石油鉆井新技術研究畢業(yè)論文--石油鉆井新技術研究

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題 目： 石油鉆井新技術研究 </p><p>　　年級專業(yè)層次：2013秋中原油田鉆井技術高起專培訓班</p><p>　　學生姓名： xxx 學 號： 000000 </p><p>　

2、　論文完成時間： 2015年 3月 1日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　石油行業(yè)日益發(fā)展的今天，需要越來越多的專業(yè)人才來提升行業(yè)水平。并且石油工業(yè)現(xiàn)在是現(xiàn)代行業(yè)的重中之重，鉆井技術以及采油方法成為了發(fā)展這個行業(yè)的關鍵，固井和完井技術的先進則決定著油水井的增產(chǎn)、增注。石油鉆井是一項復雜的技藝工程，需要諸多方面的工種協(xié)調(diào)密切配合才能使鉆井

3、順利完成。鉆井主要的工種有鉆井、內(nèi)燃機、石油泥漿。這是緊密聯(lián)系的三兄弟。有人形象比喻說：“石油內(nèi)燃機猶如人的心臟、鉆井液（泥漿）猶如人的血液、石油鉆井猶如人的骨骼。”我認為這種比喻有一定的道理。石油鉆井就是由這三種主要的工種組成的一個完整的鉆井體系。鉆井技術不斷發(fā)展，對鉆井液要求越來越高。本文從套管鉆井新技術、連續(xù)油管鉆井新技術等幾方面對現(xiàn)今鉆井新技術進行闡述分析。</p><p>　　關鍵詞：鉆井；石油鉆井；鉆

4、井新技術；套管鉆井；水基鉆井液；無滲透鉆井液</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 前言1</b></p><p><b>　　1.1研究背景1</b></p><p>　　1.2研究的意義1</p><p&g

5、t;　　第2章 鉆井技術的現(xiàn)狀2</p><p>　　2.1鉆井技術存在的難題2</p><p>　　2.1.1復雜地層鉆前壓力、巖性預測不準2</p><p>　　2.1.2山前高陡構造和逆掩覆體防斜問題2</p><p>　　2.1.3鉆頭選型和鉆井效率問題2</p><p>　　2.1.4井漏問題2&

6、lt;/p><p>　　2.1.5井壁穩(wěn)定和井深結(jié)構問題3</p><p>　　2.1.6固井問題3</p><p>　　2.1.7深井鉆進中套管嚴重磨損問題3</p><p>　　2.2重點研究方向3</p><p>　　2.2.1提高鉆前壓力預測精度3</p><p>　　2.2.2高

7、陡構造防斜打快3</p><p>　　2.2.3防漏堵漏技術3</p><p>　　2.2.4特殊工藝井技術4</p><p>　　2.2.5小井眼鉆井配套技術4</p><p>　　第3章 鉆井新技術的應用5</p><p>　　3.1套管鉆井新技術5</p><p>　　3.1.

8、1套管鉆井的特點5</p><p>　　3.1.2套管鉆井的優(yōu)點5</p><p>　　3.1.3套管鉆井的范圍6</p><p>　　3.1.4套管鉆井的準備條件6</p><p>　　3.1.5套管鉆井的參數(shù)設置6</p><p>　　3.2水基鉆井液新技術7</p><p>　

9、　3.2.1無滲透鉆井新技術7</p><p>　　3.2.2水基成膜鉆井液技術7</p><p>　　3.2.3納米處理劑基礎上的鉆井技術8</p><p>　　3.3應用鉆井新技術控制污染9</p><p>　　3.3.1小井眼鉆井工藝9</p><p>　　3.3.2多功能鉆井液技術9</p&g

10、t;<p>　　3.3.3分支井鉆井技術9</p><p>　　3.3.4應用新型鉆井液體及添加劑9</p><p><b>　　結(jié)論11</b></p><p><b>　　參考文獻12</b></p><p><b>　　致謝13</b></p

11、><p><b>　　附錄13</b></p><p><b>　　第1章 前言</b></p><p><b>　　1.1研究背景</b></p><p>　　石油工程技術不僅關系到鉆井施工的速度與成本，也關系到勘探開發(fā)的水平與效益。鉆井技術如何適應油田勘探開發(fā)新形勢，為老油田

12、穩(wěn)產(chǎn)作貢獻？應在關鍵技術和優(yōu)勢技術上尋求突破，在提高老油田采收率上作好文章，要不斷拓寬石油鉆井工程技術的支撐領域。</p><p><b>　　1.2研究的意義</b></p><p>　　目前鉆井工程技術的攻關領域有了很大的拓寬，已經(jīng)從單純?yōu)殂@井施工提供技術支撐，延伸到為勘探開發(fā)提供強力支持上來。</p><p>　　傳統(tǒng)的攻關領域，主要是為

13、鉆井施工提供實用新型的工藝技術和裝備，目的是提高鉆井速度、降低鉆井成本。鉆井公司作為施工方，是油公司的乙方，為油公司提供優(yōu)質(zhì)服務，并獲得最大的經(jīng)濟效益是鉆井公司的追求。對于目前占絕大多數(shù)的常規(guī)探井、開發(fā)井來說，不是能不能打成的問題，而是如何打快、打好，創(chuàng)造更大效益的問題。因此，一些實用、先進的鉆井工藝技術和裝備就成為提高鉆井速度、降低鉆井成本的重要手段，而這正是鉆井工程技術傳統(tǒng)的攻關方向。在這方面，一些先進的鉆井工藝技術研究已經(jīng)取得了突

14、破并正在推廣應用，如優(yōu)快鉆井技術的實施，將鉆井完井周期縮短了40％以上；新型PDC鉆頭的推廣應用，將過去幾只鉆頭打一口井變成一只鉆頭打幾口井。這些技術，對提高鉆井質(zhì)量、加快鉆井速度、降低鉆井成本起到了很大的推動作用。然而，這些技術和裝備還遠遠不能滿足現(xiàn)場需求，還有許多新的課題需要繼續(xù)攻關。</p><p>　　第2章 鉆井技術的現(xiàn)狀</p><p>　　2.1鉆井技術存在的難題</p

15、><p>　　就鉆井工程而言，地層的勘探面臨著地質(zhì)結(jié)構復雜、壓力層系多、井下高溫等難題；在西部和南方海相地區(qū)，面臨著超深井鉆探、地質(zhì)構造斜度大、地層壓力復雜多變等難題；在海外，面臨著地質(zhì)資料不全、超長段鹽層下的勘探難題，這些都是目前鉆井工程技術面臨的緊迫的攻關任務。在開發(fā)方面，東部老區(qū)由于進入開發(fā)中后期，邊際油藏、薄油層及特殊巖性油藏和低滲透油藏開發(fā)成為主攻方向，鉆井工程技術舉足輕重。西部新區(qū)降低噸油成本、提高開發(fā)效

16、益的要求，對鉆井工程技術和保護油氣層提出了許多新的課題?？梢哉f，鉆井工程技術已經(jīng)成為勘探開發(fā)的先頭“攻城”部隊。</p><p>　　2.1.1復雜地層鉆前壓力、巖性預測不準</p><p>　　鉆前地層壓力預測精度不高,造成井身結(jié)構和鉆井液密度確定不合理,導致井漏、井噴等復雜情況發(fā)生。如塔里木庫車山前迪那11井,由于沒有預測出壓力系數(shù)為2.48的高壓鹽水層;迪那2井,由于沒有預測出壓力系

17、數(shù)為2.15的高壓油氣層,均導致井噴。對于預探井,要求地震重視層速度的采集質(zhì)量,提供全井段相對準確的三壓力預測,防止同一裸眼段存在多壓力系統(tǒng)而增加鉆井復雜情況。除地層壓力以外,巖性預測也存在精度不高的問題,如川東羅家3井,鉆井遭遇嚴重漏失,在采用清水強鉆過程中又遭遇鹽巖層,導致井眼垮塌、多次落魚,最終報廢。</p><p>　　2.1.2山前高陡構造和逆掩推覆體防斜問題</p><p>　

18、　高陡構造防斜技術沒有完全突破。常規(guī)鐘擺鉆具防斜由于加不上鉆壓,影響了機械鉆速;偏軸結(jié)構應用在大尺寸井眼的井斜方面取得了一定的效果,但需進一步加強研究。隨著勘探開發(fā)的不斷推進,逆掩推覆體的防斜問題成了困擾鉆井的瓶頸。</p><p>　　2.1.3鉆頭選型和鉆井效率問題</p><p>　　山前復雜井地質(zhì)條件的不確定性及鉆前預測準確性不高仍然是影響鉆頭選型及使用效果的最大技術難點。對于硬度

19、高、研磨性強的地層與軟塑性地層交替頻繁的井段,以及硬)極硬,具有一定塑性,中低研磨的泥巖地層還沒有好的解決辦法。地層夾層多、研磨性強、可鉆性縱橫向差異大,給鉆頭選型和合理使用帶來了極大困難。</p><p><b>　　2.1.4井漏問題</b></p><p>　　近年來,隨著天然氣勘探的進一步深入,井漏問題變得日益突出。由于縱向大裂縫和溶洞發(fā)育的惡性井漏,導致羅家

20、3井、東安1井相繼報廢,造成了重大經(jīng)濟損失,也影響了勘探開發(fā)進程。</p><p>　　2.1.5井壁穩(wěn)定和井身結(jié)構問題</p><p>　　泥巖地層易縮徑、垮塌,導致井下復雜情況較多;高地應力、多壓力系統(tǒng)、地層認識不清等引起井壁失穩(wěn),使井身結(jié)構設計難度較大;川東、塔里木、青海地區(qū)高壓鹽水層、鹽膏層、復合鹽層交錯,易縮徑卡鉆或井壁嚴重垮塌;此外地層的破碎和斷層也使地層垮塌比較嚴。</

21、p><p><b>　　2.1.6固井問題</b></p><p>　　長裸眼段多壓力系統(tǒng)以及小井眼、小間隙井的固井質(zhì)量仍存在很多問題,同時傳統(tǒng)的CBL固井質(zhì)量評價也已經(jīng)不適應對固井質(zhì)量的正確評價。</p><p>　　2.1.7深井鉆進中套管嚴重磨損問題</p><p>　　深井、超深井ª244.48m套管磨損問

22、題嚴重影響了鉆井質(zhì)量,如塔里木迪那11井ª244.48mm套管在2259~2990m處破裂后,為滿足下部鉆井安全的需要,不得不進行ª177.8mm套管回接。卻勒1井ª244.48m套管磨損嚴重,最終仍然采取回接ª177.8mm套管的措施,ª177.8mm套管回接給下步鉆井帶來了很多困難。</p><p><b>　　2.2重點研究方向</b>

23、</p><p>　　面對這些新要求，石油工程技術必須在科技創(chuàng)新重點、科研攻關方向上進行新的調(diào)整，在關鍵技術和優(yōu)勢技術上尋求突破。在為提高鉆井速度、降低鉆井成本提供技術支撐的傳統(tǒng)技術攻關領域，要瞄準世界前沿的鉆井新技術，全面分析影響鉆井速度和效率的各項因素，重點在鉆井工藝、井下測量儀器、井下實用工具、新型鉆井液、先進的鉆井完井技術等方面開展有針對性的立項攻關，力爭迅速形成成果并盡快轉(zhuǎn)化。</p>&

24、lt;p>　　2.2.1提高鉆前壓力預測精度</p><p>　　加強對地震、測井資料的處理與利用,提高壓力、巖性預測精度;研究或引進隨鉆地震技術、地質(zhì)導向技術等,解決鉆井過程中的預測問題;加強對錄井資料的綜合利用,做好對預測壓力和巖性的及時校正;加強隨鉆壓力監(jiān)測,提高措施的針對性。</p><p>　　2.2.2高陡構造防斜打快</p><p>　　完善偏軸

25、防斜結(jié)構,加強偏軸結(jié)構在ª215.9mm井眼中的防斜技術研究,進一步推廣該技術在高陡構造地層中的應用;研制或引進高效防斜技術。</p><p>　　2.2.3防漏堵漏技術</p><p>　　加強鉆前預測,包括對上部非目的層大斷裂帶、溶洞、異常壓力等進行預測;完善漏失層欠平衡等強行鉆進技術;加強化學堵漏等綜合堵漏技術研究;研制或引進膨脹管堵漏技術、波紋管堵漏技術。</p&g

26、t;<p>　　2.2.4特殊工藝井技術</p><p>　?。?）分枝井技術。玉門、塔里木、四川等地面條件復雜地區(qū)及低滲透難動用儲量開發(fā)對分枝井技術的需求。低滲透油田開發(fā)最重要的一點是/密井網(wǎng)0,而多分枝井正好可以滿足這方面的需要,同時又降低了成本,提高了產(chǎn)量。</p><p>　?。?）大位移井技術 大港、冀東、遼河灘海油田以及玉門、吉林、塔里木等復雜地表條件勘探開發(fā)對大

27、位移井技術的需求,以及水平位移超過4000m的大位移井配套技術儲備。</p><p>　?。?）欠平衡鉆井配套技術需求 氣基流體欠平衡水平井軌跡測量技術;起下鉆、接單根不壓井技術;欠平衡鉆井、完井技術。</p><p>　　2.2.5小井眼鉆井配套技術</p><p>　　截至1999年底,股份公司現(xiàn)已探明低滲透石油地質(zhì)儲量約40@108t,約占全部探明地質(zhì)儲量25

28、%。低滲透油氣藏的油井產(chǎn)量都很低,從作業(yè)上能否做到低成本,是決定能否經(jīng)濟開發(fā)這類油氣藏的關鍵。因此需要研究小井眼鉆機等鉆井配套工藝,降低小井眼鉆井成本。開展ª120.65mm井眼、ª88.9mm套管等井眼尺寸的系列鉆井完井技術研究,將小井眼技術應用到調(diào)整井、探井和老井再鉆中,形成小井眼鉆井技術系列,降低低滲油田的生產(chǎn)成本。</p><p>　　第3章 鉆井新技術的應用</p>&

29、lt;p>　　3.1套管鉆井新技術</p><p>　　套管鉆井是指用套管代替鉆桿對鉆頭施加扭矩和鉆壓，實現(xiàn)鉆頭旋轉(zhuǎn)與鉆進。整個鉆井過程不再使用鉆桿、鉆鋌等，鉆頭是利用鋼絲繩投撈，在套管內(nèi)實現(xiàn)鉆頭升降，即實現(xiàn)不提鉆更換鉆頭鉆具。減少了起下鉆和井噴、卡鉆等意外事故，提高了鉆井安全性，降低了鉆井成本。</p><p>　　3.1.1套管鉆井的特點</p><p>

30、　　套管鉆井與常規(guī)鉆桿鉆井相比有明顯的優(yōu)勢，它是鉆井工程的一次技術性革命，它能為油田經(jīng)營者帶來巨大的經(jīng)濟效益。套管鉆井有如下特點：</p><p>　　（1）套管鉆井使用標準的油井套管，并使鉆井和下套管作業(yè)同時進行；</p><p>　?。?）井底鉆具組合裝在套管柱的下端，可用鋼絲繩通過套管內(nèi)部迅速取出。在取出過程中可保持泥漿連續(xù)循環(huán)；</p><p>　?。?）整

31、個鉆進過程中，一直保持套管直通到井底，改善井控狀況；</p><p>　?。?）套管只是單方向鉆入地層，不再起出。除非打完井后確認是干井，可能要起出最后一段套管柱；</p><p>　?。?）套管鉆井可沿用許多已有的鉆井技術，如定向鉆井、注水泥、測井、取芯和試井等作業(yè)；</p><p>　?。?）應用這些技術和原來相比主要區(qū)別是不再依靠鉆桿，而是靠鋼絲繩進行更換鉆頭

32、作業(yè)；</p><p>　?。?）套管鉆井使用標準的油田套管進行，唯一不同的是，套管接箍或螺紋需要改進，以便提供鉆井所需要的扭矩；Tesco公司打第一口試驗井時選用的螺紋是(Hydrill 511 Premium Thread)，接箍則選用改進型加強接箍(Modified Buttress Coupling)。</p><p>　　3.1.2套管鉆井的優(yōu)點</p><p

33、>　?。?）減少起下鉆的時間。用鋼絲繩起下更換鉆頭要比傳統(tǒng)的用鉆桿起下鉆大約快5-10倍；</p><p>　?。?）節(jié)省與鉆桿和鉆鋌有關的采購、運輸、檢驗、維護和更換的費用；</p><p>　?。?）因為井筒內(nèi)始終有套管，也不再有起下鉆桿時對井筒內(nèi)的抽汲作用，使井控狀況得到改善；</p><p>　?。?）消除了因起下鉆桿帶來的抽汲作用和壓力脈動；<

34、/p><p>　?。?）用鋼絲繩起下鉆頭時能保持泥漿連續(xù)循環(huán)，可防止鉆屑聚集，也減少了井涌的發(fā)生；</p><p>　　（6）改善了環(huán)空上返速度和清洗井筒的狀況。向套管內(nèi)泵入泥漿時因其內(nèi)徑比鉆桿大，減少了水力損失，從而可以減少鉆機泥漿泵的配備功率。泥漿從套管和井壁之間的環(huán)形空間返回時，由于環(huán)空面積減小，提高了上返速度，改善了鉆屑的攜出狀況；</p><p>　?。?）

35、可以減小鉆機尺寸、簡化鉆機結(jié)構、降低鉆機費用。</p><p>　?。?）鉆機更加輕便，易于搬遷和操作。人工勞動量及費用都將減少；</p><p>　?。?）根據(jù)Tesco公司的測算，打一口10000英尺的井，可節(jié)省鉆井時間約30%。</p><p>　　3.1.3套管鉆井的范圍</p><p>　　套管鉆井適用于油層埋藏深度比較穩(wěn)定的油區(qū)，

36、由于套管鉆井完井后直接固井完井，然后射孔采油，沒有測井工藝對儲層深度的測量、儲層發(fā)育情況的評價，故此要求油層發(fā)育情況及埋藏深度必須穩(wěn)定，這樣套管鉆井的深度設計才有了保證。</p><p>　　3.1.4套管鉆井的準備條件</p><p>　　就位鉆機基座必須水平，為設備平穩(wěn)運轉(zhuǎn)及鉆井過程中的防斜打直創(chuàng)造良好的條件。</p><p>　　套管鉆井中所選擇套管必須是梯形

37、扣套管，因其絲扣最小抗拉強度是同規(guī)格型號圓形扣套管的2倍左右，能有效增大套管鉆井過程中的安全系數(shù)；其次梯形扣套管，便于操作過程中上卸扣鉆頭優(yōu)選條件必須滿足施工中扭矩盡可能小，水馬力適中的原則。根據(jù)扭矩的情況，可以考慮選擇牙輪鉆頭和PDC鉆頭。因牙輪鉆頭數(shù)滾動鉆進，能有效減少轉(zhuǎn)盤及套管扭矩，但其要求鉆壓較大，不利于套管柱的防斜。PDC鉆頭需鉆壓小，一般（20-60KN），鉆進速度較快，套管柱所受彎曲應力小，扭矩小，符合選擇要求。在選擇鉆頭

38、的同時，還要求選好水眼。水眼過小，總泵壓高，對套管內(nèi)壁沖蝕嚴重，長時間高壓容易損壞套管；水眼過大，鉆頭處沖擊力低，將影響鉆井速度。</p><p>　　3.1.5套管鉆井的參數(shù)設置</p><p>　　鉆壓控制在10-30KN。一是有利于防止套管彎曲引起井斜；二是有利于減少套管扭矩，防止鉆進過程中出現(xiàn)套管事故。</p><p>　　轉(zhuǎn)速控制壓60-120r/min。

39、其優(yōu)點是：①減少套管柱扭矩；②低轉(zhuǎn)速鉆進，有利于減輕套管柱外壁與井壁之間的磨損。</p><p>　　總泵壓控制在6-7MPa以內(nèi)。一是減少鉆井液對套管柱內(nèi)壁沖蝕；二是減少對回壓凡爾的沖蝕磨損。</p><p>　　3.1.6套管鉆井的技術要求</p><p>　　套管鉆井與常規(guī)鉆桿鉆井有相同之處，亦有不同之處。下面介紹套管鉆井特有的技術要求。</p>

40、<p>　　鉆具的主要構成（如圖2）有套管、扶正器、軸向承載殼體、承扭殼體、套管鞋、密封器、軸向鎖定器、止位環(huán)、扭矩鎖定器、擴眼器、鉆頭等，這些工具與常規(guī)鉆桿鉆井工具不同或者技術參數(shù)要求不同，它們構成了套管鉆井獨特的技術特征。</p><p>　　3.2水基鉆井液新技術</p><p>　　水基鉆井液的成膜理論與控制技術是近年來國內(nèi)外研究較多和發(fā)展較快的一類新型鉆井液技術和理論

41、。該理論與技術的提出基于解決兩方面問題：一是非酸化屏蔽暫堵保護儲層；二是成膜護壁維持井壁穩(wěn)定。</p><p>　　眾所周知，國內(nèi)外保護儲層技術最普遍使用的是屏蔽暫堵技術，該技術在國內(nèi)的應用己見到很好的效果。非酸化隔離膜保護儲層技術的核心內(nèi)容是盡量減少鉆井液中的有害固相含量，通過改變鉆井液處理劑的抑制性使鉆井液本身固相顆粒的粒度大小與儲層的孔隙大小相匹配，有效封堵孔隙，與此同時，利用成膜技術中特定的聚合物在井壁巖

42、石表面形成一層防止鉆井液和鉆井液中有害固相進入儲層的屏障，即隔離膜。無需進行酸化作業(yè)，求得最大自然產(chǎn)能，與屏蔽暫堵技術相比可節(jié)省大量的屏蔽暫堵材料費用和酸化作業(yè)費用</p><p>　　3.2.1無滲透鉆井新技術</p><p>　　無滲透鉆井液技術（簡稱NIF鉆井液），是由美國環(huán)保鉆井技術公司（EDTI）生產(chǎn)的一種鉆井液。該鉆井液主要由DWC2000（增粘劑）、FLC2000（動態(tài)降漏失

43、劑，注意：不是API降濾失劑）、KFA2000（潤滑劑）組成，是一種據(jù)稱可以在超低固相含量下，使所鉆地層損害接近于零的鉆井液。這種鉆井液依靠表面化學原理在地層表面產(chǎn)生可以密封地層的非滲透膜，實現(xiàn)同一種組分的鉆井液封閉不同孔隙尺寸分布的地層的目的，從而實現(xiàn)鉆井液對地層的無滲透。NIF鉆井液可以無損害地鉆開油層，還可以鉆進油層與頁巖的互層、在同一裸眼井段中不同壓力的油層、由于力學原因而嚴重失穩(wěn)的地層。室內(nèi)試驗表明，NIF鉆井液可使巖石的滲透

44、率恢復率達到90 %以上。</p><p>　　3.2.2水基成膜鉆井液技術</p><p>　　這種技術在理論上認為,在水基鉆井液中,通過加入一到幾種成膜劑,可以使鉆井液體系在泥頁巖等類地層井壁表面形成較高質(zhì)量的膜。這樣可阻止鉆井液濾液進入地層,從而在保擴油氣層和穩(wěn)定井壁方面發(fā)揮類似油基鉆井液的作用。國外M—I鉆井液公司對頁巖的膜效率進行過比較系統(tǒng)的研究,并取得了一些成果,比如他們研究認

45、為,在水基鉆井液中可以形成三種類型的膜：</p><p>　?。?）水基鉆井液成膜(Ⅰ型膜)。這類膜形成于頁巖表面,鉆井液濾液、頁巖粘土、孔隙流體的化學性、孔隙尺寸、濾液粘度、滲透率、粘土組分和頁巖的膠結(jié)作用都會影響膜的形成。在水基鉆井液中能夠成膜的物質(zhì)有糖類化合物及其衍生物(如甲基葡糖貳MEG)、丙烯酸類聚合物、硅氧烷、木質(zhì)素磺酸鹽、乙二醉及其衍生物和各種表面活性劑(如山梨糖醇配的脂肪酸鹽)；</p>

46、;<p>　?。?）封堵材料成膜(Ⅱ型膜)。如硅酸鹽、鋁酸鹽、鋁鹽、氫氧化鈣和酚醛樹脂等封堵材料。在實驗中發(fā)現(xiàn)在硅酸鹽鉆井液中加入糖類聚合物可保持實際滲透壓接近理論滲透壓。硅酸鹽鉆井液的成膜效率可達到70%以上；</p><p>　　（3）合成基和逆乳化鉆井液成膜(Ⅲ型膜)。鉆井液中的流體和頁巖作用導致了毛細管力和較高的膜效率。此膜是由連續(xù)相的可移動薄膜、表面活性劑薄膜和鉆井液的水相的薄膜組成的&l

47、t;/p><p>　　脹、機械整形,井漏現(xiàn)象完全消失。下入可膨脹波紋管后至該井完鉆,完鉆泥漿密度1.55g/cm3(臨界漏點1.45g/cm3),整個過程井下均未發(fā)生漏失。完鉆后井徑測試曲線表明,波紋管內(nèi)最小直徑220mm,完全滿足鉆頭通過,充分證明了可膨脹波紋管堵漏技術試驗成功。</p><p>　　3.2.3納米處理劑基礎上的鉆井液技術</p><p>　　通常將納

48、米尺寸范圍定義為1～100nm,處于團簇(尺寸小于1nm的原子聚集體)和亞微米級體系之間,其中納米微粒是該體系的典型代表。由于納米微粒尺寸小、比表面積大,表面原子數(shù)、表面能和表面張力隨粒徑的下降急劇增大,表現(xiàn)出四大效應:小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等特點,從而使納米粒子出現(xiàn)了許多不同于常規(guī)粒子的新奇特性,展示了廣闊的應用前景。為了在正電性鉆井液技術基礎上,進一步改善鉆井液的綜合性能,探索納米技術在鉆井液完井液領域

49、中的應用。由中國石化石油勘探開發(fā)研究院、勝利石油管理局和山東大學共同承擔了中國石化科技開發(fā)部《納米技術在鉆井液完井液中的應用研究》項目,通過此項攻關研究,欲達到以下目標：</p><p>　?。?）研究成功正電納米鉆井液處理劑；</p><p>　?。?）研究成功一種新型納米潤滑劑；</p><p>　?。?）形成一種新型防塌保護油層鉆井液體系和新型納米潤滑工藝技術

50、。在以往國內(nèi)外同行對鉆井液技術的研究中,均著眼于如何改變鉆井液體系中組份的物理化學性質(zhì)來達到目的,有目的地從納米技術的角度來對鉆井液技術進行研究,國內(nèi)外這方面的工作做的還很少。目前,該項研究的室內(nèi)工作已全部結(jié)束,取得一些階段性成果,所研制的中試產(chǎn)品性能達到了合同的要求。在研究出的新材料基礎上形成的鉆井液體系,經(jīng)在勝利油田三口井中進行試驗,取得了明顯的效果?？梢灶A見,以上項目的研究完成,將提高鉆井液的水平。</p><

51、p>　　3.3應用鉆井新技術控制污染</p><p>　　3.3.1小井眼鉆井工藝</p><p>　　小眼井集中地體現(xiàn)在大幅度降低鉆井費用（降低30%～75%） 和最大限度地減輕對環(huán)境的污染及不良影響方面。在減少環(huán)境污染的情況下基本不影響產(chǎn)能，因而切實可行、值得推廣。</p><p>　　3.3.2多功能鉆井液技術</p><p>　

52、　多功能鉆井液是在原有鉆井液基礎上轉(zhuǎn)化而來的，即添加不多的水淬高爐礦渣或其他可水化材料，基本上不影響鉆井液的濾失性、潤滑性、流變性、攜巖能力及密度等性能。它在非堿性環(huán)境中呈化學惰性，可長期保持流動性；而固井時其泥餅和環(huán)空中殘留鉆井液全部固化，防止了油、氣、水竄復雜情況，尤其適用于水平井固井施工。它不僅能大幅降低固井成本，還為減少廢棄鉆井液的污染提供了全新思路。</p><p>　　3.3.3分支井鉆井技術<

53、/p><p>　　分支井也稱多底井，即在一口主井眼內(nèi)鉆出兩口或多口分支井眼。分支井在環(huán)境保護方面的優(yōu)點一是能夠減少鉆井液的用量，從而減少廢棄鉆井液的產(chǎn)生量；二是能夠更好地利用平臺和地面設施， 減少井場占地面積；三是由于在一口主井眼內(nèi)鉆出兩口或多口分支井眼，可減少鉆井巖屑的產(chǎn)生量，減少對環(huán)境的污染；四是減少了鉆井作業(yè)的時間，可節(jié)約燃料油，減少廢氣排放量。</p><p>　　3.3.4應用新型鉆

54、井液體及添加劑</p><p>　　鉆井廢棄物對環(huán)境的危害性差別很大，這主要取決于所用的鉆井液及其添加劑的類型，因此，積極開發(fā)并盡量選用低污染或無污染鉆井液及添加劑，是從根本上治理鉆井液污染的首要措施。</p><p>　　20世紀90年代以來，為了減輕鉆井廢棄物對環(huán)境的污染，國外和國內(nèi)一些公司特別注重各種新型低污染鉆井液的開發(fā)，包括研制各種新型低毒無害的化學添加劑，以替代傳統(tǒng)的化學添加劑

55、，如甲酸鹽基鉆井液完井液體系、甘油聚合物鉆井液、酯基鉆井液體系和仿油性水基鉆井液。另外，還利用氣體或泡沫作為鉆井流體來實施鉆井，這些鉆井液已在國內(nèi)油田應用，既保護了油氣層，又減少了對環(huán)境的污染。</p><p><b>　　第6章 結(jié) 論</b></p><p>　　現(xiàn)階段鉆井技術的發(fā)展經(jīng)過了起步時期，正處于高速發(fā)展的階段。而中國石化新的發(fā)展戰(zhàn)略也為鉆井工程技術的發(fā)展

56、提供了廣闊的舞臺。目前勝利鉆井院正在負責起草中國石化“十一五”鉆井科技發(fā)展規(guī)劃，旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術、垂直鉆井技術、空氣鉆井技術、套管鉆井技術、膨脹管的制造與應用技術、隨鉆測井技術等一些世界領先的新技術、新裝備將是攻關重點。要提升石油鉆井技術，必須在引進、消化、吸收的基礎上，強化自主創(chuàng)新，形成具有自主知識產(chǎn)權的核心技術，這既是參與市場競爭、壯大發(fā)展實力的需要，也是促進石油工程技術邁入全新發(fā)展階段的需要。從管理上,一方面要加強鉆井科技投入,與

57、服務公司聯(lián)合共同解決制約勘探開發(fā)的鉆井技術難題,加強地質(zhì)研究和鉆井設計,降低鉆井風險;另一方面要加強現(xiàn)場監(jiān)督,提高生產(chǎn)時效,縮短鉆井時間,推進鉆井技術進步,通過高效鉆井,不斷降低勘探開發(fā)的成本</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]趙慶波.等.煤層氣地質(zhì)與勘探技術[M].石油工業(yè)出版社，1999；(911).</p>&

58、lt;p>　　[2]徐同臺.等.國外鉆井液和完井液技術的新進展[J].鉆井液與完井液,2004；(2).</p><p>　　[3]孫金聲.等.水基鉆井液成膜技術研究[J].鉆井液與完井液,2004；20(6):6～10.</p><p>　　[4]孫金聲.等.水基鉆井液成膜技術研究[J].鉆井液與完井液,2004；20(6):6～10.</p><p>　　

59、[5]張彥平.等.波紋管堵漏技術在吐哈油田L7-71井的應用[J].石油鉆采工藝,2005；27(1).</p><p>　　[6]張克勤.等.國外水基鉆井液半透膜的研究概述[J].鉆井液與完井液,2004；20(6):1～5</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　論文完成之際，我衷心的感謝中國石油大學（華東）培訓學院給

60、了我這次學習的機會，通過二年的學習，自己的理論知識得到了很大的提高，學到了很多專業(yè)性很強的東西，為以后的工作打下扎實的基礎。</p><p>　　同時，感謝教導我的老師在我學習中給予的關心、幫助。各位導師寬廣的知識面及專業(yè)的學術知識都是激勵我上進的目標。</p><p>　　最后，感謝老師在百忙之中審閱我的論文，由于我的水平有限，論文之中出現(xiàn)的不足以及錯誤之處，敬請各位老師指正。謝謝！&l