鉆井技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：鉆井技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：涪陵頁巖氣；鉆井技術(shù)；開采

中圖分類號：TE24 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0153-01

頁巖氣鉆井技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了水平井、分支井以及叢式井等階段，為了使我國的頁巖氣開發(fā)利用實現(xiàn)良好的效果，就應積極借鑒和學習國外的頁巖氣鉆井技術(shù)，結(jié)合我國頁巖氣田的實際情況，了解地質(zhì)特點，采用與我國實際相適應的頁巖氣鉆井技術(shù)。涪陵頁巖氣田是第一個商業(yè)化的開發(fā)建設(shè)的氣田，在頁巖氣鉆井操作中有一定的技術(shù)經(jīng)驗，就可以據(jù)此對鉆井技術(shù)進行分析。

1 涪陵頁巖氣田的概述

涪陵頁巖氣田位于四川盆地與盆地山地的過渡位置，地形主要是丘陵，跨越長江南北，連接烏江兩岸。涪陵頁巖氣田勘探的主要地區(qū)是焦石壩區(qū)塊，它位于四川東部的褶皺帶，焦石壩區(qū)塊是斷背斜構(gòu)造，發(fā)育北東向和近南北向2組斷層。焦石壩區(qū)塊從上到下鉆遇地層分別為：三疊系的嘉陵江組、飛仙關(guān)組；二疊系的長興組、龍?zhí)督M、茅口組、棲霞組和梁山組；石炭系的黃龍組；志留系的n家店組、小河壩組和龍馬溪組；上奧陶系統(tǒng)五峰組和澗草溝組。目的層是龍馬溪組和五峰組，是典型的喀斯特地貌，目的層位于2300米以上，而深層頁巖氣埋藏在4500米以上。[1]

2 涪陵頁巖氣田鉆井技術(shù)遇到的困難

2.1 頁巖井壁不夠穩(wěn)定

對于頁巖井壁穩(wěn)定性的影響因素有很多種，如工程、力學以及化學等因素，在地質(zhì)、成巖作用的影響下，以及自身不均質(zhì)性和各向異性比較突出，涪陵頁巖氣田地層中有極為明顯的層理裂縫特點，使得在鉆井中出現(xiàn)井底壓差、鉆井液和地層流體活度比較差的情況，受此影響泥頁巖地層井壁強度以及應力發(fā)生變化，進而使得泥頁巖的裂縫進一步擴大，井壁變得不夠穩(wěn)定。有地質(zhì)勘查結(jié)果顯示，涪陵地區(qū)的泥頁巖層段礦物主要以脆性礦物為主，比如石英、長石等，其含量占到5成以上。鉆土礦物將伊利石等作為主要內(nèi)容，含量超過6成。這些因素導致涪陵頁巖氣田鉆井時容易出現(xiàn)坍塌的問題。

2.2 復雜的井眼軌道

通常而言，為了使工程造價得以減少，不占用大量的土地面積，因此在開發(fā)涪陵頁巖氣田時一般是使用叢式水平井，這種水平井的井眼軌道與常見的油藏水平井支架是很大不同的，主要是偏移距比較大，大靶前位移，水平段比較長，[2]在涪陵頁巖氣田鉆井時會遇到更大的摩擦阻力以及扭矩，工具面的放置和管理也會遇到很大的難題，總之鉆井是比較困難的。

3 涪陵頁巖氣鉆井技術(shù)對策

3.1 科學描述鉆井地質(zhì)特征技術(shù)

對上部地層出水、出氣的規(guī)律進行描述，利用鉆井、測井等方式，科學描述工區(qū)水層分布規(guī)律，明確地層水量橫縱分布規(guī)律。結(jié)合出水、出氣的結(jié)果對井的位置進行優(yōu)化設(shè)計，保證鉆井方法的科學合理，使得涪陵氣田的開發(fā)速度得以提升。與此同時還需要對頁巖地層水化特點進行分析，明確其與鉆井液、地層間的相互影響，對頁巖地層的水化水平進行科學的評價，對地層的強度等影響進行定量分析和描述，使鉆井液以及技術(shù)方案的確定有科學的依據(jù)。對頁巖地層壓力進行細致的研究，明確井壁的穩(wěn)定性，對層理裂縫的特點以及水化影響地層穩(wěn)定性進行分析，確保地層壓力體系準確性得到提升，使得井身結(jié)構(gòu)、鉆井液密度更加科學，并有效改善。

3.2 使用科學的回收、鉆屑技術(shù)

當前涪陵地區(qū)的二開定向段是利用水基鉆井液體系，其抑制和封堵性都比較強，三開的是使用油基鉆井液，油與水之間的比例是4：1。使用科學的處理劑，能夠使得頁巖地層井壁不夠穩(wěn)定的問題得到有效地解決，但是鉆井液成本高，鉆屑處理壓力依舊比較大，因此還需要對其技術(shù)進行研究。[3]

對頁巖氣水平井的油基鉆井液體系進行科學的評價，從而使油水比得以降低，對性能的維護以及工藝的應用進行研究，使得頁巖氣水平井鉆井技術(shù)得以優(yōu)化，減少鉆井液的成本支出。使用性能較高的封堵材料，提升油基鉆井液的封堵、防漏等效果，進一步完善地面回收處理設(shè)備的建設(shè)，更加有效的提高了油基鉆井液的回收利用率。對熱解析處理技術(shù)、化學清洗技術(shù)等進行研究，優(yōu)化油基鉆屑技術(shù)，使其與現(xiàn)場需要相適應。[4]

3.3 叢式水平井三維井眼軌跡技術(shù)

由于涪陵地區(qū)的頁巖氣叢式水平井偏移距離比較大，水平段比較長，而且施工的摩阻扭矩大等，使井眼軌跡剖面得以優(yōu)化，通過地層造斜的規(guī)律，摩阻扭矩得以減少，提高井眼軌跡預測的精準程度，軌跡更加光滑。進一步完善井下故障處理方案，使得井下作業(yè)安全，進而形成叢式水平井三維井眼軌跡技術(shù)。

3.4 油基鉆井液技術(shù)

油包水型油基鉆井液是熱力學不穩(wěn)定體系，乳化劑會影響其穩(wěn)定性。對于涪陵地區(qū)頁巖地層的特點以及長水平段水平井的實際需要，結(jié)合HLB理論、界面膜理論，研發(fā)了HiDrill以柴油基鉆井液為主、輔助乳化劑，使油水界面吸附能力得到提升。

HiDrill以柴油基鉆井液體系比較穩(wěn)定，處理劑的加量不多，成本不足。井眼的凈化水平強，高溫高壓濾失量比較小，現(xiàn)場維護起來也比較簡單。這種鉆井液可以在常溫到220℃，以及1-2.3kg/L鉆井液密度下進行施工。在涪陵地區(qū)應用的效果表明這種鉆井液能夠滿足鉆井的安全性以及實際需要，減少鉆井的成本，并保證鉆井能夠一次性成功。

4 結(jié)語

總而言之，作為我國第一個大型的頁巖氣田，涪陵頁巖氣田的鉆井技術(shù)應用發(fā)展中還存在著一定的不足，因此需要在實踐中總結(jié)經(jīng)驗教訓，對措施進行改善與優(yōu)化，保證鉆井作業(yè)的順利、高效開展。

參考文獻：

[1]牛新明.涪陵頁巖氣田鉆井技術(shù)難點及對策[J].石油鉆探技術(shù)，2014，04：1-6.

[2]艾軍，張金成，臧艷彬，許明標.涪陵頁巖氣田鉆井關(guān)鍵技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，2014，05：9-15.

第2篇：鉆井技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：小井眼鉆井 技術(shù) 發(fā)展 國內(nèi)外

一、小井眼鉆井技術(shù)發(fā)展概況

小井眼鉆井是于始于上世紀40年代，50年代美國的Carter公司在猶他州，阿肯色州，路易絲安那州等地鉆了108口小井眼井，得出的結(jié)論是鉆小井眼井在經(jīng)濟上是合算的。電子學的進步為小井眼技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。采用小型傳感器就不必利用常規(guī)直徑的油井來獲得地下信息，從而可大大降低成本。迄今為止，小井眼鉆井活動遍及世界許多國家，9O年代，世界鉆小井眼井的數(shù)量呈不斷增長趨勢。由于小井眼鉆井的自身優(yōu)勢，在世界范圍內(nèi)正蓬勃發(fā)展，小井眼正在部分的取代常規(guī)井眼，給石油工業(yè)帶來顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。

二、小井眼技術(shù)發(fā)展的原因

首先是經(jīng)濟因素。發(fā)展和應用小井眼技術(shù)的主要目的是降低鉆井成本。據(jù)幾家石油公司小規(guī)模實驗統(tǒng)計，與常規(guī)井相比小井眼可節(jié)省鉆井費用25～50%。在個別邊遠地區(qū)甚至使鉆井費用降低75%。特別是80年代中期油價下跌，迫使各石油公司用更廉價的勘探方法，小井眼便是其主要途徑。

此外是技術(shù)進步。進入80年代，小井眼鉆井裝備（小井眼鉆機、連續(xù)軟管鉆機）、工具（小尺寸防噴器、井口、鉆頭、井下動力鉆具等）和整套小井眼鉆井技術(shù)（小井眼水力學、井控技術(shù)、固井完井等）均取得重大發(fā)展，使安全經(jīng)濟地進行小井眼鉆井成為可能。

小井眼技術(shù)發(fā)展還是勘探開發(fā)的需要。在邊遠地區(qū)，地面條件惡劣，運輸困難的地區(qū)，勘探工作風險大，地震工作在短時間內(nèi)不能獲得精確的地下資料，在這些地區(qū)打一些小井眼連續(xù)取芯的探井，可及早搞清地下情況，及早作出決策，減小勘探。

環(huán)境保護的壓力小小井眼鉆機占地面積小，小井眼比常規(guī)井眼井徑縮小一半，鉆井液用量及巖屑量減少75%，施工機具用量大幅度下降，對環(huán)保有利。國內(nèi)外對環(huán)境保護問題越來越重視，鉆井作業(yè)帶來的大量鉆井液、廢油、水泥漿、鉆屑，各種廢料的處理和排放、空氣污染和噪聲污染等問題一直使鉆井承包商感到頭疼。小井眼鉆井使這些問題得到 了較好的解決。

三、國內(nèi)外小井眼鉆井設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

1.國外小井眼鉆井設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

鉆頭：常規(guī)小尺寸牙輪鉆頭不能適應小井眼高轉(zhuǎn)數(shù)，因為轉(zhuǎn)速高，軸承磨損快，鉆頭進尺小，效率非常低。因此，國外在70年代已研制開的鉆頭都能適應高轉(zhuǎn)速、全面鉆進、連續(xù)取芯和與泥漿馬達配合使用，且壽命都比常規(guī)牙輪鉆頭高4倍以上。

鉆柱：國外小井眼鉆井一般用88.9mm鉆桿。而對于用120.7mm或更小尺寸鉆頭鉆井時，則用 73.25mm或60.325mm鉆桿。對于較小尺寸的鉆桿，由于其抗拉、抗扭強度的限制，使得小井眼鉆進過程中鉆頭加壓和扭矩能力降低。因此，國外研制了幾種規(guī)格的或成系列的鉆頭加壓器、振擊器、鉆桿工具接頭、可變徑扶正器等井下鉆井工具。

井下取芯工具：Amoco公司已研究出一種地層高速鉆井系統(tǒng)，即在小井眼鉆井中采用連續(xù)取芯技術(shù)，同時也研制開發(fā)了一種鋼絲繩連續(xù)取芯筒，即將巖芯筒做成雙筒式，鉆進過程中巖芯進入內(nèi)筒，然后用鋼絲繩通過鉆柱將內(nèi)筒打撈提出，再下入1個新的內(nèi)筒與取芯外筒連接好，繼續(xù)取芯。

2.國內(nèi)小井眼鉆井設(shè)備現(xiàn)狀

國內(nèi)各油田及鉆井公司鉆小井眼設(shè)備多數(shù)為小型常規(guī)鉆機、地質(zhì)勘探鉆機、修井機，有些油田甚至還用到中型鉆機，形成“大馬拉小車”的現(xiàn)象。近幾年來國內(nèi)鉆小井眼井所用鉆機大概有以下幾種主要類型：吉林油田使用F100型鉆機及ZJ15D 型鉆機鉆1500m深的井；四川油田在川西地區(qū)用XY5G型礦業(yè)鉆機和TSJ6/660型水井鉆機分別鉆1000m以下和1500m小井眼井；勝利油田鉆1500m以下淺層氣井也曾使用了大慶130Ⅱ鉆機和ZJ45型鉆機；大慶油田近幾年來小眼井鉆得較多，占國內(nèi)80% 以上，主要使用進口的1500m 車裝鉆機鉆小井眼井；而長慶油田鉆小井眼井主要用XJ-450、350、250及T50B幾種車裝修井機。

從各油田鉆小眼井的情況看，由于鉆機選擇不合理，或鉆機不配套（如修井機沒有泥漿循環(huán)系統(tǒng)），鉆井、測井工具不配套，以及小井眼井控設(shè)備不配套等原因，在鉆井過程中，遇到的各種事故不能及時處理，設(shè)備待機時間太長，使得鉆井設(shè)備費用抵消了小井眼工藝過程中其他項目節(jié)省的費用，實際上有些小井眼費用已超過了常規(guī)鉆井費用。

四、側(cè)鉆井技術(shù)的應用風險評價

套管井側(cè)鉆是利用了套損點（井段）以上的套管井眼和原地面采油工藝流程而重新鉆距離套損井段有投資少，見效快、井眼壽命與新井壽命相當?shù)忍攸c。因此，它能解決油田老區(qū)塊上具有開發(fā)價值的事故井、變形井和加深井，而靠常規(guī)修井技術(shù)不能恢復其產(chǎn)能的問題。

單井評價的因素包括三個方面：一是開發(fā)價值評價主要根據(jù)側(cè)鉆井所屬區(qū)塊單井開發(fā)的靜動態(tài)信息資料，建立其剩余油藏分布的大型數(shù)據(jù)模擬計算分析模型，弄清楚原始儲量分布及其在目前開采狀況下剩余油藏的分布及生產(chǎn)分析；二是側(cè)鉆井井眼壽命預測評價主要根據(jù)單井井眼應力場分布，套管承受擠毀能力計算分析，確定井眼的壽命是否與剩余油開采周期相匹配；三是側(cè)鉆井風險和難度評價主要根據(jù)斷塊油氣藏的特性，盡可能使側(cè)鉆井井眼軌跡避開經(jīng)過客觀存在而不可抗拒的漏失斷層和易縮徑，卡鉆的鹽膏層，判定中靶的難易程度。其最終目的是將投資和施工風險降低到最低限度。

五、結(jié)語

小井眼的應用范圍廣泛，其中小井眼水平井、現(xiàn)有井側(cè)鉆和加深是小井眼的三個重要的應用領(lǐng)域。連續(xù)取心探井結(jié)合小量地震勘探有助于減少勘探風險，降低勘探費用，縮短勘探周期，提高勘探準確性。小井眼特別適用于邊遠地區(qū)、運輸困難及地面條件惡劣的地區(qū)，以及環(huán)境敏感地區(qū)。小井眼鉆井是低油價下降低勘探開發(fā)費用的一種有效途徑。小井眼鉆井能節(jié)省套管、水泥、泥漿等材料的消耗量，減少泥漿和鉆屑的處理量。

參考文獻

[1]王希晉.小井眼鉆井技術(shù)的研究、應用與發(fā)展.石油鉆探技術(shù)，1992，20（3）：54-58.

[2]王士斌.國內(nèi)外小井眼鉆井設(shè)備的發(fā)展.石油礦場機械，2007，36（2）：18-21.

[3]張為勤.國外小井眼鉆井設(shè)備及工藝技術(shù)的新進展.鉆采工藝，2001，25（4）：35-39.

第3篇：鉆井技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：石油工程 鉆具 PDC鉆頭

0 前言

PDC（Polycrystalline Diamond Compact bit）鉆頭是聚晶金剛石復合片鉆頭的簡稱。它是石油鉆井行業(yè)常用的一種鉆井工具。

1 PDC鉆頭發(fā)展簡況

PDC鉆頭從20世紀80年代開始應用以來，由于混合工藝與制造工藝的變化，當今的切削齒的質(zhì)量性能要好得多，使鉆頭的抗沖蝕以及抗沖擊能力都大為提高。特別是對碳化鎢基片與人造金剛石之間的界面進行了優(yōu)化，以提高切削齒的韌性。層狀金剛石工藝方面的革新也被用于提高PDC鉆頭抗磨蝕性和熱穩(wěn)定性。

最初，PDC鉆頭只能被用于軟頁巖地層中，原因是硬的夾層會損壞鉆頭。但由于新技術(shù)的出現(xiàn)以及結(jié)構(gòu)的變化，目前PDC鉆頭已用于鉆硬夾層和長段的硬巖地層了。由于鉆頭設(shè)計和齒的改進，PDC鉆頭的可定向性也隨之提高。PDC鉆頭主要由鉆頭體、切削齒、噴嘴、保徑面和接頭等組成。

2 PDC鉆頭主要類型

2.1根據(jù)鉆頭體材料分類

a胎體式PDC鉆頭。胎體式金剛石復合片（PDC）鉆頭是將金剛石復合片通過釬焊方式焊接在鉆頭胎體上的一種切削型鉆頭。

b鋼體式PDC鉆頭。鋼體PDC鉆頭，是用鎳、鉻、鉬合金機械加工成形。

2.2 根據(jù)適用行業(yè)分類

a地質(zhì)勘探用復合片鉆頭。主要用于地質(zhì)勘察勘探的復合片鉆頭，適用于軟到中硬巖層。

b煤田鉆采用復合片鉆頭。主要是用于煤礦上煤層鉆探采挖。

c石油勘探用復合片鉆頭。主要是應用在油氣田的鉆采鉆頭。目前來說，油田用復合片鉆頭是所有復合片鉆頭里面造價最高，要求最高的。

3 PDC鉆頭配套設(shè)備

目前PDC鉆頭配套設(shè)備主要有井下動力鉆具、水力設(shè)備等。

3.1井下動力鉆具配合PDC鉆頭鉆井技術(shù)

井下動力鉆具配合高效PDC鉆頭，輔之以轉(zhuǎn)盤的組合鉆井方法，稱為復合鉆井技術(shù)。目前常用的井下動力鉆具主要包括渦輪鉆具和螺桿鉆具。

3.1.1渦輪鉆具

目前與PDC鉆頭配套使用的主要是配置減速器的中高和中低速組合渦輪鉆具。減速器渦輪鉆具主要由渦輪節(jié)、軸承節(jié)和減速器三部分組成。其中，減速器是渦輪鉆具的核心部件，主要作用是將渦輪節(jié)產(chǎn)生的高轉(zhuǎn)速、低扭矩轉(zhuǎn)換成為鉆頭的中低轉(zhuǎn)速、大扭鴰。減速器渦輪鉆具的特點是：高轉(zhuǎn)速大扭鴰、壓降小、可減輕地面循環(huán)系統(tǒng)的負擔；對油基鉆井液不敏感，適合在高密度鉆井液中工作；沒有像膠件，存放時間不受限制，最高工作溫度可達150-250度。而PDC鉆頭以切削方式破巖，工作時需要的鉆壓小，轉(zhuǎn)速高、能量低的特點，正好與渦輪鉆具的輸出特性相匹配。所以，利用渦輪鉆具的高轉(zhuǎn)速特性，配合壽命長、效率高的PDC鉆頭，再輸之以轉(zhuǎn)盤復合鉆進，可以獲得較高的機械鉆速和較多的鉆井進尺。

3.1.2螺桿鉆具

螺桿鉆具是典型的容積式馬達，由旁通閥、動力段、萬向軸、傳動軸等四部分組成。螺桿鉆具具有高轉(zhuǎn)速、大扭鴰的特性，其過載能力強，易操作，結(jié)構(gòu)較簡單，鉆具也較短。此外，由于螺桿鉆具叫壓降小，對地面泵站要求不高。復合鉆井是螺桿鉆具的高轉(zhuǎn)速可以為PDC鉆頭高切削速度提供井下動力保障，既可以不增加鉆柱旋轉(zhuǎn)幅度提高鉆頭轉(zhuǎn)速，大大增加單位時間內(nèi)鉆頭對地層的切削次數(shù)，從而達到提高鉆井效率的目的。

3.2水力設(shè)備

3.2.1水力加壓器。水力加壓器是借助于高壓鉆井液作用在活塞上下端而上的壓力差來產(chǎn)生壓力，并通過伸縮桿傳遞給鉆頭，連續(xù)不斷地使活塞和鉆頭往下移動而形成機械進尺。實際上，水力加壓器是利用循環(huán)泵的液壓能轉(zhuǎn)化為機械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，能夠改變在鉆井過程中僅靠下部鉆鋌的重力給鉆頭施加鉆壓的方式，使鉆頭與鉆柱中的其他部分的連接變?yōu)槿嵝赃B接，將鉆鋌給予鉆頭剛性加壓變?yōu)橐毫θ嵝约訅?，克服剛性加壓的弊端，從而達到高速度、高質(zhì)量、低成本鉆井的目的。

3.2.2水力脈沖發(fā)生器。水力脈沖發(fā)生器鉆井是在脈沖射流基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型鉆井設(shè)備。目前在我國水力脈沖發(fā)生器處于現(xiàn)場試驗階段，還未末現(xiàn)場大規(guī)模使用。中國石油大學設(shè)計的水力脈沖空化發(fā)生器黃買41#1799米硬砂巖地層中配合PDC鉆頭進行鉆井實踐，與英買323井機同層段相比，其機械鉆速提高了22.64%。同樣，在英買39、341井和輪南632井的鉆井試驗部取得了較好的效果。另外，在川東北地區(qū)元壩12井、馬101井也進行了水力脈沖發(fā)生器配合牙輪鉆頭的鉆進試驗，鉆速比常規(guī)鉆進提高15.6%。從現(xiàn)場的應用效果來看，該技術(shù)具有較大的推廣應用價值。

3.2.3井下水力增壓器。早在70年代初美國便開始了超高壓射流鉆井的試驗研究，他們利用地面增壓設(shè)備把整個鉆井液的奔放提高到105MPa，試驗結(jié)果表明，機械鉆速可以提高2-3倍。但由于循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)備大部分要承受如此大的高壓，以及人員的安全問題，使其未能獲得實際應用。

3.3其他井下設(shè)備

扭力沖擊發(fā)生器是美國阿特拉集團旗下的加拿大UD鉆頭公司發(fā)明設(shè)計的，是一種安裝于鉆鋌和PDC鉆頭之間的管狀工具。扭力沖擊發(fā)生器在國內(nèi)外各油田的應用還比較少。川東北地區(qū)元壩10井在3165.3-3387米井段硬質(zhì)砂巖地層使用TorkBuster+UD-PDC鉆頭，平均機械鉆速為3.66m/h，比轉(zhuǎn)盤鉆井提高65%。

4 PDC鉆頭鉆進配套技術(shù)研究

加強低壓降、大扭鴰、高效率動力鉆具的研究，增加現(xiàn)有動力鉆具的尺寸系列和品牌，以提高動力鉆具的鉆進能力和機械鉆速；加強對動力鉆具的易損件替代材料及使用壽命的研究，以提高鉆具的有效使用壽命，滿足鉆井技術(shù)不斷發(fā)展的需求，降低鉆井綜合成本；加強對水力脈沖發(fā)生器等水力設(shè)備作用查理和使用壽命的研究，增加現(xiàn)場鉆井實踐應用，以促進水力設(shè)備配合PDC鉆頭鉆進技術(shù)的發(fā)展；完善硬地層PDC鉆頭配套鉆井工藝，改善配套設(shè)備鉆井條件，降低設(shè)備制造成本，以提高鉆井的綜合經(jīng)濟效益；加強硬地層復合鉆井專用PDC鉆頭的研制，以滿足硬地層高效鉆進的需求；加強對動力鉆具+水力設(shè)備配合PDC鉆頭鉆進技術(shù)的研究，有效利用機械能量和水力能量，以達到水力機械聯(lián)合高效破巖的效果。

第4篇：鉆井技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】連續(xù)管鉆井 構(gòu)成與特點 局限性

一、前言

連續(xù)管鉆井Co iled Tub ing D rilling， CTD技術(shù)，經(jīng)過近20年的發(fā)展，連續(xù)管鉆井技術(shù)的應用迅速拓展。截止到現(xiàn)在，全球采用連續(xù)管鉆井技術(shù)完鉆的總鉆井數(shù)約為11000口。隨著連續(xù)管鉆井裝備、井下工具和鉆井用連續(xù)管的不斷創(chuàng)新與持續(xù)改進，以及連續(xù)管鉆井技術(shù)與欠平衡鉆井、控壓鉆井、旋轉(zhuǎn)導向鉆井等技術(shù)的結(jié)合，使得連續(xù)管鉆井技術(shù)水平大幅提高，采用

二、連續(xù)管鉆井系統(tǒng)構(gòu)成與特點

（一）連續(xù)管鉆井系統(tǒng)構(gòu)成

連續(xù)管鉆井系統(tǒng)主要由連續(xù)管鉆機、循環(huán)系統(tǒng)、井控系統(tǒng)、輔助設(shè)備、井下鉆具組合（Bo ttom Ho le A ssem b ly，BHA ）等硬件系統(tǒng)和連續(xù)管鉆井工藝、專用軟件等軟件系統(tǒng)構(gòu)成。其中連續(xù)管鉆機、循環(huán)系統(tǒng)、井控系統(tǒng)、輔助設(shè)備等構(gòu)成了連續(xù)管鉆井地面系統(tǒng)。與常規(guī)鉆井地面系統(tǒng)相比，連續(xù)管鉆井系統(tǒng)的鉆井液循環(huán)與處理系統(tǒng)、井控系統(tǒng)及相關(guān)輔助設(shè)備并沒有特別要求，兩者標志性的特征差異在于連續(xù)管鉆機。BHA對連續(xù)管鉆井的效率及成敗至關(guān)重要，不同的鉆井工藝對BHA的要求也有所不同，一套完整而復雜的連續(xù)管鉆井 BHA 往往需要 20余個單元工具構(gòu)成。典型的BHA，包括鉆頭、正向驅(qū)動馬達、測量儀、連續(xù)管接頭、定向工具和緊急斷開接頭等連續(xù)管專用工具，其中連續(xù)管鉆井用的馬達有高速小扭矩、中速中等扭矩和低速大扭矩3種類型，外徑范圍6013 ～16511 mm。馬達必須與所用的鉆頭相匹配，低速大扭矩馬達適合于TSD鉆頭和天然金剛石鉆頭，中速中等扭矩馬達適合PDC鉆頭。

（二）連續(xù)管鉆井技術(shù)的特點和適用范圍

連續(xù)管鉆井技術(shù)的特點和適用范圍一直備受關(guān)注，研究分析和應用實踐表明，連續(xù)管鉆井技術(shù)具有如下優(yōu)點：1.可以實現(xiàn)不停泵連續(xù)循環(huán) 和帶壓作業(yè)，提高了起下鉆速度和作業(yè)安全性，有效避免因接單根可能引起的井噴或卡鉆事故；2.不用接單根，減少了作業(yè)人數(shù)，縮短了起下鉆時間和作業(yè)周期，對于部分需要頻繁調(diào)整或更換BHA的鉆井作業(yè)，其優(yōu)勢更為突出；3.井場占地面積小，適合于地面條件受限制的地區(qū)或海上平臺鉆井作業(yè)；4.可以進行過油管鉆井作業(yè)，因此能非常方便地實現(xiàn)老井加深和過油管側(cè)鉆；5.可以采用電纜傳輸信號，實現(xiàn)測井數(shù)據(jù)的實時傳輸。有效地連續(xù)監(jiān)測井下壓力變化：6.特別適合欠平衡鉆井作業(yè)、多相鉆井液鉆井和空氣鉆井；

（三）連續(xù)管鉆井技術(shù)的局限性

當然，連續(xù)管鉆井技術(shù)也存在局限性，經(jīng)過長期實踐與分析。總結(jié)以下幾點：1.從提升連續(xù)管鉆井能力的要求考慮，希望選用管徑和壁厚盡可能大的連續(xù)管，但由于設(shè)備能力、運輸條件的局限，使得連續(xù)管長度受限，所以必將限制鉆井作業(yè)深度；2.頻繁起下鉆以更換或調(diào)整BHA，將導致連續(xù)管過早疲勞，縮短使用壽命；3.目前用于鉆井的連續(xù)管強度較低，無法實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)鉆進，也無法承受較大鉆壓；4.井眼尺寸和泵速受到限制；5.實施連續(xù)管鉆井之前，需要借助常規(guī)鉆機或修井機對目標井進行鉆前修井作業(yè)，若需下套管，也必須依靠常規(guī)鉆機或修井機完成。

（四）連續(xù)管鉆井技術(shù)的應用分類

由此可見，連續(xù)管鉆井技術(shù)優(yōu)勢和局限性同樣突出與鮮明?？傮w而言，連續(xù)管鉆井技術(shù)的應用可分為2個大的方面：1.從地面開始新鉆井眼至目的層（鉆新井）；2.在老井中實施加深和側(cè)鉆（老井重入）。受技術(shù)水平和裝備能力制約，目前完全采用連續(xù)管鉆井技術(shù)和裝備鉆新井的鉆深只有數(shù)百米，而且要求地層相對易鉆且不易垮塌，此類應用主要集中在加拿大。若采取連續(xù)管鉆井技術(shù)與常規(guī)鉆井技術(shù)聯(lián)合鉆新井，其鉆深可以達到數(shù)千米，但耗時更多，成本更大，必要性和經(jīng)濟性均受到質(zhì)疑。連續(xù)管的無需接單根和無接箍特性，使得連續(xù)管鉆井技術(shù)特別適合老井加深和過油管側(cè)鉆，特別適合應用于欠平衡工藝技術(shù)，因此而成為應用鉆井新技術(shù)提高油氣采收率的典型代表。

三、結(jié)束語

連續(xù)管鉆井技術(shù)經(jīng)過長期的國內(nèi)外發(fā)展和應用實踐表明，連續(xù)管鉆井技術(shù)將成為利用鉆井工程技術(shù)提高油氣采收率的重要手段。經(jīng)過長期研究，總結(jié)了連續(xù)管鉆井技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成和技術(shù)特點，一致認為此項技術(shù)的最佳應用點是應用欠平衡工藝實施老井加深和過油管側(cè)鉆，分析歸納了連續(xù)管鉆機的典型結(jié)構(gòu)型式，認為連續(xù)管鉆機的種類繁多，個性化特征鮮明，完全采用連續(xù)管鉆井技術(shù)鉆新井，鉆深會受到很大限制。在經(jīng)過細致研究分析了連續(xù)管鉆井工藝過程之后，相關(guān)技術(shù)人員提出了實施連續(xù)管鉆井工程項目的基本程序，認為采用連續(xù)管

鉆井技術(shù)和欠平衡工藝進行老井重入加深、老井重入鉆水平井和過油管側(cè)鉆將在油田增產(chǎn)、難動用儲量開采、利用現(xiàn)有井筒低成本開采深部儲層、提高最終采收率等方面將發(fā)揮積極有效的作用。

參考文獻：

[1]劉清友，連續(xù)管鉆井技術(shù)在國內(nèi)非常規(guī)氣開發(fā)中的應用，石油機械，2011；

第5篇：鉆井技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】深井 超深井 鉆井

深井超深井鉆井技術(shù)是一項較為先進的技術(shù)，它具有一定的復雜性，同時它具有一定的難度。在深井超深井鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，我們需要不斷研究新型技術(shù)，使得深井超深井鉆井能夠順利地進行。那么在深井超深井鉆井的過程中主要需要注意的技術(shù)是什么？筆者通過自身的總結(jié)與思考，認為以下幾個方面的技術(shù)較為關(guān)鍵，在深井超深井鉆井的過程中需要加以注意。

1 關(guān)于井身結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計

深井超深井鉆井中需要鉆深井。在這個過程中，需要保證井身的結(jié)構(gòu)合理，以保證施工的正常進行。以往的深井超深井鉆井技術(shù)是存在一定的問題的，井身的設(shè)計不合理，使得井身出現(xiàn)了一些安全問題。傳統(tǒng)的深井超深井鉆井的井身設(shè)計方面主要是由2條壓力曲線、6個基礎(chǔ)參數(shù)以及必封點組成，主要是為了節(jié)約成本，但是這對于安全的保證效果并不好。隨著設(shè)計人員的不斷研究，找出了以下的解決辦法。第一，在深井超深井鉆井的井身設(shè)計的時候，需要結(jié)合當?shù)氐耐临|(zhì)與地質(zhì)的相關(guān)情況，采取不同的井身設(shè)計。而對于剛開始的探井工作來講，由于還不明確當?shù)氐牡刭|(zhì)的相關(guān)情況，需要采取謹慎的措施，設(shè)計井身的時候需要設(shè)計足夠多的套管層次，起到必要的防護措施。第二，在鉆頭以及套管的設(shè)計上面也需要加以注意，就現(xiàn)在的情況而言，套管的層數(shù)大多為2層或者3層，這就意味著其只能預防2到3個出現(xiàn)問題的層位，筆者認為針對鉆頭以及套管設(shè)計方面需要在進行進一步的研究，使得技術(shù)水平可以得以提高，使得鉆頭和套管能夠物盡其用。第三，改變以往的設(shè)計辦法。在傳統(tǒng)的井身設(shè)計中，通常是采用自下而上的設(shè)計理念，這就使得井身在投入使用時出現(xiàn)了套管層次不夠，大尺寸套管不充裕的現(xiàn)象，這雖然節(jié)約了成本，卻使得其不能達到很好的鉆井效果。因此在新的設(shè)計中，采用自上而下的設(shè)計方法，就可以使得該問題得以很好地解決。

2 選擇鉆頭的相關(guān)技術(shù)

在深井超深井鉆井的工程項目中，需要選取合適的鉆頭才能使得深井超深井鉆井的施工過程順利進行。在傳統(tǒng)的鉆頭選取過程中，主要有這以下兩種選擇思路：第一種方法，從已有的經(jīng)驗或者資料庫中找到合適的資料，根據(jù)已經(jīng)掌握的情況分析該采取怎樣的鉆頭。但是這種方面是具有一定的缺陷的。首先，這個方面是采用已有的數(shù)據(jù)進行的分析以及推理，不具有實踐性，使得其可能出現(xiàn)與實際情況相差較大的現(xiàn)象，這就會使的深井超深井鉆井出現(xiàn)問題。其次，對于一些新型的井區(qū)，沒有足夠的資料來支撐分析，這就使得采用這種方法出現(xiàn)一定的困難。第二種方法，對鉆井地區(qū)的巖石進行實物取樣，認真分析其各種成分，然后以此作為依據(jù)來選擇鉆頭。采用這種方法可以結(jié)合實際的情況來選擇鉆頭。但是它也是存在一定的問題的。首先，采取的巖石樣本不具有全面性，使得其在鉆頭選擇時出現(xiàn)問題。其次，鉆頭的選擇會趨于多樣化。對于巖石進行分析后，可能會找到很多種適合該地區(qū)的鉆頭，這就需要進行選擇，在選擇的時候就會出現(xiàn)把握不好尺寸等問題。第三，該地的巖石分析不能夠進行，這就會使得用這種方法選擇鉆頭不成功。通過上述的講解，我們可以知道現(xiàn)有的兩種選鉆方法都是存在一定的問題的。隨著技術(shù)的不斷進步，研究人員找出了新的、可以有效解決傳統(tǒng)方法問題的辦法。現(xiàn)行的、較具有優(yōu)勢的辦法是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法以及地層綜合系數(shù)法。下面筆者簡單介紹一下這兩種辦法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是將其采用類似神經(jīng)元的辦法，將地層勘測與數(shù)據(jù)選擇相結(jié)合起來，使得其可以定向選擇，對所有可能的方式都進行一一的思考，最終經(jīng)過嚴謹?shù)姆治?，找出合適的鉆頭型號。地層綜合系數(shù)法是將地質(zhì)因素與工程的收益情況結(jié)合起來，選擇最適合的、最具有經(jīng)濟效益的鉆頭。

3 斜面的打井技術(shù)

在深井超深井鉆井的工程中，由于地層的情況不同，就會出現(xiàn)一定的斜坡，這就使得打井出現(xiàn)一定的問題。在深井超深井鉆井中，如果出現(xiàn)斜坡就會使得井身出現(xiàn)不少的問題。于是在斜坡上進行打井是需要一定的不同于普通打井的斜面打井技術(shù)的。在出現(xiàn)井斜的情況時，需要十分注意其相關(guān)的技術(shù)。筆者認為在相關(guān)技術(shù)的實施過程中，在鉆壓的控制上出現(xiàn)了一些問題。在進行井斜的相關(guān)工程實施時，通常采用小鉆壓，這就使得鉆井的速度很慢，不能提高效率。于是在針對相關(guān)問題進行了認真的思考與相關(guān)的研究后，研究人員找出了防斜快打的技術(shù)。防斜快打技術(shù)是依據(jù)動力學防斜理論，提高了斜面鉆井的速度。防斜快打技術(shù)主要是利用了鉆頭的渦動現(xiàn)象，使得其能夠達到較大的壓力，同時結(jié)合螺旋的效果使得在斜面也能夠快速打井，并且還能夠保證其安全系數(shù)。在斜面進行打井時，由于斜面具有一定的特殊性，就需要進行一定的技術(shù)創(chuàng)新，找到合適技術(shù)來使得斜面打井可以保證質(zhì)量，同時又保證速度。而上文中提到的防斜快打技術(shù)就可以使得這個問題得到很好地解決，在采用這個技術(shù)時，需要注意的是采用合適的防斜快打技術(shù)，在對于采用被動防斜打直技術(shù)與主動防斜打直技術(shù)的問題上要采用謹慎的態(tài)度，使得防斜快打技術(shù)能夠發(fā)揮出其最大的作用。

4 結(jié)語

綜上所述，筆者認為在深井超深井鉆井的過程中，對于深井超深井鉆井的關(guān)于井身結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計、選擇鉆頭的相關(guān)技術(shù)以及斜面的打井技術(shù)等技術(shù)掌握是十分重要的，鉆井技術(shù)人員需要注意這幾個方面的技術(shù)，這樣才能使得深井超深井鉆井能夠順利地進行。當然在深井超深井鉆井的過程，我們也需要注意各個方面的問題，不能只看重局部的效果，要從整體出發(fā)，進行全面的考慮，筆者認為只有采取專業(yè)的技術(shù)，并且通過全面的計劃，才能使得深井超深井鉆井的項目工程能夠順利地進行。

參考文獻：

[1]李雪松.深井超深井鉆井技術(shù)的發(fā)展探討[J].化工管理，2014，（36）：60-60.

第6篇：鉆井技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]水平井、MWD、LWD、軌跡控制、薄油氣層、經(jīng)驗與教訓

中圖分類號：TE243 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0029-01

概述

水平井一般是指井斜大于85？且在產(chǎn)層內(nèi)鉆進一段“水平”井段的特殊形式的油氣井，水平井技術(shù)于20世紀20年代提出，40年代付諸實施，80年代相繼在美國、加拿大、法國等國家得到廣泛工業(yè)化應用，并由此形成一股研究、應用水平井技術(shù)的。如今，水平井鉆井技術(shù)已日趨完善，由單個水平井向整體井組開發(fā)轉(zhuǎn)變，并以此為基礎(chǔ)發(fā)展了水平井各項配套技術(shù)，與欠平衡等鉆井技術(shù)、多分支等完井技術(shù)相結(jié)合，形成了多樣化的水平井技術(shù)。

一、水平井的關(guān)鍵技術(shù)

水平井的施工與常規(guī)定向井的施工有完全不同的特點，技術(shù)含量高，施工難度大，只有認識與掌握其特殊性才能夠?qū)ΠY下藥，保證水平井的安全快速鉆井，水平井的關(guān)鍵技術(shù)有以下幾方面：

1、剖面設(shè)計與井眼軌跡優(yōu)化

井身剖面設(shè)計是否科學是水平井施工的關(guān)鍵點，水平井的剖面分為三種：長半徑（造斜率小于6°/30m）、中半徑（造斜率為6°～20°/30m）和短半徑（造斜率大于30°/30m），我國油田大部分水平井為中半徑水平井，利用定向軟件模擬某一特定鉆柱設(shè)計的扭矩和摩阻對比結(jié)果如下：短半徑剖面中產(chǎn)生扭矩最低而摩阻最大，加劇鉆桿和套管的磨損;中半徑剖面產(chǎn)生的摩阻和扭矩適中;長半徑剖面由于斜井段較長，會產(chǎn)生較大的下放載荷，即下滑的阻力較大，而且旋轉(zhuǎn)扭矩也比較大，對鉆柱強度的要求比較高。因此水平井剖面一般介于中長半徑之間，用常規(guī)的彎殼動力鉆具即能實現(xiàn)，扭矩和摩阻比較小，井下安全風險小;水平井剖面設(shè)計的原則一是工程上容易實現(xiàn)，用常規(guī)螺桿加無線隨鉆跟蹤即可實施，井下不易產(chǎn)生鍵槽和磨損套管，軌跡控制難度小;二是剖面設(shè)計按懸鏈線設(shè)計，其拉力、扭矩、摩阻較小，有利于安全施工。

2、摩阻與扭矩

水平井大井斜井段較長，鉆進時鉆具基本上是躺在井眼的下井壁上，鉆具的“重力效應”非常顯著，致使鉆具在上提下放和旋轉(zhuǎn)時表現(xiàn)出較大的阻力和扭矩。影響阻力與扭矩的因素很多，諸如：井眼彎曲、鉆柱結(jié)構(gòu)、鉆進參數(shù)、鉆井液性能、地層、井眼穩(wěn)定、巖屑床等等，在實際施工中主要采取選擇最優(yōu)的井身剖面（近懸鏈式剖面）、增強鉆井液的懸浮、攜帶與性能等措施減小阻力與扭矩。

3、鉆柱設(shè)計

水平井中鉆柱設(shè)計應同時滿足鉆柱強度要求和井眼軌跡對鉆柱的要求，并考慮簡單實用的原則，盡量減少井下接頭的數(shù)量，井斜越過45°以后使用無磁承壓鉆桿代替無磁鉆鋌，并進行鉆具倒裝，以地降低摩阻扭矩，保證鉆具向前推進與鉆進作業(yè)的進行，若水平段較長考慮選擇使用高扭矩接頭和加入減摩工具等來預防鉆具事故。

4、井眼凈化

在水平井中45°～60？的井段易形成巖屑床，嚴重影響鉆進速度和井下安全，如何有效凈化井眼關(guān)系到鉆井作業(yè)能否安全順利的進行，井眼凈化主要采取以下措施：

1）、增大排量，保持環(huán)空適當?shù)牧魉俜植迹詈檬广@井液產(chǎn)生紊流。

2）、鉆井液有較好的流變性能，有效地懸浮和攜帶巖屑。

3）、提高轉(zhuǎn)速和采取倒劃眼措施（需要頂驅(qū)配合）。

4）、起鉆前充分循環(huán)鉆井液（國外經(jīng)驗：循環(huán)4周）。

5）、進行短程起下鉆與分段接力循環(huán)。

6）、固相控制，用發(fā)四級固控。

5、套管問題

水平井下套管必須考慮三個主要條件：設(shè)備能下入的最大重量，下入重量的摩阻損失和下入重量的機械損失。機械損失是指由井下巖屑、坍塌、臺階、壓差、卡鉆、扶正器嵌入地層等引起的重力損失，也能減少套管的下入量，因而，在位移較大的水平井下套管中應多方考慮減小下套管的阻力的措施。

二、水平井發(fā)展狀況

（一）、試驗與探索階段（2000年以前）

1996年以前的定向井技術(shù)服務(wù)現(xiàn)場施工基本上照相式單多點、彎接頭加直螺桿、計算器現(xiàn)場計算、手工坐標紙繪圖施工，所有螺桿鉆具一般是單頭或雙頭的高轉(zhuǎn)速螺桿，鉆頭常是滾動軸承的鋼齒鉆頭，施工效率較低，施工的井一般都是井斜小于30°的常規(guī)定向井。先進的工具儀器是高難度定向井與水平施工的保證，必須有可靠的工具儀器才能保證大難度井安全高效施工。96年以后定向井工具儀器均取得了較大的進步，使定向井施工技術(shù)快速提升，逐步施工了多目標井、大斜度井和水平井。

（二）、水平井技術(shù)的發(fā)展階段（2001年～2007年）

2000年以后定向井儀器設(shè)備與軟件進步較快，為水平井技術(shù)發(fā)展和進一步推廣應用提供了有力的保障。從2006年根據(jù)東部的地層特點開始使用聚合物混油乳化鉆井液體系，該體系的流變性及防塌性能得到顯著改善，由過去的高動塑比、高粘切，逐步使鉆井液性能常規(guī)化。

（三）、完善與成熟階段-水平井安全鉆井技術(shù)（2007年以后）

目前水平井的施工由非常態(tài)走向常態(tài)，施工技術(shù)逐步提高和完善，水平井施工速度不斷提高。

1、優(yōu)化井身剖面設(shè)計，做好安全施工

水平井施工要嚴格按照設(shè)計好的井身剖面來控制井眼軌跡，關(guān)鍵點是造斜率的大小，在鉆進中對井斜和方位采用勤調(diào)和微調(diào)的方式保證實鉆軌跡在設(shè)計軌跡的附近，平滑井眼軌跡，所有施工的水平井沒有出現(xiàn)井下故障，為安全鉆井奠定了較好的基礎(chǔ)，

2、優(yōu)選鉆井液體系

水平井對鉆井液的要求更加嚴格，施工中必須保證其有良好的性、攜帶性、流變性和井壁穩(wěn)定性，針對河南油田的地層特點，結(jié)合近幾年的大斜度井、水平井施工經(jīng)驗和大量室內(nèi)實驗，確定了在直井段使用膨潤土聚合物鉆井液體系，斜井段和水平段使用聚合物乳化混油防塌鉆井液體系。利用聚合物鉆井液良好的流變性、較強的抑制性和性，滿足井壁穩(wěn)定和井眼凈化的要求。同時在聚合物防塌鉆井液中加入高分子量聚合物，進一步提高體系的抑制性和懸浮攜帶能力，近兩年所施工的水平井完井電測工作都比較順利。

3、井眼凈化與固相控制措施：

因在大斜度井段有巖屑床存在，因此井眼凈化是水平井安全施工的關(guān)鍵，在沒有特殊的工具儀器分析判定井眼清潔情況時可以根據(jù)鉆井中地面巖屑的反出量、旋轉(zhuǎn)扭矩與上提下放摩阻的大小來判定眼的凈化程度，若發(fā)現(xiàn)鉆進中返出巖屑量小或間歇性返砂，旋轉(zhuǎn)負荷重，上提下放摩阻大和鉆速變慢，表明目前井下存在巖屑床，必須采取特殊的處理措施。

4、優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)和加強鉆具管理

在井斜大于30°后不再使用鉆鋌加壓，全部改用加重鉆桿和用無磁承壓鉆桿代替無磁鉆鋌，并對鉆具進行倒裝;同時每次起下鉆要進行錯扣起鉆和鉆具的倒換，發(fā)現(xiàn)鉆桿彎曲和接頭處磨損超標或偏磨的一律更換;接頭使用超過300小時要及時進行更新;通過以上措施使鉆具的安全性大為提高。

第7篇：鉆井技術(shù)范文

關(guān)鍵字：液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù) 石油鉆井 應用 發(fā)展

當前，在我國多個油田鉆探工作中都遇到了較硬的地層情況。而傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)主要是采用牙輪鉆頭并配合PDC鉆頭進行旋轉(zhuǎn)鉆進。然而這種鉆探方式在遭遇較硬地層時，不僅施工周期長、鉆進成本高，而且也極大降低了鉆頭的使用壽命。液動沖擊旋轉(zhuǎn)技術(shù)作為目前解決油田硬質(zhì)巖層難以鉆進的最為有效的方法之一，尤其是在硬質(zhì)巖層鉆進時，可大幅度的提高鉆進效率、延長鉆頭使用壽命，并明顯降低鉆進成本。因此，在當前油田建設(shè)中積極推廣和應用該鉆井技術(shù)，對解決硬質(zhì)巖層難以鉆井的難題以及加速油田的開發(fā)進程，都有著極佳的效果。

一、液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)是在常規(guī)鉆井技術(shù)基礎(chǔ)上，所發(fā)展而來的一項新技術(shù)新方法。該技術(shù)的設(shè)計思想最早起源于歐洲，并在上世紀相繼出現(xiàn)了一些簡易的旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井工具。隨著近年來，高難度油氣田開采所占比例的增大，深井中遭遇硬質(zhì)巖層時破巖效果差、鉆進效率低、鉆進成本高等問題正日益突出。因此，國內(nèi)外眾多學者和鉆井工程專家都加大了對液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的研究與開發(fā)，以解決上述鉆井中的難題。

我國從上世紀70年代開始，即在固體礦床勘探鉆井中研究該技術(shù)，并于80年代左右正式進入了推廣應用階段，該技術(shù)也被列為了固體礦床三大重要鉆探技術(shù)之一。在90年代左右，該技術(shù)被引用到了油氣田鉆井領(lǐng)域當中。而且經(jīng)過大量的工程實踐證明，該技術(shù)是一種非常經(jīng)濟、高效的鉆進方法。

近年來，為加快液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的研究與發(fā)展，中國石化石油工程技術(shù)研究院還承接了國家863“高效破巖沖擊器的研制及旋轉(zhuǎn)工藝技術(shù)研究”項目。通過不斷的研究與改良，液動射流沖擊器的破巖效率及工作壽命均得到了明顯提高。就目前而言，新型的液動射流沖擊器在井下的工作壽命已超過了120小時，最大井深已達到4000m以上。

二、液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的工作原理

1.旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井的破巖的工作原理

旋轉(zhuǎn)沖擊破巖的基本原理是鉆頭上部增加一個液動沖擊器，從而使鉆井過程中鉆頭能在一定的鉆壓條件下，隨著鉆桿進行旋轉(zhuǎn)，使鉆頭在鉆壓P、旋轉(zhuǎn)力F和脈動沖擊力F（t）的聯(lián)合作用下迅速破碎驗收（如下圖1所示）。由于脈動沖擊力是一種加載速度極快的動荷載，以此可使的鉆頭齒下的巖石的接觸應力瞬間達到極高，有利于巖石形成裂隙并擴展破碎，從而提升了鉆進破巖的效率。

2.液動射流沖擊器的工作原理

液動射流沖擊器是以一個雙穩(wěn)的射流元件作為控制系統(tǒng)，并利用雙穩(wěn)元件的切換與附壁的特點，通過控制沖洗液進入沖擊器活塞的上腔與下腔，從而使活塞沖錘被推動而上下往復的運動做功。液動射流沖擊器主要由射流元件、缸體、外缸、活塞、沖錘、八分套、上接頭、下接頭等幾個部分所組成。

液動射流沖擊器主要具有以下幾個方面的特點：沖擊器內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡單，且零部件少，除沖錘和活塞以外沒有其它的運動零件或易損零件，因此鉆具的使用壽命長、工作性能可靠；沖擊器的工作條件不易受到溫度、密度、壓力和介質(zhì)黏度等外界因素的影響，因此非常適合于深部鉆進；由于牙輪鉆頭切削齒的磨損對旋轉(zhuǎn)鉆進的破巖效果影響較小，這也有利于提高鉆頭使用后期的機械鉆進速度。

三、應用實例與技術(shù)展望

1.應用實例

本文為比較液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的工藝效果與技術(shù)特點，利用普通旋轉(zhuǎn)鉆井工藝與液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井進行了比較。其中，試驗井段為960m以下的地層，地層的抗壓強度為150～180MPa。液動沖擊旋轉(zhuǎn)工藝所采用的鉆具主要為：鉆頭是215.9mm的J11鉆頭，液動射流沖擊器型號為YSC-178，直徑127mm的鉆桿。旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井的沖擊頻率為15～20Hz，液動沖擊器的沖擊功在破碎泥巖時選擇150～286J，在破碎砂巖時選擇124～407J。在整個鉆井過程中，鉆進的有效工作時間為35小時，進尺距離178.54m，平均機械鉆速達到了5.08m/h。和同井下井段（909～1215m）非旋沖鉆井工藝相比，液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井工藝在機械鉆速上，有很大程度的提高。

2.技術(shù)展望

通過現(xiàn)場工程試驗證明，液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)能明顯提高油田硬質(zhì)巖層的機械轉(zhuǎn)速，并且能良好適應油田深孔鉆進和高圍壓的工作條件，是一項極具生命力的新型鉆井技術(shù)。隨著液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的不斷完善，該技術(shù)在石油鉆井中還有著更為廣泛的應用與發(fā)展空間，并主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1液動射流沖擊器將逐步完善，以更加適應高黏度、高比重的油田鉆井體系。同時射流沖擊器將逐步形成系列化的產(chǎn)品，以滿足油田鉆井中不同井深和不同井徑的需要。

2.2液動射流沖擊器將由小的單次沖擊功，逐步向大單次沖擊功發(fā)展，以滿足深孔大體積碎巖的需要，從而大幅度提升硬質(zhì)巖層的鉆進效率。

2.3沖擊器在設(shè)計上將由傳統(tǒng)的類比設(shè)計、經(jīng)驗設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C輔助設(shè)計，從而使其結(jié)構(gòu)形式與工藝參數(shù)更加科學、合理。

總結(jié)：

本文從液動沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和工作原理出發(fā)，并結(jié)合實例分析了該技術(shù)在石油鉆井中的具體應用。隨著液動射流沖擊器研究的不斷優(yōu)化，以及配套鉆頭與配套鉆井工藝的日益完善，液動沖擊選擇鉆井技術(shù)必然會在石油鉆井中有著更為廣闊的應用空間，與更加重要的應用價值，從而為當前油田的開發(fā)建設(shè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

第8篇：鉆井技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]鉆井液現(xiàn)場管理；大位移井鉆井液技術(shù)；深井鉆井液技術(shù)

中圖分類號：TD353.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）36-0173-01

前言

回顧前期鉆井液現(xiàn)場管理所走過的歷程，我公司鉆井液現(xiàn)場管理工作有條不紊，不斷開拓創(chuàng)新，大力推廣應用鉆井液新技術(shù)，堅持不懈地抓技術(shù)管理，重點加強鉆井液現(xiàn)場管理，快速提高鉆井液技術(shù)水平，使各方面工作都取得了可喜的成績。各項指標創(chuàng)歷史最好成績，為公司取得生產(chǎn)和經(jīng)營雙豐收作出了貢獻。取得這些成績，與我們平常所做的大量細致的工作是分不開的。具體我們是從以下四方面入手來開展工作的。

1、實行責任承包制，自覺加壓，把技術(shù)措施落到實處

今年，在鉆井液現(xiàn)場管理方面，我們實行責任承包制。現(xiàn)場管理人員明確分隊責任到人，團結(jié)協(xié)作。這樣充分發(fā)揮出每個鉆井液現(xiàn)場管理人員的主觀能動性，使每個人都時刻掌握井隊生產(chǎn)情況，重點控制各個生產(chǎn)工序的重點環(huán)節(jié)。另外主動與井隊泥漿組長成為師徒關(guān)系，將自己在實踐中長期積累的現(xiàn)場經(jīng)驗傳授給井隊泥漿組長，共同把每口井從開鉆到完井鉆井液管理技術(shù)思路統(tǒng)一起來，這對打好每口井打下了良好的基礎(chǔ)。

在重點環(huán)節(jié)上抓了以下幾點：a.開鉆前技術(shù)交底；b.大循環(huán)后鉆井液第一次定性處理；c.鉆井液固相控制；d.對不穩(wěn)定地層鉆井液性能控制和日常監(jiān)控；e.完鉆前的鉆井液性能控制和完鉆電測技術(shù)措施的落實；f.下套管前后的鉆井液性能調(diào)控。這些扎實的基礎(chǔ)工作在很大程度上預防了井下復雜情況、鉆井事故的發(fā)生，對鉆井生產(chǎn)起到了良好的保駕護航的作用。

2、大力推廣大位移井鉆井液新技術(shù)，攻克淺海叢式井組海水鉆井液技術(shù)難題

2.1 針對大位移定向井鉆井工藝特點，鉆井施工區(qū)域地質(zhì)特性，以及施工中常見的鉆井復雜難題，我們進行了大位移定向井鉆井液技術(shù)研究，優(yōu)選出大位移定向井鉆井液體系。從藥品配伍到體系配方都逐步趨向成熟，基本上攻克了大位移井摩阻、扭矩難以控制的技術(shù)難關(guān)。通過深入的實踐研究，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。并榮獲二級單位科技進步二等獎。

2.2在鉆探大位移定向井方面，大力推廣應用大位移定向井鉆井液技術(shù)作為科技推廣和創(chuàng)新的課題。按大位移井施工中鉆井用水，我們把大位移井鉆井液體系分為兩類：一是適用于陸地鉆探中生界以上地層的深井淡水鉆井液體系――“聚硅醇防塌鉆井液體系”。這在進行的大位移井鉆井液技術(shù)課題研究中，已經(jīng)做了充分細致的技術(shù)攻關(guān)研究?！熬酃璐挤浪@井液體系”在鉆探中生界以上地層的深井施工中應用效果良好。二是適用于灘海地區(qū)鉆探東營組以上地層的淺井海水鉆井液體系。

2.3近幾年，因為井隊很少使用海水作為鉆井工業(yè)用水，而鉆井液體系的發(fā)展、鉆井液材料的推陳出新，在灘海叢式井組小循環(huán)鉆井施工中，海水鉆井液性能難以控制，制約了灘海叢式井組鉆井的安全施工。今年我們對海水鉆井液進行了深入研究和體系改善，通過大量的室內(nèi)實驗對比，并對以往使用的大位移井海水鉆井液體系進行改進，我們優(yōu)選出“海水強抑制性鉆井液體系”。在鉆井施工中，大井眼淺層定向和高位垂比導致的大位移、大斜度是鉆井施工不可避免的技術(shù)難題。L163斷塊叢式井組多數(shù)是高難度大位移井，施工中全面推廣應用了叢式井海水鉆井液技術(shù)。它的技術(shù)核心是“海水強抑制性鉆井液體系”的推廣應用，以及相應配套技術(shù)保障措施的強制執(zhí)行。通過配套技術(shù)的實施，使得鉆井液在抑制造漿、巖屑的懸浮攜帶、減阻防卡、井眼清潔暢通幾方面，都得到了很大的改善。

3、優(yōu)選鉆井液材料統(tǒng)一鉆井液材料標準

上級技術(shù)監(jiān)督部門領(lǐng)導組織泥漿現(xiàn)場人員，對現(xiàn)場所使用的鉆井液材料按功能進行細致分類，在此基礎(chǔ)上，又廣泛征求了科研單位、泥漿專業(yè)權(quán)威人士的寶貴意見。按降失水、防塌等材料類別統(tǒng)一檢驗標準，優(yōu)選出質(zhì)量過硬的鉆井液材料，淘汰了部分質(zhì)次價高的鉆井液材料。這對搞好鉆井液現(xiàn)場管理起到了良好的促進作用，為基層井隊鉆井液性能穩(wěn)定和控制提供了可靠的保障。

4、做好扎實的基礎(chǔ)工作，切實提高深井鉆井液管理水平

我公司的前身是深井鉆井公司，以常年鉆探深井、高難度井著稱。在深井鉆探方面有得天獨厚的條件，積累了寶貴的工作經(jīng)驗，深井鉆井液技術(shù)也由此得到了很大的發(fā)展。今年我們從加強室內(nèi)實驗監(jiān)測現(xiàn)場鉆井液性能入手，提高深探井鉆井液管理力度。在鉆探東營組以上地層以檢測鉆井液常規(guī)性能為主。進入東營組以下地層后每鉆進100-200米即檢測鉆井液性能一次，除常規(guī)性能外，增加檢測鉆井液高溫高壓性能。隨時研判深井鉆井液性能是否適應井下情況、是否滿足井下情況需要。具體做法如下：

4.1通過對降低鉆井液高溫高壓失水材料的優(yōu)選，大家一致認為，對于鉆探中深井，丙烯腈的衍生物類降低鉆井液高溫高壓失水最快；樹脂褐煤類次之。但在現(xiàn)場，常常兩類配伍使用，這樣既達到降低鉆井液高溫高壓失水的目的，又利于調(diào)整鉆井液流型。進入東營組中下部地層將鉆井液高溫高壓失水逐步降至15毫升以下，處理鉆井液的力度要大，降低高溫高壓失水的速度要快。實際工作中，一些重點探井的鉆井液高溫高壓失水降至10-12毫升，甚至更低。

4.2通過對封堵類材料的優(yōu)選，大家一致認為，對于鉆探東營組以下地層合適軟化點的瀝青、石蠟類封堵效果最好。加量不能太小，一般2～3%，一次性加足，后期主要以補充維護為主。原則是早投入早見效，不留后患，在井下事故方面不當消防員。

4.3在鉆探東營組以下泥巖地層時，可使用有機硅類鉆井液防塌材料，使鉆井液轉(zhuǎn)型。硅醇類井壁穩(wěn)定劑能與泥巖斷面發(fā)生化學反應，對于穩(wěn)定泥巖有良好的效果。進入沙河街組前50m開始加入封堵類、硅醇類防塌材料。按設(shè)計加量一次性加足，后期主要以補充維護為主。

4.4在高難度、大位移深探井施工中，使用劑配合以降低摩阻和扭矩。若使用水平井測井工藝，就在電測前用2%液體劑封斜井段；下套管作業(yè)前，通井時用2%塑料大球封斜井段，保證下套作業(yè)順利施工。

按照以上管理方法，我們已順利完成了六口超過4000米的油田重點深探井，使得深井施工進度加快，鉆井事故明顯減少。

5、結(jié)論

5.1不斷總結(jié)成功經(jīng)驗，形成可操作性的技術(shù)規(guī)范。

5.2做細現(xiàn)場管理工作，在鉆井液性能控制方面采取更行之有效的技術(shù)措施。

5.3尋找制約高難度井鉆井速度的瓶頸問題進行攻關(guān)研究。繼續(xù)加大鉆井液現(xiàn)場管理力度，提高鉆井液技術(shù)水平。

參考文獻

第9篇：鉆井技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代鉆井技術(shù)；智能化；石油鉆井現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

石油資源作為我國經(jīng)濟發(fā)展以及社會建設(shè)的基本資源，進一步的探索以及發(fā)展石油行業(yè)的生產(chǎn)能力顯得尤為重要，目前我國石油行業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員最緊迫的任務(wù)就是要對現(xiàn)代鉆井技術(shù)進一步的研究和分析，對世界上的頂尖鉆井科技進行分析和引進消化，讓頂尖鉆井技術(shù)更加符合我國目前的石油行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀。全面的推動我國鉆井技術(shù)的進一步改革創(chuàng)新，我們的石油行業(yè)要對鉆井技術(shù)的科研提供大力的支持和扶持。目前我國的鉆井技術(shù)已經(jīng)取得了突破性的發(fā)展和成績，但是在鉆井技術(shù)發(fā)展的過程中，鉆井技術(shù)的應用難度也在不斷的增加，這樣就需要鉆井頂尖技術(shù)進一步應用到我國石油生產(chǎn)過程中來。鉆井技術(shù)對于先進技術(shù)的依賴程度正在不斷的增加，這樣就要求我國的相關(guān)技術(shù)人員針對鉆井頂尖技術(shù)進一步的研發(fā)以及嘗試。針對我國鉆井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，我國的鉆井技術(shù)應該已經(jīng)進入到了一個發(fā)展瓶頸期，這樣就要求我國石油行業(yè)有更好的投入和支持，相關(guān)的技術(shù)人員要敢于在鉆井技術(shù)方面進行嘗試和突破，只有這樣才能夠保障我國的石油生產(chǎn)效率進一步的提升，提升我國石油行業(yè)的經(jīng)濟效益，同時也助力我國的社會發(fā)展。

1 簡要敘述我國石油行業(yè)鉆井技術(shù)的現(xiàn)有科技狀態(tài)

1.1 目前我國的石油鉆井技術(shù)能夠有效地對相關(guān)信息進行歸納和解析

在我國石油生產(chǎn)過程中，鉆井作業(yè)通常情況下是采用旋轉(zhuǎn)的方式來對鉆井的位置進行確定。但是在鉆頭作業(yè)的過程中很可能在某一個深度下觸及到特殊土質(zhì)或者堅硬的石頭等物質(zhì)，這樣就會給鉆井技術(shù)應用帶來很大的困擾和麻煩。一旦鉆頭由于堅硬物質(zhì)導致鉆頭工作方向發(fā)生偏移問題，就會嚴重地磨損鉆頭，給鉆井工作帶來不便，大大地降低了鉆頭的使用壽命。

隨著檢驗感應科技以及小型電子器械科技的成熟，將這兩種技術(shù)結(jié)合就制造了專供鉆井使用的感應元件以及能夠進行監(jiān)控的數(shù)據(jù)手法及解析裝置。通過感應裝置以及動態(tài)形式對地層狀況進行感應能夠事先設(shè)計好鉆入的位置以及路徑，防范鉆頭遭遇巖石或其他硬物而受到損耗。

1.2 目前我國的石油鉆井技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)位移鉆井以及水平鉆井

通過位移形式進行鉆井的科技需要開辟大量的斜井，并且井道比較長，開展作業(yè)時需要借助具有變徑功能的穩(wěn)定器裝置環(huán)節(jié)鉆柱所受到的摩擦，同時通過偏心器裝置對井道之中的存在的鉆屑進行排除。

1.3 目前我國的石油鉆井技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)壓力欠平衡鉆井

相對常規(guī)鉆井操作形式，壓力鉆井科技的優(yōu)越性更為明顯，例如這種鉆井操作形式能防范井道之中存在的油液往周圍的地層之中滲入，并降低鉆探操作對地層造成的污染，同時這種形式的鉆井操作能迅速對鉆層中的具體壓力進行感知和監(jiān)測，并自動對新的油氣層進行探知。最關(guān)鍵的是，在這種作業(yè)中，能夠讓開井和采收石油的操作同步完成。

2 簡要敘述我國石油行業(yè)的鉆井技術(shù)的主要發(fā)展趨勢

2.1 我國的石油鉆井技術(shù)應該針對檢測控制引入3G控制技術(shù)

在我國石油生產(chǎn)過程中，引進3G控制技術(shù)主要的目的就是要進一步的提升鉆井技術(shù)在應用過程中的應用效果，有效的控制鉆井技術(shù)的穩(wěn)定性以及持續(xù)性。3G控制技術(shù)主要就是通過3G技術(shù)將多媒體的相關(guān)信號同語音信號相連接配合，通過信號之間的快速傳遞來實現(xiàn)鉆井技術(shù)在應用過程中的信號傳輸和控制。目前我國的3G科學技術(shù)相當?shù)某墒旌屯晟?，能夠在沒有有線信號的前提下實現(xiàn)信息的點對點傳輸和服務(wù)。因此我國的現(xiàn)代鉆井技術(shù)應該進一步的引進3G控制技術(shù)，讓3G控制技術(shù)進一步的應用到石油鉆井過程中，這樣便于無線狀態(tài)下的生產(chǎn)信息傳輸交流。目前由于我國油田條件的限制，很多的油田并沒有顯影的無線設(shè)備和技術(shù)來連接信號，這樣就會導致石油生產(chǎn)過程中鉆井技術(shù)在應用中沒有很好的進行實時監(jiān)控和管理，對生產(chǎn)信號不能進行信息的監(jiān)控，這樣就不便于石油企業(yè)對鉆井技術(shù)的應用進行檢測。同時我國石油生產(chǎn)過程中還有一個顯著的特點就是工作區(qū)域較為分散，這樣的情況如果沒有及時的監(jiān)督控制，很容易導致鉆井技術(shù)在應用過程中的失控，不利于我國石油行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。信號基站的架設(shè)困難也是我國石油行業(yè)目前面臨的問題之一，即使有的石油企業(yè)建立了信號基站，由于沒有及時妥善的維修護理還是會出現(xiàn)一定的控制問題。因此3G控制技術(shù)在石油鉆井技術(shù)中的應用就顯得尤為關(guān)鍵和及時。石油鉆井過程中能夠有效的借助3G控制技術(shù)來對鉆井作業(yè)進行實時監(jiān)控，通過視頻監(jiān)控的方式來監(jiān)督鉆井作業(yè)的作業(yè)情況，這樣能夠在很大程度上降低石油鉆井作業(yè)過程中的監(jiān)控成本投入。尤其是目前我大力發(fā)展的海洋石油開采。在海洋石油鉆井開采的過程中我們借助于3G控制技術(shù)對鉆井作業(yè)全程拍攝視頻，將拍攝的視頻直接上傳到監(jiān)督控制中心，這樣能夠便于相關(guān)技術(shù)人員對油田鉆井的作業(yè)進行監(jiān)督和指導。

2.2 我國的石油鉆井技術(shù)應該針對深海石油領(lǐng)域進行進一步 的鉆井科技研發(fā)

在我國廣闊的領(lǐng)土中，有大量的海洋資源可以讓我們進一步的發(fā)展石油開采工作。目前已經(jīng)探測到的海洋石油儲量非常驚人。因此我國的石油企業(yè)已經(jīng)針對海洋石油鉆井進行了研發(fā)和應用。目前我國鉆井作業(yè)相對集中的作業(yè)海域是我國的渤海海域，因此渤海海域非常有可能成為我國海洋石油鉆井施工的試點同時也是我國海洋石油的主要產(chǎn)出地。需要注意的是在我國海洋鉆井技術(shù)的應用過程中相配套的檢測技術(shù)必要跟上，例如海洋鉆井檢測技術(shù)；海洋鉆井雙梯度技術(shù)；海洋鉆井防噴技術(shù)等等，這些相關(guān)的鉆井配套技術(shù)必要跟上，這樣才能夠確保我國的海洋鉆井技術(shù)進一步的應用和發(fā)展。

2.3 我國的石油鉆井技術(shù)應該由現(xiàn)有的非智能鉆井轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄茔@井

目前我國的石油鉆井技術(shù)在應用過程中處在非智能的狀態(tài)，這樣就制約了我國鉆井技術(shù)的發(fā)展。因此我國的鉆井技術(shù)必要向著智能鉆井發(fā)展和邁進。我國鉆井技術(shù)的主要變革標準就是智能鉆井技術(shù)的發(fā)展程度。智能鉆井技術(shù)主要應用的方面就是人為操作可能出現(xiàn)安全事故的情況，這樣既節(jié)省了鉆井作業(yè)中的人力，同時也降低了鉆井作業(yè)的成本，保障了鉆井技術(shù)應用過程中的應用效率。智能鉆井技術(shù)能夠?qū)︺@井過程中的相關(guān)設(shè)備故障進行檢查和調(diào)整，保障鉆井作業(yè)的連續(xù)性以及高效性。

參考文獻

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[2]張風平，唐良耀，張宏.中原石油鉆井體制創(chuàng)新之我見[J].企業(yè)家天地下半月刊（理論版），2010，09（02）：385-389.