我国深井钻井技术取得长足进展

   [中国钻井网2007年12月27日] 世界深井钻井技术的发展始于20世纪30年代末，美国于1938年钻成世界上第一口4573米的深井，1949年钻成6255米的超深井。1984年，前苏联创造了12400米世界超深井的纪录。德国于1994年钻成一口9107米的超深井（大陆科学探索井）。迄今为止，世界上已钻成8000米以上的超深直井12口。美国近年来每年钻深井约1000口。

   深井钻井技术是为勘探开发深部地层的油气资源等而发展起来的，从我国的情况来看，西部地区石油资源近70%埋藏在深部地层。东部地区浅层和中深层的勘探程度较高，深部地层尚有50多亿吨的石油储量可供勘探。中部地区是天然气富集区，有超过一半的天然气资源量在深部地层，所以未来我国的勘探开发潜力主要在深层，必须靠深井和超深井进行勘探开发。而且深井、超深井钻井技术是一个国家钻井技术水平的重要标志之一。

   目前正在施工的新疆莫深1井是中国石油最深的风险探井，设计井深7380米，采用我国自行研制的9000米超深井电动钻机，创造了套管重量与套管下深的亚洲纪录。

   近年来，我国在深井机械钻速、钻井周期、单井钻头用量等方面都取得了很大进步，完成了一批高难度的复杂深井，同时在深井钻井装备上也有了很大发展，北京石油机械厂生产的顶驱已超过100台，完全替代了进口，同时远销美国、巴基斯坦、哈萨克斯坦、伊拉克、伊朗等国家。

   随着工艺技术的不断完善，目前在塔里木油田轮南、塔中、哈德逊等区块完成一口5000米左右井，钻井周期一般为50天至60天。其中轮南26-5井，完钻井深5010米，钻井周期仅用21.85天。而20年前，这样的井钻井周期一般需要一年以上。塔里木油田哈得13井实现4个月完钻一口井深达6700米的井，四川元坝1井井深7170米，而钻井周期只有280天。中国石化2006年钻深井196口，平均井深5458米，平均钻井周期仅为128天。

   尽管我国深井钻井能力逐年在增强，但同美国和欧洲相比，中国石油在复杂深井钻井技术和装备方面都有很大差距，单井钻头用量仅相当于美国20世纪90年代的水平。

   近年来，我国在塔里木迪那、克拉及大北、玉门窟窿山和酒东、四川川东、新疆霍尔果斯等复杂深井钻井过程中都遭遇了世界性的难题。

   具体来说，一是窄密度窗口条件下的安全钻进问题。

   塔里木迪那与大北、新疆霍尔果斯地区，很难找到泥浆密度平衡点，钻井过程中经常出现“上喷下漏”的复杂情况。

   二是区域探井参考资料有限，地层压力预测不准确。

   河坝1井几乎到了无法施工的程度，在嘉陵江二段钻遇高压气层，用密度为2.13克/立方厘米以上的钻井液才能压稳。

   三是漏失严重，堵漏成功率低。

   四川盆地低压漏失问题频繁，井漏的深度从表层到4000多米，漏层地层压力梯度大多低于静水柱压力，严重制约了钻井工程进度，造成巨大经济损失。仅2006年漏失各类钻井液超过7万立方米，直接损失数千万元。目前针对恶性井漏的堵漏成功率还很低。

   四是高陡构造，难以有效控制井身质量。

   由于地层倾角大，为保证上部井眼打直，被迫轻压吊打，严重影响了钻速和钻井安全。近年来通过引进国外先进的垂直钻井防斜系统，使该问题得到一定程度的缓解。
 
   面对这些困难，我国钻井工作者积极寻求破解难题的方法。采取优化井身结构和优选钻头、气体钻井、防斜打快钻井、超高压喷射钻井、新型泥浆体系等技术，解放机械钻速，缩短了钻井周期。塔里木油田应用垂直钻井系统，平均机械钻速提高1倍以上，并很好地控制了井身质量。发展波纹管技术、膨胀管技术等，应对恶性井漏问题。

   下一步，还需要在提高地层压力预测与检测精度、控制压力钻井、高研磨性地层提速、高温高压井配套工具与工艺、高风险气井固井完井等方面攻关，力求使我国深井钻井技术再上一个新台阶。

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   我国深井钻井技术发展历程

   我国深井和超深井钻井技术起步较晚，发展大体分3个阶段：第一阶段是1966年到1975年。继大庆油田外，又陆续在大港、胜利和江汉油田打成了4口超过5000米的深井，初步积累了深井钻探经验。第二阶段是1976年至1985年。1976年4月30日在四川地区完成了第一口6011米的超深井。从1976年到1985年，完成了100多口深井，10口超深井，其中两口井深超过7000米。第三阶段是1986年至今。20世纪80年代末期以来，深井超深井进入规模应用阶段。随着深层勘探开发的加快，深井、超深井钻井数量逐年增加。中国石油深井、超深井已由1998年的63口增至2006年的149口。