红色标记的请同学们慎重参考1.1根据课程学习对现代钻井技术包含的内容和未来钻井技术发展方向做一简单评述。

钻井主要内容：1）未来钻井的设备和技术 2）优化钻井—闭环钻井3）优化钻井理论和模型研究 4）水平井钻井技术5）超深井钻井技术 6）海洋钻采设备和水下系统7）用低成本开发海上油田和边际油田8）海洋结构的完善性与可靠性9）北极地区油气勘探开发的工程技术问题10）钻柱震动和吸震器的实验和理论研究钻井技术发展方向：——钻井技术的发展将以信息化、智能化、综合化、现代化为特点，并以实现自动化钻井阶段为目标——在世界石油资源的处女地和复杂地区的工作量将增大，在极地、远海、深层和复杂油气田将钻更多的井——钻井技术将按三个层次发展，即成熟技术集成化、在研技术工业化、高新技术和创新工程加快引入和发展——钻井工程的理论研究将更加系统化与成熟1.2 根据课程学习分析我国钻井技术发展现状、存在问题和努力方向。

我国钻井技术发展现状：我国在六十年代中期就打成了两口7000米以上的超深井；我们在塔里木和胜利油田已用水平井开发整个油田；能够打垂直井深达5000米的超深水平井和大斜度井；能够用边喷边钻等工艺技术进行欠平衡钻井；能够在巨厚的盐层、煤层中钻井；能够在高陡构造和强地应力等井壁极不稳定地区钻井；能够在高压多油气系统和高压含硫气田安全地钻井和测试完井；97年在南海西江24-3-A14井成功地创下了当时世界大位移井的记录。

我国钻井年进尺量一直保持在1500万米以上，居世界前列。

我国钻井技术已走出国门。

应该肯定我国钻井技术的发展是高速度水平的。

可以说，过去和现在我国钻井技术是领先于石油工程整体水平的，确实起到了龙头作用。

存在问题：我国在智能钻井、智能完井、复杂结构井、多分支井、大位移井和柔性挠管钻井完井等方面几乎还是空白或刚刚起步。

钻井信息技术、随钻测量技术和深井技术（尤其是深初探）方面差距较大。

水平井的应用还未达产业化的程度。

钻井总体差距约为5--10年。

努力方向：我国钻井技术基本上还是以跟踪为主，创新成果不多。

今后应明确目标、集中攻关，强调研究与开发有自主知识产权的创新工程与技术。

应加强钻井理论研究，如钻井预测理论等。

面向21世纪钻井技术的发展关键在人才，如何培养为钻井服务的创新人才和胜任国际全球化竞争的队伍迫在眉睫。

1.3 写出五种以上钻井新技术的中、英文名称。

M W D——m e a s u r e w h i l e d r i l l i n gE M.M W D——e l e e t r o n i c m e a s u r e M W DF E.M W D——f o r m t i o n E v a l u a t i o n M W DD W D——D i a g n o s t i c-W h i l e-D r i l l i n gL W D——l o g g i n g w h i l e d r i l l i n gS W D——s e i s m i c w h i l e d r i l l i n gG S T——G e o s t e e r i n g T o o l1.4 写出如下英文缩写词的英文全称和中文含义。

答：ERD（Extended Reach Drilling）大位移延伸井MPD（Managed Pressure Drilling）控压钻井NDS（no drilling surprise）无风险钻井EST（expandable slotter tube）膨胀式封隔管MWD（measure while drilling）随钻测量LWD（logging while drilling）随钻测井SWD（seismic while drilling）随钻地震URRS（Ultra Short-Radius Radial Horizontal Drilling System；）超短半径水平井径向钻井系统DD（directional drilling）定向井钻井AIM（access inclination measurement）近钻头井斜测量GST（Geo-Steering Drilling）地质导向工具TVD（true vertical depth）真实垂深DWD（diagnose while drilling ）随钻诊断RAB（Resistivity At Bit）近钻头电阻率PWD（pressure while drilling ）随钻测压MCD（mud cap drilling）泥浆帽钻井UBD（under balance drilling）欠平衡钻井2.1 完成一口水平井的设计和施工将包含哪些方面的技术研究工作？1、水平井经济性：产量、效益、增加可采储量、提高采收率2、水平井井位确定布井方案研究：地质要素、长度、泄油面积3、水平井油藏工程：锥进、产量预测、表皮效应、井网和形状研究4、水平井设计：剖面设计、钻井参数、井身结构、钻柱组合5、水平井钻头：钻头漂移、侧面载荷使钻头磨损6、钻具及摩阻力：摩阻、扭矩计算7、井身轨迹控制：随钻三维井眼轨迹的动态设计、旋转导向工具、轨迹控制8、侧钻和取心技术：套管内侧钻、水平井段取心9、随钻测量技术：MWD、LWD、SWD，无磁、有磁测量，低压钻井的信息传输10、水平井钻井液：井眼净化、井眼稳定性11、水平井固井技术：套管的下入、套管居中、选择性固井12、水平井压裂改造增产技术13、径向水平井钻井系统14、水平分支井2.2 水平井有那几种井眼类型？简述超短半径水平井的实现方法。

井眼类型：长曲率半径：R≥400m，1-2 /10m；中等曲率半径：R=120-350m，6 /10m；短曲率半径：R=8-16m，1-10 /m；超短曲率半径：R≤0.3m。

采用水力喷射钻井(直型射流喷嘴（如锥形喷嘴、空化喷嘴等），旋转型射流喷嘴，组合型射流喷嘴直旋混合射流喷嘴,)井眼由垂直方向转向水平方向的弯曲半径≤0.3米，可以在一个水平面上完成多个水平辐射井眼2.3 简述水平井方位、压裂裂缝走向与地应力的关系。

水平井方位设计、压裂设计以及开发井网布置时，都应掌握油藏的地应力情况，研究地应力有助于发现天然裂缝，预测压裂裂缝的方向。

考虑到压裂裂缝方向易于沿最大主应力方向延伸，采用水平井压裂方式开采时，应设计水平井眼与水平最小主应力方向一致，此时压裂裂缝面上的作用力为最小主应力，裂缝导流能力好，而且人工裂缝可与天然裂缝沟通，增加油井波及体积，因而具有较高产能。

2.4 简述短半径侧钻水平井技术的优点、设计原则。

优点：（1）使套损井、停产井等死井复活；（2）挖掘局部丰富的剩余油,特别适合挖掘断块小屋脊、小夹角、小高点、井间滞留区等小规模剩余油富集区；（3）有效开发各类油藏；（4）提高采收率及油井产量；充分利用老井井眼、老井套管、老井井场及地面设备；（5）降低综合开发成本；（6）有利于环境保护。

短半径侧钻水平井的设计原则（1）利于钻采目的的效益为主原则易利用老井开窗侧钻，即利用老井进行二次、三次采油；利于裂缝性油层、薄油层的开采；轨道设计应首先满足产层的厚度和产状的要求。

（2）利于快速钻井的最小成本原则以利于实现施工进度快、控油面积大和钻井成本低为目的进行优化设计。

（3）利于开窗及侧钻实施的技术优先原则根据造斜工具的造斜能力及井眼轨迹控制的技术水平，选择确定可行的侧钻方式和合理的侧钻位置。

（4）利于优质钻井的第一原则进行钻具组合受力分析，及时调整设计参数，以实现降低钻具磨阻及扭矩，提高造斜率、减少造斜段长度的目的。

2.5 如何确定侧钻水平井开窗位置，简述套管开窗的常用方法。

答：（1）确定侧钻水平井开窗位置对原井油层套管试压，憋压10MPa，30 min压力不降为合格；应满足井眼轨迹控制要求；原井井斜、方位角及井眼轨迹有利于侧钻；应避开原井套管接箍和套管扶正器，选在完好的套管本体上；应避开原井事故井段和套管损坏井段；避开复杂坚硬地层，选固井质量好、地层易钻且较稳定的(砂岩)井段（2）裸眼侧钻法：根据原井眼（裸眼）的井下情况和地层特点，采用注水泥或下斜向器侧钻的方法钻出新井眼。

套管段铣器开窗：将原井眼的一段套管用段铣器铣掉，然后注水泥填井，再用侧钻钻具钻出新井眼。

3.1 什么是大位移井？为什么要钻大位移井？国际定义：井的水平位移与垂深之比大于2，且航行角大于60o的定向井。

国内（早期）定义：垂直井深2000米以上，垂直井深与水平位移之比为1：2以上的井为大位移井。

目的： 1、开发海上油气田：节省建造人工岛或固定平台等的投资。

2、开发近海油田：距海岸10km左右的油田，可从陆地开发。

3、用大位移井代替海底井：不用海底设备，从而节省投资。

4、开发不同类型的油气田，提高经济效益：小断块或几个不相连的小断块油气田，可钻1口或2口大位移井开发；若几个油气田或油气层不在同一深度、方位，可钻多目标三维大位移井开发，节省投资，便于管理。

5、开发老油气田：利用原有基础设施钻大位移井，可加速油田探边和开发，缩短产油周期，扩大泄油半径，提高单井产量，增加井的寿命，提高最终采收率。

6、保护环境：在环保要求比较高的地区钻大位移井，可满足环保要求。

3.2 与常规水平井相比，钻大位移井有哪些技术难题？1、井身设计2、扭矩(torque)3、摩擦阻力4、钻柱设计5、套管设计6、井眼稳定性7、钻井水力参数和井眼净化分析8、完井可行性分析3.3 钻大位移井，降低钻柱扭矩的措施有那些？降低扭矩的措施A.在有套管的井段，不旋转的DP保护器（DPP）可用来降低扭矩，使用DPP可在钻柱和套管接触载荷很高时钻进较长的距离。

同样，裸眼井段可通过在短接轴承上安装不旋转的金属套筒来达到降扭矩的效果。

B.优化井身剖面的设计和实施。

C.提高泥浆的润滑性。

高油水比可以改善泥浆的润滑性，此外，高浓度的纤维LCM’S也可降低摩擦。

D.出现扭转力时，可考虑使用旋转反馈系统来降低扭力。

E.钻头的选择和BHA的设计。

F.加强钻具接头应力平衡和使用高扭矩的螺纹脂增加钻柱的抗扭矩能力。

G.使用整体式叶片增加井眼的清洁度，从而降低由碎屑引起的机械扭矩。

H.使用减少扭矩的工具，如不转动钻杆护箍、Security DBS公司开发的钻柱降扭短接。

3.4 钻大位移井，降低管柱摩阻的措施有那些？阻力的控制有下列方法：（1）优化钻井泥浆的润滑性和井身剖面；（2）使用降低摩擦的钻杆保护器；（3）优化钻杆设计，降低屈曲程度；（4）使用复合钻柱；（5）在近垂直井段使用厚壁钻杆，增加钻柱强度。

（6）使用旋转顶部驱动系数。

（7）通过优化浮鞋，套管浮箍以及套管旋转方案，降低套管阻力。

3.5 钻大位移井，影响碎屑运移的因素有那些？影响碎屑运移的因素主要有：.井斜角：井斜角增大，井眼清洗效率逐渐降低，35—65o时最为困难。