“孕镶金刚石钻头+高速螺杆”技术在川东北致密地层应用及效果分析

川东北地区自流井珍珠冲段及须家河组地层可钻性差,研磨性强。为提高破岩效率,降低钻井成本,前期进行了多井次的孕镶金刚石钻头+螺杆的应用研究,取得一定的提速破岩效果。YB12-1H井在总结前期使用经验的基础上,选用DIG259S和NR826M两种国产孕镶金刚石钻头以及5LZ216和CLZ216两种型号国产高速螺杆,分别搭配使用进行钻头和螺杆的选型研究。应用结果表明,NR826M钻头搭配CLZ216螺杆具有较高的机械钻速和纯钻时间。该钻具组合在珍珠冲段地层,单趟进尺191.32m,纯钻时间208.75h,平均机械钻速0.92m/h,在须家河组平均机械钻速达到1.01m/h,有效地提高了该区块的纯钻时效,为元坝地区同类地层孕镶金刚石钻头和高速螺杆的选型提供了良好的借鉴经验。     

库车深部复杂砾岩地层PDC钻头优化与应用研究

库车山前克拉苏构造带地质情况复杂,康村组下部—苏维依组地层含大段砾石层,可钻性差,常规PDC钻头不适应该含砾地层。为此,在深入分析了区块含砾地层物性和区块含砾地层PDC钻头失效方式的基础上,有针对性的设计了适合于砾石层的PDC钻头。通过采用耐磨性和抗冲击性较好的φ16mm切削齿,中等布齿密度、肩部和鼻部双排齿设计,冠部形状采用浅锥和中等抛面长度设计,保证钻头具有较好的攻击性和抗冲击性。优化设计出的φ333.4mm PDC钻头在KS和DB区块进行了现场应用,直接钻穿吉迪克组含砾地层,与邻井同层段钻井数据相比,KS区块钻头单只进尺和机械钻速分别提高194.02%和182.25%,DB区块钻头单只进尺和机械钻速分别提高329.5%和216%。试验结果表明,设计的PDC钻头在该区块砾石层中使用效果良好,适合于该地层。     

异形齿PDC钻头在大港油田的现场应用

为了提高钻井速度,降低钻井作业成本,减少换钻头起下钻次数,急需解决常规PDC钻头在馆陶组地层钻井适用性差的难题。大港油田馆陶组的埋藏深度一般在1000～2000m之间,层厚为100～400m之间,其中,纯砾石层厚度达几米甚至几十米。馆陶组上、中部一般为泥岩、砂岩、含砾砂岩互层,下部为杂色砾岩,馆陶组底砾岩可钻性差,往往限制了PDC钻头的使用,PDC钻头钻遇颗粒较粗的砂砾或底砾岩就会造成复合片崩损而导致钻头报废,通常采用牙轮钻头钻穿馆陶组地层后,起钻再下入PDC钻头进行馆陶组下部井段施工,严重制约了钻井速度。针对这种情况,通过反复设计和改进,异形齿PDC钻头克服了以往PDC钻头钻馆陶组地层先期损坏现象,能一次性钻穿馆陶组地层,通过现场试验6口井,富含砾石的馆陶组地层钻穿率达到了100%,取得了良好的经济效益和社会效益。     

液动旋冲工具配套PDC钻头在中浅层应用效果分析

大情字井油田地层特殊,上部地层疏松胶结差,中部地层岩石致密硬度大,可钻性差,且泥质含量高,在钻井过程中存在机械钻速低、单趟钻进尺少、钻头泥包等问题。通过对PDC钻头切削齿数量、切削齿尺寸、刀翼数和保径长度4个主要参数计算,优选出适合液动旋冲工具的PDC钻头。在情6-##井首次配合液动旋冲工具在中浅层进行试验,取得了显著效果,比邻井单趟钻进尺提高206.1%,机械钻速提高26.2%,减少1趟起下钻。     

华北JX井Ф215.9mm井眼“一趟钻”钻井关键技术

针对华北油田JX井二开Ф215.9mm井眼钻井轨迹控制难度大、摩阻扭矩大、井眼清洁困难、地层岩性变化大、易垮塌、漏失等难题,在使用Landmark软件计算井下岩屑床分布、不同钻具组合形式下钻头侧向力的基础上,通过开展水力振荡器、井眼清洁工具应用,进行钻头优选,优化钻具组合、钻井参数,以及聚合物钻井液配合新型防塌、防漏、润滑剂等技术,实现一趟钻钻进馆陶组、东营组、沙河街组地层,进尺1883m,机械钻速达20.25m/h,事故复杂率为零,多项技术指标明显优于区块同类型井。JX井二开"一趟钻"钻井技术的成功实施,为华北油田束鹿凹陷提质高效开发提供借鉴意义,为复杂井眼轨迹、多组地层井段实施"一趟钻"钻井技术提供了经验。     

PDC钻头在S3-4H井二开井段的应用

塔河油田位于塔里木盆地北部,是中国第一个古生界海相亿吨级大油田,是西北油田分公司在塔里木盆地发现并重点开发的油田区块.主力油藏埋藏在5000m以下地层,钻遇地层多而且复杂,钻井过程中易发生钻井液漏失、井眼坍塌、卡钻等井下复杂情况和事故,开采难度大.S3-4H井是西北油田分公司在塔河油田S3井区轮台断凸轮台1号构造上布置的一口重点开发水平井,钻达井深5126m,该井接近山前构造,地质构造复杂,钻遇多套地层压力系统,上部地层存在高压水层,地层易缩径,地层坍塌应力高,易发生卡钻事故,地层倾角大,对井斜控制困难,中下部地层岩石可钻性差;该井二开井段裸眼段长,井眼大,环空岩屑携带困难,同时该区块施工井数少,可参考邻井资料少等一系列问题增加了该井钻井施工难度.本井通过前期认真调研分析地层岩性特征、地层压力系统变化规律,与生产厂家一起对钻头进行了优选,对钻井参数和泥浆性能等进行优化,取得了良好效果,极大地提高了二开井段的机械钻速,同时减少了复杂情况的发生,节约了钻井成本.     

玛18井区定向井优快钻井技术研究

针对玛18井区三叠系上部白碱滩组漏失严重、三叠系下部地层均质性差、含不等径砾岩、机械钻速低的工程技术难点,开展了玛18井区定向井优快钻井技术研究。通过优化井身结构,优化井眼轨道,优选抗研磨、抗冲击PDc钻头,开展提速工具试验,形成玛18井区优快钻井技术。该技术在26口井进行了应用,施工周期控制在15d以内,平均节约工期7d以上。现场试验表明,玛18井区定向井优快钻井技术解决了该区域地层漏失问题,三叠系机械钻速得到有效提升,实现一趟钻钻完直井段、造斜段、稳斜段。     

大庆油田齐家区块致密油水平井钻井提速技术

水平井技术是实现致密油开发的重要途径。自2013年开始,大庆油田在齐家、长垣等3个致密油区块开展了水平井井组开发先导性试验,其中齐家区块施工难度最大,针对该区块水平井水平段长、位移大的特点,及钻遇地层岩石可钻性差、三维扭方位难度大、机械钻速低、钻井周期长等主要技术难点,在分析地层特征的基础上,通过优化井身结构,井眼轨迹控制,优化三维井眼轨迹,开展个性化钻头、降摩减扭措施和配套工具的技术攻关及现场应用,初步形成了一套大庆油田齐家区块致密油水平井钻井提速技术,并取得了较好的应用效果,为大庆油田致密油长水平段水平井进一步提速及规模应用奠定了基础。     

水平井钻井技术在克拉玛依风城油田的应用

克拉玛依风城油田稠油油藏埋深浅、胶结疏松、可钻性好,设计水平井造斜点浅,造斜率高,施工难度大;着重从钻井参数、螺杆选型、钻头选择、地层因素等方面分析了软地层、大井眼、高造斜率水平井迹控制难点;另外,由于该油田水平段砂岩油层钻时快,井斜下降幅度大等特点,提出了一种简单、适用、有效的水平段轨迹控制分析方法,用于指导水平段施工作业。     

准噶尔盆地南缘阜康断裂带PDC钻头技术应用

准噶尔盆地南缘阜康断裂带具有山前高陡构造典型特征,侏罗系及三叠系地层压实程度高、硬脆性泥岩夹层多,可钻性差,PDC钻头选型和应用存在诸多技术难题。在简要描述岩性、岩石力学参数计算的基础上,分析了该区侏罗系及三叠系地层岩石抗压强度和PDC可钻性分布频率,介绍了该区米东1井和九运2井侏罗系地层PDC钻头应用情况,结合实钻重点介绍了阜康1井大段侏罗系及三叠系硬脆性泥岩层段PDC钻头选型原则、现场技术措施和PDC钻头钻进方式以及取得的效果,为南缘下组合侏罗系硬脆性地层使用PDC钻头提高钻井速度提供了技术借鉴。     

混合钻头在涪陵页岩气田的应用

涪陵页岩气田是中国第一个正式投入商业开采的海相页岩气田,历经2013年的开发评价试验阶段及2014-2015年的一期产能建设阶段,通过攻关研究与现场试验应用,创新形成了适合涪陵页岩气田勘探开发的钻完井技术系列,二期产建推进以来,由于埋深的增加、地层的不确定性,对钻井提速提效造成了巨大的阻碍,其中部分复杂层系的钻头选型显得尤为困难,主要体现在常规钻头行程钻速低、起下钻趟次多、定向困难等几个方面。通过对岩石可钻性及定向难点分析,针对平桥区块小河坝组地层研磨性强、砂泥岩交错的特点,优选了in■高研磨性混合钻头;针对二开深层大三维井定向托压严重的问题,优选了■in高效定向混合钻头;针对三开龙马溪组(含浊积砂岩)定向段高造斜率及研磨性强的特点,优选了■in硬地层定向混合钻头。截止2019年2月,3种型号混合钻头在涪陵工区累计使用200余井次,平均减少起下钻4～5趟次,缩短钻井周期6～7d。混合钻头的优选应用,为二期产建的钻井提速提效提供了技术保障,为下步页岩气田的高效开发提供了钻头选型方案。     

沙湾凹陷周缘深井钻井技术应用

沙湾凹陷西斜坡三叠系百口泉组和二叠系上乌尔禾组砂砾岩发育,部分井段发育塑性系数较高的褐色泥岩,影响了钻头选型。实钻表现出起下钻次数多、深部井段机械钻速低,影响了钻井整体技术指标。本文介绍了沙湾凹陷西斜坡钻井液技术应用,对机械钻速、钻进进尺等部分典型指标进行了描述。对影响全井技术指标的主要因素进行了分析,特别是对三叠系百口泉组或二叠系上乌尔禾组塑性系数较高的褐色泥岩地层使用PDC钻头条件下机械钻速低的问题进行了分析。针对提高褐色塑性泥岩及深部地层机械钻速提出了使用复合钻头或应用纵向冲击破岩的技术推荐。阐述的提高钻井速度的技术对该区后续深井钻井有积极意义和借鉴作用。     

红河油田地层可钻性研究与钻头优选

红河油田水平井钻头适应性差、起下钻频繁,导致机械钻速低和钻井周期长,严重制约了钻井提速提效。通过对红河油田地层岩心进行室内可钻性实验,建立了该地区岩石可钻性与声波测井相关性数学模型,从而确定了岩石可钻性级值剖面。实验及计算结果表明,红河油田地层可钻性级别为3~6级,上部属于软地层,下部属于中硬地层。基于地层可钻性优选了PDC钻头,经现场试验与应用,平均单只钻头进尺、机械钻速大幅提高,大大缩短了钻井周期,达到了水平井钻井提速提效的目的。     

P1-平2井施工实践与认识

介绍了P1-平2井施工情况,分析了施工难点和技术对策,总结了施工中的成功做法与相关经验,对扶余油层致密油水平井开发具有一定的借鉴意义。本井为三维水平井,摩阻、扭矩大,增加了施工难度;水平段油层发育不稳定,地层垂深,油层走向变化大,实钻轨迹调整频繁;本井水平段泉头组泥岩地层坚硬,可钻性极差,机械钻速较低。本井应用旋转导向钻井系统随钻跟踪,提高了砂岩钻遇率,清砂钻杆和低固相氯化钾盐水钻井液体系在本井得到成功应用。     

龙凤山凝析气藏钻完井难点分析及技术对策

龙凤山气田上部地层易坍塌,下部地层裂缝发育易漏失,同时砾岩、砂岩、火山岩地层发育,抗压强度高、研磨性强、可钻性差,钻完井过程中主要问题是"上塌下漏"。通过优化井身结构、动态堵漏,解决"上塌下漏"问题,优选高效钻头和破岩工具提高机械钻速,定向井平均机械钻速由4.45m/h提高到9.52m/h,钻井周期由107.17d缩短到38.03d;水平井平均机械钻速由5.48m/h提高到6.58m/h,钻井周期由72.46d缩短到55.21d,整体指标大幅提升。     

“一趟钻”技术在煤层气L型水平井的应用

“一趟钻”技术是实现安全快速钻完井、降本增效的重要途径。柳林煤层气钻井中采用“一趟钻”技术,钻井效率和经济效益明显提高,对已完工的7口L型水平井分析研究表明：合理配置钻探设备、选用适合该地层特征的PDC钻头、实时优化钻井液体系是实现“一趟钻”的基本保证,技术先进、性能良好、持续稳定的定向仪器、优化井眼轨迹及精准地质导向是关键技术,长寿命螺杆、近钻头旋转导向等新技术的应用,必将助力“一趟钻”技术在该地区的普遍实施。     

旋冲钻井技术在内蒙古意1井的应用

为了提高内蒙古意1井3000 m以深下部井段机械钻速,采用了射流冲击器旋冲钻井提速技术。根据地层岩性特点,通过冲击器台架性能测试,优选出了冲击器的冲击功及冲击频率,确定了旋冲钻井参数。射流冲击器配合牙轮钻头应用井段为3675~3817 m,通过合理确定水力参数及冲击器的性能参数,取得了预期的提速效果,达到了提速增效的目的。冲击器纯钻共计185 h,总进尺142 m,采用旋冲钻井技术,在相同地层及钻头条件下,旋冲钻井2趟钻进进尺较以前转盘钻进4趟钻进进尺多10 m,提高机械钻速达42%,为白音查干区块钻井提供了一项新的技术手段。     

沙湾凹陷西斜坡砂砾岩地层井壁失稳机理及复杂处理

沙湾凹陷西斜坡三叠系百口泉组和二叠系上乌尔禾组砂砾岩发育,部分井段孔隙度高、岩石密度低,胶结强度弱,岩石可钻性相对较好。实钻表现出井径扩大率大、井壁易失稳造成钻井复杂。对沙湾凹陷西斜坡三叠系百口泉组和二叠系上乌尔禾组易垮塌井段主要岩性特征、岩石密度及中子孔隙度分布、纵向孔隙压力变化趋势等地层客观因素方面进行了描述。围绕钻井井筒波动压力特别是瞬时停泵产生的波动压力、以及钻井各工况条件下钻具等其它因素对井壁的干扰等方面,对井壁失稳进行了分析。阐述的晚停泵、缓停泵对该区预防井下复杂有积极意义,并对其它区域同类型地层钻井复杂类型判断及处理具有借鉴作用。     

元坝区块提高钻井速度技术方案探析

在总结分析前期钻井经验的基础上,从地质因素、钻井复杂情况、岩石可钻性、地层温度、钻井液密度、井身结构等方面分析了目前影响元坝区块深井钻井速度提高的因素。指出井身结构层次有限,不能完全有效封隔不同压力体系的地层以及须家河组地层可钻性差、埋深较深、段长,不能利用空气钻进行钻进是影响机械钻速的2个最重要原因。提出了气体钻井方案、钻头选型方案、进口动力钻具配合高效钻头钻须家河地层方案,以及采用特种井眼尺寸井身结构方案,为元坝区块深井钻井提供技术支持。     

微芯钻头在南堡3-82井的应用探索

冀东油田南堡3-82井是部署在南堡3号构造的一口重点风险探井,目的层为寒武系地层,该地层地质资料少,地层硬度高、可钻性差,常规取芯钻头机械钻速低、取芯工艺复杂,而常规PDC钻头虽然破岩效果高,但产生的岩屑不利于地质录井的要求,不利于探井对地质资料的要求,钻头优选较困难。前期邻井实钻数据表明,该井段单只钻头进尺少,机械钻速低。微芯钻头具有常规PDC钻头机械钻速高的特点,同时产生的微小岩芯又能满足地质取芯的要求,本井通过使用微芯钻头,初步达到了设计目标,为该区寒武系地层的提速开创了新思路。对微芯钻头的指标进行了对比分析,同时也对使用中出现的问题进行剖析,提出了对该类型钻头的改进意见和现场使用注意事项的建议。