页岩气钻井关键技术及难点分析

唐思诗

（川庆钻探工程有限公司川东钻探公司，重庆 401147）

页岩气钻井关键技术及难点分析

唐思诗

（川庆钻探工程有限公司川东钻探公司，重庆 401147）

页岩气属于非常规天然气资源，国外的页岩气开发已经积累了一定的经验。我国的页岩气开发处于初级阶段，为了更好地开发页岩气，结合我国页岩气井钻探的实际情况，对页岩气钻井关键技术进行研究，解决钻井的难点问题，不断提高页岩气井钻探的效率。

页岩气；钻井；关键技术；难点分析

1 页岩气井的钻探

页岩气一般储存于泥岩或者页岩中，具有低孔低渗的特点。由于岩性致密，给页岩气的钻探带来了难度。对页岩气井实施大型的水力压裂和水平井开发技术措施，才能达到经济开发页岩气的技术要求。

页岩气钻探主要是钻探水平井，使页岩气的开发更加经济有效。在进行页岩气水平井钻探施工过程中，采用了井眼轨迹控制技术措施，地质导向钻井技术的应用，解决井眼轨迹的问题。并利用控压和欠平衡钻井技术措施，解决页岩气钻探的关键技术问题。应用泡沫固井技术，提高页岩气井的固井质量。

页岩气属于非常规的天然气资源，我国具有丰厚的储量，由于开发的难度比较大，因此，需要进行科学的研究，采取优化的钻井技术措施，解决井眼轨迹的问题，提高页岩气井的固井施工质量，延长页岩气井的服役期限，满足页岩气开发的需求。

2 页岩气井钻井关键技术及难点问题

为了解决页岩气井的钻探的难点问题，如井壁的稳定性差、岩屑床难以清除、摩擦阻力和扭矩高、井眼轨迹控制困难、下套管困难、套管居中程度差等一系列的问题，采取科学合理的解决措施，提高页岩气井钻探的质量。应用页岩气井钻探的关键技术措施，利用地质导向钻井技术，并符合随钻测量技术措施，保证页岩气井眼轨迹，达到设计的井眼标准，通过现代化钻探技术措施的应用，达到数字化油气田生产的目标。

2.1 页岩气水平井钻探过程中存在的问题

在进行页岩气水平井钻探的过程中，应用油基钻井液，双凝的水泥浆进行固井，采用地质导向钻井技术措施，合理运用井眼轨迹控制技术措施，保证井眼轨迹符合钻井设计的要求。在页岩气水平井钻探时，遇到的问题比较多，必须采取有效的技术措施，解决这些问题，才能达到页岩气水平井钻探的质量。

在进行水平井钻探施工过程中，由于摩擦阻力过大，产生过高的扭矩，对钻头的磨损比较大，降低钻头的使用寿命。由于水平井段的长度比较长，对于钻具的考验更大。摩阻和扭矩大成为页岩气井钻井的技术难题，必须加以解决，才能顺利完成页岩气钻井任务。

页岩气水平井的井壁很容易发生失稳的现象，导致固井质量不合格，给固井施工带来更大的难度。由于钻井施工过程中，井壁中的黏土成分吸收钻井液中的水分，而发生失稳的情况，导致水凝浆胶结情况不好，很难形成稳固的水泥环，降低了页岩气井的服役年限。同时，给页岩气井的生产带来严重的隐患。

2.2 页岩气井钻井的关键技术措施

为了提高页岩气井的钻探施工质量，对钻探工艺技术措施进行优化，经过页岩气水平井钻探施工的经验积累，优选最佳的钻井关键技术措施，提高页岩气钻探的效率。

旋转导向钻井技术措施的应用，对于水平井、大位移井及多分支井的钻探施工，应用旋转导向钻井技术，有效地解决井眼轨迹的问题，保证钻探的井眼轨迹符合钻井施工设计，符合页岩气水平井钻探的井眼轨迹标准，为更好地开采页岩气奠定了基础。旋转导向钻井技术的应用，是借助于计算机调节工作面的参数，优化设计钻井施工的参数，通过脉冲信号，将数据传输给井下的仪器，实时控制井眼的轨迹，保证页岩气钻井的施工质量。保持钻柱的旋转状态，解决摩阻和大扭矩的问题，提高机械钻速。

对于页岩气井的钻探施工过程进行实时监控和管理，优化设计钻井液体系，使用油基钻井液，达到最佳的钻探效果。在页岩气井钻探施工时，严格监控井壁的失稳情况，利用现代化控制技术措施，保证钻探施工的安全进行，达到设计的钻井进尺。油基钻井液的应用，解决了页岩出现水化膨胀的问题，油和水不相溶解。在页岩气钻探施工过程中，及时调整钻井液的密度，使其满足不同井段的钻探需要。遇到斜井段及水平井段，合理控制油基钻井液的剪切力和黏度，提高携砂能力，将页岩气井钻探施工过程中形成的岩屑床清除，提高井筒的清洁程度，达到页岩气井钻探的技术要求。

为了提高页岩气井的钻井施工质量，加强固井施工的质量，优化水泥浆体系的设计，采用防气窜，高胶结强度的水泥浆和缓凝低密度水泥浆混合成的双凝水泥浆。应用优化设计的水泥浆体系，解决井壁失稳的问题。

3 结束语

通过对页岩气钻井关键技术及难点的分析，掌握了页岩气钻井的先进技术措施，解决页岩气钻井的难点问题，提高页岩气井钻探的效率。针对页岩气井钻探的难度高的特点，优化设计页岩气水平井的钻探工艺技术措施，采用先进的钻探工艺技术措施，保证页岩气井钻探的质量，满足页岩气开发的需求。

[1] 邓元洲. 涪陵页岩气田钻井技术难点及对策[J]. 化工管理，2016，（15）：112.

[2] 程福山，吴科，程善平.页岩气“井工厂”钻井关键技术[J].辽宁化工，2015，（10）：1197-1200.

[3] 徐树斌.页岩气水平井钻井技术难点分析[C].全国特殊气藏开发技术研讨会，2013.

[4] 郑弋.页岩气钻井技术难点及建议[J].中国化工贸易，2015，（14）.

[5] 杨社文. 涪陵页岩气田钻井技术难点及对策探讨[J]. 工业，2016，（1）：179.

Key Technology and Difficulty Analysis of Shale Gas Drilling

Tang Si-shi

Shale gas is unconventional natural gas resources，and foreign shale gas development has accumulated some experience. In order to better develop shale gas，we will study the key technology of shale gas drilling in order to solve the difficult problems of drilling and improve the shale gas wells in order to better develop shale gas.Drilling efficiency.

shale gas；drilling；key technology；difficulty analysis

TE243

B

1003-6490（2017）06-0239-01

2017-05-17

唐思诗（1989—），女，重庆人，助理工程师，主要从事钻井工程。