准噶尔盆地石炭系地层防斜打快技术

准噶尔盆地深部石炭系地层勘探潜力巨大.前期钻探实践表明,石炭系地层地质条件极其复杂、岩石可钻性差、井斜问题突出等因素严重影响了钻井速度、增加了井下风险,为了加快石炭系地层的勘探开发进程,开展了防斜打快技术研究.首先分析了石炭系地层防斜打快技术难点及井斜原因,通过开展气体钻井、“孕镶金刚石钻头+涡轮钻具”复合钻井以及自动垂直钻井等提速技术的优势及适应性分析,指出它们是目前解决石炭系地层防斜打快问题的3种有效钻井技术;通过利用“井斜趋势角”指标对塔式钻具、单稳定器和双稳定器钟摆钻具等3种常用防斜钻具组合的降斜能力对比分析,3种防斜钻具的降斜能力均随钻压增大而显著降低,并且当钻压较大时,单稳定器钟摆钻具的防斜能力较强,当钻压较小时以双稳定器钟摆钻具的降斜能力为最佳,对于今后石炭系地层的防斜打快施工具有一定指导意义.     

防斜打快技术在长深10井的试验应用

长深10井是部署在松辽盆地南部长岭断陷乾安洼陷带新立火山岩顶面构造高部位上的一口风险探井,在本井施工过程中进行了?311.2mm井眼登娄库地层螺杆加PDC钻头复合钻井、?215.9mm井眼气体钻井、水包油钻井液欠平衡钻井、光钻铤大钻压防斜打快技术等防斜提速试验,取得了较好效果。对长深10井防斜提速试验效果进行了分析总结,为长深区块深井、超深井防斜提速积累了宝贵经验。     

塔里木山前地区超深井钻井提速技术研究

塔里木山前地区地质条件复杂,钻井速度慢。通过优化井身结构,优选钻头,应用扭力冲击器+PDC钻头提速技术、涡轮+孕镶金刚石钻头复合钻井技术、防斜打快技术、BH-WEI钻井液体系,形成一套钻井提速配套技术。提速技术应用的9口井中,井身质量合格率100%,井斜小于0.5°,平均机械钻速1.5 m/h,较之前提高46%,平均单只进尺提高4.54倍,平均钻井周期206 d,较之前缩短27.8%,复杂时率为1.7%,较之前降低57.5%。结果表明,钻井提速配套技术能够大幅度提高机械钻速,可缩短钻井周期。     

带水力加压器的钟摆钻具在克百一井的应用

克百一井是位于新疆维吾尔自治区克拉玛依八区和百口泉地区的一口重点预探井,设计井深3450m。石炭系地层井斜控制难度大、机械钻速慢、钻井周期长。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,更好地解决提高钻压与有效井斜控制的矛盾,现场试验了一种可以提高机械钻速的工具——水力加压器。通过跟踪分析表明,该工具在一定程度上不但可以提高机械钻速,而且对整个钻柱起到了保护,在防斜打快研究中取得了良好的效果。     

带旋转导向钻具BHA纵向振动特性研究

基于动力学理论和有限元方法,建立了带旋转导向钻井工具BHA的纵向振动动力学模型,对纵向振动固有频率和振动模态进行了分析。探讨了钻压、结构参数等对BHA纵向振动的影响。结果表明:单稳定器时稳定器与钻头间距对钻具组合结构的固有频率影响较小,双稳定器时稳定器的间距对固有频率的影响显著;纵向振幅随钻压增加明显增大。     

硬岩层造斜钻头技术经济效果的评价及结构特点

目前，采用连续造斜的人工弯曲方法，已开始在岩心钻探定向孔施工和纠斜中广为使用。连斜造斜时，钻头在孔底工作条件和要求不同，普通钻头已不适用，必须采用特殊的钻头结构。现时用于连续造斜的主要工具有两类，一为连续造斜器，一为液动螺杆钻具。LZ连续造斜器的工作原理如图1。钻具在轴向压力P的作用下，滑块被推出，滚轮与井壁接触，对井壁作用一侧向力Q；与此同时，在钻头上产生一造斜力A。即钻头在轴向力P和造斜力A同时作用下工作，既进行轴向切削，又进行侧向切削，钻孔轨迹偏离钻具原轴向。现分析连续造斜钻进钻头形成孔身轴线起始点C的情况。     

玉门鸭K区块优快钻井技术实践与认识

鸭儿峡区块作为未来3年玉门油田增储上产的主战场,钻井以提速和降低事故复杂为重点,针对鸭儿峡区块的易斜、可钻性差、夹层多,定向方位与自然方位差异大,定向托压粘附严重、机速低;白垩系井眼不规则,井下复杂较多;固井封固段长,固井难度大等难点,围绕防斜打快、定向造斜、白垩系优选个性化PDC钻头、优化钻井液配方等技术进行重点攻关,安全高效地完成了鸭K区块的多口井的钻探任务,也为鸭K区块的提速工作积累成功经验。     

鸭西背斜钻井提速技术试验及效果分析

鸭儿峡油田白垩系油藏鸭西背斜,地层倾角大、夹层多、研磨性强、可钻性差。钻进中直井段易斜;PDC钻头选型难度大,定向钻井时,工具面稳定性差、"托压"严重;钻井液性能要求高,常因与地层配伍性差,导致井下复杂情况发生,严重制约钻速提高。本文针对制约钻速提高的难点,通过现场试验效果分析来阐述鸭西背斜鸭K区块钻井提速措施,包括直井段防斜打直技术、水力振荡器试验、PDC钻头个性化试验、钻具组合选择和优化钻井液性能等,通过现场试验,为鸭西背斜钻井提速积累了成功经验。     

巨厚推覆体地层优快钻井技术在玉门窿18井的应用

窿18井是玉门青西一口预探井,实钻推覆体地层厚度达到3131m,该井推覆体地层上部为志留系地层深度0~1960m、下部为白垩系地层深度1960~3131m。通过对玉门青西区块推覆体地层的防斜打快应用过的不同技术及现场应用效果分析,结合该区块的地层岩性特点,进行了推覆体地层不同井段的提速工艺及参数优化和钻头优选,并在窿18井现场应用,相比邻井同井段平均机械钻速提高120.41%,钻进周期节约55.46%,同比区块最快的窿12井机械钻速提高44%,钻进周期节约34.71%。     

却勒103井(φ)311mm井眼防斜打快技术

从却勒103井所在地区已钻井的资料统计分析,在(φ)311mm井眼钻进过程中,漏、缩、卡事故发生频繁.而地层倾角在30°～85°,地层各向异性,岩性软硬交错,自然造斜能力强,是导致钻井中易发生井斜,井眼质量难以保证,防斜与打快的矛盾十分突出,严重地制约了钻井速度.却勒103井(φ)311mm井眼钻进中,运用了防斜打快的技术手段,有效地解决了防斜和加大钻压之间的矛盾,大幅度地提高了钻井速度.为该地区快速钻井提供了一种经济实用的技术手段.     

青西推覆体地层防斜打快技术的研究与应用

玉门油田青西表层推覆体地层倾角大,井斜不易控制,地层岩性杂,不适宜PDC钻头。前期应用钟摆、塔式、倒装、偏轴等钻具结构防斜,只能通过轻压吊打来控制井斜;试验应用了Power-V垂直钻井技术,防斜打快效果好,但费用较高难以推广应用。通过分析研究,在2口井应用MWD复合导向技术,机速同比提高78%。该技术的成功应用,为推覆防斜打快找到了新的途径。     

气体钻井技术在新疆火成岩中的实践与建议

介绍了胜利油田西部新区4口井施工气体钻井的提速情况,详细对比了空气锤和雾化钻井的提速优势,通过实钻数据分析得出雾化钻井+空气锤技术是火成岩地层提速的最优组合。总结了施工中实施的好措施和好做法,包括地层出水时使用雾化钻井+空气锤技术,既实现了空气锤防斜打快又保障了井下清洁和安全,通过注入雾化基液使长裸眼段扭矩降低60%。通过数据对比指出了钻头破岩效果评价和破岩方式创新是实现高质量提速提效的关键。针对目前低油价的严峻形式提出了气体钻井发挥提速提效优势的研究方向,对新疆地区火成岩地层气体钻井实践具有一定的借鉴意义和指导作用。     

三塘湖盆地地层造斜力学特性分析与防斜打快对策

从理论上探讨了地层力、钻井参数、钻具组合对井身质量的影响关系,并结合三塘湖盆地实钻情况,分析了该地区地层造斜力学特性,制作了钻具组合与钻井参数优选图版,对三塘湖盆地防斜打快具有一定的指导作用.     

动力钻具在塔深1井深井段的应用

塔深1井是一口特深科学探索井。五开从6800钻进到完钻井深8408m,所钻油藏岩性以白云岩为主,岩性复杂,主要表现为地层裂隙发育、破碎,给井斜控制带来了极大困难。为确保井身质量,将井斜控制在设计范围内,通过弯螺杆动力钻具纠斜和防斜,取得了好的效果。下部井段通过应用涡轮钻具中转速、低压降、高扭矩减速涡轮钻县配合高效优质PDC钻头钻进,可大幅度提高超深井的钻进速度,并具有良好的防斜作用,同时节约了钻井成本。减速涡轮同时与螺杆钻具相比,具有抗高温、大扭矩、低泵压、寿命长的优点。     

准噶尔盆地南缘钻井技术进展、难点及对策

准噶尔盆地南缘前陆冲断带油气资源丰富,高探1井的发现展现了南缘下组合勘探的巨大潜力。针对高陡构造,安集海河组强水敏/强塑性地层等钻井难点,通过垂直钻井、油基钻井液和高效PDC钻头等技术,逐步形成了有针对性的中上组合防斜打快安全钻井技术体系。南缘下组合钻完井依然面临着地层压力精细预测及井身结构合理设计难度大,安全密度窗口窄高密度、大温差、窄间隙、窄窗口固井等难题。需通过开展地层压力精细预测技术研究,采用动态井身结构技术、精细控压钻完井技术和抗高温、高密度大温差水泥浆体系,提高南缘钻井的成功率。     

复合钻进技术在红柳煤矿冻结孔施工中的应用

神华宁煤集团红柳煤矿地质构造发育、地层倾角大、软硬互层多,冻结孔钻进施工中钻孔易偏斜,使用陀螺测斜仪配合螺杆钻具纠斜作业次数多、易复偏,影响工程进度。针对这些问题,现场研究采用PDC或牙轮钻头配合1°单弯螺杆复合钻进技术,取得了很好的防斜打快效果,值得类似工程借鉴。     

玉门油田鸭西钻井提速技术研究与应用

玉门油田鸭西区块地层倾角大、防斜难度大,岩石可钻性差、机械钻速慢,存在高压盐水层但深度不确定等问题。区块已钻井速度慢、周期长,2014年鸭西区块4400m左右的直井,平均周期188d,平均机速2.16m/h;目前玉门油田开发重心转至青西、鸭西区块,鸭西工作量充足,提速潜力巨大;通过开展针对性防斜打快、钻头个性化设计及优选和高压盐水层预防处理等研究,完善了区块优快钻井技术;2015年已应用3口井,提速效果显著,实现了优质高效钻井;形成一套完善的提速配套技术,可以进一步推广应用。     

青海英中地区?311.2mm井段防斜打快关键技术

青海油田英中地区二开?311.2mm井段钻井,因地层倾角大、可钻性差,存在自然增斜严重、纠斜困难、机械钻速低等问题,导致二开钻井周期长、综合成本高,制约该区块经济高效开发。针对以上问题,分析了钟摆钻具组合防斜技术、单弯螺杆钻具组合纠斜技术、导眼与扩眼组合钻井技术、垂直钻井技术四种防斜打快钻井技术的原理及特点,并进行现场试验,从应用效果和经济性两方面对不同技术进行了评价。结果表明：英中地区?311.2mm井段钻井,垂直钻井技术防斜打快效果最优,导眼与扩眼组合钻井技术防斜打快效果最差;50型钻机使用单弯螺杆钻具组合纠斜技术经济性好,70型钻机使用垂直钻井技术成本低。     

南极冰岩界面钻进过程孔斜规律研究及调控装置设计

南极冰层下基岩取心,对于研究南极冰川形成的历程和全球气候变化等方面具有重要的意义。钻遇冰层和岩层的倾斜交界面时,极易发生孔斜,影响基岩取心的质量甚至成败。本文分析了钻头在冰岩界面钻进过程中的受力状态,探究了地层倾角、钻压、转速、机械钻速、单位体积切削功等因素对钻头受力及孔斜规律的影响。最后,基于满眼防斜的原理设计了针对冰岩界面防斜的垂直入岩装置。     

中硬地层全尺寸PDC钻头破岩实验研究

聚晶金刚石复合片（PDC）钻头作为钻井系统中消耗最多的工具之一,钻一口井常需要更换几个甚至几十个钻头,PDC钻头使用寿命将直接关系到钻井成本。通过全尺寸钻头钻选实验,研究了不同钻压、转速和不同岩性下的钻头动力学特性（动态钻压、扭矩）,研究结果表明：增大预定钻压将显著增大钻头处响应钻压和扭矩的波动范围;而改变转速对钻头处钻压和扭矩的影响较小;相同钻井参数下,钻进灰岩时的钻压和扭矩波动范围最小,而钻进人造岩时其波动范围较大。研究结果为钻井参数优化和钻头选型提供一定的理论指导。