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1、大庆油田钻井完井技术进展及进展建议杨智光【摘 要】“”期间，大庆油田针对深层火山岩砂砾岩、致密油水平井、特高含水油田调整井和超浅稠油水平井等钻完井技术难题，在简洁地层钻完井技术、随钻测量与把握技术、深井提速提效关键技术与工具、钻井液技术和固井技术等方面开展了技术攻关，钻完井技术力气和水平得到了长足的进步和进展，并形成了具有大庆油田特色的钻完井配套技术，根本满足了大庆油田钻井提速、提效和降本的技术需求。“”期间，为了满足大庆油田深部气藏和“三低”油田经济有效勘探开发的需求，实现年产油气当量 4000104 t 持续稳产的战略目标，需在深部难钻地层、简洁区块调整井和格外规油气资源等 3 个领域以及
2、前沿高端技术方面开展攻关争论，持续推动大庆油田钻完井技术的进步和进展，为大庆油田安康可持续进展供给钻完井技术保障。%In consideration of technical challenges in the drilling and completion of deep volcanic rock and glutenite ,tight oil horizontal wells ,infill wells in high water cut oilfield and ultrashallow horizontal wells for heavy oil development ,the
3、Daqing Oilfield Company conducted a series of research programs during the 12th FiveYear Plan period .The programs relate to technologies for drilling and completion in complex formations ,M WD and control technology ,key technologies and instruments for highspeed and highefficiency drilling of deep
4、wells ,drilling fluid and cementing technology ,sophisticated drilling and completion technologies .All were conducted with the unique characteristics of the Daqing Oilfield to satisfy the fields unique technical demands in order to improve the drilling rate and efficiency as well aslower costs . Th
5、ese technologies have promoted the development ofdrilling and completion technologies significantly . During the 13th Five Year Plan period ,more research will be carried out in following the three areas :deep hardtodrill formations ,infill wells in complex blocks and unconventional hydrocarbon reso
6、urces ,to develop stateoftheart technologies ,in order to meet the needs of economic and highefficiency development for deep reservoirs and those oilfields with low porosity ,low permeability and low saturation ,and achieve the strategic objectives of annual 4 000 104 t equivalent hydrocarbon produc
7、tion .Inaddition ,these technologies may continuously promote the advancement and development of drilling and completion technologies in the Daqing Oilfield ,and to provide necessary technical supports for healthy and sustainable development of the Daqing Oilfield .【期刊名称】石油钻探技术【年(卷),期】2023(044)006【总
8、页数】10 页(P1-10)【关键词】钻井;完井;技术进展;进展建议;大庆油田【作 者】杨智光【作者单位】大庆钻探工程公司，黑龙江大庆 163453【正文语种】中 文【中图分类】TE21大庆油田作为我国最大的陆地油田，已勘探开发近 60 年，自 1976 年原油年产量首次到达 5 000104 t 后，实现连续 27 年年产原油 5 000104 t 以上，自 2023 年开头连续 12 年年产原油 4 000104 t 以上，主力油田采收率突破 50%，比世界同类油田高出 1015 百分点，为维护国家石油战略安全、推动世界水平综合性国际能源公司建设和促进地方经济社会进展做出了重大奉献。钻完井
9、技术作为石油勘探开发的关键技术手段，在油田开发的每个阶段均发挥了重要的作用。特别是“”期间，大庆油田针对深部地层油气勘探开发困难、外围区块钻井难度大、钻井效益差等难题，开展了钻井完井技术攻关，推动了钻完井技术的进步和提升，逐步形成了简洁地层钻井技术、随钻测量与把握技术、深井提速提效关键技术与工具、钻井液和固井配套技术，实现了钻井提速、提质和提效，根本上满足了大庆油田油气勘探开发的需求。1.1 简洁地层钻井技术1.1.1 深层火山岩砂砾岩钻井技术庆深气田是大庆油田深层自然气勘探开发的重点，主要储层是营城组火山岩和砂砾岩气藏,钻井过程中面临地层硬(可钻性级值7)、温度高(井底温度150 )、裂缝发
10、育(垂直、水公正多种裂缝并存)等难题。“”期间，大庆油田依托自然气股份重大专项“大庆油田原油 4 000 万吨持续稳产关键技术争论”之课题十四“简洁构造井钻完井技术”，提出了以“引进试验为辅、自主研发为主”的争论思路，对超深超高温油气井、导眼侧钻水平井和深层多分支水平井等钻井技术进展了重点攻关，并研制了液动旋冲提速工具、涡轮钻具、专用 PDC 钻头和气体/欠平衡钻井系统等提速提效设备与工具，形成了大庆油田深层火山岩砂砾岩钻井技术，有效提高了钻井速度，降低了钻井本钱1-5。“”期间， 庆深气田共钻井 120 余口，与“十一五”期间的钻井效果相比，在平均井深增加142.37 m 的状况下，平均机械
11、钻速提高 38.29%，平均钻井周期缩短 28.69 d，平均建井周期缩短 28.41 d。其中，古龙 1 井完钻井深 6 320.00 m，井底最高温度 253 ，创松辽盆地油气井井深最深和温度最高 2 项纪录。1.1.2 致密油水平井钻井技术随着油气资源品质劣质化、油气目标简洁化等问题的不断加剧，尤其是随着勘探开发逐步面对致密油、致密气和页岩油等格外规资源，石油工程技术面临着的挑战与进展机遇。大庆油田依托自然气股份重大专项“大庆探区格外规油气勘探钻完井技术争论”，深入开展了井身构造优化、专用 PDC 钻头优化设计、旋转导向系统应用、水力振荡器研制和漂移下套管等多项技术攻关，形成了大庆油田致
12、密油水平井钻井技术6-7，并先后顺当钻成了垣平 1 井、齐平 1 井等100 余口致密油水平井，实现了致密油储层的经济有效开发。其中，垣平 1 井完钻井深 4 300.00 m，水平段长 2 660.00 m，创当时国内陆地油田水平井水平段最长纪录8。1.1.3 特高含水油田调整井钻完井技术经过多年的调整开发，大庆油田长垣主力油田进入特高含水开发阶段，综合含水率到达 94%，调整井钻井中面临着诸多问题，其中砂岩层水洗严峻导致井径特别扩大、泥岩层浸水引发缩径井塌等井下故障尤为突出。大庆油田利用砂岩层渗流数学模型，开发了井径易扩大区域推想软件，结合浸水泥岩层电性曲线及高压层压力计算方法，建立了危害
13、体推想模型，并实行了砂岩井径易扩大区、泥岩浸水区安全钻井配套技术措施，形成了特高含水油田调整井钻完井技术。“”期间，在砂岩井径易扩大区钻井 3 735 口、泥岩浸水区钻井 3 866 口，与“十一五”期间钻井状况相比，井径扩大发生率下降了 61.9%，泥岩浸水引发的井下故障发生率下降了 54.6%，为特高含水油田调整井安全钻进供给了保障。此外，针对调整井加密过程中地面条件限制问题，大庆油田开展了密井网井身构造和井眼轨道设计、井眼轨迹把握和防碰绕障等技术攻关，形成了密井网大平台定向井钻井技术，并建成了亚洲最大陆基钻井平台，在面积 0.025 km2 区域内钻井 48 口。1.1.4 超浅稠油水平
14、井钻井技术黑帝庙油田葡浅 12 区块是大庆油田稠油热采的重点区块，具有井网密度大、埋藏浅、地层胶结疏松和原油黏度高等特点，承受常规直井或斜井开发时，储层泄油面积相对较小，无法实现稠油的有效驱替。依据国内其他浅层水平井钻完井施工阅历， 浅层水平井钻井时需要应用加压装置等特别工具，导致钻井费用增加。为了降低施 工难度和钻井本钱，大庆油田深入开展了砂体精细推想、井眼轨道设计优化、钻井 参数优化、管柱下入力气分析和井壁稳定性强化等技术争论9，形成了砂体精细推想、管柱受力分析和提高井眼稳定性等 3 项关键技术，并通过相关配套技术措施的完善与应用，形成了超浅稠油水平井钻井技术，实现了低本钱条件下超浅稠油的
15、有效开发。截至目前，先后顺当钻成了葡浅 12-平 1 井等 8 口井，其中最浅井垂深为 258.52 m，水垂比到达 2.71，制造了当时国内陆地油田稠油水平井垂深最浅的纪录。1.2 随钻测量与把握技术1.2.1 随钻测井技术针对目标油藏设计与实际钻探存在误差及大庆外围油田油层薄、小断块构造特点给井眼轨迹把握带来的困难，大庆油田依托自然气股份重大专项 “大庆油田原油 4 000 万吨持续稳产关键技术争论”，将中控、伽马和电阻率 3 个模块进展集成一体化设计，转变了以往的三段式连接构造(较引进 LWD 仪器削减 2 处滑环硬连接，长度缩短 2.60 m)，研制出了机械构造紧凑、电路集成度高、测点
16、距钻头近和利于地质导向的 DQ-LWD 仪器，形成了地面识别和解释技术，能够依据猎取的实时数据，准时区分地层变化并进展井眼轨迹调整，从而提高了油层钻遇率10。“”期间，大庆油田累计加工制造 DQ-LWD 仪器 39 串，先后在 324 口水平井进展了成功应用，累计进尺 24104 m，平均油层钻遇率66.8%，与同区块应用国外 LWD 仪器所钻水平井相比，平均油层钻遇率提高了7.0 百分点。1.2.2 垂直钻井技术自动垂直钻井技术在易斜区块纠斜、防斜、打快方面技术优势明显11-12，为了解决海拉尔、方正等油田或区块钻井过程中的井斜问题，大庆油田研制了 DQCZ- 1 型自动垂直钻井系统。该系统
17、通过测量单元、把握单元、执行单元及反响单元之间的协同工作实现自动测斜、井眼轨迹把握、自动纠斜及井下工况参数上传，必要时由地面系统对井下工具下传指令实现井眼轨迹把握的人为干预，形成带有人工把握功能的大闭环把握系统。该系统先后在海拉尔油田、方正区块 4 口井的防斜钻进中进展了应用，获得良好的纠斜、防斜和打快效果。例如，海拉尔油田楚 9 井应用该系统钻进 1 108.001 528.00 m 井段南屯组地层，井斜角从 3.13降至0.45，平均机械钻速从 1.80 m/h 提高至 3.27 m/h。1.2.3 旋转导向钻井技术针对滑动导向钻井中存在的导向精度差、机械钻速低和井眼轨迹不平滑等问题，大庆
18、油田研制了旋转导向钻井系统。该系统承受静态偏置推靠钻头式设计方案，集成了钻井液脉冲发电、工程及地质参数测量、近钻头井斜测量、闭环导向把握和参数实时上传等功能，具有井下工具内部的闭环把握系统、井下工具与地面监控系统之间的双向通讯把握环路，通过 2 组通信及把握环路的协作工作，能够依据设计井眼轨道进展自动导向，必要时也可以实现人为把握，以满足智能化自动导向钻井作业及随钻地质导向作业的双重需要。旋转导向钻井系统先后在大庆油田古 693-98-平 94 井、古 693-104-平 112 井等 4 口水平井水平段钻井中进展了试验，单次下井最长钻进时间 108 h，进尺 228.40 m，累计钻进时间
19、197 h，进尺 510.00 m，造斜率最高到达 6/30m。1.2.4 随钻地层压力测试技术2023 年，大庆油田研制了随钻地层压力、温度测试工具，并建立了一整套随钻数据双向传输的软硬件平台，形成了随钻地层压力测试技术，转变了常规油气井完钻后应用电缆式 RFT/MDT 测试地层压力的方式，可以随钻猎取地层压力、温度和流度，实现为钻井工程和油藏地质工程实时供给根底数据的目的13。在大庆油田密 井网条件下，随钻测量的环空压力对同区块的首钻井和加密井的钻井设计具有指导意义14；在简洁区块不清楚邻井地层压力的状况下，可实现地层压力的随钻检测， 从而有效削减井下故障的发生；在大庆油田老区调整井后期注
20、水开采地层渗透率发生变化的状况下，可以随钻对地层渗透率进展重评估。随钻地层压力测试技术在大庆油田 50 口井进展了应用，单支仪器在井下累计工作时间到达了 860 h，井下测试最高压力 47.02 MPa，最高温度 159.7 ，地层有效封隔率到达 85%以上。1.2.5 电磁波随钻测量技术2023 年，大庆油田针对常规 MWD 在应用中存在的易被冲蚀和堵塞，修理本钱高和在高含砂、高密度或添加堵漏材料的钻井液中无法应用等难题15-16，基于电磁波无线传输技术和井下智能电隔离技术突破，成功研制了电磁波无线测量传输系统，形成了一套适应大庆油田地层特性的电磁波测量传输工艺技术，解决了常规MWD 存在的
21、问题，缩短了建井周期，降低了钻井本钱。目前，大庆油田已完成13 套仪器的生产，并先后在 50 余口井进展了应用，适应地层电阻率为 0.6 m 以上，最大传输深度到达了 3 250.00 m，解码成功率达 90%以上。研制的高效智能供电开关，使锂电池组的使用效率到达 90%以上。1.3 深井钻井提速提效关键技术与工具1.3.1 气体钻井技术 “十一五”末，大庆油田开展了气体钻井争论与实践，针对泉头组和登娄库组泥页岩井壁失稳引起的井下故障，进展了地层出水推想及监测、雾化/泡沫钻井液、吸水剂研制等技术攻关，提高了地层出水的应对力气，延长了气体钻井进尺。同时，创应用“内喷外侵”气液转化技术，满足了转换
22、钻井液后井壁稳定的要求。截至2023 年底，大庆油田在松辽深层 29 口井钻井中应用了气体钻井技术17-19，累计进尺 20 595.00 m，平均单井进尺 710.17 m，平均机械钻速较常规钻井同比提高 4 倍以上。例如，古深 3 井制造了两趟钻进尺 1 208.00 m、钻井周期 18 d 的纪录，钻井周期缩短 100 d，节约钻头 15 只；徐深 35 井在地层出水量大于 5 m3/h 状况下应用雾化/泡沫钻井技术，安全钻进 627.00 m。1.3.2 精细控压钻井技术针对深井钻井存在的钻井液漏失及地层压力简洁等问题，大庆油田通过自动把握原理争论和水力学计算模型优化分析，应用多级节流
23、工艺，优化设计了两翼双联立体式构造及双通道自动节流管汇，建立了四参数(压力、开度、流量和密度)回压计算模型，自主开发了控压钻井软件，形成了以 MATLAB、PLC、RTU 和数据板卡等为核心的自动闭环反响把握系统，实现自适应、快速响应及准确压力把握，研制了一套精细控压钻井装备，形成了适合大庆油田地质特点的精细控压钻井技术，其压力把握精度为0.20 MPa，钻井液当量密度调整力气为 0.1 g/cm3。徐深 7-1 井在钻进 3 700.003 948.00 m 井段营城组地层时应用了精细控压钻井技术，有效降低了井漏、溢流等钻井作业风险，确保了简洁井段安全钻进，实现了低渗透油气藏的有效保护，觉察
24、气测显示地层 8 层。1.3.3 高效钻头的研制与应用1) 火山岩砂砾岩专用 PDC 钻头。针对大庆油田深部地层泉二段至沙河子组地层岩石坚硬且研磨性强，导致单只钻头进尺少、钻头寿命短、机械钻速低的问题，基于各区块岩石力学性能分析，承受国际一流的高性能 PDC 切削齿，并对钻头冠部曲线和刀翼参数等进展了优化设计，研制出型 PDC 钻头，与原 Q635 型 PDC 钻头相比，布齿密度提高 46%，钻头力平衡性更高且更稳定；与常规 PDC 钻头相比， 破岩力气和使用寿命都大幅提高。该型 PDC 钻头在 3 口井进展了现场试验，累计进尺 1 153.83 m。其中，该型 PDC 钻头在徐深 1-平 4
25、 井累计使用 132 h，进尺365.00 m，机械钻速 2.77 m/h，与该井上一趟钻相比，机械钻速提高了 532%， 提速效果显著。2) 牙轮+PDC 复合钻头。针对在钻进深层含砾及较硬夹层的难钻地层时机械钻速低、钻头磨损严峻的问题，大庆油田研制了牙轮和 PDC 钻头相结合的高效复合钻头。该钻头承受了攻击性较强的浅内锥角及短圆弧冠部曲线，并设计了平头式牙轮和 PDC 刀翼，承受了高耐磨镀银轴承、端面渗氮及外表堆焊合金等先进工艺。复合钻头牙轮齿预裂开岩石形成齿坑，再由 PDC 齿刮削破岩，从而提高了钻头破岩力气和寿命。该复合钻头在双 66 井进展了现场试验，进尺 102.90 m，平均钻速
26、3.11 m/h，与邻井相比，进尺提高了 153%，钻速提高了 196%；与国外公司的复合钻头相比，进尺提高了 44%，钻速提高了 52.5%，本钱降低 50%以上。1.3.4 钻井提速提效工具的应用1) 液动旋冲工具。针对目前难钻地层机械钻速低的问题，大庆油田研制了由钻井液驱动产生高频周向振动以关心钻头破岩的液动旋冲工具，使破岩方式由一般切削转换成周向高频冲击切削破岩，从而消退了“黏滑现象”，提高破岩效率，并保护钻头；同时，液动旋冲工具能够形成高频水力脉冲射流，提高岩屑运移效率，削减井底岩屑重复切削，从而提高机械钻速20-21。大庆油田已研制出适合井眼直径152.4311.1 mm 的 4
27、种规格液动旋冲工具，在大庆、吉林、内蒙、河南、疆塔东等多个油田或地区累计应用 170 井次，进尺超过 38 000.00 m。其中，该工具在徐深 6-306 井 2 430.003 431.00 m 井段的应用中，单趟钻进尺 1 001.00 m，制造了该工具单趟钻进尺最高纪录，平均机械钻速 6.18 m/h，是邻井一样井段平均机械钻速的 2.56 倍。2) 水平井、定向井专用液动旋冲工具。针对常规液动旋冲工具尺寸较长、振动频率高、无法协作螺杆和定向仪器在深水平井应用的问题，大庆油田研制了水平井、定向井专用液动旋冲工具，创设计了单级叶轮动力机构和自扶正冲击系统，使工具长度由 1.66 m 缩短
28、至 0.80 m。同时，设计带过流孔的中空轴，削减钻井液流经冲击系统的流量，以降低叶轮转速，使冲击机构的振动频率降低 12.5%，解决了工具振动对定向仪器工具面的影响。该工具已在 8 口井进展了成功应用，共使用 21 套工具，累计进尺 3 580.00 m，平均机械钻速 2.50 m/h，与邻井相比，单趟钻进尺提高 60%以上，平均机械钻速提高 30%以上。其中，该工具在达深斜23 井应用中，单套工具进尺 365.00 m，平均机械钻速 5.13 m/h，创该工具钻速最高纪录。3) 水力振荡器。针对水平井钻井过程中摩阻大、托压等问题，研制了 DQS-178 型水力振荡器，可将钻井液的液能转化为
29、机械能，带动钻柱在轴线方向高频振动， 将钻柱与井壁之间的静摩擦力转变为动摩擦力，从而降低摩阻，减小托压及井下故障的发生，提高机械钻速，并保护钻头22-23。该工具在 31 口井进展了现场应用，应用井深 1 014.002 491.00 m，累计进尺 14 811.00 m，平均单井进尺477.80 m，平均机械钻速 6.28 m/h，与未使用该工具的邻井相比，钻速提高30.8%，钻进摩阻平均降低 2030 kN，降摩减阻及提速效果显著。4) 涡轮钻具。针对深井极硬、高研磨地层钻井速度慢的技术难题，大庆油田设计了耦合均载止推轴承构造、高稳定转子扶正系统及高能效涡轮定转子，自主研制了DQW-178
30、 型涡轮钻具。该工具通过内部多级高效涡轮叶片将钻井液的液压能量转化为旋转机械能，驱动钻头破岩24-25。该涡轮钻具已累计应用 11 口井(20 余趟钻)，累计进尺 2 403.83 m，平均机械钻速 1.33 m/h，有效提高了深井极硬、高研磨性地层的钻井速度。其中，该工具在宋深 11 井 3 460.003 923.00 m 井段营城组至沙河子组地层钻进中，一趟钻进尺 459.70 m，相当于 7.5 只牙轮钻头的进尺，纯钻时间 205.22 h，平均机械钻速 2.24 m/h，与常规牙轮钻头相比，钻速提高 71%，钻井周期缩短 15 d，创井下循环工作时间 260 h 的纪录，起钻后该工具
31、仍能正常应用。5) 系列套管开窗工具。为满足老井及低产井剩余油气挖潜、提高采收率、降低开发本钱的需求，大庆油田研制了 DQKC 系列套管开窗工具，设计了液力卡瓦机构及斜向器悬挂机构，具有构造简洁、安全牢靠等优点，并且能够在高钢级(P150)套管及水平段进展套管开窗侧钻。此外，为降低勘探开发本钱和便于处理井下故障， 在套管开窗工具的根底上又研制了裸眼侧钻工具。截至目前，DQKC 系列套管开窗工具已在大庆油田 36 口井的套管开窗施工中进展了应用，成功率到达 100%。1.4 钻井液技术1.4.1 抗高温水基钻井液技术大庆油田深部地层油气埋藏深、岩性简洁、微裂缝发育、胶结性差，钻井过程中常 发生井
32、壁剥落、坍塌和漏失等井下故障，且钻井周期长、井底温度高，易导致钻井 液性能发生变化。为此，大庆油田通过分子构造设计，自主合成了抗温达 220 、黏度保存率在 50%以上的多元共聚物类降滤失剂和具有网膜护壁作用的井壁强化剂 GMW，通过包被剂、高效环保润滑剂等配套处理剂的优选，形成一套抗温220 、封堵力气强的水基钻井液体系，并在徐深 21-平 1 井、徐深 9-平 3 井等20 余口深水平井进展了应用。其中，徐深 7-平 1 井完钻垂深 3 761.90 m，水平段长 1 215.00 m，成为大庆油田应用水基钻井液完成的水平段最长的深层气井。1.4.2 高性能水基钻井液技术大庆油田致密油藏姚
33、家组地层黏土矿物含量高，极易水化分散；青山口组地层微裂缝极为发育，且黏土矿物中伊利石含量在 60%以上，应用水基钻井液钻进过程中易水化及层间散裂，井壁失稳问题严峻。虽然油基钻井液性能优异，可以满足钻进致密油层时井壁稳定的需要，但其本钱高、环保压力大，且后期处理困难。为此， 大庆油田通过基团分析及分子构造设计26-28，分别研制了具有高浓度胺基基团的高效泥页岩抑制剂 DQHIB-和具有环保性能的植物油基高效液体润滑剂LRH。抑制剂 DQHIB-质子化铵离子可嵌入晶层间，通过静电吸附和氢键作用将黏土片层束缚在一起29，从而起到抑制黏土水化膨胀、稳定井壁的作用。以抑制剂DQHIB-和润滑剂 LRH
34、为核心处理剂，结合降滤失剂、高效封堵防塌剂等配套处理剂的优选，形成了具有强抑制强封堵高润滑性的高性能水基钻井液30-31。该钻井液在 30 余口致密油水平井进展了现场应用，钻完井作业均顺当完成，无任何井下故障发生，有效解决了应用水基钻井液钻进致密油水平井泥页岩地层时易井壁失稳、摩阻大、易形成岩屑床等难题。其中，龙 26-平 25 井应用高性能水基钻井液顺当完成长达 2 033.00 m 水平段的钻井施工，制造了大庆油田水基钻井液钻进水平段的最长纪录。1.4.3 防漏堵漏技术针对徐家围子、南二三区和英台油田不同区块的地质特点及钻井液漏失状况，研制了可真实模拟地层裂缝尺寸、形态的型微裂缝封堵评价装
35、置，并建立了相应的封堵评价方法，在为防漏堵漏机理争论供给牢靠评价手段的同时，形成了有针对性的防漏堵漏技术。以自主研制的 SZ-型随钻防漏堵漏剂为核心的防漏技术，具有封堵范围广、适应性强和封堵率高等特点32，在徐深 903-平 1 井等多口重点井进行了成功应用，防漏成功率到达 100%；研制的延迟膨胀堵漏剂体积膨胀 5 倍以上， 膨胀时间延迟 15 h，抗温达 160 ，具有弹性变量大、承压力气强和堵漏成功率高等优点，并在徐深 6-302 井成功应用，与邻井徐深 5-103 相比，该井钻井液漏失量削减超过 1 000 m3，经济效益显著。1.5 固井技术1.5.1 深层气井固井技术大庆油田深层气
36、井井深达 5 500.00 m，地温梯度为 4.0 /100m，气层富含 CO2 伴生气(最高占产气量的 90%)，这对固井水泥浆的抗高温、防气窜和防腐蚀性能提出了很高的要求33-34。为此，大庆油田开展了深层气井固井关键技术争论：利用聚合物相对分子质量大小和窄分布把握技术，自主研制了中高温缓凝剂、降滤失剂和稳定剂 3 大类 6 种产品，抗温可达 200 ，各项性能到达国外同类产品水平35；针对 CO2 对套管及水泥环的腐蚀问题，依据水质、温度、CO2 分压和流速等地层根本状况优选套管材料及型号，研制及优选了超细填充材料、有机聚合物和无机硅质材料等水泥外加剂，根本解决了 CO2 腐蚀问题；合成
37、了具有高温悬浮力气的外表活性剂，研制了冲洗、隔离一体化的双效前置液，其密度 1.101.80 g/cm3；研制了抗高温低密度水泥浆，其具有抗温性好、常温条件下分散时间短和水泥石抗压强度高等特点，适应大温差长封固段固井。大庆油田已完成 12 口深层气井的固井施工，一次固井成功率 100%，固井质量合格率 100%，对深层自然气的高效开发起到很好的技术支撑作用。1.5.2 致密油水平井固井技术针对致密油水平井套管柱下入、居中困难，水平段环空顶替效率低，水泥浆候凝期间易消灭水窜等问题，大庆油田开展了套管下入、冲洗顶替和水泥浆游离液把握等固井关键技术争论。研制了漂移短接、旋转引鞋等系列水平井漂移下套管
38、工具，目前已在 200 余口井进呈现场应用，满足了长水平段水平井套管下入的要求。其中，龙 26-平 25 井完钻井深 4 045.00 m，垂深 1 833.00 m，最大井斜角 91.11，水平段长 2 033.00 m，创该工具水平段最长应用纪录。建立了流体数值模拟分析软件，模拟了井径扩大率、套管偏心度、水力参数、流变参数、井斜角等诸多因素对水平井顶替效率的影响，为现场固井施工优化供给了指导。研制了水泥浆游离液把握剂和增韧剂，提高了水泥环密封效果。以“井眼净化、安全下入、扶正居中、高效顶替、抱负填充”为固井施工原则，形成了一套满足大庆油田致密油水平井固井要求的综合固井技术，现场应用效果良好
39、，水平段固井优质率提高了 5 百分点。1.5.3 调整井固井技术长垣油田调整井具有储层物性差异大、压力层系多、井网密、含水高等特点，固井质量难以保证，为此，大庆油田开展了地层压力推想、低温防窜、界面增加、预防套损等关键技术争论。承受动静态分析法推想钻前压力，压力系数推想误差在0.08 以内；实行自然电位法、流体测井的方法进展压力解释，压力系数解释误差在0.05 以内；在压力推想的根底上，应用了“高泄低补”的压力调整技术；针对高压地层，给出了发生水(气)窜的条件，提出了“压稳系数”及防水窜的临界条件； 研制了低温防窜水泥浆，利用多相加速、分散增溶的原理，解决了低温下水泥浆过渡时间长引起的“胶凝失
40、重”问题；承受核壳共聚乳胶粒代替一般共聚乳胶粒，使高聚物乳液在低温下形成聚合膜，解决了滤失后颗粒积存引发的“桥堵失重”问题36；针对高渗地层，提出了界面胶结薄弱的关键问题，建立了基准、载荷和环境等 3 种弱界面模型37-38；研制了滤饼增加剂，具有清洗、硬化、耦合、亲和作 用，可降低滤饼厚度 30%，提高滤饼强度 60%，等效渗透率降低 40%，其次界面胶结强度提高 50%；研制了遇水膨胀封隔器，使密封力气大于 10 MPa/m，有效预防了浅水层套损。通过以上技术攻关与实践，形成了满足大庆油田调整井固井要求的调整井固井技术，“”期间，完成 2 000 余口调整井固井施工，固井质量不断提高，优质
41、率提高 8 百分点以上，管外冒油、气的比例降低 4 百分点。“”期间，大庆油田将全面进入“双特高”(特高含水、特高采出程度)开发期，面临的形势更加严峻，资源有序接替、产量规模保持都是世界级技术难题；加之 2023 年以来，国际油价持续低迷，油田勘探开发整体效益受到了严峻影响，石油自然气行业迎来控投资、减产能和降本钱的形势。在该严峻形势下，为了保证国家油气战略资源和支持黑龙江经济稳增长，大庆油田制定了年产油气当量 4000104 t 持续稳产的战略目标。钻完井技术作为油气资源勘探开发的关键技术手段，对于该战略目标的实现起着举足轻重的作用。为此，大庆油田应进一步加大深部难钻地层、简洁区块调整井和格
42、外规油气资源等 3 个资源领域的钻完井技术攻关，保证老区主力油田原油安康可持续开采，助力油气资源的有效接替，实现安全清洁高效生产。同时，应进一步开展随钻成像测井仪器、随钻声波测井仪器、随钻中子孔隙度测井仪器和自动化和智能扮装备等前沿技术与装备争论，推动钻井技术向自动化、智能化和可视化方向进展。2.1 加强深部难钻地层关键技术攻关“”期间，为实现年产油气当量 4 000104 t 持续稳产的战略目标，需进一步加大深层自然气的勘探开发力度。然而，深部火山岩地层硬度高、研磨性强， 目的层井段约占全井进尺的 30%，而施工周期却占 70%；简洁地层安全钻进问题尚未彻底解决，抗高温、防漏、堵漏、环保的钻
43、井液还需要完善；固井水泥浆单一， 不能完全满足简洁地质条件下固井需求。因此，应进一步强化深部难钻地层关键技 术争论，解决钻完井技术难题，推动深层自然气高速高效开发。2.1.1 抗高温随钻测量仪器的研制近年来，自主研制的随钻测量仪器根本满足了大庆油田常规油气藏水平井钻井施工的需求。但是，随着大庆油田勘探开发深度的渐渐增大和深井数量的逐年增多，对随钻测量仪器的抗高温性能提出了更高的要求，现有抗 150 随钻测量仪器已不能完全满足钻井施工需要，在钻进深部高温地层时只能租赁抗高温随钻测量仪器，不但价格昂贵，而且因供货周期难以把握而影响钻井周期。因此，需开展抗175 及更高温度随钻测量仪器的研制，重点开
44、展电子元器件和电路板抗高温、短节壳体 密封性能及信号指令双向传输等关键技术攻关，满足深层高温水平井钻井施工需要， 有效降低单井勘探开发本钱，拓展深层自然气勘探开发深度和广度，为大庆油田以 气补油供给有效的技术手段。2.1.2 高效破岩技术争论大庆油田深部地层因岩石坚硬、研磨性强，导致钻井作业存在机械钻速低、钻头寿命短等问题，因而需争论适用于火成岩目标层营城组地层的 PDC 复合片的破岩效率及损伤机理，研制适合深层钻井的高质量、高抗冲击和抗研磨的 PDC 复合片，进而研制出分别适用于火成岩深部难钻地层直井段和水平段的高效 PDC 钻头。同时，建议开展复合冲击钻井工具争论，利用周向振动和轴向冲击双
45、重作用来改善深 部地层破岩效果，提高机械钻速；探究双级双速钻井技术，通过双级双速切削岩石 的方式(内外钻头旋转速度不同，内钻头高速先破坏岩石，外钻头低速再切削岩石 )， 降低岩石围压效应，提高钻头破岩效率，从而提高机械钻速，为大庆油田深层钻井 提速提效增加的技术手段。2.1.3 环保型抗高温钻井液性能优化 “”末，大庆油田用水基钻井液替代了油基钻井液，取得了较好的现场应用 效果；但是，水基钻井液在环保性能和抗高温方面仍需进一步优化。“”期 间，应进一步加大自然改性类处理剂、抗高温处理剂、环保型处理剂及纳米处理剂 等的自主研发力度，研制出满足不同井型钻井要求的环保型钻井液，从源头把握环 境污染，
46、满足“两法”对安全环保的高标准要求，特别是在深井、超深井钻井方 面，钻井液应首先满足环保和抗高温的性能要求。同时，应开展废弃钻井液处理技 术，加强废弃钻井液的回收重复利用，以降低钻井本钱、削减废弃物排放量；还要 开展钻井液废弃物无害化处理技术争论，研制钻井液废弃物无害化处理装置，实现 钻屑随钻无害化处理；应进一步完善钻井液废弃物固化处理技术，提高固化速度与 固化物强度，实现废弃物的再利用，降低处理本钱。通过以上技术攻关争论，最终 形成从源头把握到末端治理的综合环保钻井液技术，以保障油田的安康可持续进展。2.1.4 抗高温防窜固井技术争论近年来，大庆油田研发出了抗高温水泥外加剂(抗温 200 )
47、、胶乳防窜水泥浆、防腐(防 CO2)水泥浆、大温差低密度水泥浆和高效冲洗隔离液，并形成了深层防气窜固井技术。随着高温高压深层气井日益增多，地质环境日趋简洁，对深层高温防气 窜固井技术提出了更高的要求。“”期间，针对大庆油田地温梯度高的特点， 需进一步争论抗 240 高温水泥外加剂，提高水泥浆的抗温力气，以满足超深井高温固井安全施工需求；重点争论具有“温敏性”的水泥外加剂，做到高温调凝、低温助于强度进展，提高大温差井固井质量；探究自愈合、自修复和柔性等功能型水泥浆的研发，加强水泥环完整性争论，保持水泥环在油气井整个生命周期中具有良好的封隔力气。此外，应进一步争论开发环境友好型的水泥外加剂，实现绿
48、色清洁生产。2.2 强化简洁区块调整井钻完井配套技术争论大庆油田老区已处于开发中后期，普遍存在多套特别压力体系，泥页岩地层易发生膨胀和蠕动，浅层易水浸、套损等，都对简洁区块调整井钻完井技术提出了挑战； 井排屡次加密对防斜打直及井眼防碰技术提出要求；同时，老区下部扶扬油层还有很大的开发价值，但其埋藏深、物性差、丰度和产量低，承受钻调整井的方式开发投入高，降低钻井本钱难度很大，综合效益不明显。“”期间，应加大外围区块调整井安全优快钻井技术争论，提高钻井速度，实现调整井钻完井作业安全高效；开展老井加深(侧钻)钻完井配套技术争论，以提高钻完井效率，降低钻完井本钱；研制自动化钻机和井口智能化系列工具，提高钻井效率，降低工人劳动强度，提高钻井安全