衰竭、低压储层钻进时易出现钻井液漏失、压差卡钻及储层伤害等问题，甚至还存在井壁稳定与储层保护的矛盾。文章针对上述问题调研了国内外强化充气钻井技术的发展现状及应用情况。强化充气钻井技术可有效解决钻井过程中的恶性井漏、压差卡钻及钻井速度慢等技术难题；也可结合钻井液脉冲实现水平井定向钻井，在精确定向作业的同时保护油气藏，提高单井产量；还可将充气钻井工艺与控压钻井技术相结合，利用环空充氮气强化充气钻井技术钻含硫、裂缝性和衰竭性低压高温油气藏，既保护储层，又避免储层井漏，满足井控要求。现场应用表明，强化充气钻井技术不仅有利于保护储层，且能减少井下复杂与钻井成本，在低压、破碎、易失稳的储层钻井中具有广泛的应用前景，有助于解决低压衰竭储层高效开发面临的技术难题，为国内低压衰竭储层水平井控压钻井技术发展提供借鉴与支持。

川南龙马溪页岩气规模开发已取得理想效果，但由于页岩气开采具有明显的快速产量递减规律，因此探索新层系的勘探开发和压裂潜力必须提前谋划。文章以川南威远地区筇竹寺组页岩为研究对象，通过 X衍射分析、电子显微镜扫描、岩石强度试验、地应力大小测试等方法，综合分析了该地区筇竹寺组页岩力学性质及可压性，并与龙马溪组页岩进行了对比。结果表明：威远地区筇竹寺组页岩为硅质页岩，脆性矿物含量高，天然微裂缝发育，具有良好的储层改造基础物性；页岩层理面内不同方位力学参数变化小，抗拉/抗压强度比值低，且地应力差异系数较小，具有产生复杂裂缝的力学条件；结合微观特征和力学特征的综合可压性评价认为，威远地区筇竹寺组页岩可压性优于龙马溪组页岩，展示了良好的资源接替潜力。

 钻头是破岩的主要工具，针对不同地层、不同井段、不同工况下的个性化高效钻头越来越受到青睐。 文章研究所形成的个性化钻头设计与应用技术，能辅助个性化钻头的智能设计制造和高效应用，该技术包括个性 化钻头设计、钻井实时监测与风险识别、钻后评估等三个核心。在川渝地区应用 １０余口井，钻头的生产制造效率 提高了 ８倍，钻头进尺和机械钻速均有所提高。下一步，将在智能个性化钻头设计与应用技术、大数据分析模型、 生产制造技术等方面继续开展攻关，并在更多的地区推广应用。

 工况准确识别是智能决策系统运行的基础，而工况又依赖监测参数描述。现阶段，钻井现场地面监测的立压、泵压等参数，尚无法将现场工况与监测参数状态进行一一对应，发现异常时需要人工排查确认故障原因，不能实现系统智能化运行。文章以粒子冲击钻井系统为例，分析各种工况涉及的参数状态，合理新增一些关键监测参数，依据各参数间的耦合作用关系，建立一套完整的监测系统，以此开发出适用于粒子冲击钻井现场的智能决策控制系统。在现场应用中，该系统可实现粒子冲击钻井技术全流程的自动运行和自动应急，初步满足了智能

 塔里木盆地库车山前分布巨厚砾石层（１０００～５０００ｍ），采用常规方式钻井面临单只钻头进尺少，机 械钻速低，建井周期长等问题。塔里木油田自引进空气钻井开展现场试验，取得了较好的提速效果，但也存在井壁 失稳，井底沉砂较多，甚至发生卡钻的恶性事故。文章首先通过对传统井壁稳定模型分析，将孔隙压力的影响去 掉，得到适合于空气钻条件下的井壁稳定模型。同时运用新的井壁稳定模型进行井壁失稳全过程分析，提出了沉 砂主要是由于井壁形成坍塌椭圆时的坍塌物质造成的，坍塌椭圆的形成有利于保持井壁稳定，解答了现场沉砂量 多且沉砂速度不同的疑问。为解决井壁失稳卡钻的问题，并基于以上研究成果结果得出空气钻适合于砾石分布均 匀的小砾岩地层，对于大和中粒径砾石层，需考虑胶结强度对井壁稳定的影响的重要结论，为下步空气钻井井位优 选提出了新的优选准则。

 长水平段水平井钻井面临井眼清洁困难，经常遇到摩擦扭矩、起下钻摩阻大甚至卡钻等问题，在安全 密度窗口窄的地层钻进时由于井眼小、水平段长，当量循环密度还会引起裸眼延伸长度受到限制，所以，钻井中要 被迫下多层套管。 Reelwell公司的一种全新的反循环钻井技术，可以从根本上解决这些矛盾，通过介绍和分析RDM技术原理、相关的钻井工具与钻井液、现场试验情况证实，可以在井筒保持静液柱压力而实现压力管理钻井； 钻柱浮力效应改善了水平段钻柱摩阻；管状上返液通道采用小排量就可以获得极佳的井眼清洁效果。

 使用 ＬＡＭＭＰＳ分子动力学开源软件包，利用分子动力学模拟技术针对 Ｌｅｃｉｔｈｉｎ分子等几种类似结构分子在 ＮＰＴ系综下进行了吸附条件下天然气水合物分解特征模拟研究。综合运用角序参数、分子构象及相互作用能、均方位移和扩散系数等多种手段对模拟结果进行了分析，研究结果表明，Ｌｅｃｉｔｈｉｎ分子和二（十二酰基）磷脂乙醇胺在水合物晶体表面的吸附层，能有效抑制水合物中水分子和甲烷分子的运移，同时较容易引发天然气水合物记忆效应，从而进一步抑制天然气水合物的分解。几种类似结构的抑制剂分子中，Ｌｅｃｉｔｈｉｎ分子具有更好的分解抑制效果。研究结果对研发新型钻井液用水合物稳定剂、提高水合物地层钻井安全性有重要的参考意义。

川渝地区须家河地层研磨性强、硬度高、可钻性差、单只钻头进尺低、钻头消耗量大、机械钻速低、钻井成本高、针对上述难题，采用自主研发的涡轮钻具配合孕镶金刚石钻头钻井技术。经龙岗X1井的现场试验，单只钻头进尺392m，纯钻时间240，平均机械钻速2.73m/h，与邻井同层钻头对比!机械钻速提高95%，以上，单只钻头平均进尺提高了334.1%。试验结果表明，涡轮配合孕镶金刚钻头钻井技术在强研磨性地层具有较好的提速效果，可为川渝、新疆等地区强研磨性地层钻井提速提供技术支持。

随着页岩气等非常规资源开发的规模化和国家相应补贴、环保政策的逐步收紧，开发效益日渐微利
化。除利用新技术、新工艺降低开发成本外，创新开发模式也是重要手段，由于大量采用丛式水平井与分段压裂的
技术组合开发页岩气，工厂化的钻井、压裂模式得到积极探索和完善，在节约土地、水源、材料、人工，提高作业效率
和废物利用率，保护环境等方面发挥了关键作用。提出了工厂化作业的内涵、条件与方法，介绍了四川长宁页岩气
开发中工厂化作业的经验与效果，提出了有待进一步改进的建议。

凝胶堵漏剂ＺＮＤ－２是一种聚合物堵漏凝胶，分子链呈空间网状结构，其在漏失通道具有较强的堵漏
或助堵及隔气能力。凝胶堵漏剂ＺＮＤ－２是通过在大分子链上引入特种功能基而合成的一种水溶性高分子聚合物
型堵漏凝胶，进入漏层能自动停止流动形成可逆的非化学交联空间网状凝胶结构；该结构充满漏失裂缝或溶洞空
间，形成能隔断地层内部流体与井筒流体的“凝胶段塞”。当该“凝胶段塞”能够移动时所需要的最低压差大于钻
井液液柱压力与地层流体压力差时即可达到堵漏目的。阿姆河右岸Ｓａｎ－２２、Ｈｏｊｇ－２２和Ｊｏｒ－２２等井应用表明，
凝胶堵漏剂ＺＮＤ－２对高压高渗储层试气作业的复杂井漏处理具有独特效果，既能成功封堵漏层和有效降低储层
伤害，又能保证射孔枪和封隔器等井下工具的顺利解封，是处理试气井漏的有效手段之一，且在欠平衡、控压钻井
与气井溢流井控中具有广泛应用前景。

四川盆地非常规资源非常丰富，但由于地质条件的复杂性，工程成本一直居高不下，要实现这些资源的有效开发，中国石油天然气股份公司与壳牌公司开展了联合示范开发，中国石油川庆钻探公司在这些反承包作业中也取得了技术与管理的新飞跃。文章系统分析了两个区块的钻完井作业案例，剖析了合作区块与自营区块的技术与管理差别，总结出非标“瘦身”井身结构、螺杆＋欠尺寸（双或三）钻具稳定器＋随钻震击器的小钟摆刚性钻具组合、“一趟钻”钻完井理念、钻井参数全面强化、新型ＰＤＣ钻头、防塌钻井液质量控制量化标准、新技术应用及壳牌“极限执行钻井管理理念等快速、低成本作业的成功经验，对四川盆地致密气、页岩气、煤层气实现效益开发提供了可广泛推广的技术模式与管理经验。

控压钻井技术是近年来发展起来的一项新技术，其核心是控压钻井自动控制系统。在国内外控压钻井技术发展基础上，基于智能化、信息化、集成化的钻井技术发展方向，采用分散集中控制思路、四层四级控制策略，研发出一套自主知识产权的精细控压钻井系统，实现了井筒压力闭环精细控制；该控制系统具备快速响应、智 能诊断、优化决策等功能，系统集成控制软件运行稳定，界面友好，操作方便。该系统在川渝数十口井现场试验后，在冀东南堡油田进行工业应用，开启了国内自主控压钻井技术与装备工业应用的步伐，取得了显著应用效。

NP23-P2016井是南堡油田2号构造的一口开发水平井，其奥陶系储层潜山裂缝发育，存在多压力系统，常规钻井存在严重井漏、喷漏同存，难以钻达完钻井深等难点。本井应用控压钻井技术，在同一裸眼井段钻遇 多个不同压力系数的溢漏显示层，安全钻达完钻井深，大大减少了漏、喷复杂及其不良影响，取得了显著应用效果。

丛式水平井在大幅提高非常规油气开发中单井产量的同时又降低土地占用面积和建井成本，是未来非常规油气资源开发的重要手段。利用快速移动钻机进行丛式水平井开发，可在短时间内高效钻出一组丛式井，利用钻机的免拆卸高移动性，降低钻机搬安时间，从而提高整体钻井效率，降低钻完井成本，并可实现工厂化作业。 文章主要调研介绍了北美地区陆上移动钻机技术现状。

与直井钻井技术相比，在采用水平井钻井技术开发页岩气藏时页岩受力状态改变，钻井液浸泡时间增加，容易出现井壁垮塌等井下复杂。基于四川长宁—威远页岩气示范区地质、工程特点，结合页岩气藏高效开发需求，分析了页岩气藏水平井钻井作业面临的主要技术难题，研究了安全、快速钻井关键技术方法，进行了现场应 用，钻成了页岩气藏水平井，水平段长度和机械钻速都有较大提高，为水平井钻井技术在页岩气藏中的推广应用提供了良好的技术支持。

粒子冲击钻井是将２％ ～５％的钢质粒子加入到钻井液，利用粒子冲击和钻头切削齿联合破岩，从而实现高效破岩，提高钻井速度的一项钻井新技术。文章从粒子钻井公司粒子钻井钻头、粒子注入回收系统、粒子钻井技术现场试验等方面综述了该技术最新的研究进展和取得的成果。采用ＡＮＳＹＳ／ＬＳ－ＤＹＮＡ有限元软件建立了粒子冲击破岩有限元模型，研究分析了粒子冲击破岩的机理以及侵入深度随粒子直径、入射角度、入射速度、粒子材质等参数对粒子破岩效果的影响。结果表明粒子与岩石碰撞的瞬时具有极高的瞬时应力，足以超过岩石的抗压强度；粒子初速度在１００～２００ｍ／ｓ范围之间比较合适；粒子直径在１～３ｍｍ之间为宜；随着入射角度的增加，粒子侵入岩石的深度逐渐减小，入射速度的法向向量起着重要的作用；钢粒的破岩效果要优于陶粒。

   在油气资源日益紧张， 移动式钻机作业费用不断上涨的今天， 丛式井批量钻井技术的合理运用对于降低钻井成本， 开发页岩气、 致密气、 致密油等低效油气田具有重要意义。批量钻井通过充分利用离线设备， 大大降低了钻机非进尺占用时间。使用可纵横两向自由移动覆盖全井场的移动模块钻机， 以方便快速搬安， 实现高效钻加密丛式井网。同时， 批量钻井由于井眼间距较小， 在钻井及固井工艺都有一系列特殊工艺技术。

   在自转式空气锤研制过程中， 为了指导产品设计、 加工的顺利进行， 对其可能出现的失效形成进行了研究。螺旋母、 螺旋棒作为自转式空气锤的关键部件， 重点分析了其失效机理， 并归纳出四种可能存在的失效形式， 针对这四种失效形式提出了更换材料、 优化设计以及提高加工质量等改进措施； 同时文中也对活塞可能出现的失效形成进行了相应的分析。实践证明文章对自转式空气锤失效分析符合实际情况， 具有重要的指导意义。

   宝０ ０ １－ １井， 设计井深４３ ６ ９ｍ ， 目的层是长兴组。该井在钻至井深 ２０ ３ ０  ９ ８ｍ（ 须家河地层） 发现井漏有进无出。随后在堵漏、 钻井过程中又出现垮塌卡钻、 溢流的严重复杂局面。针对这种特殊的复杂情况， 通过综合分析， 采用液位探测仪监测井下液面变化， 泥浆盖帽施工工艺控制液面高度变化， 保持井筒上部泥浆帽高度和性能稳定， 从而维持井眼的稳定； 下部使用清水强钻循环携砂的方法成功钻至固井井深。从而实现安全、 快速、 低成本的钻井施工， 并总结探索出一套对付川东漏、 喷、 塌同存的钻井工艺技术。

  自转式空气锤是在传统空气锤的基础上， 利用高压气体实现钻头旋转的一种新型空气锤。它在工作时并不需要钻柱旋转， 因此可以有效克服传统空气锤的局限于打直井的不足。在垂直井段， 常规空气锤气体欠平衡钻井中的机械钻速较常规钻井液钻井提高数倍甚至数十倍。用气体螺杆配常规空气锤在气体定向井中应用未获成功， 这极大地限制了空气锤的应用， 针对这一问题而立项开展了自转式空气锤研制。文章就自转式空气锤的工作原理以及关键零部件螺旋棒和螺旋母的设计进行了分析。

    分析2005—2008年8月期间四川盆地空气锤钎头的失效形式，可知空气锤钎头的失效主要包括牙齿失效和本体失效两部分，其中牙齿失效占空气锤钎头失效的比例高达90％，钎头本体失效主要是钎头端面部分的径向磨损。开展空气锤钎头的失效机理研究，提高钎头的使用寿命，具有重要的科研意义和实用价值。

  目前气体钻井均采用出井气体直接排放的方式。如果能将气体回收，象普通钻井液一样循环使用，则可以大大减少能源消耗，降低钻井成本：同时，如果地层出气量较大，还可以进行天然气的分离与回收利用，使气体钻井的综合效益明显提高。文章针对我国目前氮气和天然气钻井中普遍存在的气体不能循环使用、导致成本过高的问题，首次完整提出了气体循环钻井系统的观点，填补了国内外空白。系统设计了气体循环钻井的工艺技术方案和工艺流程。初步现场试验结果表明，该技术简单易行，稳定可靠，应用前景广阔。对进一步降低我国气体钻井成本，加快推广气体钻井技术具有重要价值。

  密闭式钻井液循环分离系统（密闭系统）是在含硫地层实施欠平衡钻井作业所必配的装备，目前国内还无该类系统。文章介绍了国外使用的密闭系统配置方式和流程原理，明确了它们的应用范围和技术特点。在此基础上，阐述了国内开发密闭系统的必要性，并建议尽快对该系统的装备及工艺进行研究，以满足含硫地层欠平衡钻井工艺的需要。

  气体钻井技术与常规钻井相比在发现与保护储层、减少钻井工程复杂和极大地提高钻井速度等方面表现出明显优势，但是气体钻井设备投资大、占地多、运行能耗高也限制了其广泛应用的范围。而气体反循环钻井具有消除了井漏复杂、降低了对动力和钻井液的需求量，能完全回收未受污染的钻屑或连续取心、降低地层污染，以及更好、更及时地发现产层、减少地层产液对钻探工艺的影响等许多优点。气体全井反循环钻井技术在找矿系统、水井、水文地质以及大井径工程施工的钻探中广泛应用。文章介绍了国内外反循环钻井工艺及工具技术的发展现状，为该技术引进并更好地在石油工业中发挥效益提供重要参考。

  由于井内平衡、过平衡条件可以演变成欠平衡引发井口溢流和诱发井喷，因此，钻井全过程中连续观察出口管流态和定时观察循环罐液面。起下钻中连续观察出口管，记录、核准应灌钻井液量仍然是发现溢流的最为有效 的办法。有条件时，通过人工和仪表测量记录同时进行。特别是起钻灌浆的记录报表格式必须反映液面的动态变化，包含预测灌入量、实际灌入量、误差等内容，同时规定要求强制灌满见返的间隔时间。结合重庆“12．2 3”罗家16井井喷失控重大事故，收集整理了事故发生之后所能找到的有关的资料和数据进行分析推算，对该井在某些特定地质条件和井身状况下发生井喷的原因进行分析讨论。