水平井钻井技术是近年来迅速发展并日臻完善的一项钻井技术,它包括水平井优化设计、水平井井眼轨道控制、水平井钻井液与油层保护、水平井测井等一系列重要技术环节。水平井钻井主要是以提高油气产量或提高油气采收率为根本目标,相较直井能带来十分巨大的经济效益。本文基于中江-高庙子气田中浅层气藏地质条件和前期二开制开发水平井钻井技工艺技术研究,结合现场实验和实施数据开展的研究工作。通过分层位、分井段统计方式分析了该气田近几年水平井的数据,开展了多井次的井身结构、提速技术等关键钻井工艺配套技术的研究。完善了中江-高庙子气田水平井钻井技术方案,有效指导了该气田的钻井施工。本文取得的主要成果或结论如下:(1)提出了优化调整中江-高庙子水平井井身结构的标准化方案,针对不同完井层位特点,优化了套管下入程序及下入深度。减少了复杂情况,同时较大程度上控制了井壁失稳的风险,有利于降低井下复杂发生的机率。(2)提出了“斜井段/水平井一趟钻”工艺技术要点,初步形成了中江-高庙水平井“斜井段/水平井一趟钻”技术方案。通过优选钻速较快、寿命较长、稳定性较高的各开次钻头,配合螺杆复合钻进工艺技术,一趟下钻完成造斜段/水平段进尺。起到了提高机械钻速,大幅缩短钻井周期的作用,并进一步在中江-高庙区块完善推广。(3)建立了钻具组合有限元力学模型,数值模拟并分析了中江-高庙子水平井钻具组合各层段钻具应力及变形情况。根据钻具组合有限元定量结果,设计并优选了满足中江-高庙区块地质复杂性和井眼轨迹控制要求的钻具组合方案。(4)建立了气体钻井水平井钻柱有限元力学模型,该模型可以有效地模拟出中江-高庙子水平井气体钻井中钻柱各层段的轴力、应力、弯矩及变形情况。通过有限元结果分析,提出气体钻井水平井钻具组合方案,以便控制井眼轨迹。(5)提出了固井技术优化方案,包括套管居中技术、送放技术、水泥浆优化。合理确定了扶正器安放位置及方式。通过套管下入过程中钩载与摩阻的变化确定了送放方式和配重并优选了水泥添加剂,设计出了综合性能良好的高密度水泥浆体系。(6)整合了中江-高庙子气田水平井各项主要钻井工艺技术优化方案,形成了一套关于中江-高庙子气田水平井钻井工艺技术系统的推荐方案,对该区块整体工艺技术进步、效益提升起到一定指导作用。