钻井完井新技术及应用实例介绍1课件

1目录一、钻井工程存在的四项基本难点二、“十一五”发展六项配套技术三、目前探索五项前沿技术四、现代钻井工程的应用及介绍1目录一、钻井工程存在的四项基本难点12储层保护仍不尽人意一、现代钻井工程存在的四项技术难点深探井周期长，钻井慢，成本高低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈难点一难点二难点三难点四2储层保护仍不尽人意一、现代钻井工程存在的四项技术难点深探井23年度平均井深(m)钻井周期（天）平均钻速(m/h)事故时效探井20085006178.583.068.44%20094972150.623.757.94%开发井2008431567.116.638.88％2009450981.65.05.36％塔里木盆地探井、开发井情况难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高塔里木3年度平均井深(m)钻井周期（天）平均钻速(m/h)事故时效34井深(m)钻井周期（天）机械钻速(m/h)综合费用（亿元）综合成本（元/米）备注秋参159207041.121.0617966却勒158584142.710.7312460却勒461722562.110.615996212¼″较长却勒658201873.420.58588平均5942.5390.252.340.7312235却勒地区四口探井成本统计表井名项目难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高却勒4井深(m)钻井周期（天）机械钻速(m/h)综合费用（亿元）45大庆深层钻井情况时间200720082009平均葡深1井达深1井井数（口）644——井深（米）412639613874398755004650周期（天）221150195206639285难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高大庆5大庆深层钻井情况时间200720082009平均葡深1井达56井号井深(m)周期（月）机械钻速(m/h)难点呼西143009.561.38表层巨厚砾石层大段强水敏泥岩多套异常高压地层倾角大65～75°泥岩硬、致密、可钻性差高压盐水侵安4341029.051.62呼2463418.771.23呼00138109.952.02呼002380010.681.17西4458817.601.22独深1313517.911.22西552009.272.87艾3431022.221.08准噶尔盆地南缘部分探井难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高准噶尔6井号井深(m)周期（月）机械钻速(m/h)难67准南地质情况及钻井难点7准南地质情况及钻井难点78准南地质情况及钻井难点古牧地构造霍尔果斯构造8准南地质情况及钻井难点古牧地构造霍尔果斯构造89准南钻井难点地层破碎引起垮塌

地层水敏性强导致地层垮塌复杂的地层条件使阻卡频繁发生

地层倾角大使防斜困难

异常高压给钻井液与固井带来困难

漏失严重

复杂地层条件使施工工期长9准南钻井难点地层破碎引起垮塌910传统井身结构方案10传统井身结构方案1011新型井身结构不增大开眼尺寸、也不缩小完井套管尺寸，可多下一层套管；尽量不用或少用随钻扩眼；改进钻井工艺技术和井眼质量，以有利于小环空套管下入；国内外有实践成功的例子可供借鉴。11新型井身结构不增大开眼尺寸、也不缩小完井套管尺寸，可多下1112慢成本高井深：4500米以上厚盐膏层：大于300m地层垮塌：强水敏页岩井漏：大于1000m3大井眼长：井身结构5层地层硬：可钻性差、研磨性强多套异常高压地层倾角大：30～70°原因分析难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高原因分析12慢成本高井深：4500米以上厚盐膏层：大于300m地层垮1213

到2009年底中油股份公司拥有的储量共有145.4119亿吨，其中大庆有56亿吨、辽河21亿吨、新疆17亿吨，其中低渗、特低渗透油气藏达30%。在剩余待探明的石油天然气资源中，60%是低渗、特低渗透资源。其中鄂尔多斯90%，准噶尔58%，吉林100%。

2009年股份公司已探明未动用储量35.39亿吨，除掉国外合作3亿吨，核销2亿吨，风险特大的3亿吨，表外0.6亿吨，落实25.9亿吨。可供开发的9.1亿吨，暂时无效益的有16.5亿吨（指内部投资收益率低于8.4%）。

开发钻井的目标是低渗、特低渗透油气藏难点二低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本主要原因是低、特低渗透油气藏。13到2009年底中油股份公司拥有的储量共有145.4111314低渗透、特低渗透油藏投资比较正常产能建设钻井 55％地面 45％低渗透产能建设70％－80％20％－30％难点二低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本投资14低渗透、特低渗透油藏投资比较难点二低渗透油气藏单井产量1415提高单井产量降低$/t降低钻井成本动用更多的低渗透储量丰度低，必须多打井难点二低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本15提高单井产量降低$/t降低钻井成本动用更多的低渗透储量丰1516四川、川东地区井漏特征难点三井漏、井斜复杂仍是制约钻井速度的瓶颈四川井漏井漏普遍：38口井中有34口井发生漏失，约占90％量大恶性：5000－10000m3的有3口，占8％平均6049m3/口；大于1万m3的有5口，占16％，平均24199m3。失返不能建立循环33层段多层漏失：沙溪庙、须家河、嘉五－嘉四、飞仙关组损失巨大：两年中，报废3口井（东安1井、罗家5井、云安21）损失5000余万元。16四川、川东地区井漏特征难点三井漏、井斜复杂仍是制约钻井1617漏失量(m3)井数(口)占总井数占总漏失量平均每井漏失量(m3)主要井号(不漏)410%<10001642%3%3701000~50001026%14%2374罗家6、黄龙3、金珠15000~1000038%3%6049渡2、黄龙1、鹰1＞10000514%77%3505024199温泉1、黄龙3、罗家2、3、东安1难点三井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈四川井漏17漏失量(m3)井数(口)占总占总漏失量平均每井漏失量(m1718难点三井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈青海因井漏报废的井：狮12，南2，南7，均漏失5000m3以上大庆海拉尔，玉门青西，新疆准南普遍存在较严重的井漏问题井漏井漏18难点三井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈青海因井漏1819

山前构造带普遍地层倾角在30~70°。由井斜吊打引起的钻速下降数量在50%以上。由纠斜等工艺措施造成井身质量变差，套管磨损严重。防斜打快工具有一定适应性，有些效果不好。难点三井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈井斜19山前构造带普遍地层倾角在30~70°。难点三井漏、井1920仅在试验井和区块实施保护油气层。实施欠平衡钻井技术仅300口井。表皮系数较大的井相当普遍。难点四

储层保护仍不尽人意2009年统计20仅在试验井和区块实施保护油气层。难点四储层保护仍不尽人2021难点四

储层保护仍不尽人意表皮系数油量（桶/天）损失金额（$25/桶)05100+5312-$4950+10225-$7125表皮系数对产量的影响国外统计21难点四储层保护仍不尽人意表皮系数油量损失金额02122原因分析

对储层性质分析不够（五敏分析）针对性不够。一套钻井液应对多套压力系统，造成较大压差。钻井液特性不是以满足保护油气层需要。完钻时间长，储层浸泡时间过久。固井不完善，造成进一步伤害。难点四

储层保护仍不尽人意22原因分析对储层性质分析不够（五敏分析）针对2223解决难点的技术气体钻井技术欠平衡钻井技术（压力预监测）优选参数钻井技术喷射钻井技术优选钻头（牙轮、PDC）技术优质钻井液技术井下动力钻具+优质钻头复合钻进技术防斜打快技术小井眼钻井技术优化井身结构技术套管钻井技术强化设备（大泵、顶驱）提高钻速的技术23解决难点的技术气体钻井技术井下动力钻具+优质钻头复合钻进2324降低成本、提高单井产量的技术保护油气层技术水平井、侧钻水平井技术径向水平井技术分枝井、多底井技术、鱼刺骨井技术气体钻井技术欠平衡钻井技术小井眼技术大位移钻井技术定向井、丛式井钻井技术解决难点的技术24降低成本、提高单井产量的技术保护油气层技术欠平衡钻井技术2425防止复杂事故技术气体钻井技术波纹管堵漏技术袋式堵漏技术化学、物理堵漏技术（桥接材料）强行钻进技术（有进无出）膨胀套管技术判断漏层性质、位置、压力技术防斜打快技术防斜优化钻具组合及工具稳定井壁技术（三个压力剖面）强抑制性钻井液技术（体系、处理剂）解决难点的技术25防止复杂事故技术气体钻井技术判断漏层性质、位置、压力技术2526气体钻储层技术欠平衡钻井技术优质钻井液、完井液技术低密高强水泥固井技术深穿透射孔技术储层特性分析、诊断技术保护储层的技术解决难点的技术保护储层26气体钻储层技术保护储层的技术解决难点的技术保护储层2627二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技术（二）气体钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术（四）水平井、分支井钻井技术（五）大位移钻井完井配套技术（六）保护油层钻井完井配套技术27二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技2728欠平衡钻井的基本概念第一，井筒环空中循环介质的当量循环密度一定要低于所钻地（储）层的孔隙压力当量密度，这个差值即为欠压值。第二，地层流体一定要有控制地流入井筒，并把它循环到地面再分离出来。通俗称欠平衡钻井技术为“边喷边钻”，关键是在钻井过程中使地层流体连续进入井筒，因此欠平衡钻井技术的实质就是二次井控技术。因此它是不同于常规钻井的存在一定技术风险的新型技术。二、着重发展推广应用六项配套技术28欠平衡钻井的基本概念二、着重发展推广应用2829欠平衡钻井系列分为：

①气体钻井，包括空气、天然气和氮气钻井，密度适用范围0～0.02克/立方厘米；②雾化钻井，密度适用范围0.02～0.07克/立方厘米；③泡沫钻井液钻井，包括稳定和不稳定泡沫钻井，密度适用范围O.07～0.60克/立方厘米；④充气钻井液钻井，包括通过立管注气和井下注气两种方式。井下注气技术是通过寄生管、同心管、钻柱和连续油管等在钻进的同时往井下的钻井液中注空气、天然气、氮气。其密度适用范围为0.7～O.9克/立方厘米，是应用广泛的一种欠平衡钻井方法；（一）欠平衡钻井配套技术29欠平衡钻井系列分为：（一）欠平衡钻井配套技术2930欠平衡钻井在勘探开发中的作用主要体现在：（1）在油气勘探上，欠平衡钻井技术可以提高低压、复杂岩性、水敏性、裂缝性等类储层油气的发现和保护，因此，对于油气勘探来说它是一种油气层识别技术;（2）在油气开发上，欠平衡钻井技术可以通过有效地保护储层，提高单井产量，降低开发综合成本。因此，对于油气开发来说它是一种油气层保护技术;（3）在工程上，欠平衡钻井技术可以解决低压地层漏失问题，提高机械钻速、减少压差卡钻。因此，对于钻井工程来讲，它是二次井控技术、保护油气层钻井技术、防漏技术和提高机械钻速的方法。（一）欠平衡钻井配套技术30欠平衡钻井在勘探开发中的作用主要体现在：（一）欠平衡钻井3031（一）欠平衡钻井配套技术CNPC欠平衡钻井施工截止2009年，中石油共完成欠平衡超过1200口，其中2000年～2002年完成欠平衡井47口，2002-2005年完成411口,2005至2009年完成781口，占中石油所钻欠平衡井总数的65%。年度欠平衡钻井比例2005810.09%2006800.12%20071550.22%20082250.21%20092400.16%合计47口美国、加拿大欠平衡钻井数量占钻井总数量的20%。31（一）欠平衡钻井配套技术CNPC欠平衡钻井施工截止2003132对于欠压实的地层；钻井“产出”的储层流体有油、气、水等，甚至含CO2或H2S；膨胀地层盐岩蠕动、泥岩膨胀缩径易导致卡钻；由于设备、工艺的局限性使设计实施困难等的井都要考虑是否实施或使用欠平衡钻井（一）欠平衡钻井配套技术功能

肇深11井中途钻杆测试点火现场欠平衡钻井的局限性32（一）欠平衡钻井配套技术功能肇深11井中途钻杆测试3233（一）欠平衡钻井配套技术欠平衡钻井主要装备

氮或压缩气供应装置、容

积小且压力大的注液泵、液-气混合管汇、节流管汇、制氮泵车、压风机组、采油分离系统和自动燃烧气体系统，以下是国外目前比较先进的专用装备。

33（一）欠平衡钻井配套技术欠平衡钻井主要装备

33341、气体钻井2、充气钻井3、低密度钻井液钻井4、平衡固井技术（一）欠平衡钻井配套技术99%-100%96%-99%55%-99%<55%欠平衡钻井技术空气/天然气雾化泡沫充气34技术（一）欠平衡钻井配套技术99%-100%96%34352007—2009年CNPC欠平衡钻井特点时间井数特点200520072009155225240从单纯探井向开发井发展（发现增产）从单纯储层向全井发展从单纯低密度泥浆向多元介质发展（一）欠平衡钻井配套技术352007—2009年CNPC欠平衡钻井特点时间井数特35362009年使用欠平衡钻井技术普遍提高机械钻速提高钻速油田井数效果长庆28提高9.28~9.65倍青海13均创同类井深最高记录四川52均创同类井深最高记录辽河47提高1.26倍大庆23提高3~5倍伊朗8提高3~5倍（一）欠平衡钻井配套技术362009年使用欠平衡钻井技术普遍提高机械钻速提高钻速油田3637（一）欠平衡钻井配套技术使用充气钻井液欠平衡钻水平井在加拿大阿尔伯达的Camrose油藏，用充气钻井液钻成了一口水平井，水平段长548.64m。该油藏属低压油藏，原来钻井中出现过严重井漏。考虑到钻井液混合物井下着火的问题，测试确定了安全混合物的组成是85%空气、9%钻井液和6%碳氢化合物，为了安全考虑，最后将空气的体积分数降为70%。但是，为了满足欠平衡条件，需要95%的体积空气。后来考虑到安全因素，进一步作了测试，结果是将空气的体积数改为空气与氮气按60:40混合，按这种比例混合的气体与钻井液及井下的碳氢化合物组成的混合物不会在井下着火。该水平井完钻后经测试，其产量是该地区直井产量的2.5至6倍，钻井中实际氮气的用量与预计的用量，有较大的降低，从而节约了钻井费用。37（一）欠平衡钻井配套技术使用充气钻井液欠平衡钻水平井3738（一）欠平衡钻井配套技术使用泡沫钻井液进行欠平衡钻井在美国得克萨斯州西南有个开采20年的老气田，储层压力降到11.6MPa,井深4267m，压力系数为0.272，这样低的压力，用常规钻井方式（普通钻井液钻井）和修井技术实际上是不可行的。因为水和钻井液会损害地层和淹没气井。

所以在原来油井附近又钻了一口补充井，用稳定泡沫作为钻井液钻生产地层，泡沫钻井液明显地降低了地层损害。在裸眼完井后还未进行酸化压裂，这口井的产气量就达到70800m3/d。38（一）欠平衡钻井配套技术使用泡沫钻井液进行欠平衡钻井3839（一）欠平衡钻井配套技术用雾钻井液进行欠平衡钻井2006年美国埃克森公司在得克萨斯州玛萨里纳瑞克油田钻了24口井。24口井中，采用两种钻井液体系钻进，一种为常规钻井液钻井，另一种为轻质钻井液钻井。其中21口井采用常规钻井液钻井（19口为普通钻井液，2口为加重盐水钻井液），3口采用轻质钻井液钻井（2口为雾化，1口为轻质盐水）。据白垩系地层完井的10井统计，其中用普通钻井液完井6口，开采24个月，占总开采量的18%，平均每井每月占总开采量的0.1%；而用雾化钻井2口，开采23个月，占总开采量的69%，平均每井每月占总开采量的1.5%，比前者增加15倍。39（一）欠平衡钻井配套技术用雾钻井液进行欠平衡钻井3940二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技术（二）气体钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术（四）水平井、分支井钻井技术（五）大位移钻井完井配套技术（六）保护油层钻井完井配套技术（二）气体钻井完井配套技术40二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技4041气体钻井技术

空气钻井技术天然气钻井技术

氮气钻井技术尾气钻井技术（二）气体钻井技术雾化钻井技术

泡沫钻井技术

充气钻井技术4141气体钻井技术空气钻井技术（二）气体钻井技术雾化钻井技4142气体钻井主要功能功能

大幅提高钻井速度大幅节约钻头数量保护油气层大幅度降低成本（二）气体钻井技术4242气体钻井主要功能功能大幅提高钻井速度（二）气体4243用空气/雾在老井中进行欠平衡开窗侧钻在美国一油田，使用空气/雾在下套管的SwanLake-IST直井中进行欠平衡开窗侧钻，侧钻这口井的主要目的旨在减少原有井所钻地层的损害，并随钻发现产层，设计总井深为3076m。原有直井采用常规法钻成，并已进行了中途测试，测得的综合产气量为235×103m3/d。由于在直井段的套管被挤扁，如继续钻井需要较高的空气注入量，这与设计是不相符的，鉴于这个问题，未钻到设计井深就完钻了。

尽管如此，该井使用空气进行欠平衡侧钻，经对侧钻井段的裸眼流动测试，测得的产气量是原直井段综合产气量的10倍，效果显著，这也表明空气欠平衡侧钻明显地降低了地层损害。（二）气体钻井技术43用空气/雾在老井中进行欠平衡开窗侧钻（二）气体钻井技术4344

新疆（二）气体钻井技术新疆SN4003井使用充氮气泥浆实现不压井作业，中途测试获12万m3/d天然气（邻井基003，基005同一储层为7000m3/d，3000m3/d）在11口空气雾化钻井中平均钻速是邻井的4.4~5.8倍44新疆（二）气体钻井技术新疆SN4003井使用充4445玉门油田窿9井使用空气提高钻速4~11倍玉门为提高逆掩推覆体钻井速度摸索出一套新的思路钻速（二）气体钻井技术45玉门油田窿9井使用空气提高钻速4~11倍玉门为提高4546玉门窿9井气体钻井现场试验玉门（二）气体钻井技术空气钻井雾化钻井泡沫回收泡沫钻井46玉门窿9井气体钻井现场试验玉门（二）气体钻井技术4647玉门（二）气体钻井技术总进尺：1820m，共用钻头54只，平均单只钻头进尺：33.7m,钻速0.5m/h采用空气泡沫钻井,钻头磨损少，使用周期延长窿9井气体钻井与常规钻井钻头使用情况对比窿9井钻头型号HJ617窿9井钻头型号HJ617空气钻井常规钻井进尺252m，新度80%还可继续使用47玉门（二）气体钻井技术总进尺：1820m，共用钻4748（一）欠平衡钻井配套技术（二）气体钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术（四）水平井、分支井钻井技术（五）大位移钻井完井配套技术（六）保护油层钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术二、着重发展推广应用六项配套技术48（一）欠平衡钻井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术4849油气井小井眼概念（三）小井眼钻井完井配套技术概念

新井70~90%以上井深使用7〞（177.8mm）以下钻头钻成（Amoco）老井中在深井（4500m以上）和超深井（6000m以上）加深完井的小于6〞（152.4mm）的井眼部分（Elf）老井侧钻井中小于6〞完井的井眼部分。49油气井小井眼概念（三）小井眼钻井完井配套技术概念4950小井眼钻井完井特点特点（三）小井眼钻井完井配套技术适合特殊探井全井取芯作业适合低产井、低渗透油藏可降低总成本15%以上，最高可降75%50小井眼钻井完井特点特点（三）小井眼钻井完井配套技术5051小井眼是以降低成本为主要目的的钻井方式用途全井小井眼——降低全井成本、提高钻速侧钻小井眼——利用老井、降低成本老井加深小井眼——利用老井，降低勘探成本小井眼水平井——提高产量，降低吨油成本小井眼分支井——提高产量，降低吨油成本（三）小井眼钻井完井配套技术51小井眼是以降低成本为主要目的的钻井方式用途全井小井5152小井眼是以降低成本为主要目的的钻井方式效益岩石破碎量： 减少30~40%钻井液使用量：减少50%以上套管用量： 减少35%以上水泥用量： 减少20%以上钻井速度： 不减或有提高（三）小井眼钻井完井配套技术52小井眼是以降低成本为主要目的的钻井方式效益岩石破碎5253侧钻小井眼

辽河油田十年来,完成侧钻小井眼井1357口,2002年完成7〞、51/2〞共221口侧钻井，累计增油620万吨，直接创效10亿元，间接创效24.94亿元。在侧钻井中发展了侧钻水平井、分支井、径向水平井等一系列钻井完井技术。（三）小井眼钻井完井配套技术53侧钻小井眼辽河油田十年来,完成侧钻小井眼井1355354油田小井眼比大井眼明显提高机械钻速（三）小井眼钻井完井配套技术大港大港千米桥潜山小井眼与常规井眼钻井综合指标对比井号进入奥陶系井深m奥陶系以上钻井天数d机械钻速m/h完钻井深m全井平均机械钻速m/h钻井周期d设计成本万元板深84116.111702.264409.092.28208.561835.5板深44516.001322.444799.382.50181.882427.3板深7014599.501642.364935.742.42234.832126.3板深64024.00774.074400.004.23124.001761.1常规井眼平均4313.90135.752.624636.052.86187.321630.0板深7024463.48645.954810.004.79115.671343.9板深7034196.00538.664600.003.99103.701272.4千12-184190.10635.184396.434.4099.1001127.0千16-244306.42973.674650.004.53109.261419.3小井眼平均4289.0069.255.874614.004.43107.001290.6小/常规％——-49％+124％——+54.90％-42.88％－20.82％54油田小井眼比大井眼明显提高机械钻速（三）小井眼钻井完井配5455长庆欠平衡小井眼井试验井身结构：9½″+7″6″+4″介质：天然气+泡沫钻至井底排量：60-80m3/min周期：从平均58天降到23天成本：控制在500万/口以内91/2″钻头7″套管6″钻头4″套管3400（三）小井眼钻井完井配套技术长庆55长庆欠平衡小井眼井试验井身结构：9½″+7″91/5556钻机井身结构电测钻井液保护储层快速钻进小井眼成本大于20％（三）小井眼钻井完井配套技术降低成本56钻机井身结构电测钻井液保护储层快速钻进小井眼成本（三）小5657以长庆苏里格小井眼试验井为例：快速钻进使用天然气钻井6〞井眼,周期从58天降到23天保护储层用欠平衡打开储层钻机使用小钻机，减小井场，2000m钻机钻3400m钻井液少用或不用，设备今后剥离，三部钻机配一套井身结构7〞＋4〞，或7〞＋31/2〞用低密度、高强度水泥固井电测减少1/5—1/4，使用随钻存储式测量（三）小井眼钻井完井配套技术长庆57以长庆苏里格小井眼试验井为例：快速钻进使用天然气钻井6〞5758二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技术（二）气体钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术（四）水平井、分支井钻井技术（五）大位移钻井完井配套技术（六）保护油层钻井完井配套技术（四）水平井、分支井钻井技术58二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技5859盐丘定向钻井技术在勘探、开发中的功用海上或陆地丛式井工程救险井因事故复杂进行侧钻多目标勘探与开发控制断层钻探水平井进行开发地面条件限制大位移定向井侧钻分支井59盐丘定向钻井技术在勘探、开发中的功用海上或陆地丛式井工程59ConventionallongDirectionalMediumRadiusShortRadiusPayZone2-6degrees/100ft2,800-1,000ft.radius20-75degrees/100ft300-125ft.radius1,000-3,000ft400-700ft1,000-2,000ft1.5-3degrees/ft20-40ft.radius（四）水平井、分支井钻井技术ConventionallongDirectionalM6061（四）水平井、分支井钻井技术水平井分类61（四）水平井、分支井钻井技术水平井分类6162类别造斜率(0/30m)曲率半径(m)水平段长(m)长半径2～6<6900～300700～1700>300;≮150中半径8～306～

20200～60500～1000>200;≮150短半径150～30030～

15010～6250～270>50,≮30超短半径0.330～60（四）水平井、分支井钻井技术水平井分类62类别造斜率曲率半径(m)水平段长(m)长半径2～69006263为什么钻水平井？1.水气锥2.成岩性差或出沙地层3.低压4.低渗透率5.天然裂缝6.薄油层7.稠油8.以上任意组合（四）水平井、分支井钻井技术63为什么钻水平井？（四）水平井、分支井钻井技术6364（四）水平井、分支井钻井技术生产井注水井64（四）水平井、分支井钻井技术生产井注水井6465（四）水平井、分支井钻井技术65（四）水平井、分支井钻井技术65水平井钻井可能遇到的技术问题水力学套管磨损套管居中注水泥钻杆寿命井壁稳定钻具弯曲油层工程套管漂浮井眼清洁井涌井漏钻具摩阻井身轨迹设备选择水平井钻井可能遇到的技术问题水力学套管磨损套管居中注水泥钻杆6667（四）水平井、分支井钻井技术随钻测量技术（MWD）钻头可控马达钻机装备的发展（顶驱）随钻测井（LWD）完井工艺技术三维地震多分支井、软管钻井、欠平衡钻井技术等。水平井迅速发展的技术原因67（四）水平井、分支井钻井技术随钻测量技术（MWD）水平6768（四）水平井、分支井钻井技术直井水平井气水锥对比68（四）水平井、分支井钻井技术直井水平井气水锥对比6869CNPC水平井施工截止2009年，中石油共完成水平井超过3500口，其中2000年～2002年完成水平井47口，2002-2005年完成414口,2005至2009年完成3029口，占中石油所钻水平井总数的77%。（四）水平井、分支井钻井技术至2009年世界共钻水平井20430口，美国钻了8998口。年度水平井2005201200652220078062008100520095052010预计70069CNPC水平井施工截止2009年，中石油共完成水平井超过6970井号井型完井日期投产日期平均日产油t平均含水%LN1-8定向井2002.11.102002.12.88.0582.05LN3-8定向井2002.10.122002.11.2012.4361.11L102-P1水平井2002.10.182002.11.28121.7812.13L102-P5水平井2002.12.32002.12.23877.3冀东水平井与邻井常规井产量对比

产量是邻井的8.8615.1倍，含水量也大大低邻井，而钻井成本只有邻井常规井的1.7倍。冀东（四）水平井、分支井钻井技术70井号井型完井日期投产日期平均日产油平均含水LN1-8定向7071大庆（四）水平井、分支井钻井技术大庆应用水平井在特低渗油层增产井名初产油(吨)稳定产油(吨)是直井倍数树平1井14104茂平1井4017.45肇55-平46井80458-10倍州62-平61井20124-5倍71大庆（四）水平井、分支井钻井技术大庆应用水平井在特7172（四）水平井、分支井钻井技术径向井井下转向器72（四）水平井、分支井钻井技术径向井井下转向器7273主井眼和分支井都是裸眼1主井筒注水泥分支井为裸眼2主井筒注水泥分支井下套管3主井筒和分支井都注水泥4水泥封固主井筒和分支井,各层压力分隔5井下分叉装置6预制成型接合点6S1997年国外提出的标准。（四）水平井、分支井钻井技术技术概况：TAML分级73主井眼和分支井都是裸眼1主井筒注水泥2主井筒注水泥3主井7374（四）水平井、分支井钻井技术技术概况：TAML分级

1级完井：主井眼和分支井眼都是裸眼。

2级完井：主井眼下套管并注水泥，分支井裸眼或只放筛管而不注水泥。

3级完井：主井眼和分支井眼都下套管，主井眼注水泥而分支井眼不注水泥。

4级完井：主井眼和分支井眼都在连结处下套管并注水泥。

5级完井：主井眼和分支井眼都下套管固井，连接处具有力学完整性、水力完整性和再进入能力，能现完全的层间分隔。

6级完井：结合点处的压力由密封装置隔绝，主、分支井眼可全通径进入。

6S级完井：使用井下分流器或者地下井口装置，基本上是1个地下双套管头井口，把1个大直径主井眼分成2个等径小尺寸的分支井筒。74（四）水平井、分支井钻井技术技术概况：TAML分级7475分支井

前苏联

至90年 126口分支井美国至99年底 3884口分支井中国 2009年辽河、华北、大港、大庆油田完成分支井37口,分支数最多：辽河静52-H1Z井20分支.（四）水平井、分支井钻井技术另煤层气开发中2009年实施羽状分支井21口

全世界至99年底 5779口分支井75分支井前苏联 至90年 126口分支井美国7576分支井

前苏联

至90年 126口分支井美国至99年底 3884口分支井中国 2009年辽河、华北、大港、大庆油田完成分支井37口,分支数最多：辽河静52-H1Z井20分支.（四）水平井、分支井钻井技术另煤层气开发中2009年实施羽状分支井21口

全世界至99年底 5779口分支井76分支井前苏联 至90年 126口分支井美国7677AustinChalk北海地区（四）水平井、分支井钻井技术吨油成本分析77AustinChalk北海地区（四）水平井、分支井钻7778分支井的应用范围分支井是提高油气采收率的一条有效技术途径。理论上讲分支井可以用于任何类型的油气藏，但对以下的情况具有经济技术优势：

（1）用多个分支水平井眼替代设计水平位移较大的水平井；（2）地面为环境敏感地区，不允许建多个井场；（3）重油或稠油油藏、层状油层体系、断块或孤立油藏、衰竭油藏、低渗油藏、天然裂缝油藏和存在一个或多个垂向不渗透隔层的油藏。（4）老井侧钻；（5）井槽数受限的海上平台；78分支井的应用范围分支井是提高油气采收率的一条有7879分支井的应用历程近几年分支井技术日益成熟，成为油气田开发的一种重要的先进技术，得到越来越广泛的应用。分支井最早为侧钻井，而开始打侧钻井的目的是重新使新的生产井底生产，而原来的井底不生产。后来，人们开始期望侧钻井和原来的井底都可生产，并且开始钻多个侧钻井，这便是现在意义上的分支井。目前分支井的钻井在某种情况下还存在风险高、成本高的问题。在技术上最大的障碍是主井筒与分支井筒之间的连结与密封问题。

如果某些问题得以解决，分支井技术将是继水平井之后的又一重要的提高和改善油田开发效果及原油采收率的先进技术。79分支井的应用历程近几年分支井技术日益成熟7980准南钻井难点地层破碎引起垮塌

地层水敏性强导致地层垮塌复杂的地层条件使阻卡频繁发生

地层倾角大使防斜困难

异常高压给钻井液与固井带来困难

漏失严重

复杂地层条件使施工工期长80准南钻井难点地层破碎引起垮塌8081传统井身结构方案81传统井身结构方案8182慢成本高井深：4500米以上厚盐膏层：大于300m地层垮塌：强水敏页岩井漏：大于1000m3大井眼长：井身结构5层地层硬：可钻性差、研磨性强多套异常高压地层倾角大：30～70°原因分析难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高原因分析82慢成本高井深：4500米以上厚盐膏层：大于300m地层垮8283仅在试验井和区块实施保护油气层。实施欠平衡钻井技术仅300口井。表皮系数较大的井相当普遍。难点四

储层保护仍不尽人意2009年统计83仅在试验井和区块实施保护油气层。难点四储层保护仍不尽人8384二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技术（二）气体钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术（四）水平井、分支井钻井技术（五）大位移钻井完井配套技术（六）保护油层钻井完井配套技术84二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技8485钻机井身结构电测钻井液保护储层快速钻进小井眼成本大于20％（三）小井眼钻井完井配套技术降低成本85钻机井身结构电测钻井液保护储层快速钻进小井眼成本（三）小8586为什么钻水平井？1.水气锥2.成岩性差或出沙地层3.低压4.低渗透率5.天然裂缝6.薄油层7.稠油8.以上任意组合（四）水平井、分支井钻井技术86为什么钻水平井？（四）水平井、分支井钻井技术8687（四）水平井、分支井钻井技术生产井注水井87（四）水平井、分支井钻井技术生产井注水井8788目录一、钻井工程存在的四项基本难点二、“十一五”发展六项配套技术三、目前探索五项前沿技术四、现代钻井工程的应用及介绍1目录一、钻井工程存在的四项基本难点8889储层保护仍不尽人意一、现代钻井工程存在的四项技术难点深探井周期长，钻井慢，成本高低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈难点一难点二难点三难点四2储层保护仍不尽人意一、现代钻井工程存在的四项技术难点深探井8990年度平均井深(m)钻井周期（天）平均钻速(m/h)事故时效探井20085006178.583.068.44%20094972150.623.757.94%开发井2008431567.116.638.88％2009450981.65.05.36％塔里木盆地探井、开发井情况难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高塔里木3年度平均井深(m)钻井周期（天）平均钻速(m/h)事故时效9091井深(m)钻井周期（天）机械钻速(m/h)综合费用（亿元）综合成本（元/米）备注秋参159207041.121.0617966却勒158584142.710.7312460却勒461722562.110.615996212¼″较长却勒658201873.420.58588平均5942.5390.252.340.7312235却勒地区四口探井成本统计表井名项目难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高却勒4井深(m)钻井周期（天）机械钻速(m/h)综合费用（亿元）9192大庆深层钻井情况时间200720082009平均葡深1井达深1井井数（口）644——井深（米）412639613874398755004650周期（天）221150195206639285难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高大庆5大庆深层钻井情况时间200720082009平均葡深1井达9293井号井深(m)周期（月）机械钻速(m/h)难点呼西143009.561.38表层巨厚砾石层大段强水敏泥岩多套异常高压地层倾角大65～75°泥岩硬、致密、可钻性差高压盐水侵安4341029.051.62呼2463418.771.23呼00138109.952.02呼002380010.681.17西4458817.601.22独深1313517.911.22西552009.272.87艾3431022.221.08准噶尔盆地南缘部分探井难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高准噶尔6井号井深(m)周期（月）机械钻速(m/h)难9394准南地质情况及钻井难点7准南地质情况及钻井难点9495准南地质情况及钻井难点古牧地构造霍尔果斯构造8准南地质情况及钻井难点古牧地构造霍尔果斯构造9596准南钻井难点地层破碎引起垮塌

地层水敏性强导致地层垮塌复杂的地层条件使阻卡频繁发生

地层倾角大使防斜困难

异常高压给钻井液与固井带来困难

漏失严重

复杂地层条件使施工工期长9准南钻井难点地层破碎引起垮塌9697传统井身结构方案10传统井身结构方案9798新型井身结构不增大开眼尺寸、也不缩小完井套管尺寸，可多下一层套管；尽量不用或少用随钻扩眼；改进钻井工艺技术和井眼质量，以有利于小环空套管下入；国内外有实践成功的例子可供借鉴。11新型井身结构不增大开眼尺寸、也不缩小完井套管尺寸，可多下9899慢成本高井深：4500米以上厚盐膏层：大于300m地层垮塌：强水敏页岩井漏：大于1000m3大井眼长：井身结构5层地层硬：可钻性差、研磨性强多套异常高压地层倾角大：30～70°原因分析难点一

深探井周期长，钻井慢，成本高原因分析12慢成本高井深：4500米以上厚盐膏层：大于300m地层垮99100

到2009年底中油股份公司拥有的储量共有145.4119亿吨，其中大庆有56亿吨、辽河21亿吨、新疆17亿吨，其中低渗、特低渗透油气藏达30%。在剩余待探明的石油天然气资源中，60%是低渗、特低渗透资源。其中鄂尔多斯90%，准噶尔58%，吉林100%。

2009年股份公司已探明未动用储量35.39亿吨，除掉国外合作3亿吨，核销2亿吨，风险特大的3亿吨，表外0.6亿吨，落实25.9亿吨。可供开发的9.1亿吨，暂时无效益的有16.5亿吨（指内部投资收益率低于8.4%）。

开发钻井的目标是低渗、特低渗透油气藏难点二低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本主要原因是低、特低渗透油气藏。13到2009年底中油股份公司拥有的储量共有145.411100101低渗透、特低渗透油藏投资比较正常产能建设钻井 55％地面 45％低渗透产能建设70％－80％20％－30％难点二低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本投资14低渗透、特低渗透油藏投资比较难点二低渗透油气藏单井产量101102提高单井产量降低$/t降低钻井成本动用更多的低渗透储量丰度低，必须多打井难点二低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本15提高单井产量降低$/t降低钻井成本动用更多的低渗透储量丰102103四川、川东地区井漏特征难点三井漏、井斜复杂仍是制约钻井速度的瓶颈四川井漏井漏普遍：38口井中有34口井发生漏失，约占90％量大恶性：5000－10000m3的有3口，占8％平均6049m3/口；大于1万m3的有5口，占16％，平均24199m3。失返不能建立循环33层段多层漏失：沙溪庙、须家河、嘉五－嘉四、飞仙关组损失巨大：两年中，报废3口井（东安1井、罗家5井、云安21）损失5000余万元。16四川、川东地区井漏特征难点三井漏、井斜复杂仍是制约钻井103104漏失量(m3)井数(口)占总井数占总漏失量平均每井漏失量(m3)主要井号(不漏)410%<10001642%3%3701000~50001026%14%2374罗家6、黄龙3、金珠15000~1000038%3%6049渡2、黄龙1、鹰1＞10000514%77%3505024199温泉1、黄龙3、罗家2、3、东安1难点三井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈四川井漏17漏失量(m3)井数(口)占总占总漏失量平均每井漏失量(m104105难点三井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈青海因井漏报废的井：狮12，南2，南7，均漏失5000m3以上大庆海拉尔，玉门青西，新疆准南普遍存在较严重的井漏问题井漏井漏18难点三井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈青海因井漏105106

山前构造带普遍地层倾角在30~70°。由井斜吊打引起的钻速下降数量在50%以上。由纠斜等工艺措施造成井身质量变差，套管磨损严重。防斜打快工具有一定适应性，有些效果不好。难点三井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈井斜19山前构造带普遍地层倾角在30~70°。难点三井漏、井106107仅在试验井和区块实施保护油气层。实施欠平衡钻井技术仅300口井。表皮系数较大的井相当普遍。难点四

储层保护仍不尽人意2009年统计20仅在试验井和区块实施保护油气层。难点四储层保护仍不尽人107108难点四

储层保护仍不尽人意表皮系数油量（桶/天）损失金额（$25/桶)05100+5312-$4950+10225-$7125表皮系数对产量的影响国外统计21难点四储层保护仍不尽人意表皮系数油量损失金额0108109原因分析

对储层性质分析不够（五敏分析）针对性不够。一套钻井液应对多套压力系统，造成较大压差。钻井液特性不是以满足保护油气层需要。完钻时间长，储层浸泡时间过久。固井不完善，造成进一步伤害。难点四

储层保护仍不尽人意22原因分析对储层性质分析不够（五敏分析）针对109110解决难点的技术气体钻井技术欠平衡钻井技术（压力预监测）优选参数钻井技术喷射钻井技术优选钻头（牙轮、PDC）技术优质钻井液技术井下动力钻具+优质钻头复合钻进技术防斜打快技术小井眼钻井技术优化井身结构技术套管钻井技术强化设备（大泵、顶驱）提高钻速的技术23解决难点的技术气体钻井技术井下动力钻具+优质钻头复合钻进110111降低成本、提高单井产量的技术保护油气层技术水平井、侧钻水平井技术径向水平井技术分枝井、多底井技术、鱼刺骨井技术气体钻井技术欠平衡钻井技术小井眼技术大位移钻井技术定向井、丛式井钻井技术解决难点的技术24降低成本、提高单井产量的技术保护油气层技术欠平衡钻井技术111112防止复杂事故技术气体钻井技术波纹管堵漏技术袋式堵漏技术化学、物理堵漏技术（桥接材料）强行钻进技术（有进无出）膨胀套管技术判断漏层性质、位置、压力技术防斜打快技术防斜优化钻具组合及工具稳定井壁技术（三个压力剖面）强抑制性钻井液技术（体系、处理剂）解决难点的技术25防止复杂事故技术气体钻井技术判断漏层性质、位置、压力技术112113气体钻储层技术欠平衡钻井技术优质钻井液、完井液技术低密高强水泥固井技术深穿透射孔技术储层特性分析、诊断技术保护储层的技术解决难点的技术保护储层26气体钻储层技术保护储层的技术解决难点的技术保护储层113114二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技术（二）气体钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术（四）水平井、分支井钻井技术（五）大位移钻井完井配套技术（六）保护油层钻井完井配套技术27二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技114115欠平衡钻井的基本概念第一，井筒环空中循环介质的当量循环密度一定要低于所钻地（储）层的孔隙压力当量密度，这个差值即为欠压值。第二，地层流体一定要有控制地流入井筒，并把它循环到地面再分离出来。通俗称欠平衡钻井技术为“边喷边钻”，关键是在钻井过程中使地层流体连续进入井筒，因此欠平衡钻井技术的实质就是二次井控技术。因此它是不同于常规钻井的存在一定技术风险的新型技术。二、着重发展推广应用六项配套技术28欠平衡钻井的基本概念二、着重发展推广应用115116欠平衡钻井系列分为：

①气体钻井，包括空气、天然气和氮气钻井，密度适用范围0～0.02克/立方厘米；②雾化钻井，密度适用范围0.02～0.07克/立方厘米；③泡沫钻井液钻井，包括稳定和不稳定泡沫钻井，密度适用范围O.07～0.60克/立方厘米；④充气钻井液钻井，包括通过立管注气和井下注气两种方式。井下注气技术是通过寄生管、同心管、钻柱和连续油管等在钻进的同时往井下的钻井液中注空气、天然气、氮气。其密度适用范围为0.7～O.9克/立方厘米，是应用广泛的一种欠平衡钻井方法；（一）欠平衡钻井配套技术29欠平衡钻井系列分为：（一）欠平衡钻井配套技术116117欠平衡钻井在勘探开发中的作用主要体现在：（1）在油气勘探上，欠平衡钻井技术可以提高低压、复杂岩性、水敏性、裂缝性等类储层油气的发现和保护，因此，对于油气勘探来说它是一种油气层识别技术;（2）在油气开发上，欠平衡钻井技术可以通过有效地保护储层，提高单井产量，降低开发综合成本。因此，对于油气开发来说它是一种油气层保护技术;（3）在工程上，欠平衡钻井技术可以解决低压地层漏失问题，提高机械钻速、减少压差卡钻。因此，对于钻井工程来讲，它是二次井控技术、保护油气层钻井技术、防漏技术和提高机械钻速的方法。（一）欠平衡钻井配套技术30欠平衡钻井在勘探开发中的作用主要体现在：（一）欠平衡钻井117118（一）欠平衡钻井配套技术CNPC欠平衡钻井施工截止2009年，中石油共完成欠平衡超过1200口，其中2000年～2002年完成欠平衡井47口，2002-2005年完成411口,2005至2009年完成781口，占中石油所钻欠平衡井总数的65%。年度欠平衡钻井比例2005810.09%2006800.12%20071550.22%20082250.21%20092400.16%合计47口美国、加拿大欠平衡钻井数量占钻井总数量的20%。31（一）欠平衡钻井配套技术CNPC欠平衡钻井施工截止200118119对于欠压实的地层；钻井“产出”的储层流体有油、气、水等，甚至含CO2或H2S；膨胀地层盐岩蠕动、泥岩膨胀缩径易导致卡钻；由于设备、工艺的局限性使设计实施困难等的井都要考虑是否实施或使用欠平衡钻井（一）欠平衡钻井配套技术功能

肇深11井中途钻杆测试点火现场欠平衡钻井的局限性32（一）欠平衡钻井配套技术功能肇深11井中途钻杆测试119120（一）欠平衡钻井配套技术欠平衡钻井主要装备

氮或压缩气供应装置、容

积小且压力大的注液泵、液-气混合管汇、节流管汇、制氮泵车、压风机组、采油分离系统和自动燃烧气体系统，以下是国外目前比较先进的专用装备。

33（一）欠平衡钻井配套技术欠平衡钻井主要装备

1201211、气体钻井2、充气钻井3、低密度钻井液钻井4、平衡固井技术（一）欠平衡钻井配套技术99%-100%96%-99%55%-99%<55%欠平衡钻井技术空气/天然气雾化泡沫充气34技术（一）欠平衡钻井配套技术99%-100%96%1211222007—2009年CNPC欠平衡钻井特点时间井数特点200520072009155225240从单纯探井向开发井发展（发现增产）从单纯储层向全井发展从单纯低密度泥浆向多元介质发展（一）欠平衡钻井配套技术352007—2009年CNPC欠平衡钻井特点时间井数特1221232009年使用欠平衡钻井技术普遍提高机械钻速提高钻速油田井数效果长庆28提高9.28~9.65倍青海13均创同类井深最高记录四川52均创同类井深最高记录辽河47提高1.26倍大庆23提高3~5倍伊朗8提高3~5倍（一）欠平衡钻井配套技术362009年使用欠平衡钻井技术普遍提高机械钻速提高钻速油田123124（一）欠平衡钻井配套技术使用充气钻井液欠平衡钻水平井在加拿大阿尔伯达的Camrose油藏，用充气钻井液钻成了一口水平井，水平段长548.64m。该油藏属低压油藏，原来钻井中出现过严重井漏。考虑到钻井液混合物井下着火的问题，测试确定了安全混合物的组成是85%空气、9%钻井液和6%碳氢化合物，为了安全考虑，最后将空气的体积分数降为70%。但是，为了满足欠平衡条件，需要95%的体积空气。后来考虑到安全因素，进一步作了测试，结果是将空气的体积数改为空气与氮气按60:40混合，按这种比例混合的气体与钻井液及井下的碳氢化合物组成的混合物不会在井下着火。该水平井完钻后经测试，其产量是该地区直井产量的2.5至6倍，钻井中实际氮气的用量与预计的用量，有较大的降低，从而节约了钻井费用。37（一）欠平衡钻井配套技术使用充气钻井液欠平衡钻水平井124125（一）欠平衡钻井配套技术使用泡沫钻井液进行欠平衡钻井在美国得克萨斯州西南有个开采20年的老气田，储层压力降到11.6MPa,井深4267m，压力系数为0.272，这样低的压力，用常规钻井方式（普通钻井液钻井）和修井技术实际上是不可行的。因为水和钻井液会损害地层和淹没气井。

所以在原来油井附近又钻了一口补充井，用稳定泡沫作为钻井液钻生产地层，泡沫钻井液明显地降低了地层损害。在裸眼完井后还未进行酸化压裂，这口井的产气量就达到70800m3/d。38（一）欠平衡钻井配套技术使用泡沫钻井液进行欠平衡钻井125126（一）欠平衡钻井配套技术用雾钻井液进行欠平衡钻井2006年美国埃克森公司在得克萨斯州玛萨里纳瑞克油田钻了24口井。24口井中，采用两种钻井液体系钻进，一种为常规钻井液钻井，另一种为轻质钻井液钻井。其中21口井采用常规钻井液钻井（19口为普通钻井液，2口为加重盐水钻井液），3口采用轻质钻井液钻井（2口为雾化，1口为轻质盐水）。据白垩系地层完井的10井统计，其中用普通钻井液完井6口，开采24个月，占总开采量的18%，平均每井每月占总开采量的0.1%；而用雾化钻井2口，开采23个月，占总开采量的69%，平均每井每月占总开采量的1.5%，比前者增加15倍。39（一）欠平衡钻井配套技术用雾钻井液进行欠平衡钻井126127二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技术（二）气体钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术（四）水平井、分支井钻井技术（五）大位移钻井完井配套技术（六）保护油层钻井完井配套技术（二）气体钻井完井配套技术40二、着重发展推广应用六项配套技术（一）欠平衡钻井配套技127128气体钻井技术

空气钻井技术天然气钻井技术

氮气钻井技术尾气钻井技术（二）气体钻井技术雾化钻井技术

泡沫钻井技术

充气钻井技术12841气体钻井技术空气钻井技术（二）气体钻井技术雾化钻井技128129气体钻井主要功能功能

大幅提高钻井速度大幅节约钻头数量保护油气层大幅度降低成本（二）气体钻井技术12942气体钻井主要功能功能大幅提高钻井速度（二）气体129130用空气/雾在老井中进行欠平衡开窗侧钻在美国一油田，使用空气/雾在下套管的SwanLake-IST直井中进行欠平衡开窗侧钻，侧钻这口井的主要目的旨在减少原有井所钻地层的损害，并随钻发现产层，设计总井深为3076m。原有直井采用常规法钻成，并已进行了中途测试，测得的综合产气量为235×103m3/d。由于在直井段的套管被挤扁，如继续钻井需要较高的空气注入量，这与设计是不相符的，鉴于这个问题，未钻到设计井深就完钻了。

尽管如此，该井使用空气进行欠平衡侧钻，经对侧钻井段的裸眼流动测试，测得的产气量是原直井段综合产气量的10倍，效果显著，这也表明空气欠平衡侧钻明显地降低了地层损害。（二）气体钻井技术43用空气/雾在老井中进行欠平衡开窗侧钻（二）气体钻井技术130131

新疆（二）气体钻井技术新疆SN4003井使用充氮气泥浆实现不压井作业，中途测试获12万m3/d天然气（邻井基003，基005同一储层为7000m3/d，3000m3/d）在11口空气雾化钻井中平均钻速是邻井的4.4~5.8倍44新疆（二）气体钻井技术新疆SN4003井使用充131132玉门油田窿9井使用空气提高钻速4~11倍玉门为提高逆掩推覆体钻井速度摸索出一套新的思路钻速（二）气体钻井技术45玉门油田窿9井使用空气提高钻速4~11倍玉门为提高132133玉门窿9井气体钻井现场试验玉门（二）气体钻井技术空气钻井雾化钻井泡沫回收泡沫钻井46玉门窿9井气体钻井现场试验玉门（二）气体钻井技术133134玉门（二）气体钻井技术总进尺：1820m，共用钻头54只，平均单只钻头进尺：33.7m,钻速0.5m/h采用空气泡沫钻井,钻头磨损少，使用周期延长窿9井气体钻井与常规钻井钻头使用情况对比窿9井钻头型号HJ617窿9井钻头型号HJ617空气钻井常规钻井进尺252m，新度80%还可继续使用47玉门（二）气体钻井技术总进尺：1820m，共用钻134135（一）欠平衡钻井配套技术（二）气体钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术（四）水平井、分支井钻井技术（五）大位移钻井完井配套技术（六）保护油层钻井完井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术二、着重发展推广应用六项配套技术48（一）欠平衡钻井配套技术（三）小井眼钻井完井配套技术135136油气井小井眼概念（三）小井眼钻井完井配套技术概念

新井70~90%以上井深使用7〞（177.8mm）以下钻头钻成（Amoco）老井中在深井（4500m以上）和超深井（6000m以上）加深完井的小于6〞（152.4mm）的井眼部分（Elf）老井侧钻井中小于6〞完井的井眼部分。49油气井小井眼概念（三）小井眼钻井完井配套技术概念136137小井眼钻井完井特点特点（三）小井眼钻井完井配套技术适合特殊探井全井取芯作业适合低产井、低渗透油藏可降低总成本15%以上，最高可降75%50小井眼钻井完井特点特点（三）小井眼钻井完井配套技术137138小井眼是以降低成本为主要目的的钻井方式用途全井小井眼——降低全井成本、提高钻速侧钻小井眼——利用老井、降低成本老井加深小井眼——利用老井，降低勘探成本小井眼水平井——提高产量，降低吨油成本小井眼分支井——提高产量，降低吨油成本（三）小井眼钻井完井配套技术51小井眼是以降低成本为主要目的的钻井方式用途全井小井138139小井眼是以降低成本为主要目的的钻井方式效益岩石破碎量： 减少30~40%钻井液使用量：减少50%以上套管用量： 减少35%以上水泥用量： 减少20%以上钻井速度： 不减或有提高（三）小井眼钻井完井配套技术52小井眼是以降低成本为主要目的的钻井方式效益岩石破碎139140侧钻小井眼

辽河油田十年来,完成侧钻小井眼井1357口,2002年完成7〞、51/2〞共221口侧钻井，累计增油620万吨，直接创效10亿元，间接创效24.94亿元。在侧钻井中发展了侧钻水平井、分支井、径向水平井等一系列钻井完井技术。（三）小井眼钻井完井配套技术53侧钻小井眼辽河油田十年来,完成侧钻小井眼井135140141油田小井眼比大井眼明显提高机械钻速（三）小井眼钻井完井配套技术大港大港千米桥潜山小井眼与常规井眼钻井综合指标对比井号进入奥陶系井深m奥陶系以上钻井天数d机械钻速m/h完钻井深m全井平均机械钻速m/h钻井周期d设计成本万元板深84116.111702.264409.092.28208.561835.5板深44516.001322.444799.382.50181.882427.3板深7014599.501642.364935.742.42234.832126.3板深64024.00