页岩气高效钻完井装备和工具技术方案研究.pdf

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1、第24卷第11期中国矿业Vo1．24，No．112015年11月CHINAMININGMAGAZINENOV．2O15页岩气高效钻完井装备和工具技术方案研究类歆，信石玉，高文金，周斌中国石化石油工程机械有限公司研究院，湖北武汉430223；2．中国石化石油机械装备重点实验室，湖北武汉430223)摘要：常规油气钻完井装备和井下工具在页岩气开发过程中体现出一定的不适应性，需要进行技术改进以应对井工厂钻井、大型压裂施工、采气及环保的技术要求。本文结合工程实际，从技术现状分析人手，对钻机、钻头钻具、压裂装备、连续管作业设备、

2、采气装备、环保设备等提出改进优化技术方案，并进行了效益分析。钻机自动化改进等高端钻机技术、大排量高压力压裂机组和管汇、连续管作业设备、耐油基螺杆钻具等成为目前国内页岩气开发首要完成的技术改进对象。关键词：页岩气；自动化钻机；提速提效；压裂撬；连续管；压裂返排液中图分类号：TE242；TE257文献标识码：A文章编号：1004—4051(2015)l1—0166一O4Researchontechnicalsolutionstoequipmentanddownholetoolsforshalegasefficientlyd

3、rillingandcompletionIEIXin，XINShi—yu，GAOWen-jin，ZHOUBin’(1．SINOPECPetroleumEngineeringMachineryCorporationInstitute，Wuhan430223，China；2．SINOPECKeyLaboratoryofPetroleumMachineryEquipment，Wuhan430223，China)Abstract：Large-scaledevelopmentofshalegasreliesonefficient

4、cooperationofwell—factorydrilling，fracturing，gasrecoveryandenvironmentalprotection．Theequipmentsanddownholetoolsdesignedforconventionalhydrocarbonresourcesdrillingandcompletionarefacingadegreeofinadaptabilityinshalegasdevelopment．Weanalyzetechnicalstatusofcurren

5、tequipmentsandtools，proposeoptimizingtechnicalsolutionsfordrillingrig，bit，motor，fracturingmachine，coiled—tubing，gasproductionmachine，aswellasenvironmentalprotectionequipment，andalsoconductbenefitanalysisofimplementation．Theeconomicdevelopmentofshalegasshouldimpr

6、oveequipmenttechnologiesfirstlyincludingautomationimprovementsfordrillingrig，fracturingequipmentandmanifoldofhighpressure，coiledtubingunits，oil—baseresistantdownholemotor，ete．Keywords：shalegas；automateddrillingrig；ROPandefficiencyimprovement；skid—mountedfracturi

7、ngequipment；coiledtubing；fracturingflowbackfluid页岩气作为国内新制定的独立矿种，其开发热田。随着大规模开发部署的推进，作为重要技术度一直有增无减。川东北地区页岩气区块属山地～支撑的现有钻完井装备和工具，逐渐体现出一定的丘陵地貌[1]，西、北临长江，南抵乌江，地面海拔技术不适应性，不能完全满足页岩气高效开发的需700～1000m。构造为受大耳山断裂控制的宽缓断求，有必要为该区块的开发装备进行优化改进整背斜，北东向展布；发育北东向和近南北向两组断合，提出系统的解决方案]。层，

8、构造高点海拔1475m，幅度1400m，面积1现有装备和工具技术分析229．74km。。随着2012年开始开展页岩气开发取1．1钻完井装备得阶段性进展，逐渐建设成为中国首个大型页岩气1．1．1钻机川东北地区目前钻机全部配备顶部驱动装置，其中仅少数钻机配备了井间移运装置(多为滑轨式)。收稿日期：2O14一O8一O4钻井周期不断压缩，