完井工具安全阀现状页岩气钻完井技术现状及难点分析

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1、完井工具安全阀现状页岩气钻完井技术现状及难点分析导读:就爱阅读网友为您分享以下“页岩气钻完井技术现状及难点分析”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to.com的支持！页岩气钻完井技术现状及难点分析时间:2011-05-0108:46来源:天然气工业作者:崔思华等点击：502次简洁版崔思华1，2班凡生3袁光杰31•中国石油大学（北京）2•中国石油勘探开发研究院廊坊分院3•中国石油集团钻井工程技术研究院崔思华等•页岩气钻完井技术现状及难点分析•天然气工业,2011,31(4)：摘要页岩气勘探开发在中国刚刚起步，缺乏相关技术经验。为此，介绍了国外页岩气钻完井技术现

2、状及最新进展。国外页岩气开发先后经历了直井、单支水平井、多分支水平井、丛式井.丛式水平井钻井(PAD水平井)的发展历程；目前水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式，页岩气水平井钻井要考虑其成本，垂直井段的深度不超过3000m,水平井段的长度介于500〜2500m；PAD水平井钻井利用一个钻井平台作为钻井点，先后钻多口水平井，可以降低成本、节约时间，是比较新的页岩气钻井技术；页岩气固井主要采用泡沫水泥固井技术，完井方式以套管固井后射孔完井为主。在综合分析国外页岩气钻完井技术及钻完井难点基础上，指出国内页岩气钻井应着力解决在保持井壁稳定、事故预防、钻井成本降低.配套仪

3、器研发和钻井液配方优选等方面存在的一些问题。关键词页岩气钻井技术现状及难点水平井欠平衡钻井固井完井钻井液配方页岩气是以多种相态存在、主体上富集于泥页岩（部分粉砂岩）地层中的天然气聚集，页岩气具有储量大、生产周期长等特点，全世界页岩气资源量约为456x1012m3o目前美国已经在密歇根.印第安纳等多个盆地实现了页岩气的商业开采。页岩气藏的储层一般呈低孔隙度、低渗透率的物性特征，气流的阻力比常规天然气大，采收率比常规天然气低，一般需要实施储层压裂改造才能开采出来[1-2],页岩气开发的成本也就相对增加了。因此，为了获得较高的收益率，需要加快钻井速度，提高单井产能，延

4、长开采期限[3]。1页岩气钻井发展历程美国在页岩气开发方面走在了世界的前列，已进入页岩气开发的快速发展阶段，其页岩气产量已占到美国天然气总产量的相当份额；加拿大商业开采还处于起步阶段，1998年底开始页岩气商业开采，2008年的日产量超过2.3x106m3；而欧洲才刚刚起步。自从美国1821年完钻世界上第一口页岩气井以来[4],页岩气钻井先后经历了直井、单支水平井、多分支水平井、丛式井、PAD水平井钻井（丛式水平井）的发展历程。直井主要目的用于试验，了解页岩气藏特性，获得钻井、压裂和投产经验，并优化水平井钻井方案，2002年以前，直井是美国页岩气开发的主要钻井方

5、式；水平井主要用于生产，可以获得更大的储层泄流面积，得到更高的天然气产量，随着2002年Devon能源公司7口Barnett页岩气实验水平井取得了巨大成功[5-7],水平井已然成为页岩气开发的主要钻井方式；PAD水平井钻井是利用一个钻井平台作为钻井点钻多口水平井，可以降低成本、节约时间，是比较新的页岩气钻井技术。2钻井工艺技术水平井是页岩气藏成功开发的关键因素，水平井的推广应用加速了页岩气的开发进程。在页岩气层钻水平井，可以获得更大的储层泄流面积，更高的天然气产量。根据美国页岩气开发的经验，水平井的日均产气量及最终产气量是垂直井的3〜5倍，产气速率则提高10倍，

6、而水平井的成本则仅为垂直井的25%〜50%。外在页岩气水平井钻完井中主要采用的相关技术有［8］：①旋转导向技术，用于地层引导和地层评价，确保目标区内钻井；②随钻测井技术(LWD)和随钻测量技术(MWD),用于水平井精确定位、地层评价，引导中靶地质目标；③控压或欠平衡钻井技术，用于防漏.提高钻速和储层保护，采用空气作循环介质在页岩中钻进；④泡沫固井技术，用于解决低压易漏长封固水平段固井质量，套管开窗侧钻水平井技术，降低增产措施的技术难度；⑤有机和无机盐复合防膨技术，确保井壁的稳定性［9］。另外，页岩气水平井钻井要考虑其成本，垂直井段的深度不超过3000m,水平井段

7、的长度介于500〜2500m。考虑到钻井完成后，页岩气开发要进行人工压裂，水平井延伸方位要垂直地层最大应力方向，这样才能保证能沿着地层最大应力方向进行压裂。欠平衡钻井时，人们有意识地在裸眼井段使井筒压力低于地层压力，当钻遇渗透性地层时，地层流体会不断流入井筒并循环到地面加以控制，页岩气用空气作循环介质在暗色页岩中钻进，可依据演化模式预测暗色页岩对扩散相天然气封闭的能力，以指导页岩气藏勘探，提高勘探开发水平。另外,在页岩气水平井钻井中，采用欠平衡钻井技术，实施负压钻井，能够避免损害储层。美国肯德基州派克县的派克31井是泥盆系页岩气井，1986年8月完钻，完钻井深1

8、330m,在井深809m