钻井施工的设计要求和相关技术

来源：核心期刊咨询网时间：2018-10-08 10:5612

摘要：这篇施工工程师论文发表了钻井施工的设计要求和相关技术，随着社会不断发展，经济不断进步，我国在油气资源的需求量上是不断提升的。油气资源开采力度需要不断提高，进而满足社会的需求。论文介绍了钻井施工设计要求，阐述了钻井施工相关设计技术。 【关键词

　　这篇施工工程师论文发表了钻井施工的设计要求和相关技术，随着社会不断发展，经济不断进步，我国在油气资源的需求量上是不断提升的。油气资源开采力度需要不断提高，进而满足社会的需求。论文介绍了钻井施工设计要求，阐述了钻井施工相关设计技术。

　　【关键词】施工工程师论文,石油,钻井工程,施工设计,对策探讨

　　一、钻井施工设计要求

　　(一)地质设计要求

　　地质设计书是井控设计的前提和重要依据，设计书应包含对井场周围500m范围内的居民住宅、学校、厂矿和自然保护区的位置进行细致描述;全井段预测地层压力梯度和邻井注采资料，并提出相应的停注、泄压措施;在可能含硫化氢等有毒有害气体地区钻井，地质设计应对其层位、埋藏深度及含量进行预测等。

　　(二)工程设计要求

　　钻井工程设计书内容的全面与否直接决定了钻井工程質量与安全。笔者根据多年设计及现场经验认为钻井工程设计书应包括：一是按照分级管理规则，划分井控风险级别，并确定合适的钻机型号;二是根据地质设计提供的地层压力、岩性剖面设计合理的井身结构，并满足井控安全要求;三是明确钻井必须安装防喷器，以及各次开钻防喷器组合、井控装置的配备和试压要求;四是工程设计依据地质设计提供的压力、地层流体性质和注采参数等选择合适的完井井口装置。

　　二、钻井施工相关设计技术

　　(一)钻井液设计技术

　　随着油田勘探、开发的不断深入深井、复杂井、特殊工艺井越来越多，对钻井液的性能提出了新的要求。因此针对不同的地区、不同的地层首先要分清楚存在的主要问题，在设计中有针对性地开展相关钻井液技术的研究，在满足解决主要问题的前提下，再研究制定解决其它问题的措施，只有细致地分析可能存在的各种问题，才能设计出合理的钻井液方案。

　　二开直井段馆陶及以上地层成岩性差，泥岩性较软且砂层发育，防坍塌卡钻。利用PAM调节流变性，抑制页岩、岩屑分散，控制滤失、防塌，确保井眼稳定。

　　斜井段及油层段主要是改善钻井液的携岩能力和润滑性能，设计聚合物润滑防塌钻井液体系;加入抗盐抗高温降失水剂，提高润滑性。

　　对于特殊工艺井的钻井液设计，还应通过水平井偏心环空中钻井液螺旋流流场的研究、水平井钻井液携岩机理和流变参数研究、水平井钻井液完井液配方及性能研究，分析总结水平井钻井液的特殊性和不利因素，确定不同条件下钻井液的密度、钻井液流变参数及排量，解决水平井钻井中的岩屑携带、井眼稳定、润滑性能和油层污染问题。

　　(二)油气层保护设计技术

　　研究发现，在钻井液、完井液中加入纤维状油层保护剂可以形成较浅的污染带，从而有利于反排，形成最大的从油层到井眼的渗流通道。使用海水低固相不分散钻井液的保护油层钻井液完井液方案，在应用中见到了良好的油气显示，测试获得了上百吨的工业油流和数万方气，获得了良好的应用效果。

　　(三)大位移井设计技术

　　大位移井轨道优化设计的两项基本原则：一，具有工程可操作性，即有利于钻井施工、轨迹控制、井下安全和轨道的实现。二，摩阻和扭矩最小。用计算机模拟技术，进行了多种轨道设计和摩阻、扭矩模拟计算及对比分析。进而优选造斜点、造斜率、稳斜角等轨道参数。

　　在位移较大的定向井或水平井设计中，按照优化设计的两项原则对井身结构和井身轨道进行优化设计，采用悬链线轨道和优选的轨道参数有效地减少了摩阻和扭矩。在钻井实践中，不论是钻井施工过程还是下套管过程中，摩阻和扭矩都跟预计的相接近，效果十分明显，证明了工程设计的技术方法和优化设计原则是正确的。

　　三、固井及完井设计技术

　　(一)完井方式

　　完井方式可以概括为固井射孔完井、裸眼完井、衬管完井、砾石充填完井、水泥浆充填封隔器衬管完井等五大类。目前国内常用的是固井射孔完井方式，其次是筛管完井和裸眼完井方式。

　　(二)固井设计技术

　　固井设计技术包括以下几部分的内容：①油、气、水窜：由于部分油层孔渗好，产层连通性强，加之油气层保护工作的加强，使固井时井眼中油气非常活跃，此时固井后因水泥浆凝固产生的失重作用，将使油气极易进入套管环空，造成封固不好。②漏失：压力系数低于1.0的异常压力系统，如果地层的渗透性强，则固井时极易发生漏失。③异常高压地层：由于泥浆密度高、粘切高、流动性差，水泥浆密度只能接近泥浆密度，造成循环压耗高，注替泵压高，顶替效率低，使固井质量难以保证。④井眼质量差：钻井中使用钻井液密度都是尽可能低，钻井时井壁掉块严重，固井时井径非常不规则。在这种井眼条件下固井，顶替效率低，固井质量难以保证。⑤封固段长：为了提高勘探、开发效益，一口探井的勘探目的层近年来是越来越多。这使固井时封固段长越来越长，造成固井难度增加。

　　参考文献：

　　[1]钻井工程理论与技术[M].东营：石油大学出版社，2000.

　　[2]孔令华，赵隆军.钻井现场数据实时传输系统服务器端的设计[J].胜利油田职工大学学报，2005(01).

　　推荐阅读：《施工企业管理》杂志(月刊)，创刊于1986年1月，是由国家发展改革委主管，中国施工企业管理协会主办，国内外公开发行的国家一级杂志。

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