摘要：随着油气勘探的不断深入，在我国的各个大油田深井的钻井规模和数量在逐年增多，积极攻关防斜打快技术、钻具组合优化技术、钻头优选及钻井参数优化技术，以及自动化钻井技术，使我国的深井钻井的平均井深逐年增加，平均机械钻速也在逐年升高，取得了一定的成果，但是与国外先进的钻井技术水平还存在一定的差距，还需要进一步攻关。
关键词：深井施工；技术难点；对策
1 深井钻完井施工的难点分析
1.1钻遇地层压力层系多
对于一口7000m的深井来说，会从新地层到老地层逐渐加深钻进，在这一钻进过程中，由于地层形成时期的地层压力不同，会钻遇从压力系数为0.8~2.2的多套压力层系，地层压力层系的增多，会使在同一井身结构下存在喷漏同层，这样就会极大地增加深井钻井施工的难度，甚至会有发生井喷的风险。
1.2地层研磨性强
深井钻井不是皮下注射，钻遇的地层会越来越古老，在这些古老的地层中，存在硬性的泥岩地层以及研磨性强、石英含量高的火山岩地层和一些花岗岩等基岩地层，这些地层的研磨性非常强，限制了PDC钻头的使用，在遇到这些地层的时候只能使用牙轮钻头进行钻进，行程钻速特别低，严重地影响了施工效率。
1.3井底温度高
随着井深不断增加，井底的温度不断升高，例如松辽盆地的地温梯度为4℃/100m，对于该盆地的5000m的深井来说，井底的温度就达到200℃，这么高的井底温度给钻井液的稳定性提出了非常高的要求，同时高温度也限制了井下仪器和工具的应用，使钻井效率受到限制。
1.4循环压力高
在井深不断增加大情况，钻井循环系统的施工压力不断增大，使地面循环系统难以承受高泵压的施工，不得已而降低施工排量，这样就会影响水力参数作用的发挥，同时也会使钻井携岩效果变差，为井下安全埋下隐患。
1.5固井质量差
深井由于裸眼井段比较长，因此会造成同一个裸眼井段存在不同的压力层系，给固井水泥浆密度优化带来困难，而且固井中循环压力高、顶替效率低，同时由于井底的温度高，造成水泥浆稠化时间不正常，水泥石的强度变低，硬度变差，因此会影响到固井质量。
2 提高深井钻完井施工效率对策
2.1井身结构优化设计，提高施工效率
要想实现深井的提速、提质和提效，降低深井钻井施工成本，就要从井身结构优化设计入手，在进行井身结构优化设计的时候，就要根据不同区块的地质特点、压力层系特点和岩性特点，提出有针对性的套管层次和钻头尺寸相配合，这样才能提高深井的施工效率。例如在松辽盆地的深井井身结构优化设计中，根据不同区块地层岩性、可钻性和研磨性特点，分井型对不同区块的直井、定向井和水平井井身结构进行优化设计，形成了不同区块、不同井型的深井井身结构设计模版，在这一设计模版中对不同区块的井身结构开次、深度和层位都进行了固化，为深井提高施工效率奠定了坚实的基础。
2.2加强设备改造，实现高压钻井
对于深部地层钻速慢的难题，在对破岩效率的主要工具钻头进行个性化设计的同时，还要对钻井施工参数进行优化，主要是强化施工中的钻压、转速和钻井排量。对于钻井排量来说，要实现循环压力35MPa以上的钻井施工，就要对地面循环系统设备进行改造与升级，保证实现高压喷射钻井，极大地发挥水力参数的作用，提高深部地层的机械钻速和单只钻头进尺，提高行程钻速。
2.3应用提速工具，拓展PDC钻头应用空间
深井钻井效率的一个非常大的影响因素就是有些深部研磨性强的地层限制了PDC钻头的应用，这也是广大科技人员研究的重点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在近些年来深井钻井速度和PDC钻头应用空间得到拓展，主要得益于涡轮钻具的使用和液动旋冲工具的使用特别是旋冲工具能够解决PDC钻头的粘滑问题，使有些研磨性强的地层也能够使用PDC钻头，提高了机械钻速和钻井效率。
2.4应用抗高温钻井液体系
钻井液是钻井工程中不可缺少的血液，钻井液性能的好坏直接关系到钻井工程的成败。特别是在深井钻井施工过程中，井底温度特别高，如果钻井液的抗高温性能不佳，那么就会影响钻井液的流变性能和抑制性能，引起井壁失稳坍塌，所以深井对钻井液的抗高温性能提出了非常高的要求。比如大庆油田为了解决钻井液的抗高温性能，经过多年的室内研究与现场试验，成功研制了抗220℃的高温水基钻井液，现场应用20余口井，效果良好。
2.5提高固井质量对策
在固井施工前，对深井施工中所测得的地质压力和孔隙压力情况进行分析，为水泥浆体系密度的优化提供先决条件。对井底温度波动极其敏感的井可采用计算机模拟来建立井下温度分布数学模型，模拟注水泥条件下或钻井循环过程中井下循环温度分布。固井作业前充分循环钻井液并调整好性能，在保证井下稳定、满足携砂的条件下，尽可能降低钻井液的流变性和屈服强度，以达到提高顶替效率的要求；选择最优顶替排量，设计最佳扶正器数量及位置，使用优质冲洗液和隔离液。
3 提高钻井效率的对策
3.1技术方面的对策
第一，为促进钻井效率的提升，需要在技术方面加大对其的重视力度，尤其是要加强对钻井技术的研究力度，切实加强对其科研投入，才能更好地促进技术水平的提升。
第二，切实加强新型技术的引进，加强先进技术的学习，并紧密结合石油钻井工程的需要，采取针对性的措施，切实加强钻井技术方案的优化和完善，才能更好地确保钻井方案的可行性，以更好地促进钻井效率的提升。
第三，加强对钻井技术质量的控制，尤其是应加强高压喷射钻井技术、PDC螺杆钻井技术等质量的控制，切实掌握钻井技术要点，并结合油田的特点，切实加强钻井组合的优化和完善，才能促进整个钻井工作效率的提升。
3.2管理方面的对策
一是在施工人员方面，需要我们切实加强对其的教育和培训，不断得促进其专业技术水平的提升。尤其是在钻井施工技术日益快速发展的今天，钻井企业只有加强对企业人员的专业教育和培训，才能不断地提升其自身的专业技术水平。
二是在施工过程方面，主要是切实加强对钻井施工现场的施工管理，并对现有的施工管理制度进行不断地完善，这样才能更好地促进钻井效率的提升。因为在钻井施工中，不仅与技术有关，而且与施工过程的管理更加有关，通过完善的管理制度，能更好地对不同岗位的内容进行针对性的明确，这样才能更好地确保整个钻井过程的安全性。
三是在整个钻井施工中，应切实加强对安全隐患的排查，切实提升钻井施工的安全。这就需要在做好上述工作的同时，对整个钻井工程方案的实施，需要以确保钻井安全为前提。
四是采取针对性的钻井技术。因为在不同的钻井工程中，对钻井技术的要求也不同，所以需要我们在钻井工程中，紧密结合实际需求，切实加强钻井技术的选择，在钻井之前，就需要结合地区地质特点，对钻井工程技术方案进行确定，才能确保整个钻井任务高效的落实，钻井技术水平也能得到有效的提升。
结束语:
在深井钻完井方面广大科技人员经过不断地努力攻关，在钻井速度和固井质量方面虽然取得了一些成绩，但是有些地层的PDC钻头使用仍然受到限制，还不能很好地满足深井钻井的需求，因此在下步的工作中要推广成熟的深井钻井提速、提质、提效配套技术的同时，还有联合钻头厂家和科研院所持续对深部地层PDC钻头使用进行攻关，力争有所突破，为深井提速提供技术支持。
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论文作者:李明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：深井论文; 地层论文; 钻头论文; 技术论文; 效率论文; 压力论文; 井底论文; 《防护工程》2018年第23期论文;