塔河油田沙3区块水平井钻井技术

通过对塔河油田沙3区块已完成的5口水平井的总结分析,认为该区块水平井钻井过程中存在地层可钻性差、地温梯度高、造斜点浅、PDC钻头复合钻进时增斜规律性不强等技术难题,从井身结构优化、钻井液优选、应用"PDC钻头 螺杆"钻进等方面介绍了5口水平井钻井所采取的主要技术措施,并给出了相应的钻具组合、钻井液维护处理及工程技术措施,指出应加强钻具造斜性能的统计分析及PDC钻头的应用,进一步优化井身剖面,优化技术措施,以提高机械钻速,缩短钻井周期,从而提高该区块水平井钻井的综合经济效益。     

沙特B区块高效破岩钻井技术

沙特B区块为典型的高温高压低孔低渗砂岩储层,平均机械钻速2.25 m/h,平均钻井周期250 d。为了提高机械钻速,缩短钻井周期,进行了沙特B区块高效破岩技术研究与应用。根据建立的沙特B区块岩石可钻性剖面,以岩石可钻性为基础,不同类型钻头的现场实钻效果为依据,与钻头厂家共同研究优选出了该区块不同地层的钻头推荐方案;参照沙特B区块地层的可钻性,根据螺杆钻具和涡轮钻具工作特征参数,优选出了适用于该区块的螺杆钻具和涡轮钻具。现场应用表明,沙特B区块采用优选出的钻头推荐方案“螺杆钻具+PDC钻头”和“涡轮钻具+孕镶金刚石钻头”复合钻井方式可以实现高效破岩,使该区块平均机械钻速提高46.8%,钻井周期缩短23.3%。      

长庆气田钻井施工中的问题及对策

根据长庆气田钻井施工中存在的问题,归纳出了施工中经常出现的一些技术难点,如漏失严重,钻具易刺、断,钻头断齿等。在认真分析该区块各个层位的地层和岩性特点基础上,针对这些难点提出了相应的解决办法,包括钻头选型,转速和钻压值的确定,低固相、无固相钻井液的应用,钻具管理,钻遇漏层时采取的相应措施等,并对今后在该区的钻井工作提出了建议。     

元坝区块陆相井钻井关键技术探析

以元陆10井为例对元坝区块陆相井钻井的关键技术进行了探析。该井在钻进中先后使用了空气锤钻井技术、PDC钻头+螺杆钻具复合钻井技术、进口PDC钻头+扭力冲击器钻井技术及孕镶金刚石钻头+高速涡轮复合钻井技术,有效克服了陆相地层岩性复杂、机械钻速低及易斜易漏等难题。其中进口PDC钻头+扭力冲击器钻井技术应用效果较好,平均机械钻速是常规钻井牙轮钻头的4.68倍,平均单只钻头进尺是常规钻井牙轮钻头的9.7倍。建议使用无固相钻井液体系,并在珍珠冲段之前结束使用扭力冲击器。     

AP油田延续钻井施工技术研究与分析

本文对厄瓜多尔东部AP油田延续的四口总包井施工中地层岩性、钻具组合、钻头选型、钻井液性能进行了综合分析,提出了适合该区块的钻具组合,给出了合理的钻头选型,对钻井液体系和钻井液性能进行了研究,提出了相应的工艺措施,达到了提高机械钻速,缩短钻井周期的目的。     

PDC钻头与动力钻具的优化匹配和钻进特性研究

动力钻具配合PDC钻头钻井，可以大大地提高机械钻速、降低成本、缩短钻井周期。螺杆钻具的高转速可以为PDC钻头提高切削速度提供井下动力保障。在动力钻具与PDC钻头配合钻井时，首先选择配合较好的动力钻具和PDC钻头．然后根据其性能和要求选择合适的地层。文章从金刚石钻头破岩的机械和水力参数出发．分析了金刚石钻头与动力钻具的优化匹配问题。     

优快钻井技术与应用

针对鄂尔多斯盆地的钻井施工难度,通过对地层岩性特点进行分析,并结合现场试验,从钻头的选型、钻井参数的优化、钻井液性能指标确定及钻具防失效的研究,开发出适合该区块地层特点的优快钻井技术。现场实施应用后,钻井速度大幅度提高,效果很好。     

墨西哥EPC区块优快钻井技术

墨西哥EPC区块在开发中后期,为节约成本,所有生产井均设计为小井眼中短半径水平井,采用氮气欠平衡钻井技术。该区块定向施工中存在造斜点浅、造斜率高、水平段较长等技术难点。现有的动力钻具在高造斜率情况下无法进行复合钻进,造成频繁起下钻更换钻具,钻井周期延长。为此,研制了可进行大角度复合钻进的动力钻具。目的层段采用充氮气欠平衡钻进,无法采用常规随钻测量仪器进行随钻测量,选用了不受钻井介质影响的电磁波无线随钻测量仪。采用大角度可复合钻进的动力钻具和电磁波无线随钻测量仪,通过优选钻头和优化钻井液性能,再配合合理的工程技术措施,形成了适用于EPC区块的优快钻井技术。现场应用表明,该优快钻井技术实现了从造斜到完钻一趟钻完成的目标,解决了频繁起下钻的问题,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,降低了钻井成本。      

优快钻井配套技术在苏里格气田中的应用

针对苏里格气田施工中存在钻井速度低、钻具失效、易坍塌及井漏等一系列技术难题,进行了＂钻头与钻井参数优选应用、防斜打直技术、钻井液体系的优选与应用、钻具失效的预防与钻具失效后的处理、防漏堵漏技术的应用＂等优快钻井技术的现场实施工作,优质高效完成了钻井施工任务。其中,通过优选钻头、优化钻具结构、优选钻进参数来提高钻井速度,实现了二开单只钻头钻完设计井深的目标;通过优化钻井液配方,达到单只钻头长井段钻进,有效缩短了起下钻时间,提高了纯钻时效;通过采用钻具失效预防与处理措施,较好解决了钻具失效问题,减少了钻井风险。     

偏轴钻具在窿9井轨迹控制中的应用分析

针对偏轴钻具在窿9井中的轨迹控制问题,采用非线性动力学分析方法,综合考虑钻具与井壁的不确定性边界条件、井底对钻头的反向激励、钻柱的屈曲等力学要素,建立了偏轴钻具组合的动力学模型,对模型进行了求解,获得了钻头运动轨迹。计算结果表明,原有钻井参数下,偏轴钻具组合的钻头多在第四象限运动,使切削该方位井底岩石的力度加大,即钻头将朝向该方向偏斜,从而使井斜增加;调整钻井参数后,显著提高了偏轴钻具的防斜能力,也提高了钻头运动的平稳性。     

吐哈盆地柯柯亚区块侏罗系钻探中的钻头选型

吐哈盆地柯柯亚构造地层主要为砾岩和泥岩、砂岩混层,岩性致密、耐研磨、可钻性低,导致机械钻速较慢,钻井效率不高。用地层可钻性剖面法,结合主成分分析法和数理统计学方法,最终选取最优的钻头类型。实践证明,在吐哈油田运用上述综合方法优选出的牙轮钻头和PDC钻头能切实提高机械钻速,减少复杂事故的发生,从而缩短了钻井周期,节省了钻井成本,对该地区邻近区块的钻头选型具有一定的指导意义。     

复合钻井技术在川东北地区的应用

复合钻井作为海相地层提高钻井速度的有效手段之一，已在川东北地区逐步推广应用，但从前期应用来看，在各区块应用的总体效果参差不齐，尤其是在提速的同时，井身质量不能得到有效保障。针对以上难题，为保证井身质量，提出了一套从井眼尺寸相匹配的螺杆选型、典型的复合钻井钻具组合优化，以及复合钻井的技术方案。试验表明：所提出的复合钻井技术方案在提高机械钻速的同时，能有效地控制井身轨迹，具有较高的实用价值和推广应用价值。建议在钻井工程设计中推广应用复合钻井技术，将PDC钻头、螺杆钻具和MWD的费用列入钻井成本。在上部陆相地层（侏罗系上沙溪庙组-三叠系须家河组底）开展与之相适应的PDC钻头或高性能的三牙轮钻头进行复合钻井试验，探索出具体的经济适用井段，进一步挖掘复合钻井技术在川东北地区的钻井潜力。     

XC—82型液力旋冲钻具和配套钻头研制及应用

大庆油田山地的岩性一般是青石板、砾石，在泥土和细沙中所用的三翼刮刀钻头在山地钻炮眼时很容易损坏，且机械钻速大大降低了。针对这一问题，大庆物探公司研制出XC-82型液力旋冲钻具及配套钻头。这是一种将钻井液能量转化成对钻头的高频机械冲击能量，来实现破岩的一种钻井工具，具有冲击力大、频率较高、机械钻速比牙轮钻头高的特点，且结构简单，组装方便，操作简单，经室内及现场试验效果良好。     

塔里木泛哈拉哈塘地区扭力冲击钻井技术

针对塔里木泛哈拉哈塘地区油气藏埋藏深,二开裸眼段长,深部地层研磨性强,软硬交错,钻头吃入地层效果差,PDC钻头失效快,钻井机械钻速以及中标费用低等特点和难点,引进扭力冲击钻井技术,力求通过高效破岩技术提高机械钻速、降低成本。2012—2015年进行了36口井试验与应用,结果表明,试验与应用井段平均机械钻速达到5.74 m/h,是转盘钻井技术的2倍以上,是复合钻井技术的1倍以上,平均单井缩短钻井周期25.87 d,提速效果和经济效益显著,为塔里木台盆区深井、超深井钻井提速降本提供技术支持。     

大庆海拉尔油田钻井提速难点与对策

大庆海拉尔油田地层倾角大、断层多、研磨性强、可钻性差,存在钻井速度低、防斜打快矛盾突出、钻井周期长等问题,严重影响了海拉尔油田勘探开发进程。为了提高海拉尔油田钻井速度,缩短钻井周期,针对海拉尔地区的地质特征,开展了提速配套技术攻关。通过统计海拉尔油田已钻井资料和分析地层的特殊地质特征,找出了影响该油田钻井速度提高的主要因素,在井身结构优化设计、优选钻头、强化钻进参数、采用复合钻井技术、应用垂直钻井工具等方面进行了深入分析和研究,制定了合理的技术措施,并进行了现场试验,钻井速度提高26%以上,钻井周期缩短23%以上。这表明海拉尔油田钻井提速配套工艺技术对于该油田的高效开发具有重要意义,但还需加强高效钻头和高性能动力钻具的研制与引进,以及钻井新技术的应用,以进一步提高钻井速度。      

基于油基钻井液提高钻速的原理与方法

结合通用钻速方程和油基钻井液的特点,分析了油基钻井液对钻速正反两方面的影响,指出了影响机械钻速的主要因素是地层岩石特性,其次是井型和钻井液性能.提高机械钻速的主要途径包括钻头的合理选型、钻进技术参数的合理优化,以及钻井液配方与性能优化.通过调整钻井液配方与性能,使其能够有效清洁钻头、改变井底岩石的润湿性、大幅度提高钻井液的极压润滑性;向钻井液中加入中性润湿剂改变微裂隙表面润湿性;加入抗高温的油溶性高分子增黏提切剂代替有机土、氧化沥青等胶体颗粒,以便降低微米、亚微米颗粒含量,提高剪切稀释性和携岩效率,从而提高机械钻速.     

复合冲击破岩钻井新技术提速机理研究

为了解决PDC钻头钻遇硬地层时出现的机械钻速低、钻头粘滑振动失效快等问题,提出了PDC钻头复合冲击钻井破岩新技术,并对该技术的提速机理进行了研究。根据建立的PDC钻头受单向轴向冲击及复合冲击时的扭转振动模型,对PDC钻头的运动规律进行了分析,并利用ABAQUS软件对岩石受单向轴向冲击及复合冲击时所受的剪切力进行了模拟。模拟结果表明,PDC钻头受单向轴向冲击时切削齿的切削深度会增加,但是会造成PDC钻头扭转振动;复合冲击大大提高了PDC钻头对岩石的剪切作用,降低了岩石的阻抗扭矩,从而抑制了PDC钻头受单向轴向冲击所产生的扭转振动。研究表明,PDC钻头复合冲击钻井破岩新技术能够增加切削齿的切削深度并抑制扭转振动,提高硬地层的机械钻速。      

塔里木山前井涡轮配合孕镶金刚石钻头钻井提速技术

塔里木盆地山前井是塔里木油田油气勘探开发的重要区域之一。针对山前井地层研磨性强、可钻性级值高,单只钻头进尺低,钻头消耗量大,机械钻速低,钻井成本高等问题,引进涡轮配合孕镶金刚石钻头钻井技术。2 口山前井钻进实验数据表明:博孜102 井配套工具进尺704 m,纯钻时间407.5 h,平均机械钻速1.73 m/h;克深2-1-14 井配套工具进尺146.8 m,纯钻71.75 h,平均机械钻速2.05 m/h。两组配套工具与邻井同层PDC 钻头、牙轮钻头对比,钻井速度提高了2~4 倍,单只钻头平均进尺提高了3~10 倍,平均纯钻时间提高了1.7~2.5 倍。工具实验结果表明,涡轮配合孕镶金刚钻头钻井技术在塔里木山前井具有较好的提速效果,可为塔里木山前井钻井提速提供技术支持。     

定向井PDC钻头在中原油田的应用

根据中原油田的地层特点和钻井工程的需要设计的定向井ＰＤＣ钻头，具有进尺多，钻速高、井径规则的特点，本文叙述了该ＰＤＣ钻头的设计和使用方法及效果。     

气体钻井井斜控制技术与应用

川渝地区的深探井,由于初次开钻井眼尺寸大,地层复杂,钻井机械钻速极低,不仅钻井周期长且极易发生断钻具、恶性井漏等井下复杂事故。如何提高钻井速度一直是该区钻井工作的一道难题。为此,总结了近几年来气体钻井的现场实践经验,结果发现：①采用气体钻井技术能够显著地提高钻井速度,钻井机械钻速可以提高3～15倍;②采用常规的牙轮钻头钻井容易发生井斜,虽然采用恰当的钻井参数能有效地控制井斜,但增加了气体钻井的难度,而且钻井速度会明显降低;③采用空气锤不仅能够保证良好的井身质量,而且能保持较高的机械钻速。通过几口井的试验研究已形成了有效地控制井斜的工艺技术和方法,大大提高了钻井效率,节约了钻井成本。