第8章 新型钻井技术

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1、第八章第八章 新型钻井技术新型钻井技术一、平衡压力钻井1. 平衡压力钻井含义平衡压力钻井含义钻井用泥浆密度钻井用泥浆密度 m正好等于正好等于平衡地层压力平衡地层压力所需泥所需泥浆密度浆密度 p，称为平衡压力钻井。，称为平衡压力钻井。平衡压力：平衡压力：保持保持井内钻井液井内钻井液动压力动压力与地层孔隙压与地层孔隙压力相等力相等，即，即 u式中，式中，pfp 地层孔隙压力（地层压力）；地层孔隙压力（地层压力）；u pf钻井液柱静压力；钻井液柱静压力；u pa钻井液循环时的环空压降。钻井液循环时的环空压降。affpppp2. 平衡压力钻井目的平衡压力钻井目的u降低岩石强度降低岩石强度、岩屑的压持效

2、应岩屑的压持效应，提高钻速提高钻速；u可有效地保护地层，可有效地保护地层，防止地层污染、井漏防止地层污染、井漏。3. 实现平衡钻井的关键实现平衡钻井的关键u是选择合理的钻井液密度是选择合理的钻井液密度，使钻井液动压力同，使钻井液动压力同地层孔隙压力始终保持平衡。地层孔隙压力始终保持平衡。4. 平衡钻井技术保证平衡钻井技术保证u安安井控设备井控设备，防止井涌、井喷；，防止井涌、井喷；u配先进配先进固控设备固控设备，适时调、控钻井液性能。，适时调、控钻井液性能。二、二、 欠平衡钻井欠平衡钻井钻井钻井用泥浆密度用泥浆密度 m 285m 285m K K 6 6/30m/30m中半径：中半径： R=

3、28586mR= 28586m K K= 620= 620/30m/30m短半径：短半径： R= 5712mR= 5712m K K= 15= 15/m/m 6 6、大位移井、大位移井水平位移水平位移悬链线水平位移水平位移/ /垂深垂深2 2垂垂深深造斜点造斜点 大位移井或大位移延伸井大位移井或大位移延伸井(Extended reach well)(Extended reach well)， 早期早期，国外将大位移井定义为：水平位移与垂深之比大于或等于，国外将大位移井定义为：水平位移与垂深之比大于或等于1 1的井。的井。 随着钻井的技术进步，通常将水平位移超过随着钻井的技术进步，通常将水平位移

4、超过30003000米、米、水平位移与垂深之比大于或等于水平位移与垂深之比大于或等于2 2的井称之为大位移井。的井称之为大位移井。为什么要钻大位移井为什么要钻大位移井 （1 1）寻找更大储量，扩大油气资源。）寻找更大储量，扩大油气资源。 （2 2）减少投资，节约成本。）减少投资，节约成本。海上丛式大位移井可减少海洋钻井平台的数量海上丛式大位移井可减少海洋钻井平台的数量3km5km1km位移位移10001000米控制米控制范围范围3.143.14平方公平方公里里位移位移30003000米，控米，控制范围为制范围为28.2628.26平方公里平方公里位移位移50005000米，米，控制范围为控制范

5、围为78.578.5平方公里平方公里 在在5 5公里的潮汐和滩涂地带，用修海堤或公里的潮汐和滩涂地带，用修海堤或海上修公路建人工岛等方法开发。海上修公路建人工岛等方法开发。5 5公里公里缺点：修堤、筑路、建人工岛费用高缺点：修堤、筑路、建人工岛费用高 建造海底管线、铺设电缆施工困难且费用高建造海底管线、铺设电缆施工困难且费用高 后期维护不方便且投资巨大后期维护不方便且投资巨大用于开发浅海滩涂油田 我国有广阔的海岸线和丰富的浅海滩涂油气藏我国有广阔的海岸线和丰富的浅海滩涂油气藏对于沿岸极浅海域，钻大位移井可以实现海油陆采、对于沿岸极浅海域，钻大位移井可以实现海油陆采、节省建平台或人工岛的投资。节

6、省建平台或人工岛的投资。 7、分支井技术1 1）多底井）多底井 一个主井眼中钻出两个以上的井眼一个主井眼中钻出两个以上的井眼2 2）分支井）分支井 一个主井眼中侧钻出多个小井眼，大部一个主井眼中侧钻出多个小井眼，大部分是指分支水平井，分是指分支水平井，水平井技术水平井技术水平井是从定向斜井发展起来的。目前，水平井是从定向斜井发展起来的。目前，胜利油田打水平井的技术水平较高。胜利油田打水平井的技术水平较高。（1）水平井优化设计技术）水平井优化设计技术u借助于计算机模拟技术借助于计算机模拟技术，对油藏研究、地质分析、钻对油藏研究、地质分析、钻井、测井、完井、采油等进行井、测井、完井、采油等进行优化

7、设计优化设计。（2）井眼轨迹检测技术）井眼轨迹检测技术u根据优化设计的井眼轨迹，配备先进的根据优化设计的井眼轨迹，配备先进的导向钻进系统导向钻进系统，采用先进的采用先进的随钻测量（随钻测量（MWD：Measure While Drilling ）仪器和技术）仪器和技术，实现，实现井眼轨迹的连续控制井眼轨迹的连续控制。（3）优化完井技术）优化完井技术u水平井完井难度大，需研究专用的完井技术和工具。水平井完井难度大，需研究专用的完井技术和工具。五、小井眼钻井五、小井眼钻井定义：定义：对于小井眼的提法有各种各样，不尽相同，到目前为止没有统一的定义。u1、美国Amoco公司，90%以上的井眼用小于6的

8、钻头钻成u2、法国Elf公司，完钻井眼小于常规完钻井眼（81/2） 的井统称为小井眼。 u3有的认为， 70%以上的井眼小于6。u4还有的认为，环空间隙小于1的井眼。u5. Bp 公司，套管层数少于常规井的井眼。u对直井来讲，全井对直井来讲，全井90以上井眼的直径小于以上井眼的直径小于7in，或，或70的的井眼直径小于井眼直径小于5in的井称为小井眼井。的井称为小井眼井。u对于水平井来说，水平段井眼直径小于对于水平井来说，水平段井眼直径小于6in的井称为小井眼的井称为小井眼井。井。小井眼钻井技术发展的原因小井眼钻井技术发展的原因经济因素经济因素u小井眼可节省钻井费用25-50%。在个别边远地区