莺琼盆地半潜式平台超高温高压钻井取心技术

南海西部莺琼盆地超高温高压目的层安全压力窗口窄,超高温高压钻井取心作业井控风险高,且取心工具抗温要求高;地层泥砂岩交替多变,井底易沉砂造成堵心;同时采用半潜式平台进行取心作业,平台升沉导致取心参数控制困难。通过取心前充分调整高密度钻井液性能,保证井筒稳定;改造取心工具及优化取心钻具组合,增强取心工具防漏、防卡等能力;半潜式平台取心作业过程中严格控制取心钻进参数等一系列措施,形成一套适用于半潜式平台超高温高压钻井取心技术。该技术在莺琼盆地 ２口超高温高压井得到应用,首次实现了井底温度高达203℃、钻井液密度达 2. 30 g /cm³、安全压力窗口仅为0. 08 g /cm³ 井况下半潜式平台钻井取心,取心作业顺利,无复杂情况发生,取心收获率均为 100％,为该区块的半潜式超高温高压取心作业积累了经验。     

深水钻井取心深度测量方法的设计与应用

随着深水油气资源的不断发现,固定式钻井平台向移动式钻井平台发展。作为移动式钻井平台之一的浮式钻井平台受平台升沉的影响,深水钻井取心技术面临取心钻具入井状态监测、取心进尺计算和取心深度校正等难点。通过分析深水浮式钻井平台的设备特点,结合实际作业经验,设计出一套适合深水钻井取心作业深度测量的操作方法。现场应用表明,该方法可以有效消除平台升沉对取心过程的影响、判断沉砂情况、精确计算取心进尺,确保所取岩心满足设计要求。     

单趟钻三筒取心技术在涠洲11-1N油田的应用

海洋石油钻井成本高昂,在钻井取心作业中,取心进尺作业时间短,起下钻占了大部分时间,为了节约成本,提高时效,采用先进的Yb-8100型取心工具,设计了有3个取心筒配3个扶正器的钻具组合,在南海西部涠洲11-1N油田进行了首次单趟钻三筒取心作业,连续取心24.74m,收获率达99.99%。单趟钻三筒取心是取心技术的一次大胆尝试,它的成功实施可以直接节省两趟起下钻时间,实现高效经济取心作业,更为今后单趟钻三筒取心甚至更多筒取心技术的推广和应用积累了宝贵的作业经验。     

川式取心工具成功用于海上取心作业

川式取心工具针对国内地质特征,结合国内外先进技术,先后在工具的岩心爪、轴承、内外筒等部件研究设计上,形成自身独特先进的结构。抗拉、抗弯、抗扭能力强,取心割心安全可靠,是标准化、系列化的取心工具。在海上取心作业中,针对南海西部地质沉积年代短,岩层强度低,泥岩疏松,易水化膨胀,对岩心收获率和单简进尺影响大等难点,取心技术人员在工具上选用有特殊内筒扶正轴承的定向井取心工具;在参数上,针对φ311井眼,合理调整钻压、转速和钻具组合,成功地完成涠12—1—3等3口井的取心作业,岩心平均收获率在94％以上。     

SZ-65型随钻取心技术研究与应用

随钻取心技术是在绳索取心技术基础上研制的一种不用起下钻换钻头就可以选择进行全面钻进或取心钻进的一种工艺。采用随钻取心技术取心时,由于不起下钻更换钻头,可以节省起下钻时间,从而大幅度地降低钻井作业成本和缩短钻井周期。取心时,只需在取心层位,从钻杆内捞出内筒组件和中心钻头,投入内岩心筒总成和打捞矛总成即可进行取心作业。研制的SZ-65型随钻取心工具在现场应用9口井,取心31筒,总进尺68.87 m,心长56.96 m,平均岩心收获率达82.71%。试验与应用结果表明,该技术具备广泛的应用前景。     

页岩地层取心技术研究及现场应用

针对页岩地层取心钻进时存在的机械钻速慢,岩心易破碎,易堵心、卡心,取心收获率偏低,出心作业时岩心容易从层理处破裂而影响后期分析等问题,采用高强度低摩阻铝合金内筒代替钢制内筒,配套岩心吊装转移装置进行地面转移,研发了新型耐磨抗冲击取心钻头,建立了取心工具稳定性分析模型,根据理论计算结果优选了取心钻具组合和施工工艺参数,初步形成了页岩地层取心配套技术。该取心技术已现场应用12井次,机械钻速提高1倍以上,单筒进尺提高50%,出心时间缩短为20~30 min,典型区块的取心收获率达到95%以上。现场应用表明,该取心技术可以满足页岩地层取心要求,能显著提高取心效率及取心收获率。      

安棚深层系中长筒取心技术及应用

针对安棚深层系地层硬、取心机械钻速低、单筒取心进尺少及效益差的问题,通过对地层特性分析,提出采用电镀孕镶金刚石取心钻头以提高取心机械钻速,采用中长筒取心以提高单筒取心进尺的思路,并在河南油田安84井成功应用,取心机械钻速提高71%,平均单筒取心进尺提高127%.     

四川取心技术发展的回顾与展望

四川取心技术在1965年前主要采用苏式取心筒和牙轮取心钻头,1977年前曾研制双筒取心工具和“西瓜皮”取心钻头,在二、三迭系平均岩心收获率在80％～90％,1977年后在攻克关基井(7063米)取心中使取心技术进入一个崭新阶段。到90年,常规取心工具从川式Ⅰ型发展到川式4型,岩心收获率全局平均已达98.3％,单筒达12.05米。83年以后还研制了外返孔取心工具、定向取心和全闭式取心工具;全局已拥有从事取心技术研究和技术推广的专业化队伍。川式常规取心已在全国各油田及地矿部门广泛应用。展望四川取心技术,常规取心仍占主导地位,解决速度必须提高单筒进尺;在推广定向取心技术的同时还应扩大资料解释内容和应用范围。     

H1井页岩地层密闭取心技术实践

H1井是中海油在某区块作业的第一口页岩气预探井,完钻井深3 001 m。该井共进行5回次密闭取心作业。针对页岩地层岩性致密,地层倾角大,岩石可钻性差等问题,采用优选密闭取心方式、优选密闭液及取心钻头、优化钻具组合、合理控制取心钻进参数、精细化操作等技术措施,成功解决了页岩地层取心过程中出现的地层倾角大、地层破碎、取心钻进机械钻速低、易堵心等问题,密闭取心进尺32.83 m,取心收获率高达98%,大大提高了页岩地层钻井取心效率。     

川7-5型(不投球)取心工具

川7-5型(不投球)取心工具用于φ190mm～φ244mm井眼。该工具创新设计了新型悬挂体组合件、自动卸压机构和大螺距高强度螺纹,成功解决了使用带内防喷工具钻具组合条件下取心时无法投球的技术难题,增强了取心工具井下工作的可靠性和安全性。采用该取心工具在海外土库曼阿姆河右岸区块和国内川渝地区多口高压高含硫井及欠平衡钻井应用,获得平均岩心收获率95%以上、最高单筒进尺27m的成绩。现场应用表明,该型工具抗拉、抗扭强度大幅提高,使用寿命延长,不仅可替代现有的其他取心工具在常规井取心作业,还适用于欠平衡钻井取心,以及"三高"和复杂井取心作业,具有较好的推广应用前景。     

松散砂砾岩地层钻井取心技术在渤海旅大区块的应用

渤海旅大区块新近系地层疏松、砾石含量高,导致钻井取心收获率低;通过研究储层地层岩性特点,分析岩性对取心收获率的影响,优选取心钻头和取心工具,优化取心钻进参数和取心工艺,形成了渤海旅大区块松散砂砾岩地层钻井取心技术。该技术在LD5-2N-2井现场应用,取心进尺204.00m,心长166.60 m,平均收获率81.7%,提高了同类地层取心收获率,具有推广应用前景。     

川渝地区深层破碎地层取心工艺优化研究

川渝地区取心作业层位多,裂缝发育,地层破碎,渗透性强,堵心、卡心、阻卡复杂多,单次取心进尺少,起下钻次数多,取心作业效率低。文章开展了取心作业起钻原因、堵心卡心处理效果分析,并以取心工具、取心参数、工艺操作优化为核心,创新形成堵心及卡心复杂判断与快速处理、阻卡复杂预防与处理等特色取心工艺技术。研究结果表明：以钻压、泵压、扭矩、钻时等关键参数为核心,建立了堵心卡心复杂判断与初期处理方法,降低了起下钻次数;创新实施旋转割心工艺,解决了高渗透性井段阻卡复杂预防、割心困难问题; Ø215.9 mm及以上井眼选用川8-5 型取心工具,Ø149. 2 mm井眼选用川6-5型取心工具,有利于提高取心作业阻卡复杂处理能力。该工艺技术在蓬莱含气区、天府含气区等重点区域试验与应用5口井,累计完成取心进尺263. 10 m,取心收获率高达99. 08%,平均单次取心进尺由9. 42 m提高至13. 85 m,最高单次取心进尺27. 50 m,取心作业时间缩短32. 14 %。在其他区域类似地层推广应用深层破碎地层取心工艺,有利于缩短取心作业周期,降低钻井综合成本,加快了川渝地区新区域新层系勘探开发、产能建设步伐。     

俄罗斯远东亚极地海域钻井取心技术

鄂霍次克海位于俄罗斯远东,属于亚极地气候环境。在钻井工程中降低取心作业时间、提高取心作业效率成为一个紧迫的课题。该地区取心地层中含有大量泥质粉砂岩、硬质夹层和砾石夹层,可钻性差,机械钻速低,取心难度大。通过优选取心钻头、岩心爪和取心筒等关键工具,制定合理的施工方法,提高了取心作业效率,减少了下钻次数。在3口探井的应用中,取心作业时间均能控制在设计范围之内,确保了钻井平台能在安全窗口内撤离井场,同时将取心收获率保持在90%以上。该技术的成功应用对同类区块今后的取心作业有积极的指导意义。     

GW-CP194-80A型保压取心工具的研制

保压取心技术可以使取出的岩心保持在原始地层压力状态下,能最大限度地减少岩心中油气等组分的损失,进而准确求取井底条件下储层流体饱和度等重要地层参数,是目前最先进且技术难度最高的钻井取心技术。但是,较之于国外同类产品,国内现有的保压取心工具在岩心直径和保压能力两项主要技术指标方面尚存在着明显的差距,尤其是在保压能力方面,难以满足深海钻探、陆上深井和水平井保压取心作业的需求,限制了该技术的应用范围和普及率。为此,基于已有的GWY194-70BB型保压取心工具,设计研发了GW-CP194-80A型起钻式保压取心工具(以下简称新工具)。现场应用效果表明:①通过采用可受控转动的大通径球阀密封装置和高强度保压内筒,新工具所取岩心直径由原来的70 mm提升到80 mm、额定保压能力由原来的20 MPa提升到60 MPa;②新工具的内提式差动总成和上下同步密封机构,有效地解决了大斜度井、水平井取心作业过程中球阀关闭、保压成功率低的难题;③新工具共应用于现场5口井27筒次,取心平均收获率为87.5%、保压成功率达92.6%。结论认为,新工具达到了岩心直径和保压能力的设计目标,满足了深海、深层、非常规油气藏保压取心作业的需求,可为常规及非常规油气藏的储层评价、增产改造等提供技术支撑。     

连续密闭取心技术在牛页1井的应用

要求牛页1井进行长段连续密闭取心，取心井段为沙三下至沙四下，取心进尺225 m，取心难度较大。通过优选密闭取心工具、取心钻头，筛选取心密闭液，优化钻井参数，取得了收获率90.46％的应用效果。连续密闭取心技术在牛页1井的成功应用，对于准确了解牛庄—六户洼陷牛页1井区沙三下、沙三下3小层—沙四上纯上亚段泥页岩储集性能及含油情况起到了重要作用，为同类型油层连续密闭取心提供了借鉴，为下一步非常规井的部署奠定了基础。     

全关闭取心工艺在渤海湾的应用

渤海湾QHD32-6油田,为解决疏松软地层取心困难、收获率低的问题,引进美国DBS公司的全关闭取心工具(Posiclose),取心5筒,进尺33.10m,心长27.45m,平均岩心收获率82.93%,比常规的海洋250P系列取心工具提高48个百分点。文中介绍了全关闭取心工具的基本结构、主要技术参数、工作原理及现场使用情况。     

伊拉克格拉芙油田Mishrif储层长筒取心技术

格拉芙油田Mishrif储层渗透率高,钻井过程中压差卡钻和井漏等井下故障频发,并且地层夹杂泥灰岩和黄铁矿,取心时很难保证取心收获率和取心质量。在分析该油田地层特点和取心技术难点的基础上,制定了适用于Mishrif储层的长筒取心技术措施:设计采用泄压式铝合金内筒和具有防倒扣功能的内筒稳定装置,以提高取心收获率;应用滑轮组吊装系统和岩心伽马扫描技术,以实现岩心的快速高效处理。格拉芙油田3口井的取心作业共计取心309.00 m,平均取心收获率达到92.5%。应用结果表明,该长筒取心技术有效解决了格拉芙油田Mishrif储层的取心技术难题,对今后中东地区Mishrif储层的取心作业具有一定的参考借鉴作用。      

提高FCT-2取芯收获率方法探讨

FCT-2是新一代的硬地层井壁取芯器,工作在井下高压、高温的泥浆中,取芯井况复杂。在多次取芯作业中,地层岩性、取芯钻进参数、井下情况和操作不当等因素都会使仪器的取芯收获率受到影响,甚至会损坏仪器。通过合理调整钻进参数,配置取芯器硬件结构,根据井况更换的液压油,严格执行操作规程,总结实践经验等方法,取芯收获率有了明显提高,取得了较好应用效果。