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%。      

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。     

伊拉克艾哈代布油田快速钻井技术

艾哈代布油田可采储量丰富,但新近系-古近系地层存在易蠕变的大段盐膏层、易坍塌的大段泥岩和泥质灰岩,盐膏层段和下白垩系地层可钻性较差,造成钻井过程中复杂情况频出、机械钻速低,从而导致钻井周期长。为了提高艾哈代布油田的整体开发进程,进行了钻井技术集成,形成了艾哈代布油田快速钻井技术。根据地层压力剖面优化水平井井身结构;根据地质特征、开发要求及钻井工艺水平,将水平井设计为双增剖面、中曲率半径的水平井;采用统一防碰设计进行井眼轨道整体设计;根据室内综合评价结果优选出了抑制性强的、抗盐钙侵的聚磺钻井液;将利用地层可钻性剖面优选出的PDC钻头与螺杆钻具配合进行复合导向钻进;丛式井组利用滑轨整体移动技术进行钻机搬迁安装。现场应用表明,快速钻井技术有效控制了缩径、阻卡等复杂情况,各井型机械钻速提高1倍以上,钻井周期平均缩短近50%。该快速钻井技术为艾哈代布油田高效开发提供了工程技术保障。      

东营凹陷中央隆起带北部深层钻井技术难点与对策

东营凹陷中央隆起带北部深层钻井存在地层倾角大、地层岩石可钻性差、钻头选型困难、盐膏层发育、地层压力系统复杂、地层温度高等技术难点,导致机械钻速低、钻井周期长。为此,胜利油田提出了以下技术对策:开展地层岩石可钻性研究,优选钻头;利用“PDC钻头＋螺杆钻具”进行复合钻进;进行旋冲钻井技术、井底涡轮增压钻具配合超高压射流钻头钻井试验;推广应用气体钻井技术;优选钻井液体系。现场应用和试验结果表明,所提出的技术对策可行、有效,并在应用和试验过程中形成了东营北带深部地层钻井提速配套技术。      

凤凰X1井钻井技术

凤凰X1井是1口风险探井,在实钻过程中出现地层岩性不确定、中古生界地层可钻性差、研磨性强;? 311.1 mm大井眼轨迹控制难;煤层、碳质泥岩易垮塌掉块;漏层多等技术难点。通过分析实钻地层特点和地层可钻性,优选高效PDC和牙轮钻头,增加单弯双稳钻具中两扶正器间的距离,采用随钻堵漏、承压堵漏及新型爆炸堵漏等方法进行堵漏,提高钻井液密度、抑制和防塌封堵能力,减少井下煤层和碳质泥岩的垮塌掉块,并结合中古生界地层安全钻井技术,实现了凤凰X1井顺利施工。该井的成功实施,为同类井的钻完井施工提供借鉴。     

苏里格气田苏14区块丛式井钻井技术

苏14区块是苏里格气田的主要钻井区域．面对苏14区块丛式定向井地层研磨性强、井眼轨迹控制难、钻井速度慢等技术难点，从剖面优选、钻头优选、井眼轨迹控制、钻具失效分析及预防等方面。探索了苏14区块丛式井优质快速钻井技术。认为塔武钟摆防斜钻具对上部易斜井段有着较好的防斜效果，适合苏14地区，值得进一步推广应用。小“S”型五段制定向剖面应用避开了研磨性强、可钻性差的复杂地层，较好地解决了定向井施工对钻头、螺杆、扶正器、钻具的严重磨损，全井最大摩阻可控制在30t以内，充分实现了全井打快的目的。大功率低转速螺杆钻具（转速〈90r／min）可减缓对PDC钻头的过快磨损，提高复合钻进钻井速度。     

大港小集油田钻井提速提效问题探讨

大港小集油田目的层埋藏深、井身结构复杂,沙河街地层含有泥岩和油页岩,易坍塌掉块,该地区孔一段存在大段石膏层,实钻中易发生各种事故复杂,钻头选型不合理,严重影响了钻井周期,钻井液体系选择不合理,引发了事故复杂较多等突出问题,针对存在的问题,通过简化井身结构、进行地层可钻性分析、优选个性化PDC钻头,优选钻井液体系等措施,在现场施工过程中取得了较好的效果,节约成本386.5万元,缩短钻井周期14.45%～19.02%,提高机械钻速9.82%～15.33%.     

元坝地区超深含硫气井安全快速钻井难点及对策

川北元坝地区是中国石化南方海相重点勘探区域,其钻井完钻井深超过7 000 m,属于超深含硫气井。针对该区陆相地层研磨性强、可钻性差,井身质量控制难度大、海相地层盐膏层发育、井漏和井控安全问题突出等施工难点,提出了安全快速钻井技术对策：①运用气体钻井技术提高机械钻速,减少井漏复杂事故;②结合邻井资料,优选钻头类型,优化钻井参数;③制订井下安全钻井技术措施,预防地层掉块和键槽卡钻、缩径和压差卡钻、断钻具和钻头等井下复杂情况的发生。     

塔河油田优快钻井技术实践与认识

塔河油田上部地层疏松、可钻性好,钻井过程中易出现缩径阻卡现象;下部地层易剥落掉块、坍塌严重,易出现井下复杂情况或事故,且存在垂直裂缝或溶洞,易发生钻井液漏失。为此,塔河油田开展了优快钻井配套技术研究与应用,包括井身结构优化设计、钻头选型、井下动力钻具配合高效钻头快速钻进、防斜打快以及优质钻井液体系5项技术,使塔河油田钻井效率得到了极大提高——在保证成井率的前提下,平均机械钻速提高40%以上,平均钻井周期缩短30%以上,三叠系、石炭系地层井径扩大率控制在10%以内,单井套管节约150 t以上,单井钻井成本节约200万元以上,取得了显著的经济效益。     

腰英台地区深井钻井提速技术

腰英台地区深井地层具有岩石可钻性差、井壁稳定性差、井底温度高等特点,因此钻速较慢,钻井周期较长。为加快该地区的勘探开发进度,降低钻井成本,在该地区进行了深井钻井提速技术研究。通过针对不同地层的多种PDC和牙轮钻头优选、井底动力钻具和复合钻井试验、新型射流式冲击钻井工具试验及深井抗高温防塌钻井液研究应用等方面的攻关研究,最终形成了一套适合腰英台深井的钻井提速技术。经过现场3口井的应用,取得了显著的提速效果,平均机械钻速提高13.7%,平均钻井周期缩短27.1%。新型钻井液体系的应用有效降低了钻井复杂时效,提高了井身质量,为钻井提速创造了有利条件。建议在该地区继续进行新工具新工艺的现场试验,最终形成一套完善的深井钻井提速技术。     

玉北地区深部地层扭力冲击器提速工艺

新疆玉北地区古生界沙井子组地层埋深4 000 m以上,岩石强度高;加之泥质岩含量高、塑性强,地层可钻性较差,提速困难。前期实践表明,沙井子组高塑性地层牙轮钻头的纵向冲击压碎破岩效果不佳,常规PDC钻头钻井反扭矩大,易产生“黏滑”现象,破岩效率低。为提高机械钻速,降低钻井综合成本,引入了国外的新型钻井提速工具——TorkBuster扭力冲击器,并通过匹配个性化PDC钻头、提高钻井液排量、合理控制钻压等配套技术措施,大幅度地提高了平均机械钻速。“PDC钻头+螺杆钻具”、“孕镶PDC石钻头+涡轮钻具”和“PDC钻头+扭力冲击器”3种钻井工艺的现场试验结果表明,扭力冲击器提速效果明显,平均机械钻速为6.42 m/h,与前期相比机械钻速提高了2~3倍。扭力冲击器钻井克服了深井高强度塑性地层的钻井难题,可进一步推广应用。     

玉北1-1井欠平衡钻井技术应用与分析

玉北1-1井是在新疆玉北地区部署的第2口欠平衡井,钻探目的是评价奥陶系中-下统鹰山组含油气特性,为研究该区油气成藏条件提供依据。介绍了该井的钻井液密度、欠压值及水力参数等关键参数设计,并结合实钻过程论述了井底欠压值、井口压力控制技术。该井钻探过程中,选择合理的欠压值和井控技术进行欠平衡钻进,有效防止了该区奥陶系中-下统鹰山组裂缝、溶洞型储层的漏失问题,保护了储层,提高了深井钻井速度。最后针对新疆巴麦地区低压储层段的欠平衡钻井技术应用提出了建议。     

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。     

松南气田深部地层可钻性级值研究

松南气田深部地层岩石可钻性差给钻井工程带来很大难度。为提高钻井速度,降低钻井周期,此次研究在分析现有典型岩石可钻性级值确定方法不足之处的基础上,选择钻速方程法来研究松南气田地层可钻性级值,建立了该地区纵向地层岩石可钻性剖面,以此为依据优选的钻头经现场应用取得良好的效果。通过计算出的地层可钻性,推荐了松南气田泉头组和登娄库组的钻头类型。实钻结果表明,推荐的钻头较前期使用钻头的平均机械钻速提高30％以上。     

准噶尔盆地火成岩钻井提速难点与技术对策

针对准噶尔盆地火成岩地层钻井现状、地层特点以及钻井技术难点,开展了气体钻井、欠平衡/控压钻井、复合钻井、自动垂直钻井、井下减振增压破岩工具以及随钻封堵钻井液等多项提速技术适应性分析。分析结果表明,欠平衡/控压钻井技术通过精确控制井眼环空的钻井液柱压力剖面,能减少钻进过程中的岩屑压持效应以及起下钻期间环空循环压耗消失的影响,有利于火成岩地层的井壁稳定并提高机械钻速;气体钻井是解决火成岩地层机械钻速慢、井漏情况复杂的首选技术。建议针对不同火成岩区块开展井壁失稳机理研究,并尝试高效钻头配合井下减振增压破岩工具以提高火成岩地层机械钻速,进一步探索有效解决火成岩地层钻井提速难点的技术手段。     

七里北101井气体钻井提高钻速试验研究

遭遇大段研磨性强、可钻性差的难钻地层,钻井液钻井钻速慢,井下事故频繁,建井周期长,已成为制约深层油气资源有效勘探开发的瓶颈。采用气基流体作为钻井循环介质,通过改变井底应力状态、消除压持效应、降低岩石强度和研磨性、延长钻头寿命和提高井底清洁效率可有效提高钻速。七里北101井采用气体钻井进行提速的试验结果表明,气体钻井可提高钻速1．7～13．3倍,有效减少钻具事故和克服井漏,大幅缩短建井周期;钻前进行井壁稳定性、地层出水和地层出气分析并配套相应的井身结构设计和钻进方案设计,钻进过程进行气体监测和设备工具配套有利于保证气体钻井安全顺利进行。     

欠平衡钻井技术在元坝121H井的应用

元坝121H井是一口部署于川东北巴中低缓构造带元坝区块的海相超深水平井,钻遇地层复杂,地层压力和温度高,地层流体含H2S和CO2,钻井施工难度大、周期长.尤其是陆相的千佛崖、自流井和须家河组大尺寸井段,地层岩石硬度高,研磨性强,可钻性差,机械钻速低,严重制约了开发效益和周期.为了提高钻井速度,缩短钻井周期,分别在一开、二开和三开部分井段采用了泡沫、气体和液体欠平衡钻井技术,机械钻速约是常规钻井液钻速的1.2～6.0倍,最高达9.41 m/h,提速效果显著.该井欠平衡钻井效果在提高机械钻速方面与常规钻井方式相比具有明显优势,也为该地区钻井提速和及时发现油气显示提供了宝贵经验.     

旋冲钻井技术在逆掩推覆体地层的应用

在玉门青西油田窟窿山背斜构造南翼和金海子构造,由逆掩推覆带推覆上来的志留系及石炭-二叠系等老地层具有地层高陡、岩石可钻性差等特点,致使钻井过程中钻进效率低、井斜控制难.旋冲钻井技术是钻进硬岩的有效方法,为解决逆掩推覆体地层钻进难题,在玉门油田窿¨4和金海1两口井应用了DGSC型液动冲击器及配套技术,取得了较好的效果,机械钻速提高30%以上.介绍了逆掩推覆体地层特点和钻进难点,液动冲击器的特点、破岩机理及现场应用情况.应用结果表明,该技术可有效地提高硬岩钻井速度、防止井斜、减缓钻头磨损、降低钻井成本,是一种在硬岩难钻地层有发展前景的钻井技术.     

石油旋冲钻井技术研究及应用

介绍了旋冲钻井技术的基本原理,对液动冲击钻具的结构设计、工作原理、性能测试、参数匹配进行了详细论述。实践证明,冲击和旋转联合作用的砂岩效果同纯旋转钻井相比,效率可提高40%~49.8%,中硬以上地层使用效果更加明显,同时可降低钻井成本,提高井身质量,减少井下事故。在软地层中,可通过调节冲击钻具的性能参数,适当提高转数、冲击频率,同样可提高机械钻速。     

钻井参数优选新方法

目前常用的钻速模式把地层因素的影响作为一个“口袋”系数．因此这些方程的应用只能局限于邻井或同一地区相似的地质备件，缺乏通用性，给钻井参数的定量优选带来很大困难。而岩石可钻性是表征岩石破碎难易程度的一个力学参数，是地层因素的综合体现，是影响钻速的最重要因素。以大庆油田部分区块地质夸件及大量室内试验为基础，建立了基于岩石可钻性表示的钻速模式和钻井参数优选的目标函数，应用实例表明，该模式参数获取方便，通用性强，为实现特定区域油田钻井参数的优选提供了一种新方法。