择新的加重剂或者研制高性能提黏切剂或者高软化点沥青，以提高钻井液的沉降稳定性。

（3）研制可逆乳化钻井液，选择合适的乳化剂以提高钻井液的综合性能。

（4）研究高密度油基钻井液在高温下的流变性和稳定性，并且建立起预测模型。

3.3 合成基钻井液

目前国内外在合成基钻井液方面的研究都很少，未来可以从以下一个方面进行研究：

（1）选择或者研制新型合成基材料，降低合成基钻井液的成本。

（2）研制相应的乳化剂、流型调节剂和增黏剂等。

（3）研究合成基钻井液的回收和再利用技术。

结论

近年来随着钻井深度的不断增加，在钻井过程中经常会遇到高温和高压等复杂的底层环境，对钻井液的要求也越来越高。在钻井过程中钻井液的性能直接影响着钻井的安全性和快速性。本文主要对高密度钻井液技术的研究现状，遇到的技术问题以及未来的发展趋势进行了探讨，指出要尽力解决钻井液流失性和沉降稳定性的矛盾，并且要向着油基和合成基方向发展，为钻井液未来的发展指明了方向。

参考文献

[1]鄢捷年.钻井液工艺学[M].东营：石油大学出版社，2001.

钻井技术论文篇（11）

中图分类号：F426.22；F406.72；F224 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0079-01

一、引言

钻井是利用一定的机械设备将地层钻开一个井眼的过程。我国是世界上最早进行钻井采油国家之一。远在两千多年前（1521年），在四川嘉州一带钻成的井中采出了油。这口井比美国所谓的“世界第一口井”（1859年）要早三百多年；比俄罗斯自称的“世界第一口采油井”（1848年）也要早很多年。由此可见我国的古代石油开始并不晚，可是现代石油现状并不乐观。

就钻井工程而言，地层的勘探面临着地质结构复杂、压力层系多、井下高温等难题；在西部和南方海相地区，面临着超深井钻探、地质构造斜度大、地层压力复杂多变等难题；在海外，面临着地质资料不全、超长段盐层下的勘探难题，这些都是目前钻井工程技术面临的紧迫的攻关任务。在开发方面，东部老区由于进入开发中后期，边际油藏、薄油层及特殊岩性油藏和低渗透油藏开发成为主攻方向，钻井工程技术举足轻重。西部新区降低吨油成本、提高开发效益的要求，对钻井工程技术和保护油气层提出了许多新的课题。可以说，钻井工程技术已经成为勘探开发的先头“攻城”部队。

二、钻井技术的发展趋势：

1、向快速、优质高效、低成本方向发展。

积极采用高性能螺杆钻具和新型钻头、高压喷射钻井、小井眼钻井、连续管钻井、套管钻井、随钻测量、随钻测井、随钻测试技术、旋转导向与地质导向钻井技术、垂直钻井技术、按压钻井技术、可膨胀管应用技术、气体钻井技术与装备、全过程欠平衡钻井技术、超深井技术及万米深井钻探装备、随钻地震技术等新技术、新方法，努力提高钻井水平与效率。

2、采用水平井、大位移井、多分支井等MRC技术提高油田开发的综合效益。

自水平井技术获得进展以来，出现了明显的专业分工和作业中的合作，现在这种趋势更加明显。测试工具开发和应用，多分支井完井管柱系统开发，都体现了专业服务公司和作I者之间的专业分工和作业合作趋势。这种趋势有利于新技术、新工艺的研究和应用。

3、向更加注重QHSE方向发展，钻井安全和环保问题得到更加广泛的重视。

4、向更有利于保护油气层的方向发展。积极采用优质钻井液和完井液，更好地保护油气层。

20世纪90年代以来，为了减轻钻井废弃物对环境的污染，国外和国内一些公司特别注重各种新型低污染钻井液的开发，包括研制各种新型低毒无害的化学添加剂，以替代传统的化学添加剂，如甲酸盐基钻井液完井液体系、甘油聚合物钻井液、酯基钻井液体系和仿油性水基钻井液。另外，还利用气体或泡沫作为钻井流体来实施钻井，这些钻井液已在国内油田应用，既保护了油气层，又减少了对环境的污染。

5、以信息化、智能化为基础和特点向自动化主向发展：

采用地面自动化钻机配合井下旋转闭环导向钻井系统，不断强化对钻井和地层的实时监控；通过卫星和互联网实现对现场的远程监控，建立钻井信息数据综合管理与适时应用的钻井远程快速决策系统。

智能化钻井系统是自动化钻井的核心，是多种高新技术和产品的进一步研究和开发，其微型化的发展趋势，可望在21世纪前半叶实现，随着钻井过程中工具位置、状态、流体水力参数、地层特征参数的实时测试、传输、分析和控制指令的反馈、执行再修正、钻井信息日益数字化，越来越脱离了人的经验性影响和控制，钻进过程逐步变成一个可用数字描述的确定性过程。当前出现和正在发展的三维成像技术就是钻井信息数字化的一个典型例证。

三、国内钻井技术、装备方面与国外存在差距

在钻井装备方面，国外正实现机械化、自动化，初步具备智能化，达到有效、安全、快速、经济的要求，钻机实现模块化、高运移性，满足各种地貌条件下作业需要，各种特殊工艺井的井下工具实现自动化、智能化。但国内特殊工艺井井下工具的高端产品仍主要依赖进口，高运移性的中浅井钻机和机械化、自动化工具与装备还正处在试验阶段。

在钻井核心技术与前沿技术研发方面，目前国内还基本处于跟踪模仿国外先进钻井技术阶段。国外已成熟的技术，国内往往才开始模仿研究或引进技术，时间落后5―10年。如国外研发的多种随钻测井系统、近钻头地质导向钻井系统、垂直钻井系统、旋转导向钻井系统等在上个世纪90年代就已商业应用，而国内在这些技术领域的研发工作仍处于追赶阶段。而且缺乏自主知识产权的先进工具与仪器，使得我国钻井工艺技术的发展受制于国外。

在解决复杂地层深井钻井井下复杂问题方面差距并不大。

四、钻井技术重点研究方向

面对这些新要求，石油工程技术必须在科技创新重点、科研攻关方向上进行新的调整，在关键技术和优势技术上寻求突破。在为提高钻井速度、降低钻井成本提供技术支撑的传统技术攻关领域，要瞄准世界前沿的钻井新技术，全面分析影响钻井速度和效率的各项因素，重点在钻井工艺、井下测量仪器、井下实用工具、新型钻井液、先进的钻井完井技术等方面开展有针对性的立项攻关，力争迅速形成成果并尽快转化，要提升石油钻井技术，必须在引进、消化、吸收的基础上，强化自主创新，形成具有自主知识产权的核心技术，这既是参与市场竞争、壮大发展实力的需要，也是促进石油工程技术迈入全新发展阶段的需要。

五、总结

经过历代钻井人员的努力，国内各油田钻井队伍不断壮大，钻井装备水平逐渐提高，生产管理水平实现现代化，众多先进钻井技术已经达到世界先进水平。但是，随着油田开发的不断深入，油田开采难度逐渐加大，勘探开发有了更高的要求，这给钻井技术带来了新的挑战，钻井难度不断加大。相信在钻井人员在苦难面前一定能够正确面对，一定能够不断的进行技术创新和技术进步，一定能够不断解决世界性难题，为油田勘探开发打下良好的基础作用。

参考文献：