钻井施工技术在复杂地层中的应用

韩若远

中原石油工程有限公司西南钻井分公司 河南濮阳 457000

摘要：随着钻井技术的发展，其在复杂层中的应用变得越来越普遍，但是复杂地层的各个方面的条件将对钻井的效率和质量产生更大的影响，并增加在困难条件下进行所有钻井作业的风险。提高复杂层钻井技术建设的效率和科学应用尤为重要。本文首次对限制复杂层中钻井效果的因素进行了简要分析。希望将钻井技术应用于复杂的地层，将为促进企业合理选择技术解决方案发挥作用。

关键词：钻井施工技术；复杂地层；应用

0.引言

我国是一个陆地石油储量相对薄弱的国家。 近年来，随着公众对石油产品需求的稳定增长，在我国，石油部门提出了更高的要求。我国可用于长期和大规模运营的石油储量较少，并且越来越多的石油储量深埋在复杂的地层。 我们必须为当地的石油开采工作条件选择合适的钻井技术，钻孔质量和钻孔效率。

1.石油钻井技术的简单探讨研究

钻井是油田开发中的重要环节。它们的质量对随后的石油生产效率和大量的应用成本投资有很大影响，这极大地影响了企业的经济效益。当前，有许多钻孔方法，但是常见的钻孔方法是牙轮钻头、金刚石钻井，空气钻井（包括使用牙轮和空气锤提速工具）和旋转导向（宝包括垂直导向）钻井，目前对于钻井公司和基层生产单位来说，提速增效减少施工周期，节约成本，获取利润最为直观的方法，更是保证企业效益重要的一个环节。

空气钻井使用压缩空气作为能源，将钻出的地层钻屑返出井口，空气钻使用条件较为严格，使用该技术在陆相地层中应用较多，可以提高机械钻速，保证井身质量，又能大幅度节约周期；传统的泥浆钻没有优势，通过力学来说，钻具有一个向上的浮力，向下有钻压（钻具本身的重力），泥浆作为液体，与钻具之间有摩擦力，使纯钻效率大大下降，机械钻速较低，在陆相地层中最为突出。

钻探技术包括旋转钻探和冲击钻探。此过程主要适合在相对较强的地质层中进行钻探。当前，钻探过程使用有效的冲击和旋转来破坏硬岩石并降低直接钻探的复杂性。

金刚石钻头和孕镶钻头钻孔技术，在钻探过程中，金刚石主要利用金刚石的特性型，切削方式。它在钻井过程中具有很强的耐磨性，可以有效地提高纯钻效率，在实践中被广泛使用。

2.制约复杂地层钻井施工效果的因素

复杂层对钻探结构的效率和质量影响很大，由于复杂层的多样性，很容易减少对钻探结构效果的控制。应确保钻井技术的有效应用，并应详细分析诸如地层条件，钻井设备和钻井技术等限制因素。协调影响钻探施工工程高效执行的各种因素。

2.1地层条件

复杂层的形成更加复杂。复杂层通常由岩石本身的构造地质运动及其与外界的相互作用形成。根据复杂层的一般类型，岩性，侵蚀，地质运动，空气等。由于地质运动而形成的复杂层，在钻孔过程中会受到机械破坏，从而大大降低了效率。由地质位移形成的复杂体将导致在实际钻探过程中对不稳定的地质条件产生二次破坏。反过来，这导致了凹坑壁的破坏和冲洗液体的损失。复杂层的地质特性复杂多变，尤其是在强度，韧性，水合性和耐用塑料发生变化的情况下，这极大地影响了钻井技术的应用。例如，当软，硬层与坡度不同的层或具有不同粒径的沙子和砾石层相交时，很容易发生井的侵蚀。钻井段中不均匀的力也会导致井偏斜。

2.2钻井设备

钻井设备对钻井效率和质量的影响是直接而重大的。钻孔时，必须充分注意钻孔设备和辅助设备的选择。就钻探设备对钻机质量的影响而言，所选钻头能力越小，估计钻探深度就越小。面对更复杂的地层，很难改变钻头的钻速和重量以及其他相关的钻柱参数。探测会影响钻探质量和钻探效率。

2.3钻井施工工艺

钻探技术将对钻探的施工效果产生更大的影响，并且是限制复杂地层中施工钻探效果的重要因素。如果钻孔速度太高，则容易引起离心转矩的增加，这导致横向振动的增加和钻孔直径的增加。在钻井过程中，如果面临页岩或泥浆等困难的地质条件，如果没有足够能力和技能来管理易燃液体，则很容易损坏井壁，从而导致堵塞问题和严重的安全事故。

3.钻井施工技术在复杂地层中的应用分析

3.1合理选择钻进方法

钻井方法是影响钻井作业的重要因素。在实际选择钻孔方法时，我们需要测量岩石硬度。如果岩石的阻力为1到6级，则应选择钻金刚石或硬质合金。如果岩石的硬度为4到12级，则应选择金刚石旋转钻。如果功率为7到12级，我们可以选择钻孔钢粒。如果功率为6-12级，则可以选择以菱形钻头进行钻削。可以为6-8号岩石选择硬质合金冲击钻。在整个钻孔过程中，应完全按照《基本钻孔规则》的有关内容进行质量控制，以确保在困难的成型条件下获得良好的钻孔质量。

大量研究表明，联合钻探技术通常可以在钻探复杂层的过程中获得相对较好的钻探结果，并满足现有的钻探质量控制要求，这是钻探技术未来发展的重要方面。组合钻井技术的关键部分是技术的广泛使用，例如应用连续空气再循环样品和保护水免受连续再循环影响的样品。再循环空气循环连续采样技术的实际应用中，使用了全双壁钻杆，并采用循环介质击打方式进行施工。循环介质以双壁钻杆的内孔和外孔之间的圆形空间到达表面，并以岩心形式收集地质样品，从而为复杂的层提供有效的样品。由于具有实际应用效果，该方法成本低廉，具有广泛的应用优势，非常适合在干旱地区使用。

3.2钻井施工工艺要点

在钻探和施工过程中，通过从井中提取煤芯，可以获得有关煤层厚度，煤层埋藏深度，煤层的结构和分布的详细信息，这对于煤层开采非常重要。矿山的有效地质构造。重要性。相关设备，例如钻机，泥浆泵，电机和钻机，主要在钻探和整平过程中使用。在芯上加重，在层下钻一个平均直径和深度的圆柱孔，并提供孔芯。

3.3钻孔结构

随着石油勘探的逐步深入，它们面临着越来越困难的地层条件，这已成为限制油井建设效果的重要因素。在特别复杂的层中进一步改善钻井技术的应用和应用尤为重要。钻孔结构在钻孔施工中起着重要作用，并且会直接影响钻孔质量。在选择和确定钻孔结构时，必须考虑相关因素，例如钻孔深度和孔直径，以获得最准确的孔直径并更改深度。 经过现场研究和技术分析，最终确定了基坑设计坑的直径为Φ127 mm，层间坑的直径为Φ91 mm。

3.4机械设备选用

钻头类型的合理选择是确保和提高钻机效率和质量的有效措施之一。为了有效地减少钻探施工时间并增加钻探时间，实际的钻探选择必须考虑到所钻岩石的固体性质，硬度和完整性，并做出明智的决定。在该项目中选择的硬质金刚石钻头适用于钻探8级以下的硬岩。如果将黏土小心地分布在黏土钻头的表面上，将有助于快速钻出一点，并且稠度会很好并且不会受到影响。虱子的应用在更大程度上可以延长训练时间。由于实际应用，发现硬质金刚石钻孔的平均钻孔效率可达到2.7 m / s，实际应用效果显著。

4.结语

随着我国石油供应的增加，这对我国的石油公司提出了更高的要求。同时，在复杂层中的钻孔被广泛使用。这就要求公司选择一种符合现有培训条件和生产要求的产品，以实现提高现有效率的目标。现有技术仍存在严重的缺陷。这就要求我们的石油科学和工程技术人员根据我国的具体情况，开发更高效，污染更少的钻井技术，并进一步提高钻井技术的效率。更有利于我国石油工业的高质量发展。

参考文献

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[2]岳志鹏.钻井施工技术在复杂地层中的应用[J].云南化工,2018,45(05):141.