工业技术 ｌ■ Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ 对全面提高钻井技术及管理水平的几点认识 郭文水 （山西蓝焰煤层气集团有限责任公司山西晋城０４８２０４） ［摘要］快速、安全、环保是钻井工艺技术一直研究的课题，提高钻井速度，保证钻井施工安全，对于缩短建井周期，加快煤层气勘探开发具有重要的意义。 本文结合工作经验，对如何全面提高钻井技术及管理水平提出几点粗浅认识，以供同行交流与参考。 ［关键词］钻井技术；安全。管理 中图分类号：ＴＢ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）０５—００３６－０１ １，前言 钻井工程技术是煤层气工程技术服务的一个重要领域，钻井是一项系统工 程，是多专业、多工种利用多种设备、工具、材料进行的联合作业，同时它又是多 程序紧密衔接，多环节环环相扣的连续作业，施工的全过程都具有相当的复杂 性。山西蓝焰煤层气集团有限责任公司本着“钻井是基础，压裂是关键，排采是 保障。”理念，保证每口煤层气井的施工质量。为把钻井技术工作做好，专门成立 了相应的组织机构，加强了现场施工作业的组织领导和生产组织管理。同时对 于实施方案进行了深入的研究论证，并根据各方面专家的建议，开展了一系列 科研攻关和现场试验，为钻井提速创造了良好的条件。 每一口井的完成包括钻前工程、钻进工程和完井作业三个阶段。其主要工 序一般包括：定井位、道路勘测、基础施工、安装井架、搬家、安装设备、一次开 钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、完井、电测、下套管、固井作业等。 ２，全面提高钻井技术及管理水平的几点措施 ２．１打直井防斜技术 煤层气钻井中始终强调快速、优质。快速是指钻进速度要快；而优质，就是 主要指井身质量的优质，衡量井身质量的一个非常重要的指标即是井斜。 （１）井斜的原因 影响井斜的原因有很多，如地质条件、钻具结构、钻进技术措施、操作技术 及设备的安装质量，上述因素中，地质条件和钻具结构对井斜的影响最大。 １）地质条件因素一般有：地层倾角、层理及走向，岩石的层状结构、各向异 性、岩性软硬交错和断层等。其中起重要作用的是地层倾角，其他因素对井斜的 影响都与地层倾角紧密相连。表现在：倾斜的地层对井斜的影响，岩ｌ生岩性软硬 交错对井斜的影响；地层的各项异性对井斜的影响 ２）下部钻具弯曲对井斜的影响 下部钻具在钻压的作用下发生弯曲是引起井斜的另一个原因，其弯曲程度 越严重，井斜也越严重，它对井斜的影响表现在两个方面：下部钻具弯曲使钻头 相对井眼轴线发生偏斜，其钻进方向偏离原井眼轴线，直接导致井斜；下部钻具 弯曲使钻压改变了作用方向，引起井斜的横向偏斜力。 ３）其他因素对井斜的影响 包括设备安装质量不好、钻井操作水平不高及防斜措施不当等，也会使井 钻斜。 （２）防止井斜、纠斜的技术 １）井斜的控制方法 一口井的井斜变化主要取决于增斜力与减斜力两者之间的平衡关系。总的 来说，控制井斜的方法常采用有力的防斜钻具，以减小和抵消钻头上的增斜力， 或增大减斜力，使井斜不超过一定范围而又同时允许加大钻压而提高钻速。例 如：满眼钻具、钟摆钻具、偏重钻铤及塔式钻具等。满眼钻具的组成：用扶正器组 成的满眼钻具，至少要在钻头上适当位置安装三个扶正器，保持有三点接触井 壁，才能达到限制钻头的横向位移，减小井斜变化率的目的。其次，通过采用钟 摆钻具及相应的技术措施，用以增大钟摆减斜力，平衡和克服地层造斜力。钟摆 减斜力将钻头推向井眼下侧，以达到减斜的目的。 ２．２合理使用钻具 （１）定期保养，保证钻具正常工作 多数钻杆的损坏发生在钻进旋转中或从井底上提时，即使是遇卡提断，也 是在疲劳裂纹已发展到一定程度后才导致破坏的。因此，钻具上下钻台必须戴 好护丝，上扣前必须清洗丝扣，检查台阶是否完好无损，然后涂满清洁的标准丝 扣油。其次，要定期倒换钻具。倒换钻杆时要成组倒换，目的是改变钻具的受力 情况，使每个立柱轮流在不同的井深承受大小不同的负荷，以延长钻具的使用 寿命。 （２）推广使用ＰＤＣ钻头及复合钻井技术方面 为适应不同的钻井目的、钻进地层和钻井工艺技术的要求，按照结构特点 ３６ ｌ科技博览 和破岩机理的不同又可分为刮刀钻头、牙轮钻头和金刚石及ＰＤＣ钻头。由于 ＰＤＣ钻头没有活动零件，且切削破碎岩石的效率比压碾方式破碎岩石的效率 高，因此ＰＤｃ钻头具有较高的机械钻速，最适合于井下动力钻井。在ＰＤＣ钻头的 使用过程中，要注意下钻时钻头上扣要使用专用卸扣板，并控制下放速度。其次 用最优钻压试求法选定钻井参数以达到最快机械钻速，但不得超过厂家推荐的 使用参数。可根据地层变化情况，适当调整参数，以获得最优的机械钻速。 ２．３利用信息技术做好钻井设备的管理工作 钻井设备种类多而杂，使用过程中会产生许多数据，如何管理好这些数据 是一项重要工作。过去主要依赖人工填写纸质资料来处理这些数据，为了做好 钻井设备管理工作，山西蓝焰煤层气集团有限责任公司开发了基于数据中心的 钻井设备信息管理系统，实现了钻井设备管理的信息化、网络化。钻井设备信息 管理系统采用基于Ｗｅｂ的方式，使得用户能够在企业局域网上任何一台电脑登 录系统进行了解钻井设备的使用信息和维修情况，可合理安排设备维修计划， 提高设备利用率 ２．４建立和完善ＨＳＥ现场管理模式 ＨＳＥ管理就是把全面质量管理原理和方法运用到健康、安全和环保（ＨＳＥ） 管理中，ＨＳＥ管理体系改变了传统的做法，它侧重于预防，在制定管理行为时， 总是考虑最坏的情况，制定出在最坏情况下的相应措施，从而提高了工作效率， 减少了损失。钻井公司应组织识别施工作业现场存在的危害因素，针对危害因 素制定风险削减和控制措施，形成“岗位两书一表”并严格落实。钻井队作为施 工作业现场ＨＳＥ管理的主体单位，对进入其作业现场施工的作业队伍实施ＨＳＥ 管理 管理内容包括：就有关作业现场的ＨＳＥ管理规定及应急预案相互告知，并 保留相互认可记录，监督相关方是否满足现场ＨＳＥ要求；召集相关方参加钻井 队的ＨＳＥ￣Ｉｊ会和应急演练；全权统一指挥现场的应急行动。 ２ ５完善钻井技术设施与工程管理制度 提高综合的钻井速度，使钻井工程能够得到高速有效地实施是我们在加强 钻井管理过程中的首要责任。首先，在钻井工程实施中，我们要加强钻具的检查 与管理，对人员进行分工到位，严格把好人井关，保障井下工作的安全性，制定 有关钻具的专项管理制度，提升钻井人员的自我保护意识和自我防护意识。其 次，保障制度得以严格执行，设置专业的钻具检查小组，及时发现申报钻具事故 隐患，避免不必要的钻具事故，在人井前人井的工具都要按照它的集合尺寸进 行记录。严格执行钻具的检查、倒换使用制度，严禁对钻具乱摆乱放，责任到人， 对钻具的现场摆放应该按照规范执行，积极主动学习国内外工程建设现场管理 中工具保养管理的方式方法，汲取工程管理中的优点，有效地运用到我国钻井 技术的工程工具管理和保养的措施中。 ３．结束语 随着钻井领域的不断拓展，我国在钻井技术与工程管理上拥有着良好的发 展势头。为了规范钻井工程管理，满足煤层气开发需要，保证钻井工程质量，钻 井工程部门应结合各区块地质与工程难点，积极推进科技创新，加大瓶颈技术 攻关和成熟技术的推广应用，引进国外的先进技术装备，借鉴发达国家在钻井 技术与工程管理上的模式，使我国在钻井技术与工程管理上朝着科学化、现代 化的方向发展 参考文献 ［１】钟启刚，刘合，邹野，莫继春．大庆钻井技术现状与发展方向［Ｊ】．大庆石 油地质与开发．２００９（０５）． 【２】郭洋．煤层气钻井技术现状与发展［Ｊ］．内江科技．２０１１（０１）． 作者简介 ’郭文水（１９７４）男，专科，山西省晋城市，助理工程师，现就职于山西蓝焰煤 层气集团有限责任公司，主要从事煤层气钻井、测井、固井、压裂管理工作。