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煤层气属于清洁能源,是我国未来能源发展的重要支撑。六盘水煤田作为我国煤层气勘探和试验开发的三大重点目标区之一,其煤层气开发多采用丛式井方式,平均每个井台部署4~7口二维定向井。但该地区喀斯特地貌普遍发育,极易出现漏失,给钻井作业带来很大挑战,具体表现在三个方面:表层富含溶洞且常伴有出水,常规水基钻井液钻井面临溶洞性漏失问题,空气潜孔锤钻进面临井斜难以控制和卡钻风险;中部飞仙关组地层裂隙发育,经常出现钻井液失返性漏失,堵漏成功率低;漏失地层滑动定向钻进难度大,且漏失与定向相互影响。本文在借鉴前人研究成果的基础上,采用理论分析、数值模拟、经验总结和现场试验相结合的方法,研究了浅表层空气潜孔锤钻井井斜和卡钻预防,飞仙关组钻井液失返性漏失治理以及漏失地层定向钻进工艺,主要内容如下:通过满眼钻具和钟摆钻具的对比分析,选择并进行双稳定器钟摆钻具组合的设计;通过下入缠有海带的长孔口导管封隔出水地层,解决空气钻泥包卡钻问题;将上部扶正器改成倒划眼装置,解决砂桥卡钻问题;采用ANSYS Fluent有限元软件,对空气钻井的最优流速进行数值模拟,并据此计算出最优注气量。分析飞仙关组地层失返性漏失的机理,利用立管压力变化趋势线判定漏层位置、压力和裂缝张开度。设计了堵漏材料配方,通过现场试验,提出干拌桥塞剂、加聚丙烯纤维以及优化光钻杆下入深度的方法,对“桥塞憋压+注水泥”的堵漏工艺进行了改进。分析滑动定向钻进与漏失之间的影响关系,认为减少滑动定向钻进的占比,提高定向钻进效率,尽快钻穿漏层,为钻井的优先方向。提出尽可能采用复合钻进,快速调整井斜角或方位角,以及提高动力钻具反扭角参考值准确度的方法,对漏失地层定向钻进工艺进行优化,并对钻井数据进行分析,总结了该工艺条件下的轨迹变化趋势。通过1个丛式井井台的6口定向井进行现场应用,复杂漏失地层顺利完钻,取得了较好的效果,提高了钻进效率,将煤层气丛式井单口井的平均建井周期减少6天。该工艺为今后六盘水煤田及类似地层煤层气开发定向钻井工程,提供理论支撑和现场应用经验。