深井超深井钻井技术.doc

深井超深井钻井技术TOC\o"1-1"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc"第一节概述PAGEREF_Toc\h1HYPERLINK\l"_Toc"第二节地层孔隙压力评估技术PAGEREF_Toc\h2HYPERLINK\l"_Toc"第三节井身构造及套管柱优化设计PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"第四节防斜打快理论和技术PAGEREF_Toc\h9HYPERLINK\l"_Toc"第五节地层抗钻特性评价与钻头选型技术PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l"_Toc"第六节井壁稳定技术PAGEREF_Toc\h18HYPERLINK\l"_Toc"第七节钻井液技术PAGEREF_Toc\h23HYPERLINK\l"_Toc"第八节固井技术PAGEREF_Toc\h27HYPERLINK\l"_Toc"第九节深井测试和录井技术PAGEREF_Toc\h31第一节概述对于油气井而言，深井是指完钻井深为4500～6000米的井；超深井是指完钻井深为6000米以上的井。深井、超深井钻井技术，是勘探和开发深部油气等资源的必不可少的核心技术。在国内，深井、超深井比较集中的陆上地区涉及塔里木、准噶尔、四川等盆地。实践证明，由于地质状况复杂（诸如山前构造、高陡构造、难钻地层、多压力系统及不稳定岩层等，有些地层也存在高温高压效应），国内在这些地区（或其他类似地区）的深井、超深井钻井工程遇到许多困难，体现为井下复杂与事故频繁，建井周期长，工程费用高，从而极大地阻碍了勘探开发的步伐，增长了勘探开发的直接成本。在“八五”末期，虽然国内在3000m以内的油气井钻井方面已接近国际80年代末的技术水平，但当井深超过4000m时，国内的钻井技术与国外先进水平相比仍有较大差距。美国5000m左右的油气井钻井周期约为90天，5500m左右约为110天，6000m左右约为140天，6500~7000m约为5~7月。然而，国内深井平均钻井周期约为210天左右，特别是在对付复杂深井超深井工程方面的钻井能力和水平比较低，没有形成一整套与之相适应的深井超深井钻井技术。为了尽快适应国内西部深层油气资源勘探开发工程的迫切需要，在“八五”初步研究的基本上，中国石油天然气集团公司将“复杂地层条件下深井超深井钻井技术研究”列为“九五”重大科技工程项目之一（项目编号：960024），调动全国的优势科研力量开展大规模攻关研究，试图使塔里木、准葛尔、四川等盆地的深井超深井钻井技术水平有较大提高，基本满足这些地区深部油气资源高效钻探与开采的技术需求。通过五年多的持续攻关研究，该项目攻关集团攻克了不同地质条件下深井超深井钻井技术的许多难题，有力地推动了国内复杂地质条件下深井超深井钻井技术的发展，获得了丰硕的理论和技术研究成果（通过专家验收评价），可概括如下：1．项目共完毕深井超深井91口，其中，由塔里木攻关集团完毕一口国内最深的超深井（塔参1井），完钻井深7200米，完毕6000米以上的超深井6口，4500-6000米的深井85口。各攻关集团完毕的深井超深井数量分别为：塔里木攻关集团26口，准葛尔攻关集团45口，四川攻关集团12口，塔西南攻关集团3口，科探井攻关集团5口。与“八五”期间相比平均机械钻速提高20~40%；平均钻井周期缩短26.7%~40%，井下复杂和事故时率分别减少26%和17%。直接经济效益4.116亿元，投入与产出比高达1：5.92。2．项目共进行了5个课题（涉及31个专项）的研究工作，获得了一系列研究成果，在如下技术方面有重大突破：钻前地层压力与井壁稳定预测，井身不稳定性剖面的建立及套管柱强度设计，高效钻头、井下动力钻具提高机械钻速，高陡构造井眼轨迹预测及防斜打快理论和技术，“三高一抗”和高密度甲酸盐系列聚合物钻井液体系及配套技术，高密度（2.6g/cm3）、低密度（1.31.5g/cm3）、塑性水泥及深井小间隙固井工艺技术，漏层位置测定及防漏堵漏技术，现场混配水泥浆循环喷射搅拌式水泥浆批量混合器，轻便顶驱、盘式刹车、105MPa液压防喷器等配套装备，涡轮及减速涡轮钻具、液动冲击器、防磨接头、堵漏波纹管、自动自锁套管浮箍、随位自动脱挂尾管悬挂器等配套工具，溢流初期监测、固井施工监测、60MPa漏层位置测定等仪器，并形成了配套工艺技术。3．项目共开发新产品55项，提出新措施、新技术及新工艺合计47项，开发出专用计算软件30套，研制新材料12种及新的设备和工具9套，获国家专利18项，刊登研究论文百余篇。项目开发的工具与设备弥补了国内空白。实践证明，这些成果可以在国内各油田大规模推广应用，对国内山前构造等复杂地质