时间：2023-05-30 10:46:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇钻井技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
论文摘要：随着油田进一步开发，勘探与钻井技术进一步发展，套管钻井技术逐步提到议事日程。尤其是通过勘探开发的结合，人们对地下油藏认识进一步加深，从钻井成本、工期、地下油气层的污染角度，套管钻井技术有着较广泛的发展前景。
随着钻井技术的发展，勘探、开发、采油过程中人们对地下油藏的逐步认识，套管钻井技术在大庆油田得到了研究与试验。通过现场试验，油层钻遇情况、工期控制、成本控制等达到了预期效果，说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求。套管钻井过程中，着重注意以下几个方面问题：
1套管钻井应用的范围
1.1套管钻井适用于油层埋藏深度比较稳定的油区。
由于套管钻井完井后直接固井完井，然后射孔采油，没有测井工艺对储层深度的测量、储层发育情况的评价，故此要求油层发育情况及埋藏深度必须稳定，这样套管钻井的深度设计才有了保证。
1.2适用于发育稳定，地层倾角小的区域。
由于套管钻井过程中不可避免地存在井斜，井斜影响结果就是导致完钻井深和垂深存在差异，井斜越大，这种差异越大。而地层倾角的大小、裂缝、断层等的发育情况，对井斜的影响起着重要作用。因此设计套管钻井区域地层倾角要小，裂缝、断层为不发育或欠发育，才有利于套管钻井中井斜的控制。
2套管钻井中的准备条件
就位钻机基座必须水平，为设备平稳运转及钻井过程中的防斜打直创造良好的条件。
套管钻井中所选择套管必须是梯形扣套管，因其丝扣最小抗拉强度是同规格型号圆形扣套管的2倍左右，能有效增大套管钻井过程中的安全系数；其次梯形扣套管，便于操作过程中上卸扣钻头优选条件必须满足施工中扭矩尽可能小，水马力适中的原则。根据扭矩的情况，可以考虑选择牙轮钻头和PDC钻头。因牙轮钻头数滚动钻进，能有效减少转盘及套管扭矩，但其要求钻压较大，不利于套管柱的防斜。PDC钻头需钻压小，一般（20-60KN），钻进速度较快，套管柱所受弯曲应力小，扭矩小，符合选择要求。在选择钻头的同时，还要求选好水眼。水眼过小，总泵压高，对套管内壁冲蚀严重，长时间高压容易损坏套管；水眼过大，钻头处冲击力低，将影响钻井速度。
3套管钻井施工中需注意几方面问题
3.1井斜控制问题
套管钻井过程中，井斜控制是首要问题，井斜直接影响到所钻井眼的垂直深度。也就是说油层的埋藏深度与所钻实际深度能否相稳合，关键取决于井斜。控制钻压10-30KN合理范围内钻进。由于套管钻井时，套管柱中没有钻铤和扶正器等，在加压过程中，套管柱受压极易弯曲导致井斜。因此钻井过成中要严格控制钻压，从这个角度讲，选择PDC钻头更适合于套管钻井。转盘转速控制为低转速，一般控制在60-120r/min内，低转速钻进过程，有利于套管柱的稳定，有利于井斜的控制。井架基座安装平直，保证开钻井口垂直，加强中途测斜监控，一方面便于了解控制下部井斜控制情况，另一方面便于计算垂深。
3.2套管保护问题
套管钻井完井后，套管柱直接留在井内，因此对套管保护很重要。要使用套管丝扣胶。套管依靠丝扣密封，在套管钻井过程中，要使用套管专用胶，保证丝扣部位密封可靠，联接牢固。套管防腐问题。套管钻进时，由于旋转，外壁受到磨损，其外防腐层容易脱落。内壁受到钻井液的冲刷，内防腐层也受到冲蚀。一是要求用于钻井的套管，做好内外涂层防腐；二是钻井中采用低转速小钻压钻进，有利于减少套管外壁的磨损，三是采用增大钻头水眼尺寸，降低管内泵压，减少钻井液对套管内壁的冲蚀。3.3钻井参数控制
钻压控制在10-30KN。一是有利于防止套管弯曲引起井斜；二是有利于减少套管扭矩，防止钻进过程中出现套管事故。
转速控制压60-120r/min。其优点是：①减少套管柱扭矩；②低转速钻进，有利于减轻套管柱外壁与井壁之间的磨损。
总泵压控制在6-7MPa以内。一是减少钻井液对套管柱内壁冲蚀；二是减少对回压凡尔的冲蚀磨损。
3.4完井工艺过程控制
钻头上部、套管柱底部安装回压凡尔，有利于固井施工后能实施敞压侯凝。完钻后要处理好钻井液的粘切性能，并充分循环洗井，为提高固井质量做好准备。固井施工采用压塞碰压固井，碰压后试压，并尽可能敞压侯凝。如果敞不住压，可实施蹩压侯凝，所蹩压力为最大替压三分之一左右，并分别在3小时后放掉50%，8小时后放尽。
4结论与建议
4.1套管钻井在大庆地区目前适用于700米以内，且地层稳定区域。
4.2由于受到井斜的影响，套管钻井井深受到限制。如何扩大套管钻井深度需要在钻压、转速、钻头选型、施工工艺等各方面进一步优化。
4.3套管防腐与耐冲蚀问题还有待进一步解决。
【关键词】石油井下增压钻井 新技术 提速
1 前言
随着汽车企业的发展，我国石油资源无限制地被开采出来，在地质构造简单的地域石油已经接近枯竭，石油勘探开采逐渐转向复杂地层区域。复杂地层的深井难以钻打，所以速度慢，钻井成本也很高。在这种情况下，必须使用钻井新技术打制复杂地层的深井，提升钻井速度。
2 技术
高压喷射钻井按照增压的方式主要分为地面增压和井下增压两种技术。与地面增压技术相较而言，井下增压技术简单易行。井下增压提速技术，是利用螺杆马达和柱塞泵增加井下钻井液的压力和动力，使钻井液从高压喷嘴射出，辅助井下钻头利用高压快速穿透坚硬的岩石层，提高了复杂地层钻井一倍以上的效率井下增压钻井技术包括射流增压、螺杆增压和减震增压三种技术。
2.1 螺杆增压钻井
井下螺杆增压技术，利用成熟设计的螺杆钻和柱塞泵喷射高压液体穿透岩层来钻制比较深的油井。井下螺杆增压装置使用螺杆的长度在10m以上，常规螺杆钻在装置的顶部，底部改装的转换接头与增压器连接，使螺杆钻成为井下增压装置的动力结构。增压装置的动力来源于常螺杆钻下部的动力换向机构，动力换向机构的底部安装了增压柱塞泵，动力换向机构中的下拨叉进行往复运动直接带动柱塞泵做柱塞往复运动，将导管中3%-5%的钻井液注入柱塞泵，柱塞泵增加钻井压力，高压钻井液经过超高压流道到达钻头喷嘴，高压钻井液喷出钻头喷嘴形成高压喷射注穿透切割岩层。
螺杆增压钻井装置的井下增压器具有简单的结构和良好的压力控制能力，所以增加的液压具有良好的稳定性。出于这个优点，井下螺杆增压技术使用于中国的大型油田的石油开采和井口试验，并且取得了可观的钻井速度和巨大的成功。
在油气开采方面，复杂的地层结构始终是制约钻井的一大因素，所以井下螺杆增压装置得钻井速度还是受到影响，使用于钻制出于不同地层的深井，提速的程度也会不同。再则，由于研发技术上的先进性，井下螺杆增压的装置和技术适应于中硬地层和坚硬地层的油气井钻制提升钻井的速度特别明显。由于软地层机械钻制深井的技术和速度比较高，井下螺杆增压的装置和技术用于软地层的深井钻制的提速效果并不明显，投入使用的意义不大，所以，井下螺杆增压的装置和技术并不适用于钻制软地层深井。
2.2 减震增压钻井
井下减震增压钻井的工作不使用钻井液水力能量，而是以井底钻头规律性的横、纵向振动带动增压装置做往复运动，增加部分钻井液的内部压力形成钻头喷嘴的喷射高压液注穿透切割岩层。井下减震增压钻井装置井底钻头增加了横向振动，从而减少了纵向振动，减少增压器筒内部的纵向磨损损坏钻头，以及减少了横纵向运动的震动，起到了保护钻头的作用。
井底钻头纵向振动带动连接轴运转最终带动柱塞做上下往复运动，与顶部钻铤连接的增压器柱塞外筒相对静止，使增压器内部产生液体负压，部分钻井液被抽动到达增压缸内，同时钻头向下纵向振动时带动柱塞向下运动，增加缸内钻井液的液面压力。井下减震增压钻井装置的高压钻井液形成高压喷射注的原理和过程，与井底螺杆增压钻井技术一致。
井下减震增压钻井装置由于研发技术方向上的问题，具有一定的局限性，其动力来源于井下钻头的纵向振动，产生高压液体射流稳定性差，因而不适用于钻制定向油气井和水平油气井。即使如此，井下减震增压钻井技术就减震和增压两项优越的功能也具有较高的先进性和较强实用性，特别使用于坚硬岩层的深井钻打。井下减震增压钻井技术已使用于现场试验胜利油田三口油气井，在大大地提升了钻井的速效的基础上，有效地抑制了井底砖头往复运转的震动，具有很好的减震作用。
2.3 射流增压钻井
射流式井下增压装置在设计上和原理上与其他两种井下增压装置都有所不同，在装置设计上，射流式井下增压装置钻头底部有上下两级增压装置，通过上下两级增压装置不断改变高压射流的方向增加钻井液的液压。在原理上，射流式井下增压装置的节流元件将钻井液节流压降，使两级增压缸做往复运动，形成高压液体射流。
射流式井下增压装置增压的工作过程，由射流原件产生节流压降，节流压降经过流道分别流向增压装置两个活塞缸上，增压缸由于压降的驱动就会带动活塞做向下运动，以增加钻井液井下的压力，形成高压液体射流。增压装置的节流压降，低压流道会关闭，部分钻井液通过射流原件直接流入增压缸，推动活塞做上移运动活塞，吸入更多的钻井液完成增加液压复位过程。
射流式井下增压的结构设计合理，工作性能稳定可靠，充分利用钻井液的在压降和增压两个过程换的能量，大大提高了机械钻井的速率。射流式井下增压技术已用于吐哈油田的油井深钻，使机械钻提速30%以上。
3 结语
提高钻井的速度是油气开发企业提高经济效益的重要手段，以降低钻井的成本投入的目标引进高新深井钻井技术来实现。螺杆增压钻井、减震增压钻井、射流增压钻井三种井下增压钻井技术研发和应用，提高了复杂地层石油深井的钻制速度，降低了油气开发企业的钻井成本的投入，奠定了新时代钻井技术的基础。
参考文献
[1] 燕爱文.宗凯.井下螺杆增压提速装置关键部件设计[J].石油矿场机械，2012，41（3）：1215-1216
[关键词]反循环；气举；双壁钻杆
中图分类号：P6341 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0093-01
一、概述
1.正循环钻井：钻井液经钻井泵注入钻具内水眼，流经钻头清洗井底，携带岩屑后从环空返出地面，返出的钻井液通过地面处理设备的处理，再次进入循环，形成连续的钻井过程；反循环钻井：与正循环相反。
2.反循环钻井的优势
正循环钻井中出现的问题：钻井液流动的环空压耗对地层直接产生正压力，当钻遇漏层时，循环压耗加剧了钻井液的漏失。在钻大直径的井眼时，由于排量的限制和环空体积太大，造成钻井液环空流速低，携岩困难，机械钻速慢，钻井效率低等问题。当大直径井眼存在漏层时，此类问题更加突出，在采用正循环方法钻井极为困难。反循环钻井方法可以克服上述缺点，提高复杂断层钻井效率。
二、工艺特点及用途
不同方法的反循环钻井技术具有不同的工艺特点和用途，泵吸反循环钻井主要用于较浅水井的钻探，一般能钻进100m左右，但易受水龙头、钻具密封条件的限制，密封失效后无法正常钻进。气举反循环钻井技术主要应用于水井、水文地质钻孔、大口径工程施工孔的钻井，可解决井漏和大口径井眼的携沙问题。双壁钻具空气反循环钻井主要应用于低压、低渗、裂缝油气藏的开发，可避免钻井流体、钻屑、泵脉冲对暴露储层的损害。从反循环原理上分，主要分为气举反循环和空气反循环钻井，即一种为以压差建立反循环，一种为靠压力建立反循环。
1.气举反循环钻井技术
1）工艺原理
气举反循环钻井是将压缩空气通过气水龙头后其它注气接头，注入双层钻具内管与外管的环空，气体流到双层钻杆底部，经混合器处喷入内管，形成无数的小气泡，气泡一面沿内管迅速上升，一面同时膨胀，由于压缩空气不断进入钻井液，在混合器上部形成低密度的混合液，而钻杆外的钻井液密度大，环空钻井液进入钻具内水眼，形成反循环流动，并把井底岩屑连续不断的带出地表，排入沉砂池。沉淀后的泥浆再注入井眼内，经井底进入钻杆内补充循环液的空间，如此不断循环形成连续钻进过程。
2）优点及用途
（1）反循环时消除了环空压耗，应用于低压、低渗油藏，可以在井底形成负压，有利于发现、保护油气藏。
（2）气举反循环钻井时，钻头处的钻井液对井底产生抽汲作用，岩屑被及时带走，不会出现压持效应，在漏层钻井时，可减少岩屑重复破碎、能提高机械钻速，增加钻井效率。
（3）可减少或消除钻井液的漏失，节约大量钻井液材料消耗。能过钻穿因漏失无法穿过的层位，钻达目的层。
（4）采用气举反循环钻井时，钻井泵的作用只是往环空灌钻液，泵负荷大大减小，泵使用寿命增长。
（5）可采用正循环、反循环两种方法压井，井控灵活。
反循环压井方法是从环空泵入泥浆将井内溢流替入钻杆，由钻杆内上升到井口，在阻流器控制钻杆出口回压下排除油气溢流并进行压井。
2.空气反循环钻井技术
1）工艺原理
空气反循环钻井技术是将压缩空气注入上壁钻具内管和外管的间隙，流至钻头后，携带岩屑通过内管返出地面，为防止起下钻和接单根时天然气溢出钻台，在钻具内装有井下防喷装置，井口安装旋转防喷器，可在井口密封钻具与井眼的环空。地面安装压井分流装置，与导流管线连接，可将岩屑导流至沉砂池，在导流关出口处点燃一火把，当钻遇天然气目的层时，排出的可燃气体将被燃烧。在硬地层钻井时可采用贯通式气动潜孔锤，以避免岩屑经过潜孔锤外筒时对储层的损害。
2）优点及用途
（1）所需气量小，可节约注气设备投入。空气反循环钻井时，岩屑从钻具内眼返出，在大直径井眼钻井时，由于内眼截面积远小于环空截面积，与正循环空气钻井相比，达到携岩返速所需空气量小，配套的空压机及增压机数量少，可节约基金投入。
（2）岩样不受污染、代表性强。由于岩屑和钻井流体通过钻柱内循环至地面，岩样迟到时间短，避免了常规钻井中岩屑和钻井流体通过钻具和井眼间环空循环时，岩样易损失和受污染的情况。
（3）能避免钻进是对储层的损害。反循环钻进时，地层不再受循环钻井流体（钻井液或空气）、钻屑、泵脉冲的压力损害，可最大限度的保护储层，特别适用于低压、低渗储层的钻井。
三、国内外应用现状
反循环钻井技术在水井、大口径工程施工井中应用较广，近年来气举反循环钻井技术已在地质、冶金、建设、水利、煤田和军工等系统推广应用。采用此方法达到的最大井深是2470.88m，最大井径是3.2m。在复杂地层钻进综合效率是正循环钻进的3―6倍；水晶的洗井时间缩短1/2；出水量增大1/3。
华北石油管理局钻井院从2001年底开始反循环钻井技术研究，主要目的是解决井漏问题和保护油气层，已开展了反循环钻井技术调研，气举反循环钻井设备配套等研究内容，进行了2口井气举反循环钻井先导试验，获得重要突破。 初步形成了反循环钻井施工工艺，实现了流程设计改造、反循环钻进、携带岩屑、钻井液脱气等重要突破。
四、存在问题和前景展望
反循环钻井试验虽取得了一定成果，但仍有一些问题需进一步深化研究。
（1）加强反循环钻井和注气参数匹配的理论研究。双壁钻具下入深度、注气量、注气压力、钻井液性能等参数的优选匹配应在理论方面加强研究。
（2）加强地层适应性研究。针对不同地层特性，研制不同类型的反循环钻用钻头和施工措施，增强钻头对地层的适应性。
全国低压储层油田占70%以上，且大多数油田已进入开发后期，地层压力衰竭严重，对低压油气藏的保护开采和解决井漏问题显得尤为重要。反循环钻井技术可为解决井漏问题和低压易漏油气藏的勘探开发提供一种崭新方法，将在油气钻探领域逐步发挥重要作用。
参考文献
关键词:金平1井;钻井技术位垂比;井身轨迹;钻具组合
中图分类号:TE246文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)10-0046-02
一、金平1井概况
金平1井是油田一口重点预探井,位于山东省淄博市桓台县袁文村北2km处,位于济阳坳陷东营凹陷金家-柳桥缓坡构造带中部,设计井斜深1914.71m,垂深574.45m。实际完钻斜深2128m,垂深583.90m,三开水平段长1353.30m,水平位移1636.43m,位垂比2.803:1,该井位垂比达到2.803:1,创造了油田浅层水平井垂深最浅、水平段最长、位垂比最大三项油田新纪录,创出了全国陆上超大位移水平井位垂比新纪录。该井通过采取优化钻具组合、优选钻井参数、微调勤调等措施合理控制井眼轨迹,采用短起下钻、短起和长起钻相结合、分段循环等手段,配合高频震动筛和离心机,及时清除钻井液中的劣质固相,及时清除井壁岩屑床,采用乳化防塌钻井液体系,合理调整钻井液性能,保障了钻井液携岩、性能良好,在施工过程中采用及时倒换钻具,改善钻具的受力状况,合理使用钻具防磨接头,防止技术套管提前破损等一系列有效措施,确保了这口高难度水平探井的顺利施工。
二、施工中主要技术难点
1.大井眼浅层定向,水平位移大,设计完钻垂深浅,设计最大井斜达91.17°,井身轨迹难于控制。
2.位垂比大,水平段长,且垂深较浅,携砂困难,易发生卡钻事故。
3.水平段钻遇多个红泥岩夹层,缩径,钻井液性能难于维持。
4.水平段长,电测困难。
三、钻井技术措施
(一)工程技术措施
1.工具的选择。该井在二开346.1mm井眼330m处定向。二开设计完钻斜井深770.47m,垂深607m,其造斜率高达21°/100m。同时,由于大尺寸三牙轮钻头型号的可选范围较小,仅有SKG124铣齿钻头供选择,上部地层松软,铣齿钻头井径扩大率相对较大,定向较为困难。通过选用φ244mm、扶正块φ308mm、1.5°的单弯螺杆钻具来弥补铣齿钻头在松软地层因井径扩大率大而造斜难的难点,满足了井身轨迹的要求。
2.钻进参数的优选。在定向钻进开始,为了达到设计造斜率,在参数的选择上通过优选排量,来保证造斜率,同时满足清洁井底的要求。优选钻压、转速保证井径的规则和造斜率。在该井钻进时,排量60l/s、钻压80KN、转速100r/min、泵压最高8MPa。
3.辅助技术措施。每钻进完3根钻杆进行一次划眼。通过正、倒划眼,及时的修正了井壁和清除了附着在井壁上的岩屑,从而保证了井眼的规则和清洁。同时,根据岩屑床的形成规律,即井斜在50°至80°时易形成岩屑床,且不稳定易下滑堆积,为防止因岩屑床而卡钻事故的发生,在钻进至660m,井斜达70°时,通过短程起下钻破除岩屑床,保证井眼清洁。在二开完钻后,通过短程起下钻和下入常规钻具组合通井,清洁井眼,保证电测和下套管安全、顺利,以及固井施工的安全和固井质量。
4.水平段施工技术。(1)钻具组合。由于水平段长,垂深浅,在钻进时托压严重,同时为了防止卡钻事故地发生,在钻具选择和组合上尽量简化。钻具组合:φ241.3mm钻头+φ197mm螺杆钻具+配合接头+回压凡尔+定向接头+φ127mm无磁承压钻杆+MWD仪器无磁短节+φ127mm钻杆+φ127mm加重钻杆。(2)钻井参数优选。针对水平段长,轨迹控制困难和携沙困难等情况,在钻头的选用上,通过结合地层岩性特点,仔细对比牙轮钻头和PDC钻头的优缺点,决定选用适合软地层的金属密封三牙轮镶齿钻头,附属特征为宽齿、保径,即LHJ517GK。为了岩屑及时的被钻井液带出,保证井眼清洁,又能保证螺杆钻具和MWD仪器最优的运行环境,采用了较大排量,即40l/s。在复合钻进时控制转速为50r/min,以保证井身轨迹的平滑。由于排量和钻井液性能(严格按照设计执行)确定了,对于水利参数的调节只有通过钻头水眼的大小来控制,选装了三只18mm大水眼(该MWD仪器最优工作泵压为12MPa至14MPa),泵压控制在13MPa左右。
(二)钻井液技术措施
1.一开井段。该井段为疏松粘土和流沙层,地层可钻性好,易坍塌。钻井液配浆开钻,密度1.05～1.10g/cm3,钻进期间采用低浓度聚合物胶液进行维护,使钻井液粘度维持在40～45s,完钻后加入0.5%的xc,循环30分钟后将钻井液粘度提至60s以上,顺利下入表层套管。
2.二开井段。将一开钻井液用1.5%的胶液冲稀,用纯碱消除水泥塞污染后,进行二开钻进。用浓度0.3%～0.5%聚合物胶液维护,用以抑制地层造浆,有利于铵盐调节钻井液流型。采用大排量,低粘切钻进,起钻前加入2%～3%防塌降失水剂,转化为聚合物防塌钻井液。(1)定向段。本井段以防塌为主,逐步加入2%～3%聚合醇、3%～5%降滤失剂、5%～7%白油等,逐步将聚合物防塌钻井液转化为防塌钻井液。(2)斜井段。随井深增加,井斜增大,及时补充剂的加量,二开结束提高粘切,充分循环。下套管前加入2%的固体剂,确保套管顺利下入。
3.三开井段。调整二开钻井液,控制粘度40s左右,进行三开钻进。钻进30m以后,逐步补充防塌剂、降失水剂,严格控制失水在5ml以内;随着水平段增加,逐步提高白油含量至10%左右,进一步提高钻井液的性。本井段在钻进过程中钻遇多段紫红色泥岩,造浆及缩径严重,再者机械钻速快,给钻井液处理带来很大难度。采用高浓度聚合物抑制造浆,充分利用固控设备清除有害固相,同时工程配合以每钻进2柱钻杆起10柱,再钻进2柱钻杆起至技术套管内的技术措施,有效地净化了井眼,及时清除岩屑床。随着水平段的增加,问题显得更加突出,钻井液保持聚合纯剂含量3%,提高白油含量10%～15%,控制系数小于0.06。
(三)完井电测技术措施
该井完井电测采用水平井测井工艺。为了保证仪器下入的安全顺利和电缆对接的成功率,在完钻后下入常规钻具组合通井,分段循环处理钻井液,然后由井底分段起钻循环至技术套管内100m,最后下钻干通至井底起钻。该井完井电测电缆对接一次成功,且一次性测至1980m。
四、结论
1.井身轨迹的控制。直井段要直,斜井段和水平段防止“狗腿角”的出现,保证井身轨迹的平滑。
2.钻具组合要科学。采用倒置钻具结构可以解决大井斜、大位移井钻进过程中的托压难点。
3.加强过程监控,及时采取措施,预防事故的发生。该井施工过程中,通过及时短起下、实时对比分析岩性和调整维护钻井液性能等措施,解决了井眼清洁、井壁稳定、性和红泥岩的缩径等难题。
4.充分利用顶驱设备的优点,保障钻井施工的安全顺利进行。顶驱能在任何高度位置建立循环,活动钻具,从而最大限度的降低了事故的发生率。
【关键词】 液动冲击旋转钻井技术 石油钻井 应用
要使我国经济水平得到进一步提升，就要为石油化工企业提供充足的石油能源，满足其生产需求，只有这样才能保证经济的循环运转与发展。现如今我国已面临石油能源短缺的想象，主要是由于我国石油资源分布不均且开采难度大，而液动冲击旋转钻井技术的应用正好解决了这一难题，是石油钻井的重要手段。
1 液动冲击旋转钻井技术应用原理
液动冲击旋转钻井技术是一种用于石油开采的新技术，它摒弃了传统旋转钻井的陈规方法，而是吸收传统旋转钻井技术的基础上加以创新，形成一种全新的钻井技术。传统旋转钻井技术在石油钻井施工中不仅需要浪费大量的人力物力，而且其机械设备承载力较差，无法进行长时间大规模的钻井施工，对石油钻井的发展具有一定的局限性，而液动冲击旋转钻井技术的出现适应了石油钻井的要求。
该技术所运用的机械设备内部增加了一个冲击器，大大增强了钻井机械设备的承载力，其内部强大的承受力主要是由钻井液的能量推动内部活塞冲锤进行上下运动，从而不断撞击机械钻头，这就是液动冲击旋转钻井技术在石油钻井施工中的应用原理。该技术之所以会有强大的承载力，是因为机械钻头本身就有较强的动力，再加之冲击器所产生的强大冲击力，其在施工时就整个设备所产生的能力全部聚集于钻头，从而使其更快更好的击碎坚硬的岩石。液动冲击旋转钻井技术在石油钻井施工的应用，不仅能够快速的击碎岩石，还能够保证岩石的质量，可以说它的应用与完善，对石油钻井施工具有重要意义。
2 液动冲击旋转钻井技术在石油钻井施工中的应用优势
液动冲击旋转钻井技术在是由钻井施工中的广泛应用，是由其本身的性质决定的，该技术的特点及创新符合石油钻井施工的要求，其承载力较强，且具有强大的冲击力，将其运用到石油钻井施工中，保质保量，是石油化工产业生产的重要工具，以下是笔者就液动冲击旋转钻井技术在石油钻井施工中的应用优势进行了总结与阐述。
2.1 液动冲击旋转钻井技术性能较好，具有一定的耐磨性
液动冲击旋转钻井技术与传统旋转钻井技术相比，其最为显著的优势就是其工作性能较好，具有较强的耐磨性。实际石油钻井施工地点中所要开采的石油能源基本上都在一些岩石地区，其井底岩石不仅较为坚硬，而且其内部分布较为不均匀，这对于石油钻井勘探工作的开展具有一定高的难度，但是自液动冲击旋转钻井技术出现后，这些问题便不复存在了，它的应用成功的克服了这一施工难题。因为液动冲击旋转钻井机械设备其内部有一个强大的冲击器，其在工作时所产生的强大冲击力能够轻而易举的击碎岩石，对于井底中的不规则岩石，可以运用该技术设备中的向下作用力，当岩石由于受力产生松动时不仅可以很好的压制住它的破坏力，还能够对其进一步用力，从而达到击碎岩石的目的。
在击碎岩石以后，该液动冲击旋转钻井机械设备的作用力就会逐渐减少其作用力，在这一状况下处于其两侧的剪切体就开始发挥一定的作用力，将机械钻头周边的已经击碎的岩石进行进一步的修正，排除一些无用的岩石，确保岩石开采的质量，将最终开采的岩石综合存储起来，形成完整的岩石破碎坑。运用液动冲击旋转钻井技术可以将机械设备中的作用力全部聚集在钻头，在击碎岩石时形成一股强大的冲击力，很好的击碎岩石。液动冲击旋转钻井技术在石油钻井施工中的应用，使整个岩石开采变得十分简易，大大提高了石油钻井施工人员的工作效率。
2.2 液动冲击旋转钻井技术冲击力及承载力较强
传统的旋转钻井技术现今已经被淘汰，原因在于其在石油钻井中所能够发挥的作用力较小，只能击碎一些较小的岩石，对于一些大的且不规则的岩石块，它是束手无策的，这一状况会大大降低石油开采的工作力度，不能为石油化工企业生产提供充足资源，而液动冲击旋转钻井技术则不同，它内部有一个冲击器，是专门为石油钻井施工提供充足的冲击力，当开采施工中遇到一些坚硬且不均匀的岩石层，其能够产生强大的冲击力，并能将强大的压力传送给岩石，从而击碎岩石，在击碎岩石之时该岩石会出现一定的坍塌，若是传统的旋转钻井设备在此情况下极易被岩石坍塌所损坏，但是液动冲击旋转钻井设备有较强的承载力，能够承受一定的压力及破坏力。
随着石油钻井勘探工作对井底岩石层的不断深入，液动冲击旋转钻井技术在石油开采中对击碎岩石的利用率也会随之增加，当机械钻头不断向井底岩石层转动时，井底岩石会受到一定的轴向压力，在这种状况下井底岩石会受到机械钻头的高频冲击，在高频冲击的作用力下，岩石被击碎就显得轻而易举了。 液动冲击旋转钻井技术的这一工作原理是由于预加静载改善了钻井机械设备中冲击力的传递条件，使液动冲击旋转钻井设备中所散发的冲击力与压力能够得到有效利用。
总而言之，液动冲击旋转钻井技术不仅继承了传统旋转钻井设备的优点，还根据石油钻井施工的需要进行了创新，大大降低了石油钻井勘探工作中的开采难度，轻而易举解决了不规则坚硬岩石所带来的压力及阻力，它是旋转钻井技术的一大突破，在石油钻井种发挥着关键性的作用。
3 结语
将液动冲击旋转钻井技术广泛应用于石油钻井中，该设备内部的冲击器在钻井工作开展中能够释放强大的冲击力，快速击碎岩石，该技术的应用不仅能够快速击碎岩石，还能够对所击碎的岩石进行修正与排除，从而得到质地良好的岩石材料，在此期间，它不仅缩短了石油钻井的工期，还在一定程度上节约了成本，推动了我国石油业的合理化进程。
参考文献：
[1]刘学成.解析液动冲击旋转钻井技术在石油钻井中的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量，2013，5（1）：161-162.
【关键词】钻井工程；废弃钻井液；处理
废弃钻井液是钻井工程作业过程中产生的井场废弃混合物，其溶液中含有大量不易降解、不同毒性的污染物，若不能采取有效技术进行无害化处理，会对周围的地下水、地表、土壤等造成严重污染，且直接威胁到人体健康。废弃钻井液无害化处理已经成为石油勘探开发企业必须重点考虑的问题。因此，加强有关钻井工程废弃钻井液处理技术的研究，对于提高废弃钻井液处理质量、改善企业经济效益具有重要的理论和现实意义。
1 废弃钻井液成分分析及影响
钻井液是石油、天然气钻井工程中的重要材料，其具有避免井壁塌陷、平衡地层压力、和冷却钻具、携带悬浮钻屑等功能。然而随着现代钻井规模和深度的扩大，钻井工程中逐渐加大各类钻井液添加剂的使用，使得钻井液废弃物的成分越来越复杂。
1.1 废弃钻井液污染物成分分析
利用水平振荡法提取适量废弃钻井液浸出液，检测其硫含量、COD、总铬、PH等指标，结果发现，实验样品液呈碱性，其硫含量、COD、和油含量等都超出了标准值，说明其内部污染物含量较高，必须采用适当技术进行处理，否则会造成环境污染。
1.2 废弃钻井液理化性能分析
按照规定标准的水、油混合体系含水率对废弃钻井液的含水率进行测定，测定完成后运用索氏提取法对溶液中的含油率进行测定，然后将剩余的有机挥发性杂质和砂精心洗涤、过滤、烘干等，最后对个含量进行称重分析。结果发现含水率达到50.8%，含油率达到4.5%，含泥量达到37.6%，其他挥发性物质达到7.1%。
1.3 废弃钻井液对环境的影响
废弃钻井液对环境的影响主要表现在以下几个方面：（1）其堆放容易造成各种重金属侵入到土壤中，对微生物的繁殖和植物的生长产生不利影响，另外当植物吸收集中后会威胁到人和动物的健康；（2）容易污染地下水和地表水资源；（3）其降解后的产物和各种添加剂会危害飞禽和水生动物等的生长；（4）其含有碱、盐物质容易造成土壤板结，阻碍植物正常生长发育，引起土壤反耕困难，不利于耕地的保护。
2 废弃钻井液处理技术
2.1 固化处理技术
2.1.1 减水剂固化处理废泥浆
在含固率比较高的废弃钻井液中添加适量的减水剂，可以使浸出液的COD值降低、废泥浆固结物的抗压强度得到不同程度的提升。大部分的减水剂都属于阴离子表面活性剂，其掺加到废泥浆后，在水泥颗粒表面会聚集大量憎水基团，而亲水基团会流向水溶液，形成多分子或单分子形式的吸附膜。当减水剂在水泥颗粒表面聚集时，会让颗粒带有大量电荷，因为电性斥力的影响，不仅会使得水-水泥体系能够保持较为平衡的悬浮状态，还会让水泥的絮凝状结构出现解体分离，让游离的水从结构中排除，以此提高钻井液流动性能。
2.1.2 水泥基固化
水泥基固化是指根据水泥的水硬胶凝和水合性能处理废弃钻井液的方法。水泥在加水发生水化后会构造成具有一定硬度的水泥石块，由此将分散的固化添加材料组合到石块结构中。在水与硅酸盐化合物进行融合后，会形成一种具有膨胀性能的硅酸钙水合凝胶。当凝胶继续加水膨胀后会形成由水合产物和硅酸胶纤维构成的水泥基体。这种方法在处理含有各种重金属的泥浆时比较适用。当前水泥基固化处理中主要采用的是普通硅酸盐水泥，同时为了减少废物的遗漏损失和提高固化强度会掺加适量添加剂。
2.2 固液分离技术
2.2.1 固液分离设备
目前采用的主要固液分离设备主要有带式压滤机、圆筒型压滤机和全自动板框式压滤机三种：
（1）带式压滤机：带式压滤机是把浆料输送到双层网袋中，利用挤压脱水辊的剪切和挤压作用对废弃钻井液进行固液分离。此种设备对于污泥含固量要求不高，能够确保设备持续运行而不出现堵塞，同时可以改善前端浓缩池等预处理的技术范围。作为废弃钻井液处理中的重要组成部分，此方法具有胶体物去除率高、技术处理简单方便等优点，其缺点是絮凝效果相对较低、需用大量凝聚剂和絮凝剂、设备成本较高、分离的污水需要进一步处理才能达到排放标准。此种方法的主要技术关键是选用恰当的混凝剂使废弃液进行脱稳。该种设备在滤罐、污水沉降罐等产生的胶体多、含水高、含固量低的污泥处理中比较适用。
（2）圆筒型压滤机：圆筒型压滤机主要是在设备中心轴上安置两个空心同心圆筒构成，外圆筒含有可膨胀薄膜，内圆筒含有过滤布。此种工艺的主要逻辑是：通过设计构成活塞式过滤表面，使浆料顺利进入到圆筒内的环形装置；对浆料进行过滤，使其在内筒表面构造出滤饼，在滤饼阻力或厚度达到设定值时过滤程序停止，在薄膜处形成液压；在紧缩薄膜带动下冲洗水进入到环形装置，膨胀薄膜由于受到冲洗水的外压力会作用到滤饼上，此时会将母液进行替换；在操作完成时先打开外壳抽出内圆筒，然后用压缩空气对滤饼进行冲洗。
（3）全自动板框式压滤机：全自动板框式压滤机是一种具有高精度和高性能的固液分离装置。设备中中添加了滤饼自动脱落装置、滤饼排出装置、滤布自动洗净装置和滤饼排出装置，采用了高性能的耐腐蚀轻型聚丙烯树脂作为滤板材料。
2.2.2 固液分离预处理
固液分离技术是固化前的预处理技术，其工艺流程高效快捷，操作方便。该技术主要包括絮凝和脱稳两项内容。
（1）絮凝：絮凝技术比较常用的有造粒絮凝技术和新型絮凝剂两种。第一，造粒絮凝技术，其主要借鉴了电厂冲灰废水、生活污水、煤气洗涤废水等具有较低浊度的废液处理技术。造粒絮凝技术的主要工作原理是使颗粒进行随机的碰撞合并，并通过动力平衡条件和物理化学条件的控制使絮凝构造形态和颗粒的合并规律发生改变，即是让湿式密实弹丸絮体在液相介质中直接形成。此种方式形成的絮体颗粒空隙含水量较高，粒径较大。第二，新型絮凝剂，其主要利用两性高分子絮凝剂、水溶性高分子支化聚合物絮凝剂、聚醚性高分子絮凝剂等絮凝剂。相比原有的絮凝剂，新型絮凝剂具有更好的脱水性能。两性高分子絮凝剂同时具有阴阳离子基团的特性，能够在任意的酸碱条件下对含有不同电荷的污染物进行处理。水溶性高分子支化聚合物絮凝剂能够在同样用量的条件下达到更高的脱水效果。聚醚性高分子絮凝剂具有较高的电荷密度、优良的热稳定性和较低的毒性，其主要用于有机废液的处理。
（2）脱稳：通常条件下，很难通过物理方法来破坏废弃物体的稳定状态，且使用时分离效果并不高。而使用化学破胶法能够实现废弃物体的脱稳。其主要工作原理是将胶体的稳定因素进行一一瓦解，然后运用不稳定因素加速颗粒之间的布朗运动和范德华引力，从而让胶体颗粒体积增大形成沉淀。
3 结束语
废弃钻井液处理是钻井工程中必须要考虑的问题，其处理效果关系着钻井工程的整体质量。因此，相关技术人员要加强对废弃钻井液成分和理化性能的分析，积极学习先进处理技术和方法，以不断提高废弃钻井液处理技术水平和能力。
参考文献：
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[4]于志纲.废钻井液固化处理实验研究[J].油气田环境保护，2010（29）.
关键词：钻井 新技术 连续油管 水基钻井液 套管钻井
石油钻井技术不仅关系到油田勘探开发的速度和效益，还会对石油资源的开发利用水平产生重要影响。只有不断的探究和应用石油钻井新技术和新工艺，才能不断的提高石油资源的开发利用水平。本文将通过对石油资源钻井开采的几种新技术进行阐述，力求在钻井新技术的应用和研究方面提供有益的探索。
一、石油钻井技术的发展现状及存在问题
1、石油钻井技术的发展现状
随着我国石油资源开发力度的不断加大，我国石油钻井技术也有了突飞猛进的发展，从过去仅仅是为油井的钻井开发提供技术支持，延伸到现在可以为油气资源的勘探、开采、污染控制等方面提供全方位的技术支撑。传统的钻井技术主要目的是提高石油油井钻井速度、降低石油钻井的成本，而现在的钻井新技术主要针对的是将提高油井钻井的质量和安全性，从而为油田带来更大的经济效益。现代化的石油钻井新技术，包括连续油管钻井技术、优快钻井技术、水基钻井液技术和套管钻井技术等，对于提高石油钻井的质量和速度、降低钻井成本起到了很大的作用。但是，现有的钻井新技术依然难以满足日益增长的石油钻井需要，需要我们继续强化对钻井新技术的探究和应用。
2、当前石油钻井技术存在的问题
当前，我国石油钻井技术发展面临的主要问题就是应对复杂地质条件的能力不足，具体而言，由于我国幅员辽阔，各地的油气资源所处地质环境大不相同。东部大部分油气田，特别是深层油田钻井面临的主要问题就是地质条件复杂、油井内部压力层系多、温度高等难题；西部和南部的油田，需要应对超深井钻探、斜度大的地质钻探、地层压力复杂等难题；而海外油田主要是面临着资料不全、情况不熟悉的勘探难题。
面对复杂的地质勘探条件和油田钻井开发提出的新要求，石油钻井技术需要积极探索科技创新和科研攻关方向的重点，在石油钻井关键技术和优势技术上寻求突破，在石油钻井新工艺、钻井仪器和设备、新型钻井液等方面开展有扎实有效的科研攻关，并将科研成果尽快转化成为现实技术助推石油钻井技术水平的提高。
二、石油钻井开采及污染控制新技术
随着石油钻井技术要求的不断提高，钻井新技术也不断涌现，其中，连续油管钻井技术、水基钻井液钻井技术和套管钻井技术已经应用的比较广泛。
1、连续油管钻井技术
连续油管钻井技术涵盖多种分支技术，包括油田小井眼钻井技术、欠平衡油井钻井技术、大位移钻井技术、多侧向钻井技术和短半径钻井技术等，连续油管钻井技术中的水平井钻井技术和短半径钻井技术特别适合稠油油藏的开采利用，可以有效的防止油井边水出现水窜危害和油井底水推进，从而有利于提高单井的石油产量和油气资源采收率。整体而言，连续油管钻井技术特别适合于小井眼、短半径、欠平衡油井的钻井开采，可以应对复杂的地质条件，一般具有以下几个方面的优点：对于油井中低压易漏失层的钻探，可以进行有效的负压钻井，从而增加石油钻井的成功率，提高油气资源采收率；对油井中易塌陷地层进行钻探，可以综合利用氮气钻井、油基洗井液钻井等技术手段为钻井安全提供充分的保证；对于油井地质条件特别复杂的情况，连续油管钻井技术可以解决传统的钻井技术开采费用高、开采危险性强和生产工艺复杂的缺点，充分利用小井眼、短半径等钻井开采技术手段对复杂地层进行有效规避，从而将钻头安全的导入油层，在降低开采风险和成本的同时，大幅度的提高了开采的经济效益；对于已经开采的油田老井，可以方便、快捷、安全的进行加深钻井。
2、水基钻井液钻井技术
水基钻井液钻井技术可以通过非酸化的屏蔽手段暂时封堵保护油气资源储层，同时，水基钻井液成膜后可以对油井井壁进行保护，从而维持油井井壁的安全和稳定。运用该技术的核心要求就是要最大限度的减少钻井液中的有害固相含量，通过改变钻井液的处理剂抑制性，达到使钻井液中含有的固相颗粒粒度大小与油气资源储层的缝隙大小相吻合，从而有效地对缝隙进行封堵。运用该钻井技术可以在开采中防止对油层的损害，同时，还能区别对待油井油层与页岩之间的交互层和同一油井中不同压力层段，从而最大限度的提高石油开采的成功率。此外，在钻井过程中还可以通过利用气体或者是泡沫等流体作为钻井液实施钻井，这种技术不仅可以保护油气资源储层不受损坏，还可以有效地降低石油钻井开采对周边的环境造成的污染。
3、套管钻井技术
套管钻井技术运用钻井套管代替传统的钻柱，通过套管向钻井钻头提供水力等能量，可以实现钻具与套管的分离，在卸下钻井钻具组合时不需要起下套管，在进行钻井操作时由领眼钻头先钻出领眼，随后运用张合式扩孔器对领眼进行扩孔，把领眼扩大成为井眼。特别是在定向油井的钻井中，多种组合的井下钻井工具可以同时推进，大大提高了钻井效率。套管钻井技术需要特制钻机，在钻井过程中通过顶驱来旋转套管，从而达到造斜率比常规钻井技术和工具高的钻井效果。它具有以下优点：钻井和下套管能够同时进行，从而大大的提高了钻井效率；不用钻杆和钻铤等钻井工具，也不用下钻作业，在节省钻井成本的同时，提高了钻井的安全性和可操作性，加快了钻井速度。
三、结论
目前，随着石油资源开采力度的不断加大，石油钻井新技术不断涌现，但是，面对我国油气田复杂的地质状况等特点，现有的钻井技术难以满足钻井行业提出的新要求，这就需要我们对钻井新技术进行深入的研究。本文通过对连续油管钻井技术、水基钻井液钻井技术和套管钻井技术等钻井新技术进行阐述，对推动我国石油钻井技术更上新台阶提供了有益的探讨。
参考文献：
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[2]张为勤.国外小井眼钻井设备及工艺技术的新研究[J].石油矿场机械，2007，36.
【关键词】旋转导向 钻井技术 偏心稳定器 工具系统研制 钻井试验 稳定运行 轨迹控制精度 实用化
油气田勘探和开发过程中，人们对于钻井的井眼轨迹提出了很多新的要求，特别是水平井技术、大位移钻井技术、薄油层钻水平井的技术、水平分支井技术，这些技术要求钻井工具去满足越来越复杂的地层条件，同时还要为了暴露更多的储层，以期获得更大的产能。因此提出了越来越复杂的井眼轨迹要求。同时为了能提高钻井效率、降低昂贵的钻井成本和减少钻井井下作业的风险，旋转导向技术应运而生了，它的出现立刻在钻井作业中得到了广泛的应用，20世纪90年代以来，以BakerHughes的AutoTrak系统、Schelumberger公司的PowerDrive系统、Hullibuton公司的Geopilot系统为代表的旋转导向钻井技术，给井眼轨迹的测量到控制掀起了一场革命，同时也在技术上和商业上展开了激烈的竞争。
围绕着旋转导向钻井技术，我国自“九五”以来就开始了研究，并且在国家“十五”期间研制出旋转导向的原理样机，在此基础上，“十一五”期间我们又开展了旋转导向钻井系统工程化的研究，并且“十一五”期间在3个关键技术方面取得了重大突破：①从井下工具测控原理到方法上取得了突破；②在定位总成的平台稳定性和控制方法上取得了突破；③在偏心稳定器的造斜能力上从原理到结构设计上取得突破。并且，该技术和工具在现场入井进行了钻井的实钻检验，取得了很好的效果，为掌握旋转导向钻井关键技术奠定了坚实的基础。
1 旋转导向钻井工具系统总体方案
目前，改进的旋转导向钻井系统已实现两大功能：测量和轨迹控制。我们在“十五”期间的MWD井眼参数测量的基础上，在测量工具单元上增加了环空压力测量、钻井钻压和扭矩等参数的测量，这些测量的单元数据经过信号的通道来实现井下和地面的连通。
另一个重要的单元就是可控偏心稳定器，它是井眼轨迹参数控制的工具，目前用的是钻井液液压推动偏心稳定器翼肋的伸缩，以此来达到改变井斜和定位的目的。连接这两个单元的信息通道采用RS232总线连接，由地面计算机和编码解码器接收井下数据和下达控制工具指令，一方面实现井下上传的数据解码还原成井下地层参数测量数据（LWD）、井眼参数测量数据（MWD）、环空压力以及工程参数测量数据；另一方面地面发出的井眼轨迹控制指令编码也是通过数据总线传达给井下工具，由井下工具执行地面的指令实施轨迹控制和导向。井下―地面数据流方案（图1）。
2 旋转导向钻井工具系统构成
旋转导向钻井工具系统井下部分的主要结构主要由偏心稳定器的翼肋总成及传动部分、定位总成等5大部分构成（图2）。
3 结束语
旋转导向钻井技术研究经过了国家“十一五”期间的技术攻关与试验，在偏心稳定器的研制、工程参数测量、MWD和LWD信号传输方面都取得了很大的进展，特别是针对目前旋转导向钻井的关键技术取得了突破。
（1）旋转导向系统已经成功实现了地层参数测量、工程参数测量、定向井井眼轨迹测量和控制与信号脉冲反馈及收发等4个功能，研制的成果在油气田现场应用完全达到了预期的目标。
（2）目前旋转导向工具的造斜能力已达到设计要求，但造斜能力与钻井参数的关系也十分密切，偏心稳定器的造斜能力受到了地层特性的影响，这是在工具使用中要注意的问题。
（3）旋转导向的关键技术之一的偏心稳定器设计方案合理、结构与原理可行，现场单井试验最长时间只有24h，需要更多的试验检验其持久性和可靠性。
（4）渤海油田完善的实验井为旋转导向钻井工具的功能测试发挥了重要作用，配备完备的工程化实验手段和设备是我们开展技术攻关、将科研成果转化为工程化的装备和工具不可缺少的重要手段。
（5）我国旋转导向钻井技术的研发已经走过了十多年的历史，在基本原理的研究、原理样机和工程样机的研制过程中掌握了一批核心技术，在油气田现场应用中又进一步完善了旋转导向系统的功能和实际操作的可靠性，同时还培养和锻炼了一批科研队伍和人才，我们还要继续努力，在理论和实际结合上推动旋转导向钻井技术的进步和发展。
参考文献
【关键词】石油 钻井 自动化 应用
传统的石油开采存在着产量低、开采难、成本高以及设备少的缺陷，为了摆脱传统钻井工艺的不足，同时满足人们对于各类资源，尤其是石油资源的需求，企业要在生产中通过引进国内外的先进技术从而在有效地降低了企业生产成本的同时也显著地提升原油产品的质量。
1 传统石油钻井的缺陷
中国作为石油资源大国，同时也使石油资源的消耗大国。但是从实际开采水平来看，无论是在开采工艺、技术水平还是生产产量上均存在一定的缺陷。其主要缺陷可以概括为以下几点：
（1）成本高。石油开采中的需要高额的成本投入，同时石油钻井行业的特征导致成本一般难以及时收回。加之油井的日常维护方面需要投入大量的资金，为此导致企业的最终获得利益较之预期目标存在较大的差别。
（2）开采难。早期石油开采技术远落后于发达国家，同时采油钻井技术也不够熟练，从而加大了开采难度。
（3）产量低。传统石油钻井由于缺乏先进的勘探技术，生产工艺低下、油井定位准确度低或者是原先指定的生产工艺难以有效的保证实施等问题，导致开采期间的原油产量不达标。
此外传统石油钻井设备少，面对岩石层坚硬地区无法有效的开采，限制了生产的连续进行。
2 勘测智能化技术的应用
进行石油钻井的前提是通过运用灵活的各项技术，从而对检测到具有原油资源区域的有效开采。目前随着钻井设备的研发以及国内外相关研究的深入，钻井技术逐渐趋于自动化，实现了借助于现代先进设备进行油井的准确勘测及定位。其中智能化勘测技术是石油钻井自动化的核心技术，其运用情况如下文简述：
（1）快速定位。对于勘测到的某区的原油资源，借助于快速定位技术可以在对油井的准确位置进行快速定位，从而为后期石油钻井创造了极为有利的条件。快速定位技术综合运用了GIS以及GPS等现代先进技术，从而最大化的节约了勘测人员所需的分析时间。
（2）全面勘测。通过智能化勘测技术，石油公司可以对某一区域进行较为全面的勘查，从而准确的确定这一区域是否存在可供开发以及利用的原油资源。目前我国掌握的电子感应技术可以实现对于地下200m以内的物质的探测，从而根据监测数据及结构分析对油井进行布置。
（3）数据分析。数据分析主要负责对所获得的数据进行综合化的处理，例如油井存量以及油井深度等指标。这一智能化勘查技术可以通过对数据的全面分析，同时结合前期勘查得到的数据对油井进行更为纤细而准确地判断。例如根据地下岩层的厚度以及硬度可以得到油井的深度，从而可以推测油井开采深度。
3 存储虚拟化技术应用
通过运用计算机平台可以对收集到的各项数据进行综合分析，尤其是借助于存储虚拟计算机技术更是极大的推进了石油钻井自动化进程。
（1）复合分层技术。复合分层技术通过将不同分层所得到的数据予以整合，从而建立起丰富的数据库。这里的分层指的是将获得的数据库资源经过合理的划分运用到不同的方面。基于计算机平台可以实现复合分层技术对油井相关资料数据的自动化处理，从而获得提升钻井操作的准确性。
（2）容错能力技术。当数据库受到外部干扰时就会危及数据信息的安全性，而借助于容错技术就可以有效地避免计算机的单点故障，实现对于重要数据的备份及存储，从而保证了数据的安全性。
（3）动态扩展技术。动态扩展技术主要针对于系统存储空间而言，借助于不断地放大空间的方式来优化计算机资源运用控制。这一应用系统需要技术人员对系统结构进行调整及数据存储处理，从而在需要使用时及时调控系统。
4 调控自动化技术应用
基于计算机技术、信息技术以及通信技术的调控自动化技术可以显著地提升石油钻井自动化水平，从而有效提升石油钻井质量。企业要综合数据分析结果对人力、物力以及财力进行自动化调配，从而维持钻井施工秩序。
（1）逻辑表达技术。逻辑表达技术是存储虚拟化的前提，在运行存储虚拟化技术后要使用到逻辑表达，从而有力的促进数据信息的调控。借助于这一技术可以对钻井多项数据进行自动分析、处理，从而为制定钻井方案提供参考。
（2）自动操作技术。自动操作技术主要应用于钻井设备的自动化操作，石油企业可以基于无线通信技术、计算机系统以及信息技术等搭建自动化调控平台，从而实现自动化操作。例如通过计算机可以对制定的钻井工艺进行分析模拟，从而及时的发现其中存在的错误并进行及时的调整。
（3）信息传递技术。信息传递主要负责将井下勘测数据技术准确的传递到控制中心，从而引导控制人员控制油井的深度。这一技术不仅满足了用户对于数据信息的共享，同时也保证了钻井自动化操作的持续性。
5 结束语
石油钻井作为生产原油的重要而有效的方法，为了更快的实现钻井自动化以及保证出产原油的质量，企业要综合考虑钻井现场的地质状况制定科学有效的钻井方案。同时在石油钻井过程中要积极地采用先进技术，首先实现操作的自动化，然后一步步实现原油开采过程的智能化以及一体化，从而保证生产效率及原油资源的高质量开采利用。未来的钻进必将要实现钻井信息共享、远程造作功能、钻井全过程智能化控制，从而完善石油钻井自动化技术的应用。
参考文献
[1] 沈忠厚，王瑞.现代石油钻井技术50年进展和发展趋势[J].石油钻采工艺，2003，（5）
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[关键词] 海油陆采钻井 大位移探井 井眼净化 井壁稳定 润减摩滑
1.地质工程概况
该井钻遇地层为平原组，明化镇组和馆陶组，地层特点是泥岩很软，易分散、造浆、膨胀缩径；砂岩层易扩径和缩径。实钻工程简况如表1。
2.主要技术难点及原因分析
2.1稳定井壁
1）鉴于该区块地质地层特点，井壁稳定是该井的一大技术难点，原因是地层压实度低，钻井液及其滤液易侵入地层，泥岩易吸水膨胀，砂岩疏松、渗透性好，极易导致井径缩小或扩大。
2）钻井液流变参数不良，过度冲蚀井壁，致使井眼缩径或垮塌。
2.2净化井眼
1）由于地层成岩性差，分散性强，钻速快，导致固相污染钻井液，形成劣质虚厚泥饼。
2）井斜角大于60°，位移比较大，岩屑易向下井壁沉积形成岩屑床。
3）钻具因重力作用靠向下井壁，窄环空处钻井液流速小，不易单用环空流速冲蚀净化井眼；
2.3控制摩阻
1）该井是大位移斜井，钻具贴靠在上下井壁，摩阻摩扭自然很大。因是探井，不允许使用原油等有荧光的材料。
2）钻井液用水矿化度较高，易形成虚厚泥饼，使钻具与井壁接触面积及黏结力增大。
3.技术对策
3.1优化钻井液体系设计
根据垦东油田地层特点和现场实际，结合理论分析与室内试验，组配聚铵醇钻井液体系。
（1）体系特点：适于浅层钻井，对易水化分散岩层有较好抑制防塌作用，易获得较规则井眼和较高钻速，在钻井液用水矿化度较高环境下，仍能控制较好流动性和滤失造壁性。
（2）主处理剂：
①“聚”：水解聚丙烯酰胺PHP是体系的抑制包被剂，抑制泥岩、钻屑水化分散；
②“铵”：双聚铵盐处理剂LD-304是体系的粘度、切力调节剂和降失水剂；
③“醇”：聚合醇防塌剂WJH增强钻井液的性，降低钻井液和泥饼摩擦系数；
④高分子抗温抗盐降滤失剂LD-302、抗盐抗高温防塌降失水剂KFT作为主要防塌降滤失剂，对高矿化度水适应性好，利于获得较好的泥饼。
（3）体系配方优化：5%膨润土+（0.2%～0.3%）PHP+（0.5%～1.0%）LD-304+1.5%LD-302+2.0%KFT+（3%～5.0%）WJH+辅剂
（4）体系性能评价
1＃常用聚合物混油钻井液配方：
5%膨润土+0.2%PHP+1.0%FTJN+1.5%LD-302+2.0%KFT+10%原油+0.4%SN-1+辅剂
2＃聚铵醇防塌钻井液配方：
5%膨润土+0.2%PHP+1.0%LD-304+1.5%LD-302+2.0%KFT+3%WJH+辅剂
从表2、表3、表4看出：聚铵醇钻井液较以往常用聚合物混油钻井液抑制性强、抗盐性好，并且有良好的性能。
3.2井眼净化措施
1）适当提高钻井泵排量，使钻井液环空返速大于0.92m/s。紊流条件下，可抑制岩屑床的形成。
2）优化钻井液性能参数。地层岩屑分散比较细，流变参数Φ3＝3～6即可满足悬浮岩屑要求，抑制岩屑床的形成；控制漏斗粘度30～45s，可对井壁产生较好的清洗效果。
3）通过短程起下钻等措施，分段循环清除着床岩屑。
4） 强化固控设备配置。振动筛除砂器双离心机，筛布120目以上，离心机处理速率大于2×60m3/h。
3.3稳定井壁措施
1）强化钻井液抑制性。保持PHP有效含量达0.2%～0.5%。
2）控制合适的滤失量。一般情况下，钻井液失水量可适当放宽在20mL左右；油层前100m或摩阻大于18t时，要及时控制钻井液滤失量小于5mL。
3） 保持钻井中抑制包被剂PHP含量充足，控制较低的分散剂加量。
3.4减摩防卡措施
1）保证剂的有效含量：WJH剂总含量3%左右；摩阻较大而不易控制时，配合使用BHGR，含量不小于2%。
2）完井作业中，电测及下套管前用含固体剂2%的钻井液封闭斜井段。
4.钻井实施效果
垦东斜412井钻井过程中，使用聚铵醇钻井液体系，该体系具有良好的抑制性和稳定性，粘附系数小于0.05，摩阻系数小于0.1，使全井最高钻具上提摩阻小于20t。保障全井施工顺利，没有出现井下任何复杂，钻井周期11d4h，平均机械钻速31.12m/h。明显高于临井使用其他泥浆体系的钻井速度，表现在井壁稳定、井径规则。
5.总结与认识
1）使用聚铵醇防塌钻井液是提高垦东浅层定向井钻井施工速度，保障井下安全的重要因素。
2）根据松软地层的岩性特点，系统的推行稳定井壁，净化井眼，防卡等一系列针对大位移井的措施，是顺利完成该井的关键因素。
参考文献：
[1]鄢捷年. 钻井液工艺学[M]. 山东东营：石油大学出版社, 2003.11.
作者简介：
关键词：微小井眼 钻井技术 应用前景
微小井眼钻井技术是指井眼直径小于88.9毫米的钻井技术，是最近在国内外迅速崛起的一种钻井前沿高端技术，它具有安全环保、效率高、成本低等特点。由于其具有钻井井眼微小的特点，因此在采用新的地震测试技术的时候，可以使得钻井更加自动化，需要的设备减少，缩短非生产时间，减低成本的同时提高效率，而且在微小井眼钻井技术过程中，产生更少的固液体废弃物，对环境的污染降低到了最低的程度。微小井眼钻井技术的使用范围很广，各种钻井技术和敏感的地质环境的作业中都可以应用该技术。
一、微小井眼钻井技术的特点
从技术优势上看，微小井眼钻井技术相比较于传统的钻井方式，采用了全新的连续油管钻井技术，这不仅可以减少下钻时对环境造成的污染，还更重要的是，连续的油管钻井技术，使得停钻的次数大大减少，这样就减少了钻井作业的时间和成本，提高了作业效率。这种形式的钻井作业下，采用新的储层成像技术，可以在稳定的深层储层中获得更加真实和具有参考意义的储层信息，地震测试技术的应用可以控制储层数据的采集位置，使其更加灵活，避免了以往每次采集信息都必须打断钻井作业的现象发生，减少非生产时间，降低成本。
从钻井装备上来看，微小井眼钻井技术很显然由于尺寸的减小，可以大大降低对人力、材料、机械等的要求，既优化了钻井生产操作，又降低了成本费用。
从经济效益上来看，微小井眼钻井技术可以大大减少成本费用。尺寸更加小的井眼对人力物力等的要求降低了，而且安装时间也可以大大减少，对于钻井过程中材料的消耗自然也是减少了，大幅度的费用减少不仅增加了效益，而且可以提前完井的时间，进一步减低成本。
从环境保护上来看，钻进液以及固体废弃物的减少，可以很大程度上降低度环境的破坏，井眼尺寸和数量的双重减少，还可以减少钻井作业的施工范围，降低对环境的影响。
二、微小井眼技术的应用前景
1.可行性分析
连续油管技术在加拿大的一些油藏地区已经开始应用，并显示出了足够的优势，美国能源部认为，对现有钻井技术进行改进，便能够使得微小井眼钻井技术的深度超过1500m。目前人们正努力开展一些研究，包括把连续油管技术应用到浅储层的微孔钻井中、不断缩小钻具的尺寸并进行实验的可行性分析、测井仪器的不断微小化等，可以看出目前的钻井技术正在朝着微型化发展，而且已经取得了一定的成绩，只要在当前的技术环境背景下，在最终的钻进深度处加入微孔钻井技术，便可以优化目前的油藏勘探和描述技术。
虽然据美国国罗斯阿拉莫斯国家实验说，目前的微孔钻井深度还远远无法满足人们的想象，但是应用技术对其进行微调，并广泛使用目前先进的小型仪器，比如微型的地震检测器和低成本的微型陀螺仪等，通过制定有效的方案，并对该方案进行各种低成本、高效率的小型仪器的优化组合，微小井眼钻井技术的最终深度将有可能超过3000m。
2.应用前景分析
2.1浅井
对于浅层油藏来说，微小井眼钻井技术可以被广泛利用，目前的研究深度完全可以满足浅井要求，它可以减少投资，节省将近三分之一的钻井场地，三分之一的钻机机身体积，这可以很好的减少费用成本，给当前的油藏开采提供了新的思路，可以大大促进钻井技术的发展。
2.2储存和地震信息井
相比较于传统信息井在采集信息时，要么需要关闭生产井，要么构造价值过高，要么钻孔深度达不到标准等缺点，微小井眼钻井技术在钻进深井的时候，可以灵活控制，在准确的地点和设想中的时间去采集信息，不用关闭生产井，费用成本低，并且对地层表面的扰动小。
在想要采集信息的地方，采用微小井眼钻井，可以大大降低各种费用，结合储层成像技术，这将有可能为信息采集井的发展提供契机。而且更有利于油藏管理，大大增加了深层油藏开发的成功率。
2.3浅层二次井
浅层二次井是指井眼尺寸在1.06米以下，深度为1829米的钻井，对其的开发是指进入已经存在的钻井，侧向钻井，这可以开采出第一次钻井之后存在于浅井边缘处的原油，增加油气田的驱油率，采集更多的油气，目前这个应用已经应用于一些边缘经济的陆地油气田中了。
2.4传统勘探孔的进一步探查
对于已经开采完毕的勘探孔，可以采用微小井眼钻井技术，对勘探孔下部多达609.6米的储层进行研究评估。它可以对更深层次的岩层进行取样，然后对其进行油气评估。据研究，在深水下这样的勘探高费用地区，使用微小井眼钻井技术可以更加廉价地进行进一步的探查。一旦成功，那么对于已有钻井的二次开发将会带来极具意义的参考价值。
综上所述，微小井眼钻井技术具有很多优点，比如减少固体废弃物和钻井液，降低对环境的影响；减少安装时间和各种费用，降低了成本，提高了效率；在恶劣的地质环境下也可以进行钻井作业，减少对储层的损害等。目前在美国等发达国家，微小井眼钻井技术已经开始应用，一系列的实验证明了这种技术的可行性，它可以被广泛应用到浅井、地震监测井、浅层二次井的开发以及原有勘探孔的进一步探查中。微小井眼钻井技术将会被越来越多的应用到未来的油藏钻井中，其应用前景非常光明。
参考文献
[1]陈朝伟,周英操.微小井眼钻井技术概况、应用前景和关键技术[J].石油钻采工艺,2010,1.
[2]余福林,单代伟,刘清友等.微小井眼技术井下工具最新进展和思考[J].钻采工艺,2008,4.
[3]李慧,黄本生,刘清友.微小井眼钻井技术及应用前景[J].钻采工艺,2008,2.
关键词 钻井液；回收利用；固化
随着石油工业的发展，由钻井带来的污染问题也越来越受到人们的重视，世界各国都建立了相应的法律条文以保护生态环境。国外在五十年代就开始加强对废弃钻井液的处理，开发和采用了一系列无害化处理技术。近几年，国内外发展应用的处理技术主要包括以下几种：
1 回收再利用法
将废弃钻井液回收再利用是一项既经济又符合现展趋势的处理方法。塔河油田采用建立钻井液储存、中转站等实现钻井液的回收利用，不仅可以降低环境污染治理工作量，还降低了钻井液的使用成本。几种主要方法为：
1.1 用机械方法将钻井液转化成干料再利用：此法采用钻井液回收处理装置将钻井液干燥固化处理后可获得钻井液干粉制剂。固化回收装置回收后的钻井液干粉水化后虽然不能恢复原有的性质，但仍可以作为加重剂使用。此法的缺点是燃料耗量大，处理费用高。
1.2 老井钻井液回用技术：此法是将一口井的钻井液完井后移至另一口相似的异地的井，再加一些处理剂调整钻井液的性能达到设计要求后再使用。该法简单易行，回收成本低，无需中转处理，回收过程中所需设备和人员比较少，是一条降低钻井液成本、防止环境污染的有效途径。无论是经济效益，工程效益，还是环境效益都比较显著。
1.3 老井钻井液用于新井压井液：转运罐车将高密度的完井钻井液转运到储备站，根据情况和需要再转到现场利用。钻井工作中迫切需要解决的实用科学问题，是要寻找一个最方便，耗费最小的废钻井液利用方法。而使钻井液能够多次利用，仍是最有前途的方法。这种方法是适用于井网密度很高的地区。
2 固化法
固化法是向废水基钻井泥浆或钻井泥浆沉积物中加入固化剂，使之转化成像土壤一样的固体（假性土壤）填埋在原处或用作建筑材料等，这种方法能较大程度地减少废弃钻井泥浆中的金属离子和有机物对土壤的侵蚀，从而减少废弃钻井泥浆对环境的影响与危害，同时又可保证废弃钻井泥浆池在钻井过程一结束即能还耕。
2.1 水泥固化处理技术：水泥固化是以水泥为固化剂，对废泥浆进行固化的一种处理方法。水泥是一种人造的无机胶结材料，主要成分是SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3。可用作固化处理的水泥品种很多，应用最普遍的是普通硅酸盐水泥。固化原理是通过硅酸盐与水形成硅酸钙水合胶，待凝固后形成一种含有硅酸纤维和氢氧化物的物体，将有害物质包容，并逐步硬化形成水泥固化体。
2.2 石灰固化处理技术：石灰固化是指以石灰为主要固化剂，以活性硅酸盐类为添加剂，对含有硫酸盐或亚硫酸盐的废泥浆进行固化处理的一种方法。石灰固化原理是在有水分存在的条件下，石灰以及添加剂中的硅铝酸根同上述类型废泥浆发生反应，逐渐凝结、硬化，最终实现固化。
2.3 粉煤灰固化处理技术：粉煤灰是一种火山灰质混合材料，主要是由SiO2、Al2O3等具有潜在活性的杂质组成。粉煤灰固化原理是在有水存在的条件下，二氧化硅和氧化铝受到泥浆中碱性物质激发，产生水化硬化作用，生成稳定的水化产物(CSH和CAH，CAH受激发会再加速反应生成钙矾石，进一步提高钻井废泥浆体系的凝胶组分和硬化质量，最终达到固化目的。
2.4 水玻璃固化处理技术：水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，是一种无色透明的粘稠液体。水玻璃具有硬化、结合、包容等性能，能作为胶凝材料使用。水玻璃固化方法是把水玻璃作为主要固化基材使用，辅以无机酸性物质（如硫酸、硝酸和磷酸），然后按一定配料比例混以废泥浆，进行中和与缩合脱水反应，使有害物质自动脱水，经凝结硬化，最后实现固化。
3 其他处理技术
3.1 破乳法：破乳方法主要有化学破乳、膜破乳、电场破乳、剪切破乳、加热破乳、离心破乳等。现在应用较多的是化学法破乳，即向乳化含油钻井废水中投加破乳剂，通过化学作用，辅以其他分离方式，达到乳化液脱稳、破乳，实现油水分离的目的。而国内外采取的化学破乳方法主要有盐析法、酸碱法、凝聚法和混合法，但这些方法虽然使处理效果显著，但由于加入了化学添加剂，提高了成本，而且对环境也带来了新的影响。
油田针对废弃钻井液为水基、油基混合液的特点，根据破乳和絮凝机理采取了一套既有效又经济的处理工艺流程。研究结果表明：该处理技术能使废弃钻井液中的油、泥、水三相得到有效分离，使污泥量减少，出液污染物含量有很大改善，处理后的固相基本符合国家固体废弃物排放标准，基本上解决了油田废弃钻井液的处理排放问题，另外委内瑞拉石油公司也实施了一项新技术-微波破乳法。
3.2 机械脱水法：该方法是利用化学絮凝剂沉降和机械分离等强化措施，使废弃钻井液中的固液两相得以分离。但由于各油田产生的钻井液特性不同，单一的絮凝剂无法使各种性质的钻井液进行有效的固液分离，对于不同的废弃钻井液应使用不同的絮凝剂。
3.3 MTC(Mud To Cement)技术：废弃钻井液转化为水泥浆技术，简称MTC技术，它是将废弃钻井液和矿渣混合，利用激活剂激活矿渣中的固化成分。再辅以其它添加剂得到各种用途的固井液。该技术在国内外都进行了大量的研究，并且取得了广泛的应用，用其固井还有很多优点：紊流排量低、与泥浆的相容性好、稠化过渡时间和静胶凝强度过渡时间短等特性，在防窜固井和提高顶替效率等方面较水泥浆都具有较大的优势。
中国石化勘探开发研究院德州石油钻井研究所应用不同的泥浆体系研究出了能明显提高调整井固井质量的MTC配方，在大港油田多个区块调整井固井中进行了10多井次的现场应用，封固段固井合格率100%，取得了良好的固井效果
4 总结
目前，我国钻井废物治理工作起步较晚，目前防治方法的研究和应用还停留在末端处理和废物资源化上，而对钻井废物产生的全过程控制和预防重视及研究还不够，应借鉴国外的经验，重视钻井过程中环境控制技术；将以防为主、综合防治作为今后钻井污染控制工作的指导思想。
参考文献
