第3章 深井提速配套技术
钻井进程中要做到提速、提效，需要综合应用多项技术。深井提速作为综合配套的技术，包括很多方面，合理优化井身结构、优选设计个性化钻头和钻井参数、钻井液体系，防斜打快等。
井身结构优化技术
作为钻井的基础设计工程，优化设计井身结构直接影响钻井技术经济指标的实现，影响钻井工作的效果，同时对保护生产层，对维持产能息息相关，对井身结构的合理计划能够有力地保证钻井作业的顺利进展。它具体包含了套管层次、下入深度、井眼尺寸和套管尺寸的配合。它能够让不同压力梯度的油气层免遭钻井液的污染，从而充分保护油气层；它能够尽可能减少漏、喷、塌、卡，创造全井的顺利钻进条件，缩短钻井周期；它能够避免应用高密度钻井液钻下部高压地层所形成的液柱压力压漏上一层位于套管鞋处袒露的地层；它能够使下套管的进程中，井内钻井液液柱压力和地层压力之间的压差，不致由于井内压力和地层压力之间产生的压差发生卡套管事故。
要实现经济、安全、科学、优质地钻井作业，取得预期钻探目的与经济效益，最重要前提即是要求合理的井身结构。所谓合理井身结构，是指按地质要求，按照地层的孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力这三条曲线，全面考虑目前钻井设备的现状、钻井工艺技术水平与施工能力等一系列因素，合理设计出井身结构，来知足地质、钻井和采油多方面要求。井身结构设计不仅关系到钻井施工的安全与顺利，还关系到钻井作业的经济效益。合理井身结构设计既能够最大限度避免发生漏、喷、塌、卡等工程事故，保证各钻井作业可以顺利安全进行，还能最大幅度减少钻井费用，降低工程本钱到最低。在人们对钻井地质客观规律深切熟悉、钻井装备日趋改善、钻井工艺技术不断进展提高，以前经验性井身结构设计模式已经无法适应实际钻井条件与要求，需要进行改良与完善．以便合理进行井身结构优化设计。 3.1.1国内外井身结构的异同
高效安全地钻井作业，既要达到预期目的，又要产生经济效益，重中之重前提要求就是井身结构必需合理。具体而言，就是以地质条件为要求，从地层的孔隙、破裂、地层压力三个方面全面考虑现有的钻井设备、钻井工艺和施工水平等
多重因素，合理设计井眼尺寸和套管程序，力求符合地质、钻井和采油的实际要求。
井身结构的设计与钻井施工的安全顺利与否直接相关，同时还涉及经济效益。井身结构若合理设计，则不但能够尽可能避免漏、喷、塌、卡等情形的出现，还能够保障顺利进行的钻井作业的安全，同时还最大限度地降低工程本钱，节约钻井经费。咱们所掌握的客观规律越多，对钻井地质条件越了解，钻井设备越完善，钻井工艺越提高，对井身的设计要求也就越高，要求它充分适应实战要求，在改良和完善中，不断趋于合理。
三大要素：生产需要、基础理论与技术水平决定了井身结构的设计进展。它的进展历史能够分成三个阶段。
3.1.1.1 20世纪前60年的积累经验阶段
钻井的初期生产，一般是常规勘探和开发油气储藏，这种储藏具有埋藏浅，地层环境好，对井身结构的要求不高,因此所产生的复杂情形相对很少。所以，没有诞生专项的井身结构设计技术，而只是需要凭借钻井工作实践中所积累的经验就可以够解决很多问题。而作为对工业化大生产的适应需求，井身结构必然要面对规范化和标准化的研究和设计工作，目前咱们已产生的重要功效如下：
一、在井身结构的设计思想上以符合工程必封点为主要设计要求，统一了设计规程，套管层次与下入深度的一些些问题取得解决。
二、敲定API制定的尺寸配合规范，统一工具、管材的配套标准； 三、井身结构的标淮初步统一，肯定了井身结构的三段式大体形式，即表层、技术和生产套管；
通过以上的工作，开辟了良性循环的布局，由杂乱到标淮，由无序到有序，不断完善井身的结构设计。
3.1.1.2上世纪60年代后期到80年代后期的理论进展阶段
科学技术在不断进步，相关学科取得长足进展，不断完善和配套的工艺，这些都增进了井身结构的设计进一步由经验阶段向纵深冲破。利益于于对地层孔隙和破裂压力的预测技术方面的重大进展，使咱们能够相对靠得住地推测出一口井在压力系统方面的转变规律；在相关学科的带动下，对岩层水力压裂的原理已经从研究阶段推动到了实用化的阶段，进一步掌握了水力压裂的规律；通过对管材粘附卡钻的原理的深切研究，对压差有了更清楚的熟悉，在特定的条件下合理控
制压差的范围，以避免发生粘附卡钻的情形。这些都进一步提供了向纵深进展井身结构设计的条件。
该阶段表现出那个主要特征：结合相关领域进展，应用数量化的方式开展井身的结构设计。相关功效如下：
一、本阶段通过数量化的方式来设计井身结构，紧密联系相关领域科研功效，为智能化、程序化进行钻井工程的设计打下了良好基础，被业内普遍同意。
二、在设计思想上提出要充分避免套管鞋处地层压裂，避免压差卡钻，要符合工程必封点，确保井身结构合理，从而使钻井进程加倍安全和高效；
三、井身结构的设计方式已经产生了实质性进展：依据两条压力剖面，自下而上地肯定下入深度，依照生产套管、技术套管、表层套管的顺序，再按照制约条件调节，以数量化的方式加以实现。
3.1.1.3上世纪80年代后期到目前为止的系统工程阶段
上世纪80年代后期，全世界范围内探明的常规油气储量大幅减少，勘探超级规油气的要求加倍迫切，而对钻井工作而言，则需要进一步解决由于恶劣的地面环境、地质的复杂情形情形，低压、稠油等所带来的困难。井身结构在复杂情形下所引发的钻井事故几回发生，对井身结构的设计提出了更高的要求。复杂地质条件下的井身结构的设计需要考虑多方面的因素，如避免套管鞋处的地层压裂，避免管柱的压差造成卡钻。地层压力系统的非持续性，包括上大下小或大小距离，和盐岩的粘塑性流动都是需要考虑进去的因素。原有的设计方案显然已经难以适应这些影响因素。
当前先进的井身结构大体设计思想是，把所关系到的各个因素组成整体系统，依照系统工程原理，采取相应方式，按照以下三个方面，进行风险决策，优化井身的设计结构：
一、垮塌、漏失、套管挤毁井段等工程约束条件； 二、地层孔隙、破裂、盐岩蠕变压力等压力平衡关系； 三、发生事故的概率；
一般来讲，井身的常规结构设计属于局部的系统优化，而针对复杂地质条件下的井身结构设计则属于全面的系统优化，无论是从质的方面仍是从量的方面都是崭新的概念。这说明了向系统工程方向的进展趋势。
因为复杂地质条件在构造不同的井中表现出来也不同，所以实际应用中必需
第3章深井提速配套技术
