钻井工艺技术培训教材

OCR Document 第一部分 钻井工艺技术 第一章 钻井设备 第1节​ 概述 钻机是钻井地面设备的总称。目前常用的钻井方法是旋转钻井。它的工作原理是:利用钻头旋转破碎岩石, 形成井身;利用钻柱将钻头送到井底;利用起升设备起下钻柱;利用转盘或井下动力钻具带动钻柱和钻头旋转;利用泥浆泵循环钻井液带出井底岩屑。为此 , 钻井工艺对钻机有以下基本要求: （1）旋转钻头的能力。要求钻机能提供足够的扭矩和转速, 并维持一定的钻压。 （2）起下钻具的能力。要求具有一定的起重量和起升速度, 并有一定的超载能力。 （3）洗井的能力。要求能提供足够的水力能量, 以适应洗井和喷射钻井的需要。 （4）为适应钻机搬迁的特点,还要求钻机容易安装、拆卸和运输。 概括地说钻机是由动力机组、传动机组、工作机组、辅助机组及控制机组等组成（图1-1）。按其工的性质又可分为八个部分。 ν 1.提升系统设备 它是一套大功率的起重设备。主要由钻井绞车、游动系（钢丝绳、天车、游动滑车及大钩）、悬挂游动系统的井架及起升操作用的工具（如：吊钳、 吊环、吊卡、卡瓦及上扣器等）组成（图1-1）。它的主要作用是起下钻、换钻头、均匀送钻、下套管及进行井下特殊作业等。 2.泥浆循环系统设备 主要由泥浆泵、地面高压循环管汇、水龙带、水龙头、钻柱、泥浆净化及调配设备等组成（图1-3）。它的主要作用是清洗井底、携带岩屑、在喷射钻井及井下动力钻具钻井顶部驱动钻井中，还起到传递动力的作用。 3. 地面旋转钻进设备 主要由转盘、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤及钻头等组成。它的主要作用是不断地破碎岩石, 加深井眼及处理井下的复杂情况等。 4. 动力驱动设备 它属于钻机的动力机组, 是驱动起升、旋转和循环等三大工作机组的动力设备。钻机用的动力设备主要是柴油机, 其次是交流或直流电动机。 5. 传动系统设备 它属示钻机的传动机组。其主要作用是联结动力机与工作机组,并将动力传递到各工作机组(图1-4)。传动系统设备主要由减速箱、离合器、传动皮带轮、传动链轮及并车、倒车机构等组成。根据能量传递的方式不同,可分为机械、液压及液力传动。 6. 控制系统设备 它属于钻机的控制机组。控制的内容包括发动机的启动、停车、变速和并车等, 绞车、转盘、泥浆泵等工作机组的启动、停车、调速和换向等。控制的方式有机械、气动、 液压和电力控制等, 随钻机的类型不同而异。控制系统的主要作用是远距离操作指挥和协调各机组正常工作。 7. 钻机底座 它属于钻机的辅助机组,包括井架、钻台动力机、传动系统和泥浆泵等的底座。它主要用于安装钻机的各机组,是钻机不可缺少的组成部分。 8. 辅助设备 它属于钻机的辅助机组,包括供气设备、供水设备、供电设备、钻鼠洞设备、防喷设备、防火设备、辅助起重设备及保温设备等。它是为整套钻机服务的,是钻机不可分割的部分。 第2节​ 井架与起升系统 一、井架 井架是钻机起升系统的组成部分。它的主要作用是安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头、方钻杆、钻杆及钻链等设备, 相当于起重设备的支架,并可存放钻柱。因此,钻井对井架的基本要求是：必须有一定的高度和空间;便于安装、存放钻柱等设备和有利于安全快速地进行起下钻作业;应具有足够的承载能力,以适应井下情况的需要:结构要简单、轻便,便于搬迁、拆装和维修。 目前国内常用的石油钻井井架有塔型和A型两种。 二、天车和游车 1、天车 钻机的天车和游车用钢丝绳穿起来,共同组成了钻机的复滑轮系统(或叫游动系统)。天车是定滑轮组, 固定在井架的顶部;游车是动滑轮组,在井架内部的空间上下往复运动。它们的主要作用是省力,减轻钢丝绳和钻机绞车的负载,用十多吨的力可起升上百吨的钻柱，获得极大的机械效益。 2、游车 游车和天车一样, 型号较多,其基本结构大同小异。 三、大钩 大钩是起升系统的设备之一 ,正常钻进时悬挂水龙头、承受井下钻柱的重量,起下钻时悬挂吊环吊卡完成起下作业。对大钩有以下基本要求：有足够的承载能力,能缓冲减震、转动灵活、安全制动、操作方便,结均紧凑、简单。 四、钻井绞车 绞车是起升系统设备的起重部分,随钻机的类型不同,形式有所差异。 绞车传动机构的主要作用是传递动力，以不同的速度驱动转盘和滚筒。 绞车的刹车机构，钻进时,通过施加在刹把上的压力大小，可以均匀控制滚筒的运动速度和大钩的负荷,从而向钻头施加钻压,确保正常钻进。 第三节 水龙头与转盘 一、水龙头 水龙头是旋转、起升与循环系统连接的纽带。它承受井内钻柱的全部重量,保持钻具的自由旋转与水龙带相接,将钻井液注入井底,承受循环过程中的高泵压,同时连接钻进过程中不转动有的大钩与转动的方钻杆。 二、转盘 转盘是钻机旋转系统设备之一。其主要作用是：在转盘钻井中,旋转钻头破碎法石;使用井下动力钻具时,承受反扭矩:起下钻作业中支撑和悬挂钻柱,承受轴向负荷,完成上卸扣的操作,处理井下复杂情况和进行井下打捞作业时旋转钻柱等。 三、转盘的传动方式 转盘的传动方式,随钻机的类型不同而有所差异。现场上常见的有两种方式：一是绞车驱动；二是万向轴驱动。 1.绞车驱动（又叫链条驱动） 转盘的动力是经过绞车的链条传递到转盘上的。其主要优点是简化了传动方式,传动距离大,但要受绞车情况的影响和限制。 2.万向轴驱动 万向轴驱动的动力是经过绞车的双排活动链轮（或经传动系统）直接到变速箱,再经变速箱通过万向轴驱动转盘，它的最大特点是不受绞车位置的影响和限制,操作上方便、灵活,变速档次多。 第四节 泥浆泵 泥浆泵是钻机循环系统设备之一,它象人的心脏一祥。常规钻进时,循环钻井液,清洗井底,辅助钻头更有效地破碎岩石；使用井下动力钻具时, 通过泵入的钻井液,传递动力带动钻头转动；喷射钻井中,通过泵入的高压钻井液，经过喷嘴转换成水力能量,清洁井底并对岩石直接进行水力破碎,提高钻进速度。根据钻井生产技术发展的需要, 对泥浆泵的要求愈来愈高,但其基本要求是：功率大、泵压高、排量大、流量稳定, 耐腐蚀、耐磨损、易损件寿命长,重量轻、体积小、拆修方便、自动化程度高 , 泥浆循环流程 泥浆循环系统（图 1-3）主要由泥浆泵、高压管线、水龙带、水龙头、钻柱及泥浆净化设备等组成。其循环流程如下:动力机驱动泥浆泵, 泥浆泵从泥浆池中吸入钻井液,通过泥浆泵增压后进入高压泥浆管线、立管、水龙带、水龙头、钻柱,经钻头水眼冲向井底,然后由钻柱与井壁的环形空间返出井口,再经泥浆净化设备流回泥浆池。 第5节​ 泥浆净化装置 泥浆中的固相含量高时,降低钻速、加剧钻头磨损、污染泥浆性能、污染油气层、影响固井质量等。钻井时要及时清除泥浆中的固相含量，泥浆中固相含量的清除常用机械清除法和化学清除法。 机械清除法是利用重力沉淀、筛滤和离心旋流等机械方法清除泥浆中的固相含量。此法在现场上普遍采用（采用震动筛、除砂器等固控设备）,以清除大于l0微米的钻屑。 化学清除法是利用选择性的聚沉剂,保留泥浆中的粘土颗粒,对普通粘土颗粒起聚沉作用而达到清除有害固相的目的。此法可清除小于10微米以下的固相颗粒,以弥补机械清除法的不足。 第二章 钻头及钻柱 第一节 钻头 钻头分为：刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头等。 一、刮刀钻头 刮刀钻头是旋转钻井使用最早的钻头类型。其结构简单，制造方便，成本低。在泥岩和页岩等软地层中，钻井速度比较高。国内外前后充分发挥了刮刀钻头的优势，取得了很高的指标，国内使用刮刀钻头进尺记录达3000多米。刮刀钻头按刀翼数目可分为双翼（鱼尾）、三翼、四翼刮刀钻头，常用到的是三翼刮刀钻头。 上钻头体有丝扣，与上部钻具相连，完成整个钻具结构；下钻头体上焊接水眼和刀翼；水眼提高喷射效果，具有抗冲蚀性；刀翼进行破碎岩石。 二、 牙轮钻头 牙轮钻头是近代石油钻井中使用很广的一种钻头。这是由于牙轮钻头具有冲击、压碎和剪切破碎岩石的作用，牙轮钻头与井底的接触面积小、比压高，工作扭矩小，工作刃总长度大等特点。从1909年出现的第一只牙轮钻头，经过了近一个世纪，牙轮钻头无论是钻头的材质、切削部分、钻头轴承、清洗装置等都有很大的改进。喷嘴的改进，解决了钻头的清洁问题，出现了喷射牙轮钻头；使用了硬质合金齿，提高了牙轮的抗磨性；使用密封滑动轴承使钻头的工作寿命大大提高。 三、金刚石钻头 在坚硬而研磨性高的地层钻进,金刚石钻头比其它类型钻头的钻速和总进尺高,能减少起下钻次数,降低钻井成本。近年来大庆油田中深井钻井口数在不断增加，随着钻井技术的不断改进，追求更高的钻井经济效益，金刚石钻头的使用非常普遍。 第2节​  钻柱 在钻井过程中,将方钻杆、钻杆、钻铤等用各种接头连接起来组成入井的管串称为钻柱。钻柱有如下基本作用： （1）通过它把钻头下到井底和提升到地面。钻井过程中,无论钻头能钻多深,都必须通过钻柱来实现。 （2）钻柱的钻挺部分是加钻压用的,使钻头能更有效地吃人地层（禁止用钻杆部分来加压,否则钻杆磨损快、断裂快），并能防斜。 （3）把旋转运动传给钻头，钻杆可以看作是一根由转盘驱动的传动轴。 （4）钻柱将钻井液从地面传送到钻头处,因而,钻柱也是一根竖直的导管。 （5）进行特殊作业,如挤水泥、处理井下事故等。 钻柱是联通地面和地下的枢纽,工作条件十分复杂,正确的管理、使用钻柱是非常重要的。 一、钻铤 钻挺接在钻头上面,主要是给钻头施加钻压和防止井斜，因此它壁厚而粗大，单位长度重量大。壁厚一般是38~53毫米,相当于同尺寸钻杆的4~6倍。它的直径一般与钻杆接头直径相等。这样可以增强刚度，受压时不易弯曲，因而有利于钻直井眼。 二、钻杆 钻杆是钻柱的基本组成部分。它是用无逢钢管制成，壁厚一般为9~11mm。其主要作用是传递扭矩和输送钻井液,并靠钻杆的逐渐加长使井眼不断加深。因此,钻杆在石油钻井中占有十分重要的地位。 三、方钻杆 方钻杆位于钻柱的最上端,有四方形和六方形两种。钻进时,方钻杆与方补心、转盘补心配合,将地面转盘扭矩传递给钻杆，以带动钻头旋转。 四、稳定器 在钻铤柱的适当位置安装一定数量的稳定器，组成各种类型的下部钻具组合，可以满足钻直井时防止井斜的要求，钻定向井时可起到控制井眼轨迹的作用。此外,稳定器的使用还可以提高钻头工作的稳定性,从而延长使用寿命，这对金刚石钻头尤为重要。 第三章 大庆油田钻井液体系 大庆油田钻井液现状、体系基本配方及性能要求 大庆油田在长期的钻井生产实践中，钻井液的发展由早期的钙处理泥浆、三钾基泥浆，发展为目前所使用的两性复合离子体系、乳液高分子体系、钾胺聚合物体系、甲酸盐体系及油基钻井液等。 一、两性复合离子钻井液体系： 该体系在大庆油田外围开发井、勘探井中应用较多，其特点是具有较稳定的性能，抗高温性能较好。 1、基本配方 膨润土 4~6% 纯碱 0.2~0.3% NPAN 0.3~0.5% FA-368 0.2~0.3% XY-28 0.2~0.3% SPNH 1.0~2.0% 有机硅腐钾 0.8~1.0% KOH 0.04~0.06% 2、钻井液性能要求 钻井液类型 两性复合离子钻井液 钻井液性能 密度，g/cm3 执行地质要求 漏斗粘度，s 50~70 失水/泥饼(API)，ml/mm <4/<1 PH值 8~9 塑性粘度，mPas 23~33 屈服值，Pa 8~12 n值 0.65~0.55 K值, Pasn 0.3~0.6 10秒钟切力，Pa 1.0~2.0 10分钟切力，Pa 4.0~6.0 含砂量，% <0.6 电阻率（18℃），Ωm ≥3.5 二、乳液高分子钻井液体系 该体系在大庆油田老区调整井，二次及三次加密井中使用较多，其特点是成本低，配制容易。 1、乳液高分子体系钻井液配方：膨润土5t+纯碱160kg +清水50m3预水化24h，用JS-E将粘度调至40~45s，密度加重到地质要求。或转钻井液10m3，混浆后加入JS-E包被剂300~400kg，FH-C 200kg，性能达到设计要求。 2、钻井液性能要求 井 段 (m) 0~加重井深 加重井深~完钻 固 井 前 密 度(g/cm3) 依据地质要求 漏斗粘度（s） 45~70 50~70 45~50 API滤失量（ml） ≤8 ≤5 ≤5 泥 饼（mm） ≤1 ≤1 ≤1 PH 值 8~9 8~9 8~9 切力 初切（Pa） 0.5~1.5 2.0~4.0 2.0~4.0 终切（Pa） 2.0~5.0 4.0~12 4.0~12 塑性粘度（mPa·s） 3~28 10~40 10~40 动切力（Pa） 5~15 5~15 含砂量（%） ≤2 ≤2 三、钾胺聚合物钻井液体系 该体系与乳液高分子体系一样，在大庆油田老区调整井，二次及三次加密井中使用较多，其特点是成本低，配制容易，维护简单。 1、钻井液配制 首轮井钻井液配方：膨润土5t+纯碱160kg +清水50m3预水化24h，用KPAM将粘度调至40~45s，密度加重到地质设计要求。 二开前钻水泥塞充分洗井，PH值小于8，在一开钻井液的基础上，加入SPNH-Ⅰ300kg，有机硅腐植酸钾300kg，NPAN 100kg，粘度调整到40~45s，密度达到地质设计要求。 2、钻井液性能要求 井段m~m 0~加重井深 加重井深~完钻 固井前 密 度(g/cm3) 依据地质要求 漏斗粘度（s） 40~70 45~65 45~50 浮筒切力 初切（Pa） 0~2 0~4 0~2 终切（Pa） 0~4 2~8 2~4 API滤失量（ml） ≤8 ≤5 ≤5 泥饼（mm） ≤1 ≤1 ≤1 含砂量（%） ≤3.5 ≤3.5 ≤3.5 电阻率（Ω·m）（18℃） ≥3.5 四、甲酸盐钻井液体系简介 大庆油田针对外围低压低渗透储层的特性，研制开发了甲酸盐钻井液，其特点是：能满足￠178mm和￠200mm井眼开发钻井的施工要求,无井塌、井漏、卡钻事故的发生。抑制性强，井壁稳定效果好，井眼规则，井径扩大率小。该钻井液是一种有利于储层保护和增产的体系。 （1）密度高，最高达2.3g/cm3(甲酸铯)； （2）对地层损害小，渗透率恢复值最高达85%； （3）固相含量低，泥饼薄而韧且可酸化，压差卡钻潜力小； （4）井眼清洁能力好，对页岩抑制性强； （5）和油田所有硬件相配伍； （6）腐蚀性低，对环境污染小； （7）钻井液易维护且可回收利用； （8）甲酸盐能够增加聚合物的高温稳定性，最高可抗温170℃。 五、油基钻井液简介 1、大庆应用的油包水钻井液基本配方 75~80%柴油+3~5%SP-80+2~4.5%油酸+2.5~5%环烷酸酰胺+4~6%有机土+3~5%氧化沥青+25~20%CaCl2（20～30%）+3~5%CaO。 2、主要钻井液性能要求 粘 度 s 45~120 失 水 （ 油ml） <2 切 力 Pa 1~10/5~30 泥 饼 mm <1 PH值 10~13 含 砂 % <0.5 塑性粘度 mPa.s 20~45 动切力 Pa 8~25 破乳电压 v >400 第四章 钻井工艺技术及流程 钻井是一项复杂的系统，包括钻前工程、钻井工程和固井工程三个阶段，其主要施工工序一般包括：定井位、井场及道路勘测、基础施工、安装井架、搬家、安装设备、一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、中途测试、完井、电测、下套管、固井施工等。 一、钻前准备 （1）编写钻井工程、地质设计 （2）井位测量（定井位） （3）现场勘查井位 （4）编制钻井运行，协调钻井队伍及钻井区块关井降压方案 （5）征地、动迁 （6）钻机搬迁 （7）钻机安装 （8）一开钻前的准备工作 冲（钻）鼠洞、配置钻井液、组合一次开钻的钻具结构、检查落实各项工具、的准备情况。 二、钻进工程 1、一开钻进的工作内容及要求 （1)进尺工作 是指井眼不断加深的工作，包括纯钻进、接单根、划眼、起下钻、循环钻井液等工序。 接单根：当钻完方钻杆的有效长度时，将一根钻杆接到井内钻柱上，使之加长操作的过程。 划眼：在已钻井眼内，清除附在井壁上的杂物，修整井壁，边循环旋转下放或上提钻柱的过程。 起下钻：将井下的钻柱从井眼内起出来，称为起钻；将钻具下到井眼内称为下钻。 循环钻井液：开泵将钻井液通过循环系统进行循环。 （2)辅助工作 处理钻井液，检查保养设备等工作。 （3)下表层套管 钻完表层后，按工程设计要求下表层套管。 （4）注水泥固井 表层套管下完后，进行注水泥固井作业，通过固井设备，注入到套管与地层的环形空间去，把套管和地层固结在一起。 （5）候凝 2、二开钻进 二开钻进是指从表层套管内下入小一级的钻头往下钻进的过程。根据地质设计和地下情况，可以一直钻进到完钻井深，然后下入油层套管完井。 （1）二开前的准备工作 安装井控设备，放喷管线，试压，组合钻具。钻水泥塞，磨阻流环式浮箍、浮鞋；洗井到开钻水平。 二开钻进需要钻开地层、油层，在油气层中钻井要放喷、防漏、防塌、防斜等，预防井下复杂情况，保护好油气层。 （2)井口放喷器和配套的井控系统应符合钻井设计要求，压力等级应和地层压力匹配，放喷器芯子尺寸必须与井内钻具一致。 （3）井控设备的安装质量必须满足油气层安全钻进需要。 （4）钻具组合：钟摆钻具，钻头：PDC。 （5）钻进施工严格按照钻进设计执行，钻井参数主要包括：钻头类型及参数、钻井性能、钻进参数、水力参数；钻进参数主要包括：钻压、转速、排量、立管泵压；水力参数主要包括：上返速度、喷射速度、钻头压降、环空压耗、钻头水功率等。 （6）辅助工作：定点侧斜，处理钻井液，修理设备。 （7）钻进中应进行油气层压力监测工作，遇到钻速突然加快、防空、憋钻、跳钻、油气水显示等情况，应立即停钻循环观察，有外溢现象要关井观察。 （8）钻开油气层前，要提高钻井液密度至设计上限（加重泥浆）。 （9）钻开油气层要保护好油层，处理好钻井液，下钻速度要慢，防止压力激动导致井漏，上提钻柱不要过快，防止抽喷。 （10）钻开油气层要做好放喷演习，设专人观察溢流。 三、完钻 按钻井地质设计钻进到预计井深，留足口袋，处理钻井液，起钻准备电测。 四、电测 （1）微电极测井方法：主要用微电位和微梯度的差异划分渗透层。 （2）视电阻率测井方法：利用0.25米、0.45米短梯度视电阻率比值求渗透率及确定油层厚度；利用2.5米梯度和0.5米电位曲线划分油水层并进行测井的地层对比。 （3）自然电位测井方法：主要用于划分油水层及求地层水电阻率以及水泥值含量等。 （4）其它辅助测井方法：主要有井径、井斜等满足钻井工程需要和辅助测井解释。 （5）三侧向测井法：为解决如何求准地层真电阻率而提出的一种电流聚焦测井方法。主要用于解决厚层非均匀质和定性判断水淹层问题。 （6）声速测井法：用于解释油层水淹后孔隙度变化的孔隙度测井方法。 五、固井施工 （1）固井前准备 1）下套管就是为了使井内油气能够得到有效的开采，在钻完一口井后，用管线封隔地层并将油气层深处引导至地面的施工工程。 2）处理钻井液至固井要求。 （2）固井 固井就是向井内下入套管管柱，在套管柱与井壁的环形空间注入水泥浆进行封固，以在套管外壁和井壁之间形成坚固的水泥环，防止井壁垮塌；同时在套管内形成一个从地面至井下由钢管做成的油气通道的过程。 固井的目的： 1）封隔油、气水层，防止地层间流体相互窜流，保护生产层。 2）封隔严重漏失层或其它坍塌等复杂地层。 3）支撑套管和防止地下流体对套管的腐蚀。 （3）注水泥方式 1）常规注水泥方法。 2）双级或分级注水泥方法。 3）管外注水泥方法。 （4）常规注水泥方法工艺流程 循环洗井——停泵——卸循环接头——装水泥头——注隔离液——下胶塞入井——注水泥浆——上胶塞入井——注隔离液——碰压——试压——施工结束 六、声波变密度测井 声波变密度是评价钻井固井质量的基本数据，是油田开发射孔选层的基本依据之一，因此现场应用和评价工作极为重要，涉及到下步试油投产和措施提供条件，涉及到为今后油层压裂改造提供环境。 第五章 钻井油气层保护技术 在钻井过程中，钻井液、完井液是油气层打开时首先接触油气层的工作液，易对油气层造成损害。油气层一旦受到损害，欲恢复到原有的水平是相当困难的，费用也是相当昂贵的。因此，保护油气层的基本方针以预防为主。钻井过程中防止油气层损害是保护油气层系统工程的第一环节，其目的是交给试油或采油部门一口无损害或低损害的、固井质量优质的油气井。油气层损害具有累加性，钻井中对油气层的损害不仅影响油气层发现和油气井的初期产量，还会对今后各项作业损害油气层的程度以及作用效果带来影响。因此搞好钻井过程中的油气层保护工作，对提高勘探、开发经济效益至关重要。 一、钻井过程中造成油气层损害原因 在钻井过程中，大多数情况是采用正压差钻井，既钻井液液柱压力高于地层孔隙压力。这样，在钻开油气层时，在正压差的作用下，钻井液的固相进入油气层造成孔喉堵塞，其液相进入油气层与油气的岩石和流体作用，破坏油气层原有的平衡，从而诱发油气层潜在损害因素，造成渗透率下降。钻井过程中油气层损害原因可以归纳为以下几个方面。 1、钻井液中固相颗粒堵塞油气层 2、钻井液滤液与油气层岩石不配伍引起的损害 3、钻井液滤液与油气层流体不配伍引起的损害 4、油相渗透率变化引起的损害 5、正压差急剧造成油气损害 6、钻井过程中影响油气层损害程度的工程因素 7、油气层浸泡时间对储层损害 8、环空返速对储层损害 9、钻井液性能对储层损害 二、保护油气层的钻井工艺技术 钻开油气层钻井液不仅要满足安全、快速、优质、高效的钻井施工需要，而且要满足保护油气层的技术要求。通过多年的研究，可归纳以下几个方面： 1、采取近平衡或欠平衡压力钻井。 2、合理降低钻井液密度，满足不同压力油气层钻井。 3、采用优质钻井液体系，降低钻井液中固相颗粒对油气层的损害。 4、降低油气层裸眼浸泡时间。 5、搞好井控、防止井喷、井漏等对油气层的损害。 6、采取有效的钻关措施，降低油层的层间压差。 第六章 大庆钻井新技术 一、水平井 （一）、水平井钻井目的 1、实施低渗透砂岩油藏水平井钻井完井技术研究 2、利用水平井技术开采剩余油可行性研究 （二）、井眼轨迹控制技术 1、第一造斜段控制工艺；2、第一稳斜段控制工艺；3、第二造斜段控制工艺；4、探油顶与着陆控制工艺 油顶及工具造斜率两个不确定性及测量信息滞后，对薄油层准确探油顶、着陆有较大难度。为确保能准确探明油顶深度和油中位置，保证井眼轨迹准确着陆进靶，提出了安全着陆法。具体方案是从整个轨道的第二造斜段起，以中半径造斜率增斜钻进到某一井斜（称探油顶井斜）,此时钻头必须位于预定油顶上方的某一高度，留出地质误差可能造成的油顶位置超前钻遇的提前量，随后进行稳斜探油顶，直到确认油顶深度和油中位置之后，然后第二次增斜着陆进靶。 在水平段应用单弯螺杆钻具配合PDC钻头钻进显著地提高了机械钻速和井眼轨道控制精度。这是因为导向钻具能以滑移和转盘转两种方式钻进，根据MWD信息，及时改变钻进方式，降低轨迹波动幅度。 （三）、水平井完井工艺 水平井测井采用自行研制的CSU测井装备配套的钻杆输送式水平井测井仪器下井工具；采用悬挂式尾管完井法。 二、侧钻水平井钻井技术 大庆油田在“九五”期间承担了国家重点科技攻关项目”高含水后期侧钻水平井钻采配套技术”这一课题，共完成了两口套管开窗侧钻水平井，即高160-侧平38井、金侧平6井。 1、​ 侧钻井实施情况 高160-侧平38井是大庆第一口中曲率半径侧钻水平井，目的层剩余油厚度3.5m，考虑地质部门提供的油层垂深误差，设计靶区高度为1m，设计水平段长80m，最大井斜角88.1度。 该井段铣套管长度18m（977m995m）；造斜点深977.6m；完钻井深1182.88m;实钻水平段长82m；最大井斜角90.3度；着陆点靶前距70.12m；着陆点在靶线以上0.1m，水平段终点在靶线以上0.61m；整个水平段波动幅度为靶线上0.61m，靶线下0.29m。 由以上数据可以看出，井眼轨迹控制精度相当高，水平段在1m高的靶区内延伸82m,且波动范围仅为0.611.29m。 三、阶梯式水平井 所谓阶梯式水平是水平井也就是多目标水平井， 水平井完成第一个水平靶区后，通过降斜、稳 斜、增斜，或是通过降斜、增斜、稳斜进入第 二个水平靶区。 该项技术这要适用于开发具有夹层的多个 连续薄油层，断区块的油层等复杂的油气田， 它可显著地增加产量，大幅度地提高勘探开发 综合经济效益。 四、欠平衡钻井 1、欠平衡定义 我国几个进行过欠平衡钻井的油田认为：在钻井过程中钻井液柱压力低于地层压力，使产层的流体有控制地进入井筒并将其循环到地面，这一钻井技术称欠平衡钻井。 2、欠平衡钻井的优点及不足 欠平衡钻井优点 1）明显减少对产层的损害，有效保护油气层，从而提高油气井的产量。 2）有利于及时发现低压低渗油气层，为勘探开发整体方案提供准确依据。 3）大幅度提高机械钻速，延长钻头使用寿命，从而缩短钻井周期，减少作业及相关费用。 4）有效地控制漏失，并减少和避免压差卡钻等井下复杂情况的发生。 5）减少或免去油层改造等作业措施及昂贵的费用。 欠平衡钻井存在的不足 欠平衡钻井有优点，但也存在不足，一是钻井成本高（因为钻井设备多，钻井液费用高）；二是不安全因素多（井喷、井塌）；三是有污染更大的机遇（因储层无泥饼，压井难于掌握）。