四川石油管理局钻采院深井密闭取心创三项新纪录

2005年8月上旬，四川石油管理局钻采研究院取心中心在塔里木东河1-6-9井5690．50～5839．58m井段，密闭取心21筒次，取心总进尺149．08m，平均取心收获率97．43％，平均密闭率92．3％，创造了全国密闭取心井深最深、塔里木探区密闭取心进尺最长和平均密闭率最高的三项新纪录。     

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。     

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。     

密闭取心技术在大港油田应用

西42—7—1井在疏松砂泥岩中密取心8筒,共密取心54.90m,平均单筒进尺6.86m,收获率和密闭率均为100％,创造了油田上部松散地层密闭取心的记录。本文介绍了密闭取心技术的应用情况。     

ZY-B型大斜度井密闭取心工具研究与应用

为进一步认识油气层及油气分布情况,需要进行大斜度井密闭取心,而现有密闭取心工具只适用于直井段施工。现场作业常采用先钻导眼,在直井段进行密闭取心,再回填该井,进行定向钻进,造成了人财物的巨大浪费。研制了大斜度井密闭取心工具,并制定了技术措施,解决了大斜度井密闭取心技术难题。经多口井现场应用表明,取心收获率、密闭率等各项指标均能满足大斜度井密闭取心技术要求。     

密闭取心技术在双河油田的应用

在双K234井等三口井的取心过程中,通过采取一系列技术措施,选择合适的密闭取心工具、取心钻头,采用油基密闭液,优化钻井参数,取得了收获率97．10％和密闭率91．30％的良好应用效果。该项技术在双河油田的成功应用,对于准确获取该油田特高含水区块的油藏地质数据,开展不同油层水淹程度与剩余油分布情况的研究,优化开采方案,提高该油田的采收率及原油产量起到了重要作用。     

松散地层取心技术在小M2井煤层取心中的应用

松散地层取心技术是针对松散、胶结性差、易破碎、含砾石等地层取心的重要技术。文章介绍了小M2井取心地层地质特性、取心工具的结构特点、和松散地层取心技术在小M2井煤层取心中的应用情况。从小M2井取心来看,松散地层取心技术在小M2井煤层井中的岩心收获率比其他取心工具高32．66％。     

深井密闭取心技术在普光8井的应用

对普光8井存在的高压气层、H2S浓度高、循环压力高、裸眼井段长、地层破碎等工艺技术难点进行了分析和研究,结合目前深井密闭取心工具存在的问题,设计加工了机械钻速较高的PDC取心钻头,特制了耐高温、防H2S腐蚀的氟橡胶密封圈,研制了抗高温密闭液,在取心工具下活塞底部焊刮泥板,设计加工了卸压装置,通过一系列的技术革新和措施配套改进,在深井5505~5685.25 m井段,共密闭取心19筒,累计进尺180.25 m,心长141.17 m,收获率78.3%,密闭率95.60%。该研究对同类井的取心作业有重要的借鉴作用。     

超深井取心技术在塔深1井的应用

塔深1井目前是亚洲最深井。由于该井超深（设计井深8000m）,钻具柔性强,需要考虑的安全因数多,而且取心井段在该井侧钻后斜裸眼中,斜裸眼段长,岩性为白云岩为主,裂缝发育,岩性很破碎,取心施工难度非常大。通过取心工具和钻头的优选、参数优化以及技术措施的强化,该井取心进尺18．70m,平均取心收获率78．8％,取心深度达到8408m,刷新了四川石油管理局钻采工艺技术研究院在关基井（井深7151．40m,收获率61.3％）保持29年的全国最深井取心记录,创造了国内目前最深井取心记录,也为中国超深井破碎地层取心积累了更多的经验。     

密闭取心技术在塔中4油田的应用

介绍MQX194-115密闭取心工具及工艺技术在塔中4-7-19井的现场应用情况。该井位于塔里木盆地中央隆起带塔中4号构造,主要开采层位于石炭系CⅢ组。塔中4油田经过长期的注水开采,含水量大,达到40ml/kg以上,岩心表面的极性增强,从而降低了密闭液对岩心表面的亲和力,影响密闭效果。井底压差过大,CⅢ组地层压力系数为1.05,钻井液密度为1.25g/cm3,井底压差为19kg/cm2。密闭取心一般要求压差控制在低于14kg/cm2。井底压差使钻井液对地层产生先期渗透性污染,特别是渗透率好的砂岩层,从而影响岩心的密闭率。该井在石炭系砂岩中密闭取心88.8m,收获率98.4%,密闭率88%,创造了塔中4油田高含水地层密闭取心好成绩。     

智能钻柱关键密封技术研究

为解决目前电动钻井智能钻柱电传输安全技术问题,针对智能钻柱上卸扣自动密封与核心件高压泄漏等问题,根据使用环境与工艺要求,选取出一种适用于智能钻柱的核心件旋转动/静密封结构,通过对初始压缩率、介质压力、插针和插座旋转壳体旋转速度等影响密封性能的主要因素进行有限元分析,进一步完善、提高了密封结构旋转密封性能。最后,通过试验测试验证了其合理性与使用效果。结果表明:初始压缩率为17%时密封圈的密封性能较好,因双三角滑环起到挡圈作用致使该密封结构能够耐住10 MPa高压,插针旋转壳体或插座旋转壳体旋转速度在2 rad/s以下密封性能最好。选用带三角滑环的O型圈组合密封并优选该密封结构相关参数,有效地解决了智能钻柱关键密封问题,从而确保电动钻具的电信号和动力能够高效快速的传输,进一步推动了智能钻柱的发展。     

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在多压力系统的长段裸眼内,钻遇高压油气水层时,往往出现“下吐上漏”等复杂情况,甚至出现卡钻事故。其处理难点在于,若先堵漏,堵漏液易被高压地层流体冲走;若先压井,又会发生井漏。一些井由于处理方法不当,虽投入大量人力、物力、财力仍出现井眼报废,造成巨大损失。满西２井在处理卡钻事故的套铣作业中,遇到“下吐上漏”的复杂难题。经对井下情况分析后,提出处理复杂情况的合理的堵漏液配方和浓度;堵漏液走前,压井液走后;施工中合理控制回压;允许少量漏,不允许有增量。采取堵漏压井同时进行的方法,成功地解除了该井的复杂问题,为处理类似复杂情况的井提供了实例。     

旋转防喷器胶芯结构分析及优化

旋转防喷器是欠平衡钻井的关键设备,带压作业过程中其密封性能是保证安全生产的重要因素。现有的国产旋转防喷器存在胶芯密封不严以及易发生疲劳损伤失效等问题。鉴于此,利用ABAQUS软件建立了旋转防喷器胶芯动态密封有限元模型,对胶芯预紧工况下和起下钻工况下旋转防喷器的力学性能进行了分析,分别讨论了胶芯硬度和铁芯结构对旋转防喷器胶芯使用寿命的影响。分析结果表明:在带压下钻过程中,胶芯呈轴向拉伸变形状态,起钻过程中胶芯呈向上压缩变形状态,且起钻和下钻工况对胶芯密封性能影响不大,下钻工况的密封性能略大于起钻工况;胶芯材料硬度为80 HA时,胶芯的使用寿命最长;优化改变铁芯结构可使胶芯使用寿命延长。室内密封试验以及现场试验证实了有限元优化结果的可靠性。研究成果对延长胶芯使用寿命和提高油田作业安全具有重要的现实意义。     

普光气田高含硫化氢气井开发测井工艺优选与应用

四川盆地普光气田高含硫化氢气井的井下工况非常恶劣,井口安全控制风险极大,对开发测井设备的材质、井口控压装置的防喷能力和井口动态密封系统的密封性等方面要求非常苛刻,而国内缺乏高含硫化氢气井成熟的开发测井工艺和施工经验。普光气田投产后,为了安全有效地组织开发测井,取全取准气井动态资料,开展了高含硫化氢气井开发测井先导性试验,优选电缆输送直读测试工艺,并制订了细致可行的施工方案和有针对性的安全应急预案。P302井成功进行了开发测井施工,其井下测试资料全准率达100%,顺利完成了我国第一口超深、高压、高含硫化氢气井的开发测井施工,实现了国内高含硫化氢气井开发测井的突破,为类似气井安全有效地开展开发测井积累了经验。     

空气钻井安全钻进特性分析

空气钻井技术被钻井界认为是提高钻井速度、缩短钻井周期的一项实用性技术。与常规钻井液钻井技术相比,空气钻井在提高机械钻速、避免地层伤害、避免地层漏失方面具有明显优势,在控制地层压力、地层流体流入能力等方面存在不足。总结出了影响空气钻井安全钻进的“十大”因素,即井眼清洁、地层出水、井眼稳定、井下着火和爆炸、井斜控制、井控问题、气侵早期监测、钻具的腐蚀及冲蚀、钻具断裂和钻井液转换,并对上述因素进行了详细的分析。普光气田空气钻井实践证明了空气钻井技术的优势,但同时也暴露出一些问题。只有全面理解和掌握了空气钻井技术,才能充分发挥其优势和潜力,加快普光气田及周边区块的勘探开发步伐。     

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通南巴构造高压气井钻井在很多方面具有世界级的难度，破岩能量、清岩能力不足引起大尺寸井眼机械钻速低，速度慢、井眼不畅通，造成大量事故复杂，复合钻配合PDC或强保经高转速牙轮、大钻杆、大钻铤，可以有效地提高速度。工具成本在总成本中所占份额较小，中空分流、加和螺杆是常规的消耗料。对井余、井底水平位移的限制应适当放开，力学平衡是保持上部层段井壁稳定的关键，保持井壁稳定的钻井液密谋应随井径的变化而变化。井漏处理时要注意保持尽量高的液柱压力，注意喷漏转换。含硫气井井控难度远高于油井，设备的气密封能力一般低于油密封能力，工作中应重点注意压稳地层内流体，采取特别措施提高控制能力和处理速度。     

准噶尔盆地腹部高压和异常高压对油气生成和聚集的影响

高压和异常高压是准噶尔盆地腹部勘探及钻采试油面临的重要问题。马桥凸起盆参２井,盆４盆井均发现深层异常高压,其封闭层顶部埋深４４８５ｍ,封闭层以下为异常超高压,盆参２井在封闭层上下１３００ｍ的井段有油气垂向运移和混源特征。这种高压和异常高压对盆地腹部的油气生成成和降集有明显控制作用。本文应用“流体封存箱”理论探讨异常高压环境中的油气成藏模式。     

提高川东北及普光气田钻井速度配套技术

川东北及普光气田面临喷、漏、塌、卡、斜、硬、毒等七种“世界级”钻井难题。如何实现安全、优质、高效、快速钻井从而加快川东北及普光气田勘探开发进程是钻井工程面临的一个难题。试验、推广应用了气体钻井、垂直钻井、复合钻井等新技术新工艺，并不断在实践中完善总结，形成了一套适合普光气田及川东北地质特点的钻井综合配套技术，大幅度的加快了川东北勘探及普光气田开发步伐，实现了预期的目标。普光气田开发井钻井周期由探井阶段的约10个月降到约7个月，缩短了31．82％，机械钻速由探井阶段的1．70m／h提高到3．26m／h，提高了91．76％。气体钻井、复合钻井已经成为提速川东北及普光气田勘探开发的核心技术，值得进一步推广应用。     

试油作业用高强度特种油管的创新研制

针对现代试油作业需要,以及特殊螺纹油管和小钻杆的局限,汲取钻杆螺纹和特殊油管螺纹的设计经验,创新研制了一种试油作业用高强度特种油管。有限元计算、室内试验及现场使用表明,该特种油管兼具特殊螺纹油管和小钻杆的优点,既有与小钻杆类似的强度和连接性能,可完成钻桥塞等旋转作业,不粘扣,重复使用性好,又具有特殊螺纹油管的密封性能。使用高强度特种油管可避免来回倒钻杆和油管而延长工期,加快试油和勘探进度,并降低试油成本,达到了预期目的。