钻井提速技术现状及发展趋势

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1、钻井提速技术现状及发展趋势进一步提高速度是勘探开发对钻井的要求，以最少的投入获得最大的回报是企业作为赢利性经济组织所追求的目标，作为必须以效益来支撑企业可持续发展的钻井施工单位，要实现钻井成本节约，达到利润最大化，就必须要通过钻井提速的方式来实现——即提速增效。建井周期可以分为三个部分，即理论上最好的情况，通常损失时间和不可预见损失时间。其中损失时间部分是可以减少的时间，而要实现理论上最好的情况，需要采取各种提速措施。综合分析影响钻井过程中影响钻井速度的因素，需要提速的井段主要有：上部大尺寸钻头井段、中上部易斜井段、高密度泥浆井段和中深层硬地层井段。1目前已经在钻井现场得到

2、应用并取得较好效果的钻井提速措施有：1）优化井身结构提速2）气体钻井提速四川油田近几年在龙岗等地区全面推广气体钻井技术，共应用近200井次，总进尺达20万米左右，提速效果十分显著，已发展成为四川盆地深井提速的主导技术。大庆油田针对徐深地区，开展了气体钻井攻关试验。2006年-2008年共进行了18口井气体钻井试验，累计气体钻井进尺12420.13m，平均机械钻速7.22m/h，与常规钻井方式相比，钻速平均提高4.8倍，平均每口井缩短钻进周期11.9d，平均每口井节约钻头4.1只。3）垂直钻井提速2004年，在塔里木库车山前等地区开展垂直钻井应用，取得了显著效果，克拉2地区与

3、迪那地区不仅钻井速度平均提高了3-4倍，而且从根本上遏制了山前井套管磨破的问题。中石油钻井院、西部钻探新疆钻井院、渤海钻探华北钻井院也都研制了国产垂直钻井系统。4）高压喷射钻井提速（1）使用水力脉冲发生器：水力脉冲发生器安装于钻头上部,将流体的扰动作用和自振空化效应耦合，使进入钻头的常规连续流动调制成振动脉冲流动，钻头喷嘴出口成脉冲空化射流，辅助破碎井底岩石。（2）超高压喷射钻井技术地面超高压喷射钻井：美国20世纪70年代初，地面将泥浆增压至69~103MPa，5口3000m左右井试验，钻速为21~85m/h，是常规钻速2～3倍。受装备限制该技术未商业应用。井底增压超高压喷

4、射钻井：钻井时，由泥浆泵供给压力为18~25MPa泥浆，经钻柱进入井底增压泵，把不到1升/秒的泥浆增到70MPa左右的超高压并从小（高压）喷嘴喷出，用水力在井底切出环形槽，最终实现水力与机械联合破岩。新疆莫深1井应用国产9000米钻机和顶驱创造了多项深井新纪录。该井设计周期521天，钻井周期378天，实钻比设计提前143天。莫深1井二开期间钻井泵压达到28MPa以上，三开与四开泵压达到33MPa以上。三开井段在井眼尺寸从常规的8-1/2²提高到12-1/4²情况下机械钻速比同地区邻井提高48%，比设计提高89%。5）个性化设计和优选钻头提速大庆海塔盆地推广应用了PDC钻头，

5、钻井周期明显缩短了约25%，钻头用量减少13%。2钻井提速新措施1）NDS技术无风险钻井系统（NoDrillingSurprise，简称NDS）由斯伦贝谢公司研发，通过钻前建立地质力学模型，钻井过程中通过实时监测数据及时修正模型，从而及时发现井下风险，及时采取措施，预防复杂与事故的发生。钻后再完善地质力学模型，指导后续井钻井设计与施工。NDS技术提高了对井下状况的判断，可以实现以下目标：井眼稳定性控制，孔隙压力控制、漏失控制、井眼摩阻控制、套管柱合理化。从而避免了很多钻井复杂问题，实现快速安全的钻井。NDS塔里木油田DN204井应用斯仑贝谢公司的NDS技术，大大降低了泥浆漏

6、失，降低了钻井复杂和风险，缩短了钻井周期，提高了钻井安全水平。新疆油田在霍003井三开井段应用NDS技术，更正了对井下复杂机理的认识，提高了该地区钻井技术水平。应用NDS技术，合理选择钻井液密度是减少井下复杂、控制井漏的最佳手段2）控压钻井（MPD）控压钻井是通过欠平衡等井口、井下特殊装备工具，实现相对常规钻井而言对井筒压力更精确控制的技术。该技术对于窄密度窗口、压力系统复杂等都具有非常重要的意义。塔里木油田在TZ62-10H、TZ62-13H、TZ62-11H三口井实施控压钻井完全避免了井漏的发生，对比没有实施控压钻井的塔中72、塔中721、TZ62-7H和TZ62-6H

7、等井来说，减少了复杂情况及处理时间，对钻井提速具有很重要的意义。3）提高钻速的钻井液技术特点：（1）改变润湿、降低表面张力（2）防止钻屑吸附钻具（泥包）（3）瞬间大幅度降低岩石强度青海、吐哈油田、华北、塔里木、新疆及海塔等油田的30口井现场试验结果表明，能够提高机械钻速达16%以上，提高机械钻速效果显著。4）颗粒冲击钻井（PID）技术通过钻头喷嘴给高密度的颗粒加速，利用颗粒作为原始的切削机械，使水力能量能发挥更有效的作用。系统组成：（1）PID钻头（2）微粒加工与注射系统PIS（3）微粒回收系统PPS实验情况：（1