第一篇：6勝利油田鉆井技術現狀及發展方向

勝利油田鉆井技術現狀及發展方向

勝利石油管理局石油工程技術管理處

張桂林

摘要：本文對勝利油田發現以來鉆井技術的發展情況進行了較為系統的回顧，包括1956年華北地區第一口井——華1井到2004年底鉆井主要指標統計分析、鉆井技術發展變化情況等；對目前勝利鉆井十個方面的先進技術進行了客觀的分析，對目前的技術水平進行了客觀定位；指出了勝利鉆井技術十個方面的重點發展方向和“十一五”期間要達到的目標。

關鍵詞：勝利油田

鉆井技術

發展經歷

技術現狀

發展方向

近期目標

作者簡介：張桂林，1959年生。1981年7月畢業于勝利石油學校鉆井專業，石油大學函授本科學歷。現任勝利石油管理局石油工程技術管理處主任工程師，高級工程師。

聯系電話：0546-8555165，*** 勝利油田發現于1961年4月16日完成試油的華8井（日產原油8.1噸）。1964年1月25日，中央批準了《關于組織華北石油勘探會戰的報告》。1964年6月，石油工業部華北石油勘探會戰指揮部成立（簡稱“九二三”廠又稱勝利油田），勝利鉆井也進入了大發展時期。

經過40多年鉆井的實踐，勝利鉆井隊伍不斷壯大、裝備水平不斷提高、管理水平不斷邁上新臺階、技術水平保持了國內領先并在一些關鍵技術方面達到了國際先進水平。在鉆井技術不斷進步的同時，勘探開發也不斷提出新的要求，施工區域不斷擴大，鉆井難度不斷增加，面臨的市場競爭和技術挑戰形勢也越來越嚴峻，勝利鉆井必須不斷追求新的技術突破和整體水平的提高，才能發揮應有的作用，鞏固應有的地位。

一、勝利鉆井技術發展簡要回顧

自1956年鉆探華北第一口基準井——華1井到“九五”末，45年間勝利油區共鉆各種類型井3.45×104口，進尺7468×104m，平均井深2165m。其中完成定向井、叢式井5415口，水平井166口。滿足了勝利油田“石油地質大觀園”復雜地質條件的要求，取得了一個個重大技術突破，保持了國內技術領先地位。

勝利油田成立以前，1956～1963年在華北地區共開鉆35口，交井26口，鉆井進尺79779m。在東營油區發現了東辛、勝坨兩個油田。

勝利油田成立后的“二五”、“三五”期間，勝利鉆井處于發現和會戰初期。當時主要配套使用原蘇聯鉆機和羅馬鉆機、刮刀鉆頭和普通（非密封）牙輪鉆頭、采用重鉆壓大排量鉆井方式、鐵鉻鹽泥漿體系、地面土池泥漿循環系統，主要依靠 “丟棄恐斜癥，勇敢打直井”一些基本的技術口號，打成了勝利油田的一批淺到中深井，形成了勝利油田的勘探開發大局面。1969年7月28日完井的東風1井，完鉆深度4400m，是當時國內第二口超過4000m的深井。

“四五”期間，是勝利油田會戰持續發展時期。1974年開展了噴射鉆井試驗，鉆井速度有了明顯提高。1971年6月12日完井的東風2井，完鉆深度達到了5006m，實現了深井鉆井的新突破。1973年12月22日，3252鉆井隊以356天5小時鉆井105口，進尺151420m，實現了“班上千，月上萬，一年打井十五萬”的目標，創造了全國鉆井新紀錄。

“五五”期間，隨著對外技術交流的不斷擴大，鉆井技術開始由傳統方式向新技術方向轉變。推廣應用了“噴射鉆井、優質輕泥漿、高效鉆頭”三大技術，形成了噴射鉆井為核心的配套技術，鉆井速度顯著提高。1976年6月14日，32358鉆井隊在萊38—15井用油田產噴射式刮刀鉆頭創班進尺1423m、鉆頭進尺2576.84m的新紀錄，打破了美國魚尾鉆頭進尺2527.70m的世界記錄。1978年開展了20～22MPa噴射鉆井工藝技術研究并試驗成功，3252鉆井隊在義76—1井打出了日進尺1983.70m、24小時58分上雙千的指標，創造了10項全國新紀錄。1980年，6061鉆井隊在青海旱2井鉆達井深6000m，創出了油田和柴達木盆地深井鉆井紀錄。

1978年，開始了海上勘探鉆井，至1980年在海上鉆井5口。

“六五”期間是噴射鉆井技術和優選參數鉆井技術研究與推廣的重要時期，鉆井總體水平顯著提高。同時，深井鉆井也取得了新突破。1982年9月6日完井的樁古6井，完鉆深度5456m，1983年12月5日完井的新東風10井，完鉆深度5344m，實現了東營地區深井鉆井突破。并且在距原井300m完成了永69—11井定向救援井，將失控井噴68天的永69—1井制服，是勝利油田定向井技術水平提高的重要標志。這一時期海洋鉆井7口。

“七五”期間，重點進行了定向井、叢式井鉆井攻關研究并形成了配套技術，勝利鉆井技術國內領先地位得到了鞏固。1986年2月17日，勝利油田第一口“聰明井”——辛11—74井完鉆，鉆穿油層15層58.7m，油水同層11層72m，含油水層3層18.2m。1988年8月26日，60105鉆井隊完成的樁310井，完鉆井深3456m，垂深2581.58m，最大井斜59°，井底位移1905m，創造了國內同類井水平位移最新紀錄。同年10月22日由4552鉆井隊完成的樁1—17井，完鉆井深2611m，垂深1660m，井底位移1695m，垂位比1:1.02，創出了全國紀錄。

這一時期也是勝利鉆井大發展的重要時期，先后組織了孤東油田、渤南油田、中央隆起帶、濱純等區域的開發會戰，鉆井技術指標大幅度提高。在塔里木地區完井兩口，平均井深4952m。海上鉆井進入了全面發展時期，期間共鉆井25口。

“八五”期間，重點開展了水平井鉆井攻關研究與應用工作，并形成了配套技術。1991年開始進行水平井鉆井試驗，第一口水平井——埕科1井水平段長度505.13m、穿過19個油層，收到了良好效果。到1995年6月項目鑒定時共完成水平井30口，完成井數量占當時國內總數的63.83%，包括四口水平探井，創出了當時國內水平段最長901.43m等多項記錄，形成了水平井鉆井配套技術。這一時期完成最深的水平井是樊15—平1井，完鉆斜深3380m，垂深2940.35m；造斜率最高的井是水平4井，完鉆井深2347.25m，垂深1957.98m，平均造斜率達到了13.89°/30m；國內第一口三維繞障水平井——單2—平1井，井深1520m，井斜85.7°，水平位移477m。

在外部市場深井鉆井中也不斷取得新突破，在新疆地區鉆井48口，其中超深井5口，YH5井完鉆井深6400m。1991年12月17日，60160鉆井隊用315天13小時30分完成鉆井進尺2.27萬米，實現了總公司領導提出的5000m深井年五開四完、進尺超過兩萬米的目標。海洋鉆井不斷發展，期間鉆井68口。

“九五”期間，鉆井工作量顯著減少，油田內部鉆井進尺為“七五”的65.92%，為“八五”的74.93%。這一時期重點攻關推廣了短半徑側鉆水平井，并形成了配套技術。期間在油田內部完成側鉆水平井12口，有10口為短半徑水平井。其中，完成的義118—28側平1井，完鉆井深3337.42m，最大井斜89.8°，平均造斜率達1.39°/m；97年11月在塔里木油田完成的開窗側鉆水平井STM4—C2，側鉆點深度4426.53m；2003年7月超深探井庫1井套管開窗側鉆，側鉆點達到6335m。1996年3月10日完成套管開窗側鉆水平井草20—12—側平13井，是國內第一口側鉆水平井。并先后完成了雙井聯通水平井、重力輔助泄油水平井、大位移水平井、多目標階梯式水平井等，取得了特殊工藝井鉆井技術的新突破。

在新疆地區鉆井49口，其中超深井3口，YK1井完鉆井深6406m。海洋鉆井202口。“十五”以來，針對勘探開發提出的新要求，勝利鉆井技術進入了新的發展時期。以欠平衡壓力鉆井、大位移井鉆井、分支井鉆井、深井鉆井為代表的鉆井技術取得了新的突破，總體水平有了顯著提高。到2004年底，水平井鉆井完成445口，欠平衡壓力鉆井及技術服務完成79口（油田內、外部），大位移井攻關試驗2口，分支井現場試驗應用3口，深井鉆井技術完成了研究試驗內容，超薄油層水平井鉆井技術、固井技術、泥漿技術、膨脹管技術、套管鉆井技術等方面也取得了新的突破與進展。期間在塔里木地區鉆井67口，平均井深5456.82m。其中超深井8口，哈得17井完鉆井深6750m。

經過40多年的發展，特別是“四五”以來鉆井技術的不斷攻關研究與推廣應用，勝利鉆井技術進入了科學發展的新階段，為進一步發展打下了堅實基礎。

二、勝利油田鉆井技術現狀

進入“十五”以來，針對勘探開發的新要求，進一步立項攻關了多項新技術并形成了成熟配套技術，關鍵技術達到了世界先進。目前，勝利鉆井已經成為具有鉆井科研攻關、鉆井設計、鉆井施工、鉆井工程技術服務、鉆井技術培訓等多方面優勢于一體的綜合配套能力國內先進的鉆井系統。

1、定向井、叢式井鉆井技術

定向井、叢式井鉆井技術于1973年開始進行現場試驗，當時采用了渦輪鉆具、彎接頭和氫氟酸測斜儀，施工效率和精度較低。1983年引進美國單、多點磁性照相測斜儀、螺桿動力鉆具，促進了定向井技術的快速發展。1985年與美國公司合作完成了GB1—1和GB1—2兩口高難度深井定向井施工，開創了定向井技術發展的新時期。1986年成立了定向井專業服務公司后，勝利定向井技術開始了全面攻關研究與推廣應用工作，并在“七五”期間形成了配套技術。定向井鉆井所占比重逐年增加，鉆井速度逐年提高。2004年，定向井鉆井口數和進尺分別占總數的50.06%和50.13%，平均機械鉆速20.36m/h。

叢式井技術的攻關與應用，代表著定向井總體技術水平狀況。

河50叢式井組1989年5月25日建成，井組面積0.042km2，由42口定向井組成，平均井深2962m，平均水平位移611.40m，平均井斜角30.55°，是全國鉆井口數最多、面積最大的陸地平臺，創造了7項全國定向井紀錄。該工程被國家科委定為“七五”期間重點攻關工程。在該平臺施工中完成了較大位移定向井、三維繞障定向井、井間防碰鉆井等工藝技術，創出了當時國內鉆井最高水平。

2004年月5日完成的樁139叢式井組，在70.13°扇面內由淺海人工平臺向海上深水區鉆井27口（其中兩口水平井），平均井深2189.93m，平均水平位移1157.69m，實現了海油陸采，取得了顯著的開發效益。

海洋鉆井公司施工的埕島西A井組，設計22口井，已完成20口，井間距離為1.524×1.829m（5×6ft），通過科學設計、精心施工、嚴格控制井身軌跡，在鉆井速度、鉆井質量、鉆井安全等方面都取得了良好效果。

2、水平井鉆井技術

勝利油田于1991年開始進行水平井鉆井研究試驗，“八五”期間形成了配套技術。經過“八五”攻關、“九五”攻關與推廣以及“十五”以來水平井技術的進一步發展，勝利油田完成了十六種類型的水平井鉆井設計與施工技術，技術水平保持了國內領先。

進入“十五”以后，重點突出了深層水平井、薄油層水平井、大位移水平井、多井聯合開發水平井等方面的關鍵技術，取得了重大進展。2003年10月25日在孤島油田完成孤平1井，水平段長度達到1054.15m，是目前國內陸地第一的水平；97年6月5日完成的解放128井，垂深達到5341.76m，井深達到5750.30m。2003年3月完成的東河1—平2井，井深6476m，水平段400m，創出國內水平井垂深、井深最深記錄。

目前，勝利油田已經達到了“水平井口口井上LWD（FEWD）、定向井口口井上MWD”的配套技術水平，鉆井數量年年都有增加。到2004年底，勝利油田已完成水平井鉆井和技術服務662口，其中油田內部445口，油田外部217口。

（1）超簿油層地質導向水平井技術

在“九五”引進FEWD隨鉆地質評價系統進行研究應用的基礎上，“十五”以來應用范圍迅速擴大。到2004年底，勝利油田使用FEWD、LWD完成薄油層水平井鉆井127口，使難動用儲量油藏得到了有效開發，推動了水平井技術的發展。營31斷塊是勝利油田的薄油層區塊，2001年應用MWD+FEWD完成了兩口井，營31—平2井油層厚度僅有0.9m。王53區塊，目的層沙二段油層厚度1～3m，通過應用FEWD技術鉆水平井7口，初產單井達到35t/d以上，是全部應用水平井技術開發的超薄油層區塊。

在薄油層水平井施工中創出了多項高指標：卡塔爾國薄層水平井DK—586井，水平段長度1635m；最深的薄層水平井HD1—8井，油層深度5551m；國內第一口階梯式薄層水平井臨2—平1井；國內第一口弧形薄層水平井營93—平3井；國內第一口海油陸采薄油層水平井樁12－平2井，等等。

2001年開始進行MWD/LWD國產化研究工作，目前成功地研制出了具有自主知識產權的新型正脈沖MWD、隨鉆自然伽瑪和隨鉆感應電阻率測量儀。

目前勝利油田地質導向鉆井技術在國內具有領先水平。（2）三維軌道和階梯式水平井技術

三維軌道水平井鉆井的應用越來越多，在油田內部已完成了多口該類水平井。臨2—平1井是一口雙階梯水平井，該井完鉆井深1956.09m，水平位移640.22m，兩油層相距109m、落差11m；在新疆哈德油田完成的深層雙階梯薄油層水平井——HD1—27H井，第一層油層厚度0.6～1.8m，中間泥巖隔層3.0～3.8m，第二層油層厚度1.2～2.1m。完鉆井深5488m，側鉆點4790m，水平位移571.78m，水平段長365m，油層鉆遇率100%；完成的DH1—H3井，是國內最深的階梯式水平井。完鉆井深6326m，垂深5736.79m，造斜點5483.02m，水平位移725.32m，最大井斜88.8°，兩水平段落差13.51m；2002年8月卡塔爾杜漢油田DK-522井創出了水平段連續調整方位70°的最高指標。

經過多年的技術研究與應用，該類井的鉆井技術已經成為成熟技術。（3）短半徑、超短半徑水平井技術近幾年來，勝利油田內部短半徑水平井主要是開窗側鉆水平井，在外部主要以深井水平井為主。

在新疆地區服務完成的S23C井，完鉆井深5778.00ｍ，垂深5419.82ｍ，造斜點井深5397.00ｍ，最大造斜率110.10°/100m；T703CH完鉆井深6181.00ｍ，垂深5694.28ｍ，造斜點5580ｍ，最大造斜率80.36°/100m，井底水平位移561.45ｍ。

2001年，在油田內部完成了兩口兩分支超短半徑水平井現場試驗，具備了實施該類井鉆井的能力。試驗應用的兩井組，在垂直井眼的半徑方向上借助特殊轉向器、特殊鉆具和高壓水力射流破巖，鉆出了曲率半徑為0.3m的水平井，水平段井斜角均為90?。高12－39側平1—1井完鉆深度994.49m，水平段11.68m，高12—39側平1—2井完鉆深度995.37m，水平段12.56m；高17—16側平1—1井完鉆深度1122.47m，水平段12.69m，高17—16側平1—2井完鉆深度1120.04m，水平段10.26m。

（4）小井眼水平井技術 小井眼水平井，主要以套管開創側鉆水平井居多，勝利油田“九五”期間形成了配套技術。近年來，在油田內部仍以套管開創側鉆為主，在開窗工藝技術、小井眼測量和軌跡控制技術、安全鉆井技術等方面不斷成熟完善。

在外部，2002年10月完成的卡塔爾杜漢油田63口水平井鉆井技術服務項目大部分井眼直徑為Φ152.4mm，最大水平段長1635m，水平位移1852m，水平段靶點數最多達到12個；2004年完成的新疆塔河油田TK406CH1井，是一口集深井、短半徑、小井眼、欠平衡、水平井于一體的高難度井，井眼直徑Ф149.2mm，完鉆井深5879.60m，垂深5473.55m，水平位移430.29m，造斜點5390.00m，最大造斜率1.44°/m，最大井斜角92.30°，具有較高的水平井鉆井技術綜合應用水平。

（5）復合大井眼水平井鉆井技術

2003年6月完成的勝利油田鄭科平1井，是一口配合直井注蒸汽實現蒸汽輔助重力泄油（SAGD）開發新技術的科學探索試驗井，目的是實現該井水平段與兩口直井建立熱連通，實現該區超稠油有效開采。該井采用Φ346.1mm+Φ311.1mm大尺寸復合井眼，完鉆井深2055.50m，水平位移820.52m，下入Ф273.1mm+Ф244.5mm復合套管，Ф311.1mm井眼水平段長560.76m，創國內水平井水平段井眼直徑最大指標。鄭科平1井的順利完成，為復合大井眼水平井的施工積累了經驗。

（6）雙井連通水平井鉆井技術

雙井連通水平井目前主要應用于江蘇硭硝礦開采，到2004年底已完成連通井組18對。重要的是，通過該類井的施工，提高了定向鉆井技術水平，為實施鉆井搶險等重要施工積累寶貴經驗。

3、大位移井鉆井技術

1999年以來，勝利油田開展了大位移井鉆井技術攻關，重點將大位移井技術應用于“海油陸采”鉆井。“九五”期間按照大位移井鉆井方式完成了埕北21—平1井，2004年完成了墾東405—平1井，為大位移井形成配套技術打下了基礎。

埕北21—平1井完鉆井深4837.40m，水平位移3167.34m，垂深位移比1：1.21，創出國內陸上定向井水平位移最大記錄。墾東405—平1井完鉆井深2888.86m，垂深1186.40m，水平位移2073.46m，垂位比達到了1：1.75，是目前國內陸上垂位比指標最高的一口水平井。

與此同時，在常規井鉆井中水平位移指標不斷有新的突破。到2004年底，完成水平位移大于1000m的井171口，其中大于1500m的井26口，大于2000m的井4口。

4、欠平衡鉆井技術

勝利油田從1998年開始進行欠平衡壓力鉆井技術研究與應用工作，1998完成了史125—1井，達到了正確評價地層的效果。隨后試驗和應用范圍逐步擴大，應用效果顯著。特別是渤深6區塊，在采用常規鉆井技術難以進行開發的情況下，采用欠平衡技術建成了高產產能區塊，效果非常顯著。

到2004年底，已在油田內外部市場完成鉆井和技術服務79口，其中完成欠平衡水平井12口，并且將欠平衡技術應用于水平井鉆井，滿足了勘探開發需要。已配套欠平衡鉆井井口裝置10套，包括兩套旋轉防噴器，8套旋轉控制頭裝置。

5、分支井鉆井技術

勝利油田從上個世紀80年代末開始進行套管開窗側鉆研究及應用，2000年9月進行了真正意義上的分支井鉆井研究應用工作。到目前已完成了三口TAML4級完井雙分支井，并且全部為水平井，為分支井的進一步應用打下了基礎。

2004年2月提供技術服務完成的西北局TK908DH四級分支井，兩分支完鉆井深分別達到了5234.55m和5239.64m，兩分支水平段分別為449.84m和500m，創國內分支井井深最深（5239.64m）、垂深最深（4597m）和累計水平段最長（950m）三項分支井紀錄。通過幾年的攻關研究并引進先進工具，分支井鉆井技術已趨于成熟。

6、深井、超深井鉆井技術

自勘探開發以來，在東營油區共完成井深超過4500m深井110口，其中超過5000m深井36口，目前還沒有超過6000m的超深井。在油田以外施工區域完成超過4500m深井142口（其中川東地區1口，其余為新疆地區），其中超過5000m深井108口，超過6000m超深井17口。

1969年7月在東營地區鉆成東風l井，完井井深4400m，建井周期1231d，是繼大慶松基6井后我國第二口超過4000m的井。1971年6月鉆成了東風2井，井深5005.95m，是我國第一口超過5000m的深井。1987年完成5700m深井——樁古9—1井，并在深井完井上掌握了Ф339.7mm套管下深2700m，Ф244.5mm套管下深4636m，Ф177.8mm套管下深4800m，Ф139.7mm套管下深5415m的下套管與注水泥固井施工工藝。1997年6月，鉆成了目前勝利油田內部最深的一口深探井——郝科l井，完鉆井深5807.81m。

90年代，勝利鉆井參加了新疆塔里木會戰，在輪南地區鉆深5000m左右的開發井，實現隊年五開四完，進尺22670m，創國內深井最高紀錄并達到國際先進水平。1993年在塔里木地區完成井深為6200m的超深預探井DH5井，鉆井周期130d，2004年完成了6750m的超深井——哈得17井，鉆井周期156d。

7、鉆井液技術

鉆井液技術的進步，為鉆井技術發展起到了推動和保障作用，經過幾十年的發展，形成了具有特色的技術。

（1）形成的成熟配套技術

聚合物防塌鉆井液體系，適應于油田各地區3200m以內的井；

鉀基聚合物鉆井液體系，適應于含蒙脫石較高的地層和易坍塌的地層；

80A—

51、PAC系列聚合物鉆井液體系，配合噴射鉆井能大幅度地提高鉆井速度，適用于井深3200m以內、礦化度小于30000ppm；

聚合物、氯化鉀鹽鉆井液，適用于水敏性較強易坍塌的泥頁巖井段、含鹽膏層井段、裸眼井段較長的深井；

聚合物乳化鉆井液，采用混油、加入表面活性劑及減阻，具有潤滑、防卡兼有防塌特點的水基鉆井液適用于定向井、大位移延伸井、水平井；

正電膠（MMH）鉆井完井液體系，防止井壁坍塌、提高機械鉆速、攜屑能力強、保護油氣層的效果好；

樹脂鉀鹽鉆井液，適用于容易發生坍塌的地區、深井長裸眼井；

聚磺高溫鉆井液，適用于深井、超深井、鹽水及飽和鹽水、鹽膏層井段； 低固相完井液，適用于儲層不易坍塌且容易受到固相污染的油層鉆井液。（2）需要進一步推廣完善的鉆井液完井液新技術

可循環泡沫鉆井液完井液技術及欠平衡鉆井液完井液技術； 強抑制性水基鉆井液完井液技術；

黑色正電膠（BPS）鉆井液完井液技術；

深井鉆井液完井液技術。聚磺鉆井液體系、MMH聚磺鉆井液體系、MMH聚合物飽和鹽水鉆井液體系、硅酸鹽聚合物鉆井液體系；

油基鉆井液完井液技術； 可酸化凝固型堵漏技術；

特殊地層的鉆井液完井液技術。

8、固井完井技術

隨著勝利油田鉆井技術的不斷發展，隨著鉆井南渡不斷增加和施工區域的擴大，在滿足鉆井生產需要的同時，重點發展了以下幾方面的固井技術。

（1）深井、超深井固井技術

深井、超深井的特點是高溫、高壓、小間隙、長封固段、含有鹽膏層等復雜地層等。針對這些特點，掌握了耐高溫水泥及其外加劑、分級注水泥、尾管固井（包括套管回接技術）等工藝技術，并研制生產了多種新型水泥添加劑產品。

油田內部部分地區深井地溫梯度大，含有鹽膏層，井底溫度偏高。渤602井完鉆井深4945m，井底靜止溫度180℃；渤古4井，完鉆井深4375m，井底靜止溫度175℃，是近年來固井施工井底靜止溫度最高的井。對于深井鹽膏層固井，通過采用鹽水體系及處理劑，滿足了固井技術要求。

新疆地區庫1井，是近年來固井最深的井，Φ149.2mm鉆頭鉆至6941.15m完鉆，鉆井液密度2.05g/cm3，井底溫度168℃，下入Φ127mm無接箍套管，采用防氣竄鐵礦粉加重水泥漿體系，固井質量優良。對于長段鹽膏層固井，也已達到了設計要求。

（2）高壓油氣井固井技術

近年來加強了對氣竄失重機理的研究，摸清了失重與氣竄的機理，提出了綜合防竄的技術措施，掌握了分級注水泥、雙凝及多凝注水泥、管外封隔器分層封隔固井、加重水泥漿等一整套成系列的固井技術。

南方海相地區河壩1井，完鉆井深6130m，下入Φ127mm尾管，水泥漿密度設計2.35~2.40g/cm3，施工中水泥漿密度平均為2.36~2.37g/cm3，最高2.40g/cm3，為勝利油田固井施工水泥漿密度最高的一口井。

（3）低壓井固井技術

這類井的特點是地層壓力系數低、易漏失，既有沙泥巖地層，也有灰巖裂縫地層。針對這些特點重點開展了低密度水泥漿、微珠水泥、超低密度充氣水泥漿及泡沫水泥漿、管外封隔器固井完井技術等，達到了勘探開發要求。在油田內部完井施工中基本配套成熟。

T737井，完鉆井深6077m，Φ127mm尾管下深5407.32～6059.14m，為防止井底漏失，水泥漿設計密度僅為1.20g/cm3，采用多種國外水泥外加劑進行配伍試驗，固井現場施工一次完成，在國內同類型固井施工中創出低密度水泥固井井深最深、水泥漿密度最低的新記錄。

（6）水平井、大位移井固井技術 隨著定向井、水平井鉆井水平位移的不斷增加，近年來在重點研究應用了套管扶正器和漂浮接箍、水泥漿體系、紊流與塞流復合頂替等一系列工藝技術措施，使該類井固井技術水平不等提高。

近年來170余口水平位移超過1000m井和埕北21—平

1、墾東405—平1井兩口大位移井的固井成功，標志著勝利油田在該類井固井技術上已經走向成熟。

（7）提高第二界面固井質量的研究及現場應用

為滿足油氣勘探開發的需要，各固井公司把第二界面的固井質量問題作為專題進行研究，通過改善水泥漿體系、管串結構和固井工藝措施等一系列手段，提高第二界面的固井質量。如廣泛推廣使用套管旋流發生器、管外封隔器、氮氣膨脹劑、高效驅油前置液等，二界面的固井質量有了一定程度的提高。

同時，針對巖鹽層易巖鹽層溶解以及塑性流動的特點，在掌握了按巖鹽層特點設計高強度的套管、采用飽和鹽水泥漿固井（包括高密度鹽水水泥）等技術。

（8）稠油熱采井固井技術 據對國內固井技術調研情況，勝利油田固井技術總體水平處于領先水平。通過采用添加石英砂、粉煤灰以及與之配伍的處理劑，形成了熱采井投產后的高溫、固井中的防漏要求。同時，預應力固井工具及套管附件都已形成配套系列。

9、膨脹管技術

膨脹管技術是國外近年來發展起來的一項新技術。按結構和膨脹工藝不同，膨脹管技術主要包括三種，即實體膨脹管技術（美國ENVENTURE公司）、膨脹割縫管技術（美國ABL）、液壓膨脹實體管技術（俄羅斯）。根據各種膨脹管技術的特點，在井身結構優化設計、處理深井鉆井復雜問題、提高效益方面都具有很好的發展前景。

勝利油田進行了兩口井實體管、一口膨脹割縫管試驗應用。

通61—側162井膨脹管底部深度2221.73m，頂部深度1838.48m（實探深度為1833.75m），膨脹管總長度383.25m。膨脹前內徑95.25mm，膨脹后內徑108.97mm。起始增斜段接近40o/100m，最大井斜46.80°。膨脹管水泥返高1880m，固井質量優質；

王14—側20井膨脹管底部深度1890.26m，頂部深度1498.56（實探深度為1833.75m），膨脹管總長度391.70m。膨脹前內徑95.25mm，膨脹后內徑108.97mm。最大井斜26.40o。膨脹管水泥返高1496.40m，固井質量合格。通過兩口井的試驗應用，證明實體膨脹管能夠用于完井管柱，滿足開發要求。

在河壩1井應用了膨脹割縫管。該井擴眼井段4460~4534m，擴眼井徑由Φ215.9mm至Φ311mm，膨脹管封隔井段4462.69～4533.22m。采用該技術加固不穩定的井壁或用于封固低壓層代替一層技術套管，是可以考慮的方案。

10、套管鉆井技術

套管鉆井技術是一項發展中的新技術，日益受到石油工程界的重視。勝利油田在該項技術方面起步較晚。

2004年，勝利海上進行了兩口井套管鉆井試驗應用，取得了一定效果。勝利五號鉆井平臺在墾東341井，利用Φ410mm鉆鞋＋Φ339.7mm套管進行鉆進，用13.20h純鉆時間成功鉆進至井深459.62m，進尺375.45m，機械鉆速28.44m/h，井底最大井斜0.2°，較常規一開作業時間縮短45%。

在冀東油田海上老堡1井，采用套管鉆井方式成功地完成了Φ339.7mm表層套管的鉆進施工作業，施工井段81.46～500m。套管配合接頭直接與鉆桿連接，扣型為339.7mm×410。每鉆進2柱鉆桿下5根套管，打完一個立柱劃眼一遍。比同類型井時效節約約10h。

兩口井的試驗應用，達到了預期目的及效果。

三、勝利油田鉆井技術發展方向及目標

隨著石油天然氣行業的改革開放和石油石化系統的改革重組，鉆井行業管理方式、技術發展方向也發生了相應的變化。更重要的是，由于勘探開發區域的不斷擴大和施工難度的不斷增加，對鉆井技術的要求越來越高，傳統鉆井管理模式和技術已經不適應新的發展要求，必須不斷攻關研究新技術并趕超國內外先進水平，才是根本的出路。“十一五”期間，勝利鉆井技術應實現以下幾方面的目標。

1、推廣應用深井鉆井技術，攻關研究超深井鉆井技術 經過長期的深井技術攻關與現場應用，勝利深井鉆井技術水平有了很大提高，鉆井速度加快、鉆井周期縮短，鉆井深度有了大的增加，“十五”期間將通過鑒定驗收并形成配套技術。超深井鉆井將是“十一五”期間重點攻關研究內容，通過研究與應用，實現東營油區6000m超深井一年鉆井一口、7000m超深井一年半一口的目標。

在新疆地區、南方海相地區，應攻關防斜打快技術、井壁穩定技術、高壓井及含H2S井控技術等，解決保證安全和質量前提下加快速度的問題，使超深井鉆井速度明顯加快。

2、研究和試驗大位移井鉆井技術，形成大位移井配套技術

在勝利油田，應用大位移井鉆井技術進行“海油陸采”將有明顯的技術優勢和投資效益。由于我們在前期鉆井中地質條件的限制，沒有取得應有的開發效果。但通過多年大位移定向井的施工和大位移井技術攻關研究，已經積累了較為成功的經驗，已經具備了水平位移達到5000m、位移垂深比大于2的技術水平，“十一五”期間應通過研究應用，實現大位移井新的技術突破并形成配套技術。

3、攻關研究分支井技術，形成TAML四級完井配套技術 經過前期油田內部三口分支井的攻關研究與應用，在分支井設計、分支井鉆井施工和軌跡控制等方面積累了一些經驗，同時也吸取了一些失敗的教訓。通過分析研究與對外技術合作，制定了下一步分支井鉆井、完井的可行性方案。“十一五”期間，針對油田勘探開發實際、通過與勘探開發方面積極結合，在分支井完井技術方面力爭實現新突破，形成配套技術，保持勝利油田鉆井技術國內先進水平。

4、開展空氣鉆井研究試驗，形成配套技術

空氣鉆井在國內四川、吐哈等油田已經進行了現場成功應用，取得了良好效果。針對中石化鄂爾多斯低滲油藏、南方海相地區和西部地區鉆井對保護油氣層、穩定井壁、加快鉆速等方面的要求，通過引進、配套空氣鉆井設備，進行工藝技術研究，使空氣鉆井技術實現勝利油田零的突破，力爭“十一五”末形成配套技術。

5、擴大膨脹管技術研究應用范圍，形成實體管配套技術 膨脹管技術已經進行了三口井的現場應用，包括兩口實體管和一口膨脹割縫管，取得了技術突破和現場應用的成功。下一步應重點在膨脹管管材的國產化研究、膨脹工具的研究、鉆井擴眼工藝技術研究、水泥漿體系研究等方面開展工作，在完井管柱、套管補貼、井眼復雜情況處理等方面取得進展，“十一五”期間形成配套技術。

6、進行套管鉆井深入研究與應用，實現新的技術突破 套管鉆井技術在國外已經形成了成熟工藝技術，但受成本費用限制難以引進應用。應用簡易方法，我們已經進行了兩口井表層套管的施工并取得了成功。下一步，應首先在表層套管鉆井中形成配套成熟技術，重點在驅動方式、可鉆式鉆頭、套管螺紋等方面進行研究與應用。同時進行可更換下部鉆具與鉆頭方式的進一步研究，爭取早日實現技術突破。

7、開展旋轉導向鉆井技術攻關，實現技術突破

“旋轉導向鉆井關鍵技術研究”已經列入國家“863”高技術研究發展計劃項目，目前已經完成了“井下調制式旋轉導向工具系統”整體設計方案，進入了工具的地面測試階段。井下測量及上行通訊系統、地面信號采集系統已進行了幾十口井的試驗。“十一五”期間，應重點在測試、改進和試驗方面做工作，盡快取得技術突破，保持國內領先水平。

8、進一步擴大成熟技術應用范圍，促進鉆井技術水平不斷提高 勝利油田有很多在國內處于領先和先進水平的鉆井技術，這些技術的進一步應用是今后技術工作的重要內容。應重點突出以下幾個方面的技術：

一是水平井鉆井技術。應重點在短半徑水平井、三維軌跡水平井、地質導向水平井等方面不斷取得新進展；

二是欠平衡壓力鉆井技術。應不斷完善技術方案，重點在全過程欠平衡、氣體鉆井等方面取得突破，進一步擴大應用范圍；

三是優快鉆井技術。應在中深井、深井推廣應用優快鉆井技術，在鉆頭選型、鉆井液體系性能、防斜打快、井控技術等方面不斷完善，保持鉆井技術優勢不斷得到新的發揮。

9、進行超深井固井技術研究，取得技術突破并形成配套技術

隨著深井、超深井的增多，對固井技術提出了更高的要求。應在長封固段、小間隙、分級固井、尾管固井、超高溫水泥漿體系、鹽膏層和腐蝕性流體地層的固井方面進行研究，同時進行固井工具研究，形成超深井固井技術優勢和配套技術。應結合勝科1井固井要求進行研究，力爭通過該井超高溫（240～260℃）固井取得技術上大的突破，保持國內技術領先水平。

10、進行超深井鉆井液技術研究，形成超深井配套技術

在鉆井液技術研究方面，應重點突出鹽膏層體系、超高溫體系、坍塌類復雜地層、高密度體系、低密度體系的研究應用工作，在無滲透鉆井液技術、抗溫240～260℃鉆井液技術、納米處理劑鉆井液技術、氣體類鉆井液技術等方面不斷得到完善與提高，形成具有勝利特色的、國內技術領先的鉆井液、完井液技術優勢。

參考文獻：

1、《勝利油田大事記》編篡委員會.勝利油田大事記.2003，12

2、都振川，秦利民，周躍云.埕北21—平1大位移水平井的設計與施工.石油鉆探技術，2000，28（5）：9～11

3、李娟，何金南，劉建立等.國內外深井鉆井技術進步與經濟評價初探.石油鉆探技術，2002，30（6）：21～234、高德利，張武輦，李文勇.南海西江大位移井鉆完井工藝分析研究.石油鉆采工藝，2004，26（3）：1～6

5、張桂林.勝利油田水平井鉆井技術現狀與發展趨勢.石油鉆探技術，2005，33（2）：66～70

第二篇：大慶油田鉆井技術現狀及發展方向

大慶油田鉆井技術現狀及發展方向

云海濤1 , 郭光奇

2（1．大慶油田有限責任公司采油工程研究院 ； 2．大慶石油管理局鉆井二公司）

摘要大慶油田經過四十多年的勘探開發，鉆井技術得到了長足的發展，特別是進入90年代后，圍繞“兩提高、兩降低、一保護”的指導思想，從鉆井工具、鉆井設備、鉆井工藝到設計軟件等都有了較大的進步，基本形成了大慶油田的鉆井核心技術。國際大石油公司為了提高整體經濟效益，也在大力發展水平井、大位移井、欠平衡鉆井等高、精、尖鉆井技術。隨著大慶油田日趨復雜的地質環境和勘探開發的進一步深入，鉆井技術仍然存在某些不適應之處。本文根據油田勘探開發的要求提出了大慶油田鉆井技術發展方向。

主題詞鉆井技術 ；現狀 ；發展方向

1大慶油田鉆井技術現狀

“九五”期間，鉆井系統廣大科技人員，堅持以提高經濟效益為目標，以科技進步和人才培養為先導，加大改革力度，瞄準國內外先進技術，開拓國內外市場，進一步完善和發展了鉆井技術，基本形成了以八項配套技術為核心的“九五”鉆井核心技術，即:

（1）以開發剩余油為目的的中曲率半徑5／2″套管內側鉆水平井鉆井完井配套校術；

（2）以提高固井質量為主的調整井鉆井完井配套技術；

（3）以降低成本為主的開發葡萄花油層小井眼鉆井完井配套技術；

（4）以外圍油氣層保護技術為主的低滲油氣田鉆井完井配套技術；

（5）以提高鉆井速度和勘探效益為主的深井鉆井完井配套技術；

（6）初步形成了以開發裂縫泥巖油藏為主的裂縫性泥巖水平井鉆井完井配套技術；

（7）初步形成了以保護深部氣層為主的探井欠平衡鉆井完井配套技術；

（8）初步形成了地熱井鉆井完井配套技術；

與“八五”末相比，鉆井系統的技術實力和市場競爭能力都有了很大程度的提高，鉆井整體技術達到國內先進，接近90年代中期國際先進水平，部分技術已達到90年代末國際先進水平。12國外鉆井技術主要發展現狀

研究和發展先進適用的鉆井技術是國外大石油公司降低勘探開發成本的重要切入點，其鉆井技術發展的目標有兩個：一是降低鉆井的直接成本；二是提高勘探開發的整體效益。

2.1水平井技術

水平井鉆井技術從80年代初開始研究與發展，90年代開始大規模應用，目前已作為常規鉆井技術應用于幾乎所有類型的油藏。水平井鉆井成本已降至為直井的1.2～1.5倍。水平井產量是直井的4～8倍。多分支井效率比（產量增加指數與成本增加指數之比）更高。

2.2大位移井技術

20年代美國開始發展大位移井，90年代該技術得到迅速發展。大位移井技術主要用于以較少的平臺開

作者簡介： 云海濤（1968-），男，工程師，現從事鉆井工程設計及研究工作。

發海上油氣田和從陸上開發近海油氣田，目前主要用在北海、英國Watchfarm油田和美國加州近海。1997年6月在中國南海東部鉆成的西江24一3—A14井水平位移是8 060.7 m。

2.3小井眼鉆井技術

80年代中期，國外許多公司迫于成本壓力又開始研究和發展小井眼鉆井技術，研究和開發了適用于小井眼鉆井的鉆機、取心工具、鉆頭、鉆井液及固控、井涌監測與控制、測井和完井等技術。小井眼鉆井技術已比較成熟，工具設備配套齊全，目前已有可用于76.2 mm井眼的鉆井工具，以及多種連續取心鉆機和混合型鉆機。

2.4欠平衡鉆井技術

近些年來，隨著鉆井新裝備的不斷涌現，已應用近四十年的欠平衡鉆井技術再次受到人們的高度重視，而且正逐步走向成熟。連續油管欠平衡鉆井技術是欠平衡鉆井發展的一個重要方向。目前普遍采用的欠平衡鉆井還不能說成是完全欠平衡鉆井，因為在起下鉆和完井等作業中都需要有短時間的壓井過程，未來的發展方向必須是不壓井起下鉆和完井施工，美國和加拿大已用連續油管鉆機實現了不壓井起下鉆和裸眼完井。

2.5自動化（閉環）鉆井技術

自動化（閉環）鉆井技術是指在全部鉆井過程中，依靠傳感器測量參數，依靠計算機采集數據，并進行解釋和發出指令，最后由自動設備去執行，變成一種無人操作的自動控制系統。這種技術的主要優點是能節約時間、減少體力勞動，既可嚴格按預定軌道鉆進，也可完全根據地下情況調整鉆井方案。

2.6套管鉆井工藝技術

套管鉆井工藝的基本特點是取消了常規鉆桿，以套管代替鉆桿。套管由頂部驅動裝置帶動旋轉，由套管傳遞扭矩，帶動安裝在套管端部工具組上的鉆頭旋轉并鉆進。該技術已應用20多口井，降低成本20％～ 30％，套管鉆井技術已顯示出強大的發展勢頭。

2.7鉆井工具和測量技術

國外鉆頭設計和制造技術已很成熟，有適合于各類井下條件和地層的鉆頭，包括PDC鉆頭、熱穩定PDC鉆頭、超硬激光鍍層牙輪鉆頭、聚晶金剛石軸承牙輪鉆頭等。而且鉆頭的適應性強，應用范圍廣泛，能根據具體的作業（如水平井、小井眼）和地層進行靈活的設計。

隨鉆測量／隨鉆測井（MWD／LWD）技術發展迅速，已成為地質導向鉆井的核心。已研制了適用于各種井眼尺寸的MWD／LWD工具。其測量參數已逐步增加到近20種鉆井和地層參數，傳感器從原來離鉆頭12～20m的距離移到離鉆頭只l～2 m的距離。1992年底，Anadrill和Schlumberger公司推出了IDEAL綜合鉆井評價和測井系統，其它各大石油技術服務公司也紛紛推出了新的隨鉆測井系統用于地質導向鉆井。3大慶油田鉆井技術的薄弱環節

盡管近年來在鉆井技術發展上取得很大的成績和進步，但面對油田日趨復雜的地質環境和滿足勘探開發的要求，鉆井技術仍然存在某些薄弱環節和不適應之處。主要表現在以下幾個方面：

3.1在固井質量方面

（1）調整井高壓層（壓力系數1.70以上）特別是層間矛盾較大的井筒固井質量難以保證，真正影響二次聲變檢測膠結質量差的原因和對策還不明確，致使二聲界檢測的膠結質量始終不高。

（2）探井特別是外圍探井（如海拉爾油田）的固井質量還不高，仍有不合格井存在，而深井固井質量在配套水平上和針對性強化技術措施上尚需加強。

3.2在提高鉆井速度方面

由于深部地層硬，溫度高，機械鉆速慢，因工具的不適應造成鉆井井下事故較多，調整井和開發井在PDC或刮刀PDC鉆頭的研制與應用方面仍需加強。

3.3在特殊工藝井方面

雖然已經開展了水平井、側鉆水平井、欠平衡鉆井技術研究，各項技術指標達到了國內先進水平，形成了配套技術，但這些指標和配套技術都是在研究階段形成的，還沒有形成規模。有些特殊井如老井重鉆、小井眼探井、分支井尚未開展。

3.4在深層儲層保護方面

只開展了砂巖儲層的研究與試驗，其它類型的儲層損害機理尚未研究，保護鉆井液體系有待于進一步完善。

4“十五”后三年應開展的鉆井技術研究

4.1鉆井技術發展的原則

（1）緊密結合油田實際，解決不適應油田勘探開發要求的鉆井技術薄弱環節。

（2）堅持以效益為中心，研究和發展有利于提高鉆井系統國內外市場競爭能力的核心技術。

（3）了解國外鉆井技術的發展趨勢，針對性地跟蹤或研究起主導作用的核心技術，為鉆井系統的可持續發展提供技術儲備。

4.2應開展的高新鉆井技術研究

（1）地質導向鉆井技術

地質導向鉆井與井眼軌跡控制是鉆井技術發展的前沿課題，國內外已經研究并產業化，它包括用特殊的儀器和設備對直井和特殊工藝井的井眼軌跡進行監測和控制，根據隨鉆測得的地層參數調整鉆具特性使井眼軌跡按設計的方向延伸。

（2）連續管鉆井技術

連續管鉆井作業具有節約成本簡單省時安全可靠等優點，目前已廣泛應用于油田修井、鉆井、完井作業等。鉆井作業主要用于小井眼鉆井、老井側鉆、老井加深。可節省費用50～70％。

（3）套管鉆井技術

套管鉆井系統可節約鉆井成本15～30％。

（4）針對俄羅斯油田開發特點的鉆井技術研究

4.3為滿足油田勘探開發需要應攻關與完善的鉆井技術

（1）分支井水平井鉆井完井技術

研究形成具有2～4個分支井筒的鉆井技術，包括：井眼軌跡整體設計；完井系統研制和施工工藝技術；強攜屑能力鉆井液研究；固井完井技術。

（2）欠平衡鉆井技術研究

欠平衡鉆井技術將是今后一個時期鉆井技術發展的重點，2000年實施的宋深101井已見到初步效果，但欠平衡鉆井技術不是適應于所有地層，必須針對不同的地層進行研究，而且欠平衡鉆井技術的本身也處于發展完善階段。

（3）老井加深鉆井完井技術

主要在老井眼基礎上用小井眼鉆井加深鉆井，降低勘探成本。現在大慶油田存在很多已探明的扶楊油田，而未鉆穿侏羅系的探井，有的已轉為開發井。在這些井上加深，進一步探明深部儲層情況將降低勘探開發成本。

4.4應進一步推廣和完善已形成的鉆井完井核心技術

（1）水平井、側鉆水平井鉆井完井配套技術

主要內容：井眼軌跡預測和控制技術；小環隙固井技術；鉆具防卡技術；鉆井液技術。

（2）調整井固井完井配套技術

主要內容：降壓泄壓技術；地層壓力預測技術；配套技術措施（DSK、封隔器等）；固井施工技術。

（3）深井鉆井完井配套技術

主要內容：鉆頭選型；水泥漿外加劑系列；固井施工技術；優選參數鉆井技術；鉆井液技術。

隨著油田勘探開發工作的深入，對鉆井技術提出了更高的要求，鉆井技術的發展應以提高整體經濟效益為目標，努力滿足勘探開發需要，解決油田勘探開發中急需解決的技術難題，加快技術創新，為油田可持續發展提供技術支持。

編輯: 汪玉華張顯忠(兼)

第三篇：勝利油田的水平井鉆井技術

勝利油田的水平井鉆井技術

1、“八五”期間水平井鉆井技術取得了突破性的進展

勝利油田水平井鉆井技術始于1990年。1990年9月23日勝利油田第一口水平井埕科1井正式開鉆，從而拉開了“八五”水平井鉆井技術攻關的序幕。1992年即提前三年全面完成了國家科研計劃任務，形成了較為完善的一整套勝利油田長、中半徑水平井鉆井技術，同時為我國水平井鉆井技術的發展提供了大量成功的經驗。經過5年的攻關和推廣應用，至1995年6月項目通過國家鑒定時，勝利石油管理局已在六個油區、五種不同類型的油氣藏中完成水平井30口，其中包括國內僅有的4口水平探井、稠油礫石油藏長裸眼水平井、“一井雙探”水平井、普通水平開發井等各種類型的水平井，累計進尺5429.06米，累計水平段長10429.15米。所鉆探井發現油層673.9米，投產的開發井穩定產量為同區鄰井的3 ? 5倍，累積產油32.2萬噸，經濟效益十分顯著。在科研階段即已實現了產出大于投入的良性循環。為此《勝利油田水平井鉆井技術研究》被列入國家“八五”攻關重大科技成果，受到國家計委、國家科委和財政部的聯合表彰。

2、水平井鉆井及配套技術

(1)水平井鉆井工程設計技術

建立了一整套符合勝利油田不同地區、不同類別水平井的工程設計方法和工作網絡，并通過鉆井實踐不斷完善，逐步實現了設計工作的規范化、標準化。其主要內容包括：

A．井身軌跡和井身結構設計。具體作法是：在滿足油藏特性和地質條件的前提下，根據工具造斜能力，提高造斜井段造斜率，大幅度縮短靶前位移和造斜井段長度，改善井眼摩阻、扭矩及清洗效果，簡化套管程序。依據這一原則，建立了二維、三維、多段增斜軌道的設計方法。目前，勝利油田中半徑水平井增斜段的軌跡設計已全部由傳統的增—穩—增剖面改為三增剖面設計，井身結構簡化為最多一層技術套管，樂安油田和其它地質情況相近區域的水平井一般都采取了與普通直井一樣的長裸眼井身結構，從而大大降低了鉆井周期和鉆井綜合成本。由于井身結構的簡化和工藝水平的不斷提高，樂安油田水平井的平均建井周期由初期的58天，降到了目前的22天，其中草南-平28井鉆井周期僅用了8天16小時。

B.鉆具組合及鉆井參數的設計。根據井身軌跡控制技術和井下專用工具研究取得的最新成果，規范了增斜井段和水平段鉆具組合選擇的方法，以最大限度減少更換鉆具組合的次數、求得最佳鉆井參數和水力參數為原則進行設計。目前勝利油田的水平井在增斜段基本采用彎殼體動力鉆具和轉盤鉆鉆具相結合的鉆具組合，在水平段采取轉盤鉆具組合（輔以DTU 1

或小度數單彎鉆具），由于轉盤鉆在鉆井施工中所占比重的增加，井下情況的到了極大的改善，在中半徑水平井中基本消除了巖屑床的影響。

(2)水平井井眼軌跡控制技術

通過開展水平井下部鉆具組合系統的力學分析、水平井鉆頭與地層相互作用的研究、水平井井眼軌跡控制工藝技術研究，結合水平井鉆井專用工具、儀器研制的成果，形成了一整套水平井井眼軌跡控制技術，實現了對水平井下部鉆具的優選、井眼軌跡預測和監控，從而保證了井眼軌跡控制的精確性。

應用此項技術成功地完成了目的層垂深不確定性比較突出的4口水平探井；完成了靶區半徑5米、長555.43米的水平“巷道”井；完成了靶前地層極度疏松、增斜異常困難的35口稠油礫石油藏水平井。其中草南-平9井入靶點靶心距1.66米、終靶點靶心距僅0.67米。

(3)水平井軌跡測量技術

通過研制和改進下井儀器附件，完善測量儀器的配置，研究新的測量工藝，形成了有線隨鉆、無線隨鉆和組合隨鉆三種水平井軌跡測量工藝技術。本項技術還包括有水平井測量精度分析和誤差校正方法，成套儀器檢測、校定和維修標準及流程規范，保證有線隨鉆儀順利下入和防止儀器脫鍵的鎖緊裝置等工藝、工具方面的專利技術。

獨具勝利油田特點的水平井有線隨鉆技術，在近百口水平井施工中得到了成功的應用，對降低鉆井綜合成本和促進水平井技術的大面積推廣，有著十分重要的意義。

（5）水平井井下專用工具設計、配套技術

“八五”期間勝利油田根據水平井科研攻關的需要，先后研制出4種水平井專用穩定器、5種彎殼體螺桿鉆具和二種水平井取心工具，并投入批量生產，應用于各個油田。通過多口水平井鉆井的實踐，已形成了勝利油田水平井鉆井工具的配套系列。其中以簡單解析方法推導出的彎殼體動力鉆具造斜率計算數學模型，可以根據不同造斜率的需要，為制造廠家提出鉆具結構參數的要求。對設計工具、選擇鉆具組合、預測井眼軌跡都有很好的實用價值。由于這一計算方法簡單、便于使用，深受現場施工人員的歡迎，并一直沿用到“九五”短半徑側鉆水平井的施工。

（6）水平井計算機軟件技術

目前勝利油田自行開發的水平井計算機軟件包，已基本具備了Landmark公司同類產品的所有功能，主要由水平井軌道設計、摩阻、扭矩和正壓力計算、屈曲載荷和倒裝鉆具組合計算，套管、尾管和篩管強渡設計校核、多段法面中靶預測、、水平段法面掃描、三維動態模擬中靶預測、基準參數計算、測斜結果的磁場分析和校正、技術資料管理等十個程序組成。水平井計算機軟件技術在水平井設計、現場軌跡控制有著十分重要的作用，經過百余口水平井的實踐，不斷修改完善，其可靠性得到了充分的驗證。

3、水平井技術的推廣應用

勝利油田繼續利用水平井技術服務于油田生產，至今在勝利油區已累計鉆成水平井86口、產油106.8萬噸，并以技術服務的方式將水平井鉆井技術應用于塔里木、長慶、江蘇、吐哈、新疆、河南、大港等油田和江蘇洪澤芒硝礦，共完成水平井33口。在水平井技術推廣階段勝利油田以降低成本、提高工藝水平和鉆井速度為主要目標，做了大量富有成效的工作，同時為適應不同類型油藏對水平井的需求，在發展水平井類型方面又創出新的成績。勝利油田現有的水平井類型：

（1）水平探井

勝利油田先后在埕東凸起的東北坡設計并完成了四口水平探井。該區是二迭系至中生界的屋脊式不整合油藏，油層分布于中生界殘丘山不整合面以下。由于不整合面以下每個儲集層的含油高度有限，一口直探井難以鉆探到更多的油層，因此考慮到利用水平井的優點，在不整合面以下 5 ? 10米處鉆水平探井，以探明這一不整合油藏上古生界含油層系的含油面積和石油地質儲量。這四口井是：CK-1井，SP-1井，SP-2井和SP-4井。

四口水平探井都獲得了高產油流，其中CKP5 井在下入391.88米的 ?339.7mm表層套管后，直接用 ?244.5mm鉆頭完成了從直井段到水平段的鉆進施工，裸眼長度達 1150.77米，在砂礫巖稠油油藏中安全地水平鉆進了 300余米。這種井身結構在樂安油田得到了廣泛的應用，目前該區以長裸眼方式已鉆成水平井31口，鉆井周期和綜合成本都有了大幅度的降低。31口水平井僅技術套管一項已節約投資4千余萬元。

（3）叢式水平井

叢式水平井是將水平井合理地安排在叢式井平臺之中，與直井、定向井統一納入井網，從而更有利于油田開發方案的制訂和實施。采用這種布井方式可以大幅度地節省投資、更合理地開發油氣資源。

1994年在樂安油田曾動用4部鉆機在不到三個月的時間內完成了包括26口定向井、2口直井和8口長裸眼水平井的七個叢式井鉆井平臺。其中水平井的鉆井周期平均為15天、建井周期22天，井眼軌跡控制、中靶精度、固井質量全部達到設計要求。目前勝利油田已完成10組水平井—叢式井鉆井平臺的施工，并將在海上鉆井平臺普遍推廣這一技術。

（4）海油陸采水平井

“海油陸采”是指利用海邊陸地的井場，井眼軌道向海里延伸，開發海底的油氣藏。孤東7平1井之后，又鉆成孤東6平

2、孤東7平

1、在新疆完成LN10-H1、TZ16-12三口階梯水平井。

（9）雙井連通水平井

97年勝利油田鉆井工程技術公司在江蘇省洪澤縣成功地鉆成一口雙井連通水平井--順9平1井水平段長250米，水平位移486米，與順5井連線角87°，鉆至2629米實現連通。這口井的成功為地下鹽礦高效開采開辟了嶄新的途徑。98年在該礦又鉆成順10平3二口連通水平井，產量達到原直井的8倍。

（10）單井蒸氣驅重力泄油井

蒸氣驅重力泄油是利用水平井開采稠油油藏的新工藝技術，通常要鉆兩口上下平行的水平井來實現。勝利油田草南SWSD-平1井是國內第一口單井蒸氣驅重力泄油水平井，即在一口井中下入兩套采油管柱、一采一注，達到蒸氣驅重力泄油的目的。該井設計位移與垂深比大于1:1，要求?273.5mm套管下至730米、以下為?177.8mm套管，兩種異徑套管中間并有?244.5mm套管過渡，因熱采工藝需要不能使用掛接方式相聯。該井于1997年11月2日開鉆，施工中成功地解決了因鉆不同井徑井眼攜屑不利、因垂深短下套管困難等問題，11月30日完鉆，實際井深1500米、垂深812.52米，水平段長642.72米，總水平位移823.78米，位移與垂深比1:1.014。

（11）短半徑試驗水平井

《5-1/2"套管內開窗側鉆短半徑水平井》是勝利油田“九五”期間承擔的國家重點科技攻關項目，到目前為止已在15個區塊、四種類型油氣藏中鉆成側鉆短半徑水平井9口，其中?139.7mm套管內側鉆短半徑水平井8口、?177.8mm套管內側鉆短半徑水平井1口。完成的短半徑水平井平均造斜率為1.13 ?/m，其中辛50-14側平1井最大造斜率達到3.6 ?/米 ；盤40-41側平1井從側鉆到完鉆僅用5天17小時，創?139.7mm套管內側鉆短半徑水平井鉆井周期最短記錄。側鉆水平井產量是同地區新鉆直井的3 ? 5倍，原油含水比同期直

井低20?80 ?；僅勝利油區投產的側鉆水平井已累計增油19899噸，新增可采儲量22.8萬噸，取得了明顯的經濟效益和社會效益。

第四篇：淺談鉆井技術現狀及發展趨勢

淺談鉆井技術現狀及發展趨勢

【摘要】隨著油田的深入開發，鉆井技術有了質的發展，鉆井工藝技術研究、破巖機理研究、固控技術研究、鉆井儀表技術研究、保護油氣層鉆井完井液技術研究以及三次采油鉆井技術等都取得了科研成果，施工技術逐漸多樣化，目前已在水平井、徑向水平井、小井眼鉆井、套管開窗側鉆井、欠平衡壓力鉆井等方面獲得了突破。一些先進的鉆井技術走出國門，走向世界，如：計算機控制下套管技術、套管試壓技術、隨鉆測斜技術、密閉取心技術、固控裝備、鉆井儀表、鉆井液監測技術、MTC固井技術及化學堵漏技術等，本文就國內鉆井技術的現狀及發展趨勢進行分析。

【關鍵詞】鉆井技術；發展趨勢；油田開發

引言

通過鉆井技術及管理人員的不懈努力，鉆井硬件設施已經比較完善，很多鉆井公司配備了先進的鉆井工藝實驗室、固控設備實驗室、鉆井儀表實驗室、油田化學實驗室、高分子材料試驗車間、全尺寸科學實驗井等，這些硬件設施滿足了各種鉆井工程技術開發與應用的需要。鉆井技術也有了長足發展，具備了世界先進水平，鉆井技術的進步為油田科技事業的發展做出了積極的貢獻，并取得了良好的經濟效益和社會效益，如TZC系列鉆井參數儀作為技術產品曾多次參與國內重點探井及涉外鉆井工程技術服務，并受到外方的認可。多年來，由于不斷進行技術攻關研究與新技術的推廣應用，水平井鉆井技術迅速提高。水平鉆進技術是在定向井技術基礎上發展起來的一項鉆進新技術，其特點是能擴大油氣層裸露面積、顯著提高油氣采收率及單井油氣產量。對于薄油層高壓低滲油藏以及井間剩余油等特殊油氣藏，水平井技術更具有明顯的優勢。

1、鉆井技術發展現狀

從世界能源消耗趨勢看，還是以油氣為主，在未來能源消耗趨勢中，天然氣的消耗增加較快，但是在我國仍然以石油、煤炭作為主要能源。盡管如此，我國的油氣缺口仍然很大，供需矛盾很突出，60%石油需要進口，從鉆井的歷史看，我國古代鉆井創造了輝煌歷史，近代鉆井由領先淪為落后，現代鉆井奮起直追，逐步縮小差距，21世紀鉆井技術有希望第二次走向輝煌。隨著鉆進區域的不斷擴大及鉆井難度的不斷增加，各種新的鉆井技術不斷出現，目前，水平井鉆井技術逐漸成為提高油氣勘探開發最有效的手段之一。各種先進的鉆井技術在油田開發中顯示出了其優越性，新技術、新工藝日益得到重視和推廣應用。例如：旋轉鉆井技術，是目前世界上主要的鉆井技術，旋轉鉆井方式有以下幾種：轉盤（或頂驅）驅動旋轉鉆井方式、井下動力與鉆柱復合驅動旋轉鉆井方式（雙驅）、井下動力鉆具旋轉鉆井方式、特殊工藝旋轉鉆井方式：欠平衡鉆井、套管鉆井、連續管鉆井、膨脹管鉆井等、沖旋鉆井方式（空氣錘鉆井等）。其中，沖擊旋轉鉆井就是在普通旋轉鉆井鉆頭上部接一個沖擊器。沖擊器（有液動沖擊器，氣動錘等）是一種井底動力機械，依靠高壓鉆井流體，推動其活塞沖錘上下運動，撞擊鐵砧，并通過滑接套傳遞給鉆頭，鉆頭在沖擊動載和靜壓回轉的聯合作用下破碎巖石。沖擊力不同于靜壓力，它是一種加載速度極大的動載荷，作用時間極短，巖石中的接觸應力瞬時可達最大值并引起應力集中，巖石不易產生塑性變形，表現為脆性增加，巖石易形成大體積破碎，提高鉆井速度。從破巖機理來看，空氣錘鉆井主要依靠空氣錘活塞對鉆頭的高頻沖擊作用破巖，而不需要采用大鉆壓迫使鉆頭吃入地層破巖。因此，鉆井作業中，空氣錘鉆井技術是采用低轉速（20～30rpm）、小鉆壓（5～10kN）及高頻震擊破巖方式的鉆進技術，既能有效滿足井斜控制要求，又能大幅度提高機械鉆速，是一種比較理想的防斜打快鉆井技術。

2、與鉆井技術相關難題分析

（1）針對我國復雜深井和超深井鉆井工程中面臨的嚴重井斜和低效率等技術難題，應積極組織優勢力量，從客觀（地層各向異性）和主觀（垂鉆系統）兩個方面進行技術攻關研究，以期盡快獲得具有自主知識產權的先進控制工具、科學計算軟件及智能鉆井系統等。隨著材料、信息、測量與控制等相關學科領域的發展，鉆井與油氣井工程技術不斷朝著信息化、智能化及自動化的方向發展，如旋轉導向鉆井系統、智能完井等。應積極發展膨脹管技術，以便徹底革新井身結構，推動油氣井工程的技術革命。這不僅能夠大幅度提高石油工程效率和效益，而且能夠為不斷創造人類“入地、下海”的新紀錄提供高技術支持。

（2）復雜結構井、深井超深井、高危氣井及特殊工藝鉆井等技術系列，在20世紀90年代已得到迅速發展與應用。進入21世紀后，這些技術系列仍是油氣資源勘探與開發所需要的關鍵技術系列，并將得到進一步發展與提高。與國外先進水平相比，我國在這些技術方面整體上仍存在較大的差距。國外先進的自動垂鉆系統，雖然可以在昂貴的復雜深井和超深井垂直鉆井工程中發揮有效作用，但目前的技術水平仍在使用條件上具有一定的局限性，在實際工作中應注意對其進行科學評估與合理選用。

（3）鉆井逐漸與錄井、測井及地震等信息技術融為一體，以有效地解決鉆井過程中的不確定性問題，從而可提高油氣鉆探與開發的效果和效益，如LWD和SWD等技術即為典型例證。

3、油氣鉆井技術發展趨勢

油氣井包括普通結構井和復雜結構井。復雜結構井包括多分支井、大位移井、水平井、復雜地條件下的深井超深井、高危氣井、高溫高壓氣井等。地下環境的復雜性及其不確定性（地應力、地層壓力、各向異性、可鉆性、理化特性、不穩定性等地層特性十分復雜和異常）給油氣鉆探造成極大困難：鉆井事故多、速度慢、質量差、效益低（成本高），嚴重制約了油氣勘探開發的步伐。目前，鉆井復雜深井油氣鉆探難度很大，鉆井技術正在根據實際需求，不斷攻克難關，未來鉆井技術的發展趨勢：大位移井技術在我國逐步應用，采用大位移井技術已經開發了南海西江24-1油田和流花11-1油田；欠平衡鉆井技術正在各大油田推廣應用；國外已經成熟的CTD（連續管鉆井）技術，我國也逐漸開始常識應用；膨脹管鉆井技術和套管鉆井技術也有了實質性發展；旋轉導向鉆井技術正在研制中；鉆井向地球的更深處鉆探、井身結構有重大革新、挑戰大位移井延伸極限、鉆井的信息化與智能化發展、井下測量與可視化計算。

結束語

經過歷代鉆井人員的努力，國內各油田鉆井隊伍不斷壯大，鉆井裝備水平逐漸提高，生產管理水平實現現代化，眾多先進鉆井技術已經達到世界先進水平。但是，隨著油田開發的不斷深入，油田開采難度逐漸加大，勘探開發有了更高的要求，這給鉆井技術帶來了新的挑戰，鉆井難度不斷加大。相信在鉆井人員在苦難面前一定能夠正確面對，一定能夠不斷的進行技術創新和技術進步，一定能夠不斷解決世界性難題，為油田勘探開發打下良好的基礎作用。

參考文獻

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[2]李東方.我國石油鉆井技術現狀及發展趨勢初探[J].化工管理，2014年08期

第五篇：勝利油田鉆井事故處理

勝利油田F-23井鉆井事故

1、基礎資料

(1)表層套管： 339.7mm；下入深度84m。(2)技術套管： 244.5mm；下入深度1970m。

(3)裸眼：鉆頭直徑： 215.9mm；鉆深：2994.14m。

2、事故發生經過

鉆到井深2994.14m，因一檔鏈條斷，將鉆具上提21m，檢修鏈條，未及時下放活動。待鏈條接好后，上提鉆具由原懸重840KN提至1200KN下放到零。循環過程發現泵壓由16Mpa降至8Mpa.3、事故處理過程

(1)注入解卡劑40M3替鉆井夜時，泵壓由12Mpa降至10Mpa。15分鐘后發現井口有解卡劑迫出，判斷是鉆具剌漏，使循環短路，經測試剌漏位置在1530m。

(2)原鉆具倒扣一次倒出鉆桿1651.80m，將剌漏鉆桿倒出。(3)下 127mm公錐打撈三次，均未成功。

(4)下 144mm 公錐打撈，造扣后，上提1100KN，停止3分鐘，懸重下降到1000KN，活動數次后，恢復到原懸重840KN。開泵循環，泵壓正常，事故解除。

4、分析意見

(1)在循環鉆井液時，已經發現泵壓由16Mpa降到8Mpa，如地面無問題，那肯定是鉆具剌漏，短路循環。在這種情況下，注解卡劑純粹多此一舉，而應測一個循環周，確實鉆具剌漏位置，然后倒扣或爆炸松扣，將鉆具起出。

(2)本井下三次 127mm公錐打撈無效，而下 114mm公錐卻一次成功，這就說明該井隊對魚頂情況根本不明，接頭水眼尺寸不知道，所以加犯三次同樣錯誤。

大港油田B15-2井鉆井事故處理

1、基礎資料

(1)表層套管：?339.7mm；下入深度202.10m。(2)裸眼：鉆頭直徑：?311.10mm；鉆深1939m。

(3)鉆具結構：?311.10mm鉆頭+?310mm 扶正器1.85m+?203mm鉆鋌8.73m+?310mm扶正器1.32m+?198mm無磁鉆鋌8.61m+?310mm扶正器1.87m+?203mm鉆鋌26.25m+?178mm鉆鋌104.81m+?127mm鉆桿1771.64m。

(4)鉆井液性能：密度1.15g/cm，粘度30s，濾 失量5ml，濾餅0.5mm，切力5/11mg/cm，含砂量1%，PH9。

2、事故經過

鉆至井深1939m，接單根遇卡，甩下單根，接方鉆桿循環鉆井液。上提鉆柱由原懸重665KN提至1700KN下放到200KN，無效。計算卡點為1814m，鉆頭位置為1929.60m。

3、事故處理過程

(1)注入原油18m，柴油9m，浸泡18h，上提至1480KN，將鉆桿提斷，魚頂273.02m，魚長1656.58m。(2)下鉛模打印。(3)下套筒磨鞋修魚頂。

(4)?114mm母錐造扣成功，爆炸松扣，起出壞魚頭。(5)下鉆對扣，在761.53m處爆松倒扣，起出全部鉆桿。(6)下?311.10mm鉆頭通井，循環。

(7)下外徑?244.5mm套銑筒155.49m，從1761.53m銑至1912.59m（最上面扶正器位置）。(8)下入上擊器對扣，震擊解卡。

33324、分析意見

(1)注解卡劑后，活動鉆具要有一定的限制，不宜多提，可以放壓。因為此時主要靠解卡劑起作用，而不是靠拉、壓的力量起作用。如果把鉆具提斷，一是可能堵塞水眼，二是解卡劑排不出來，泡垮井壁，堵塞環空，這樣就失去了再一次注解卡劑的可能。

(2)對于所用鉆桿一定要清楚是什么鋼級，什么等級，使用時間等，不能按新鉆桿計算其抗拉強度。因此，不能貿然地提到1700KN。

(3)提斷鉆具一般來說，魚頭是直的根本無必要打鉛印，也無需修魚頭。因為可以根據起出斷口推知魚頂狀況，可以直接下卡瓦打撈筒或母錐進行打撈，這樣可以縮短事故處理時間盡快恢復循環。

(4)本井只是鉆鋌被卡，如果處理得當就不會浪費這么多時間。