龙深1井防斜打快钻井技术

中石化重点井--龙深一井二开钻遇地层属山前构造逆推覆体地层,地质构造十分复杂,地层倾角高达25°～35°,钻进时采用常规的防斜(塔式,钟摆)钻具组合不能有效控制井斜,为保证井身质量,只能采取轻压吊打的方式钻进,钻进中施加钻压仅为40kN,使得机械钻速非常缓慢,钻井周期过长(φ)444.5mm井眼1180m的钻井周期长达99d),钻井成本居高不下,为解决大钻压井斜与轻压吊打钻速慢的矛盾,中石化在本井试验应用预弯曲动力钻具及贝克休斯公司VertiTRak垂直钻井系统,收到了良好的效果.     

旋转导向系统POWER-V钻井技术应用简介

在山前高陡构造等复杂地层垂直钻井工程中,由于地层自然造斜效应的影响,井斜问题十分严重,成为长期以来制约山前高陡构造等易斜地层油气资源勘探开发进程的一大技术瓶颈,也是自旋转钻井应用于石油工业以来的百年技术难题之一.为了适应复杂地质条件下深井垂直钻井防斜打快的市场需求,斯伦贝谢公司推出了旋转导向系统Power-V,使得钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能,可以在一定井深和井眼尺寸范围内有效控制井斜变化,并达到比较理想的机械速度.POWER-V工具是实现山前高陡构造地层防斜打直和快速钻井的有效技术之一.     

国产自动垂直钻井系统在鸭K1-1H井的试验应用

玉门油田鸭K区块第三系地层,自然方位稳定,地层倾角大,地层易斜,用常规钻井方式即使轻压吊打也满足不了井身质量控制要求。在对比国产和国外自动垂直钻井系统基础上,在鸭K1-1H试验应用国产自动垂直钻井系统工具,井斜控制在1.1°以内,释放了钻压,同比邻井机速提高71%。该井的成功试验,为区块防斜打快找到新的技术手段,也为国产自动垂直钻井系统实现工业化打下了坚实的基础。     

龙深1井使用VTK工具的钻井液技术

龙深1井二开钻遇地层为须三推覆体,地层倾角较大,极易发生井斜,井眼尺寸大,裸眼井段长,钻井液密度低,环空返速低(0.37m/s),这对钻井液的携砂性能和井眼的清洁问题提出了较高的要求,特别是在使用美国贝克休斯的垂直钻井系统VTK工具,钻进时机械钻速较高,进尺较快,钻井液的携砂性能尤为突出.为了配合VTK工具,钻井液上采取了相应的处理措施,从而确保了该井二开的顺利结束.     

Drilog与Welleader系统的应用研究

自主研发的Drilog随钻测井系统由随钻测量仪、工程参数测量仪及随钻电阻率伽马一体化测井仪组成;自主研发的Welleader旋转导向钻井系统由涡轮发电机短节、有线柔性短节、以及导向短节组成。2个系统配合用于勘探开发中,对提高钻遇率有重要作用。介绍了2套系统组合在某油田X井8.5英寸井段的使用过程,通过实时数据研究,分析了轨迹控制、动态轨迹测量、导向工具时效、随钻测井质量等应用效果。统计结果显示系统的钻进效率高,测量数据准确,证明了2套系统在定向井作业中的测井质量优良,实时地质导向效果良好。本次高难度作业为2套系统推广积累了应用经验。     

套管内磁导向技术应用

常规SAGD轨迹控制在I井造斜段时,随钻测量仪器受到P井管柱产生的磁场干扰,导致I井着陆时姿态与P井姿态有一定差异。为提高I井入靶着陆时与P井轨迹的一致性,提出I井轨迹造斜控制过程中引入套管内磁导向技术,即在I井钻进至井斜60°左右时采用磁导向系统,指导I井按照P井轨迹钻进。采用套管内磁导向技术引导SAGD水平井着陆时的井斜角、方位角、狗腿度、平面偏差及垂向偏差等数据对比均优于常规SAGD水平井。套管内磁导向技术可有效提升两井眼轨迹着陆时姿态的一致性,减少I井水平段轨迹的调整井段,提高轨迹控制精度和工作效率,在SAGD轨迹控制中可推广应用。     

垂钻提速工具的设计与试验分析

海拉尔、方正地区普遍存在地层倾角大、井斜严重等问题,一般都采用轻压吊打或引进国外垂直钻井系统等方式纠斜,为了降低钻井成本,设计了两种机械式垂钻提速工具,经多次试验验证,这两种方式均能实现井斜方位识别、井斜角度判断和纠斜等原理动作,通过对各自工具的优缺点总结分析,为易斜区块提速工具的设计优化起到指导作用。     

导向涡轮轨迹控制技术及影响因素

水平井钻井已成为新疆玛湖区域提高采收率的常态,旋转导向钻井系统造斜段专打、水平段使用大功率螺杆配合高效PDC钻头钻进相关技术应用业已成熟。然而,伴随着深层二叠系风城组勘探进展和取得的重要突破,首次应用旋转导向钻井系统钻水平井遇到了新难题,主要表现在钻头选型难度大,导致钻井施工效率低。针对高抗压强度、研磨性较强的致密白云质储层水平井钻井难题,提出并组织实施高速导向涡轮配孕镶金刚石钻头钻水平井,结合MY1H水平井现场钻井实际,分析了导向涡轮钻具关键结构参数、钻进参数对轨迹控制的影响规律。计算结果表明,导向涡轮扶正器间距、近钻头以及钻具扶正器的直径、涡轮弯角度数、钻头各向异性指数、钻压等参数对复合钻进稳斜效果影响较大。根据计算结果和轨迹控制现场表现,适时调整了涡轮钻具结构参数以及钻具扶正器尺寸。MY1H导向涡轮配孕镶金刚石钻头钻水平井取得了较好效果,机械钻速以及趟钻进尺大幅度提高,施工效率明显提升,对该区域及相似地质条件水平井钻井具有重要的借鉴意义。     

单钟摆钻具组合受高钻压作用的力学特性分析

过去对单钟摆钻具组合的研究主要集中在吊打纠斜方面,然而在实践中这种钻具组合在非易斜地区当井斜较小时可以加大钻压钻进而不会增加井斜,对此现象进行研究,揭示了其控制井斜的机理.研究表明:在小井斜条件下单钟摆钻具组合采用高钻压钻进,钻头和稳定器之间钻铤弯曲程度较小,钻具组合弯曲对井斜的影响不大,甚至可能出现钻柱向井斜反方向弯曲的现象,使其变成纠斜钻具组合;单钟摆钻具组合在高钻压下应力处于一个较低的水平,在安全使用的范围内.     

非旋转护箍在腰青33-2HF井水平段小井眼应用

水平井钻井的最大难题是如何降低钻井摩阻。目前降低摩阻的工具主要有轴承短节、低扭矩钻杆、DSTR短节、振荡减阻器等,而对非旋转钻杆护箍降低摩阻作用的研究较少。与非旋转钻杆护箍相比,其它各种工具均具有一定局限性,主要表现在接头和短节使用太多会降低钻具安全性,容易形成键槽等。腰青33-2HF井水平段钻进时采用非旋转钻杆护箍,大大降低了钻具与井眼的摩阻,使钻速提高了40.40%,钻井周期缩短57.79%,为水平井钻井提供了很好的借鉴。     

Power Drive Xceed指向式旋转导向系统在渤海某油田的应用

通过对Power Drive Xceed指向式旋转导向钻具外部结构、内部组成以及工作原理的简要说明,对该钻具和泥浆马达钻具在安全性、时效性2方面进行了对比。最后通过Power Drive Xceed指向式旋转导向钻具在渤海某油田的应用,进行了其与泥浆马达钻具在轨迹控制、机械钻速以及近钻头连续井斜方位的对比分析,给出了渤海在水平井常用的泥浆马达钻具和Power Drive Xceed指向式旋转导向钻具的使用模式,为其它地区使用该工具提供了参考经验。     

Power Drive Xceed指向式旋转导向钻井系统在张海29-36L井的应用

埕海2-2人工岛是大港油田为实现海油陆采而建设的人工岛,因受地面条件和地质靶点制约,主要采用大斜度井、大位移井、水平井等复杂井型进行开发。张海29-36L井是部署在埕海2-2人工岛的一口三开大位移定向井,本井最大水平位移1764.51m,最大井斜76.16°,为有效克服三开滑动钻井产生的频繁托压、粘卡现象。应用了斯伦贝谢公司的power drive xceed指向式旋转导向钻井系统,其工作原理是在钻具旋转状态下实现定向作业,应用旋转钻进方式代替滑动钻进方式,显著地减小了钻柱与井壁之间摩阻/扭矩。张海29-36L井应用结果表明,应用旋转导向钻井系统井段比未使用该工具的井段机械钻速提高了71%,取得了非常显著的提速效果;旋转导向钻井系统在张海29-36L井成功应用实例为探索大位移井钻井提速提供了有益的参考。     

套管开窗侧钻技术在贵州地热钻井中的应用

普安县江西坡地热井在钻进到井深907.91m时遇到了卡钻事故,解卡失败后,进行倒扣处理,剩余75.53m"落鱼"无法取出,"鱼头"位置井深832.38m。为绕开"鱼头"位置继续钻进,必须进行开窗侧钻。在已经下套管固井的情况下,选用了DXQ210/H型导斜器作为导斜工具,使用KCXZ216型铣锥作为磨铣开窗工具,进行了套管内侧钻开窗作业。在分析事故概况的基础上,介绍了导斜器的工作原理和套管内开窗侧钻的技术方案,总结了施工作业中的注意事项,最终侧钻成功并顺利钻进到2364.56m完钻。     

四川地区防斜打直新技术的运用

介绍了国内外比较先进的防斜打快技术和深井大尺寸钻柱研究,通过这些方法来提高钻井速度。防斜打快技术部分分析了井斜的原因,通过简单分析国内外的防斜打直技术,看到了目前的打快技术的发展趋势。分析结果表明防斜技术在目前钻井工业的实用价值,当前主要采用的国外新技术如:AutoTrak旋转闭环钻井系统、PowerV垂直钻井技术,国内的新技术主要是:钟摆钻具组合防斜技术、满眼打直技术、冲击钻井技术等。     

防斜打快钻井技术在龙深一井的应用

龙深一井是中石化西南分公司部署在川西龙门山构造带的一口重点超深井,设计井深7297m,区域上地质构造十分复杂,该井二开钻遇T3X3逆掩推覆体地层,地层倾角在2°～85°之间频繁交错变化,且断层发育.施工过程中常规的防斜(塔式,钟摆)钻具组合不能有效控制井斜,为保证井身质量,只能采取轻压吊打的方式钻进.钻进中施加钻压仅为40kN,导致机械效率非常低,钻井周期过长,钻井成本居高不下.为解决提高钻压与有效井斜控制的矛盾,试验应用了预弯曲动力钻具及贝克休斯公司VertiTRak垂直钻井系统,收到了良好的效果.     

多工艺钻进技术在垂直充填钻孔中的应用

在本溪思山岭铁矿垂直充填钻孔施工过程中,由于地层岩石致密、岩石可钻性低、研磨性高、破碎困难,如使用常规牙轮普钻钻进工艺不仅机械转速低,钻头寿命短,而且还无法保障充填钻孔的井身轨迹和质量,从而影响充填管下放及安装。文章介绍了思山岭铁矿垂直充填钻孔的钻进技术,采用空气潜孔锤钻进、常规牙轮正循环回转钻进和牙轮复合钻进配合HLMWD无线随钻测斜仪进行作业,牙轮扩孔方式完钻。通过优化钻具组合、调整钻进参数,井身轨迹得到了良好的控制,最大井斜、井底水平位移、最大全角变化率、井底闭合方位均符合井身质量要求,在确保井身轨迹相对平滑的前提下精准入巷中靶。     

大斜度井岩屑床清除工具研制与应用

大斜度井钻井过程中,在井斜较大位置形成岩屑床堆积,容易引起钻进摩阻大、循环压力高、卡钻等问题。对大位移井岩屑床的形成机理进行了研究分析,并研制一种水力和机械双作用的岩屑床清除工具,现场应用情况表明,使用工具后岩屑返出量增加47.6%,钻进摩阻降低了42.3%,岩屑床清除工具能够提高大位移井返砂效率,有效消除岩屑床形成带来的井下风险。     

深井钻进时井底钻头造斜导向系统的分析与建议

深井钻进中,随着井深的增加,钻进条件变得更为复杂,钻井效率降低,钻井质量不易保证,井斜问题更加难以控制。俄罗斯地质钻探工程中正在积极使用回转导向系统Роторные управляемые системы--РУС(Rotary Steerable System--RSS),主要是利用井底钻头的造斜作用,进行增斜、减斜和稳斜钻进,可以控制井斜的方向和强度,精度很高(±0.1°),井深可达13 km,回次长度可以达到1000 m,对于我国深井,特别是地质超深井钻进具有一定参考价值。     

定向钻进技术的发展与应用

定向钻进技术已有近百年的历史,随着的资源钻采井孔深度的不断增加,近几年该技术发展很快。讨论定向钻进技术包括基本内涵与最新拓展,对于更好的理解与推广应用这项技术具有重要意义。论文讨论了定向钻进的定义,概述了钻孔设计、测斜技术、测斜数据计算、测斜数据传输,特别是纠斜新技术的发展如自动垂直与自动导向钻进新技术等。简要介绍了目前定向钻进技术的应用领域与钻孔类型。提出了适用于深部地质钻探的定向钻进全孔轨迹主动控制的概念与实施措施。     

方正地区防斜打快技术研究与应用

针对方正地区地层倾角大、自然造斜率高、钻井速度慢、钻进周期长等特点,绘制井斜高发区域及层位,明确最易发生井斜地层为宝一段与新乌组,通过优选防斜、纠斜钻具组合及相应的钻进参数,同时结合复合钻进和垂直钻井系统,形成一套方正地区易斜地层的防斜打快方法,对于提高钻井速度,缩短钻井周期具有重要的指导意义。