深井超深井钻井技术

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1、深井、超深井钻井技术(一)90年代以来，国内外深井、超深井钻井技术的发展方向和趋势深井、超深井钻井技术是一个国家综合钻井技术水平高低的标志之一。深井钻井技术发展方向是围绕加快钻井速度这一目标，进行深井配套技术、工具的研究，主要包括：钻机、钻头、井下工具、钻井泥浆等方面。深井钻井技术将向深水平井钻井技术发展。在国外已完成的深井中，大约有一半的井是探井。井深已从4500m提高到现在的12000m，世界纪录是苏联科拉半岛上的SG-3井，井深为12200m。目前，美国、前苏联、德国的超深井钻井技术装备和综合技术处于国际领先地位，其中美国是世界上钻深井历史最长

2、、工作量最大和技术水平最高的国家。近年来，国外深井钻井技术发展主要集中在钻机、钻头、井下工具、钻井泥浆等方面。深井钻机功率大、性能好、自动化程度高、配套设备性能可靠，从而在装备上为快速打好深井提供了物质上的准备。钻头质量好，品种全，选型合理，可获得钻头耗用数少、钻井进尺多、钻井速度快的好效果。钻井液具有良好的热稳定性、润滑性和剪切稀释特性、固相含量低、高压失水量低、可抗各种可溶性盐类和酸性气的污染。另外，运用井下动力钻具提高钻速、井身结构设计灵活、高强度钻杆等工具配套齐全，使得国外深井钻井速度快、事故少、成本低。90年代，美国在复杂地质条件下所钻成的

3、5口7500m左右的深探井，其完井周期最短的不到1年，最长的不超过2年。目前，北海地区测量井深8000m左右的大位移井，其钻井周期一般只是90d左右。如钻一口5000m的井，平均使用钻头15～20只，钻井周期约需45～70d：6000m的井用45～70只钻头，约125～150d；7000m的井用60～70只钻头，约175～200d。美国的深井平均单井成本要比世界其他地区的少40％～50％，其钻井技术特点如表4-1所示。转速高钻压大泵压比水功率功率大钻头少进尺多250～400r/min12¼″40～50t；8½″25～30t一般泵压24.5～28MPa

4、5000～6000m4000～4500hp，2台1600hp的泥浆泵，1台1200hp的泥浆泵纯钻占总时间的60%～70%表4-1　美国钻井主要技术数据归纳起来说，深井快速钻井技术国外一般从三个方面考虑：选择大功率、高性能、自动化程度高的钻机，选用先进的钻头，采用其他先进设备和井下工具，装备上要有优势；在工艺上实施实时监控，优化钻井参数，用优质钻井液进行平衡或近平衡钻井，实现科学化钻井作业；加强管理，尽量减少钻井事故。近些年来随着我国东西部向深层勘探开发步伐的加快，深井钻井数量日趋增多，深井钻井已成为我国油气勘探开发的重要组成部分。截止到目前为止，我

5、国已累计完成深井930多口，超深井50多口。其中1991～1997年，共完成深井825口，平均井深4757.86m，平均钻井周期188d，平均机械钻速2.79m/h，平均单井消耗钻头32.24只。通过大量的深井钻井实践，我国深井钻井技术水平有了较大的提高，主要围绕提高深井机械钻速进行研究，如合理优选PDC钻头；实施近平衡钻井；优选水力参数及机械参数等，取得很好的成效。其中塔里木盆地的深井钻井速度提高最快，表明我国一些深井技术指标已接近国际先进水平，这是因为研究解决了一些主要问题，如搞好全井设计，优选钻井参数，特别是选好上部大井眼段的参数，研究和改进钻

6、井液的性能使井壁稳定，摸索出了一套解决岩盐层和高压盐水层的钻井液体系，推广高效能钻头的使用。新疆塔里木、吐哈等油田与DBS等钻头公司合作，针对其不同地层岩石特性优选专用高效能钻头，形成了不同地层钻头系列组合，大大地提高了深井钻进速度。(二)主要技术发展应用情况1.国外主要技术发展应用情况(1)深井钻井模拟技术美国、英国等钻井技术发达国家都有全尺寸深井钻井模拟试验室，可以模拟5000m以上井深的温度场和压力场，并用1:l的钻井设备进行模拟实钻。其数据信息可准确表现深井钻井实况，以在实钻中采取正确的钻井技术，验证工艺及工具的效果和可靠性，减少投资，提高钻

7、井效率。(2)复杂深井、超深井采用的套管柱程序(表4-2)　地区及井号套　管　柱　程　序 美加利福尼亚934-29R井 914.4+560.4+508+406.4+273.1+196.9(尾管)+127(尾管) 沙特阿拉伯Khuff井 914.4+762+609.6+473.1+339.7+244.5+177.8(尾管)+114.3(尾管) 美得克萨斯NPI960-L1井 1219.2+914.4+560.4+473.1+355.6+273.1(尾管)+228.6裸眼完井 美怀俄明州Bighoml-5井 762+508+406.4+301.6+250

8、.8(尾管)+196.9(尾管)+139.7(尾管) 美阿克拉何马州DanvilleA1井 762+609.