浅谈吴起区块长7水平井施工提速

水平井二开使用216mm钻头不能满足高增斜率要求,滑动过多,今年优化井身结构,改用206mm钻头和1.5度扶正器210mm螺杆,既要满足直井段的防斜防碰要求,又要满足斜井段造斜、增斜要求,增斜率要求满足设计要求。优化井身结构,实行二开三趟钻模式,直井段在控制好井斜的情况下,合理使用四合一钻具特性,强化技术参数,实行快速钻进,斜井根据靶前距和偏移距要求进行施工,提前进行好井眼轨迹设计,定向施工及时调整技术参数,提高增斜效率,水平段根据设计要求,精细化调整轨迹,达到快速钻进的目的。     

巴拉斯钻头运用于同福4井

文中祥细介绍了同福4井使用巴拉斯钻头情况。同福4井地层倾角10度,打直井困难,用三牙轮钻头携钟摆钻具钻进,井斜达9°,且速度缓慢。从井深1858.51m用巴拉斯钻头带钟摆钻具钻进,到井深2094.42m,井斜从9°降到6°30′,钻到2876.30米,井斜从6°30′降到3°,稳斜钻过了造斜地层,并提高了钻速,取得了一定经济效益。     

PDC钻头在普光10井空气钻井中的应用

长期以来人们一直认为,在气体钻井中PDC钻头机械钻速没有牙轮钻头高,而且气体散热能力差,易损坏PDC钻头的复合片而使钻头早期失效,因此,在气体钻井中绝大多数使用牙轮钻头。在普光10井空气钻井中应用PDC钻头,主要目的是验证PDC钻头的适应性,并探索在高陡构造、岩石可钻性差的地层控制井斜和提高钻井效率的方法。在该井空气钻井施工中,利用PDC钻头加较低的钻压便可获得较高机械钻速,配套应用塔式防斜钻具,达到了有效控制井斜和提高钻井效率的目的,最大井斜2.59°,比邻井空气钻井井斜小13.6%~75.4%,PDC钻头钻进进尺1517.08m,机械钻速8.63m/h,比邻井普光101井机械钻速高67.1%。通过分析认为,气体的散热效果并不是影响PDC钻头寿命的根本原因,而只影响井眼环空的畅通和单位时间通过钻头的气量;PDC钻头+塔式钻具可有效地控制井斜,提高钻井效率。     

长庆油田“四合一”钻具组合轨迹控制能力力学分析

"四合一钻具"是把PDC钻头、单弯螺杆、短钻铤和稳定器四种工具合并运用的一种钻具结构。该钻具结构既利用了单弯螺杆的滑动可调能力,又实现了双稳定器刚性钻具结构的稳方位效果,还充分发挥了PDC钻头的快速钻进优势,能够满足直井段防斜、定向造斜、复合调整和稳斜稳方位的轨迹控制要求。它的应用打破了以往定向后强增斜的轨迹控制思路,达到了减少起下钻和滑动调整、提高机械钻速、降低井下风险的效果。     

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。     

导向钻井系统在多目标大井斜定向井中的应用

详细介绍了C-D井在钻进过程中井眼轨迹的控制过程,总结了在C-D井中使用导向钻井系统的成功经验。用1根导向马达、2套钻具组合、3只牙轮钻头顺利地完成了定向、增斜、稳斜及降斜,7个目标点一次击中,且最小靶心距仅0.99m。用15d完成了这口斜深2287.09m、井斜58.40°、水平位移903.11m的多目标定向井,钻穿目标点之多、实钻井眼剖面符合率之高、施工难度之大、速度之快,在目前国内都处于领先地位。     

超短半径侧钻分支水平井曙1-23-0370CH井设计与施工

曙1-23-0370CH井是辽河油田第1口超短半径侧钻分支水平井,设计、实施的主要目的是运用超短半径侧钻技术恢复老井产能,挖掘大凌河油层潜力.针对油层特点及采油要求对曙1-23-0370CH井井身结构和井眼轨迹、钻进参数、施工步骤等进行了优化设计,设计分支井眼轨迹狗腿度最大为18.62(°)/m,在5.7 m的轨迹长度内实现从开窗到水平钻进.现场严格按照设计要求施工,运用柔性钻具及喷射钻具组合实现造斜段和水平段钻进;运用筛管和喷射钻具同步下入技术实现了钻进和完井一次完成,最终顺利完成了钻探目的.曙1-23-0370CH井的成功设计、实施对超短半径分支侧钻水平井钻井技术在辽河油田的应用具有重要指导意义.     

缅甸D区块二开井段防斜钻具组合优选

缅甸D区块处于高陡构造,上部地层的地层倾角大,地层软硬交互频繁,在二开钻进过程中井斜角难以控制,随井深增加呈增大趋势。在分析常用防斜钻具组合（塔式钻具组合、钟摆钻具组合、刚性满眼钻具组合)的降斜能力及特点的基础上,结合缅甸D区块二开井段的地层特征,优选出塔式钻具组合做为钻进该区块二开井段的钻具组合。现场应用表明,该区块二开井段采用“PDC钻头+塔式钻具组合”或“PDC钻头+螺杆钻具”钻进,均能实现防斜打快的目的。建议在缅甸D区块二开井段推广应用“PDC钻头+塔式钻具组合”或“PDC钻头+螺杆”的钻具组合,以实现防斜打快、提高勘探开发进度的目的。      

PDC-牙轮复合钻头在南堡油田大斜度井的应用

南堡油田大斜度井采用PDC钻头或牙轮钻头进行定向钻进时,存在摩阻大、托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为解决该问题,应用了将PDC钻头和牙轮钻头优点结合在一起的PDC-牙轮复合钻头,并根据该油田地层的特性,对其进行个性化设计,设计了"2 PDC固定刀翼+2牙轮"和"4 PDC固定刀翼+2牙轮"2种切削结构的PDC-牙轮复合钻头。"2牙轮+2 PDC固定刀翼"复合钻头和"4 PDC固定刀翼+2牙轮"复合钻头分别在NP2-33井和NP5-28井进行了现场试验,在定向钻进过程中均未出现托压现象,工具面稳定,扭矩波动幅度小,造斜性能与牙轮钻头相当,机械钻速与进尺均大幅提高,且返出岩屑粒度大,岩屑分选性好,有利于判别地层岩性和录井。现场试验表明,应用PDC-牙轮复合钻头能解决南堡油田大斜度井定向钻进时托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为提高大斜度井定向井段的钻速提供了一种新技术。      

CB油田多目标小靶区大斜度定向井丛式井技术

针对 Ｃ Ｂ 油田多目标、小靶区、大斜度定向井的特点，从定向井剖面类型、造斜点的选择、方位提前角的确定、井眼轨迹控制技术、防碰绕障技术等方面的具体措施和工艺要求入手，详细描述其操作要领和施工步骤。认为：确定合适方位提前角是方位控制的关键；而双增双稳剖面定向井，控制好第一稳斜段井斜变化和第二增斜段钻进前调整方位，对准确命中多目标、小靶区很重要；钻头处使用外径２１５ 双母螺旋稳定器的增斜钻具组合，可明显提高增斜率；简化钻具组合，减少钻铤数量，增加加重钻杆数量，使用螺旋钻铤并在钻井液中加足润滑剂，可减少摩阻及扭矩。该工艺技术对其他复杂小断块油田的开发有一定的指导意义。     

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。     

旋转导向钻井技术在昌吉油田JHW007水平井中的应用

JHW007井是2013年新疆昌吉油田吉木萨尔井区部署的一口目的层为芦草沟组致密油藏的先导试验水平井,设计井深4 593 m。通过优化井身结构、优选PDC钻头、优化轨迹控制技术和钻具组合、使用先进的旋转导向系统等技术措施,该井顺利完钻,在造斜段采用三维绕障轨迹控制技术两趟钻完成施工;三开水平段使用旋转导向钻井系统,使水平段一趟钻完成;全井斜井段施工仅用21.77天完成,大大提高了该区块水平井的机械钻速。     

大庆油田超短半径水平井钻井技术

针对超短半径水平井钻井存在的造斜段井眼曲率大于10°/m、常规钻具无法顺利通过大曲率造斜段、筛管完井困难等技术难题,大庆油田成功研制了旋转自封器、Φ139.7 mm导向锚定系统、多功能导向管、高强度柔性钻杆、特制Φ117.5 mm三牙轮钻头等工具,形成了一套较为完善的超短半径水平井钻井技术。该技术采用纯机械造斜原理,不需弯螺杆等动力钻具即可完成3.2 m曲率半径的造斜段施工,造斜能力达到(15°～20°)/m;高强度柔性钻杆的应用确保了井下钻具组合顺利通过大曲率造斜段及水平段的稳斜钻进;并实现Φ117.5 mm井眼防砂筛管完井,满足后续修井作业要求。自2009年以来,大庆油田已完成16口超短半径水平井施工,平均钻井周期12.14 d,平均井眼曲率15.21°/m,中靶率100%。介绍了大庆油田超短半径水平井钻井技术的关键技术研究与现场应用情况。      

扎哈泉致密油水平井钻井技术对策

为提高致密油总体开发效益,青海油田部署了第1口致密油水平井,但钻井周期较长,影响水平井规模开发进程。分析认为该水平井周期长的关键问题是造斜段水平段滑动比例高,机械钻速低,表现在地层较硬、设计造斜率偏高、轨迹不光滑以及定向托压方面。通过技术优化,提出了相关技术对策:每30 m设计造斜率降低至5°以下,保证造斜段滑动比例在70%以下;优化水平段复合钻井稳斜钻具为单弯螺杆双稳定器钻具组合;优选造斜段水平段钻头为5~6刀翼13~16 mm、双排切削齿、平缓曲线冠部形状、小外锥高度、小保径长度以及大后倾角(20°~30°)高效PDC钻头;强化钻井液润滑性,控制直井段每30 m狗腿度在0.5°、水平段每30 m狗腿度在2°以内摩阻扭矩控制措施;提升排量至30 L/s、转速维持在30~40 r/min、提高钻井液动切力和塑性黏度比值至0.5以上等井眼清洁措施。技术对策经现场应用后,造斜段机械钻速提高2.6倍,水平井段机械钻速提高1.0倍,收到了预期效果。     

卫117侧平井钻井技术

为挖潜增效、提高采收率,中原油田部署了卫117侧平井。该井具有井斜位移大、井眼轨迹不易控制、钻井液润滑防卡性能要求高、安全钻完井施工难度大等特点。根据靶前位移长特点,采用“直-增-稳-增-水平”剖面类型,加强随钻监控,加密测量做好轨迹预测,及时调整钻进方式,提高了实钻剖面符合率;使用高速牙轮钻头配合单弯螺杆钻进,优选合适的钻具组合、钻井参数,保证了定向工具面易于控制;采用硅醇钻井液体系,及时调整流型,提高钻井液润滑防塌与悬浮携带能力,保证井壁稳定;采取定期短起下钻清砂,强化安全操作和各项完井准备措施,为安全交井提供保障。该井的成功实施,对指导此类井施工具有一定的借鉴作用。     

川西地区PDC钻头防斜技术研究

PDC钻头在川西地区的推广应用取得了显著的经济效益和社会效益，但是在应用PDC钻头钻进时，井斜现象不但没有减少,而且比牙轮钻头钻进时更为严重，甚至导致报废钻井进尺。通过对川西地区实钻资料的调查分析发现，PDC钻头的外观形状与钻具组合防斜能力不够等因素是引起PDC钻井井斜的主要原因，针对性地提出了PDC钻头钻进防斜的技术途径，通过几口井现场试验得到了验证。建议川西地区PDC钻头宜选用短外锥，而可钻性好的蓬莱镇组软地层可选用中-深内锥PDC钻头类型，以满足防斜要求。根据该地区经验，推荐的钻头型号有AR574、R60ST、AR482、B1936、F512B、F622。     

水平井PDC钻头研制及应用探讨

在水平井钻井施工中常规PDC钻头使用经常遇到的难点是定向造斜段和水平段,定向造斜段PDC钻头在定向钻井施工过程中导向能力差,工具面不稳定,方位难以控制需要频繁调整工具面,无法正常钻进,大大延误了钻井时间;在水平井段钻头稳定性差,机械钻速低,寿命短,增加了起下钻时间。通过分析在水平井钻井施工中定向斜井段和水平井段使用的PDC钻头特点,介绍了水平井PDC钻头设计过程中对钻头轮廓、切削结构、水力结构、保径等特殊结构的设计方法,并且在长庆油田苏里格气田多口水平井进行了应用试验,试验结果表明钻头进尺和机械钻速较邻井钻头有很大幅度的提高,达到了预期目的,验证了水平井钻头设计方案的可行性。     

坡2井下部硬地层井段快速钻井中靶工艺技术

坡2井地层压力系统复杂、产层埋藏深、H2S含量高，易发生井塌、缩径等复杂，是一口中靶难度大的定向井。该井充分利用下部井段雷口坡、嘉陵江地层的岩性特征，采用新工艺PDC钻头、高功率螺杆、优质钻井液，在不使用稳定器的情况下，用螺杆钻具和光钻铤钻具组合全力增斜钻进，无线随钻测斜仪跟踪增斜情况，安全、高效钻至井深4246m并中靶，下部井段平均机械钻速达到7．25m/h，缩短了钻井周期，降低了成本，钻获一口百万级大气井。     

涪陵页岩气田三维水平井轨道优化设计方法探讨

为了降低涪陵页岩气田三维水平井的施工难度,保障三维水平井安全高效钻进,提出了三维水平井轨道为"直井段—增斜段—稳斜段—稳斜扭方位段—稳斜段—增斜段—水平段"七段式的优化设计方法。首先根据井眼轨道的水平投影和垂直剖面建立轨道设计模型,再预设稳斜角和造斜方位角求解轨道设计模型,最后以轨道总长度最短为目标优选轨道。该方法将常规三维五段式轨道中增斜扭方位的第二个圆弧井段分为稳斜扭方位井段与铅垂面上的增斜井段进行设计,即先扭方位对准靶点方位再增斜中靶,以避免在极为关键的中靶阶段同时进行增斜与扭方位作业,降低中靶难度。采用该方法对已完钻井焦页14-3HF井重新进行轨道设计,并将设计结果与原设计轨道及实钻轨迹进行了对比,发现新设计的轨道与实钻轨迹更贴近,该井实钻时为降低施工难度就是先扭方位对准靶点方位再增斜中靶的,这表明该三维水平井轨道优化设计方法更适用于涪陵页岩气田三维水平井的轨道设计与现场施工。      

YK5H深水平井螺杆钻具落井事故的处理探讨

YK5H深水平井是雅克拉凝析油气田的第一口水平井,其主力产层之一的白垩系下统卡普沙良群下段地层的显著特点是抗压强度及硬度大、岩石可钻性差、应用牙轮钻头钻进时机械钻速较低,为此该井进行了“PDC＋螺杆钻具”现场试验,但在造斜钻进过程中发生螺杆落井事故,经多次打捞均未获成功。详细介绍了该井螺杆钻具落井事故的处理过程,分析了螺杆钻具打捞失败的原因,并指出应进行水平井专用打捞工具的研制及其配套工艺的研究。