准噶尔盆地地层岩石可钻性研究

利用微钻头可钻性测试仪,对准噶尔盆地主要区块的岩心进行可钻性测试,在此基础上,建立完善了可钻性模型,利用测井资料及钻井资料,建立了地层的可钻性剖面,使钻头选型及钻井参数设计有了可靠的依据。     

苏里格气田PDC钻头的优选与应用

针对苏里格气田目的层深、地层老、可钻性差,常规钻井钻速慢、牙轮钻头很难提高钻速等实际问题,对苏里格气田的岩石可钻性和钻头选型进行了研究,建立了 岩石可钻性剖面图和钻头选型剖面图;优选了适合苏里格气田钻井的PDC钻头;通过现场试验,大幅度提高了苏里格气田的钻井速度,取得了显著的效果。     

黄桥区块地层可钻性评价及钻头选型研究

黄桥区块是华东局在下扬子地区重点勘探开发区块。区块中、古生界地层可钻性差,平均机械钻速2.95~3.37 m/h。为了提高钻井速度,开展了黄桥区块地层可钻性评价及钻头选型研究。应用钻速方程反求法,结合实际钻井数据进行统计分析和计算,建立了黄桥区块地层可钻性级值剖面;根据地层的可钻性级值分布范围及岩性特点,开展了钻头选型研究,在已钻井钻头使用情况统计分析的基础上,推荐了有利于提高黄桥区块机械钻速的钻头型号。     

胜科1井钻头选型与应用效果分析

完钻井深7 026 m的胜科1井是我国东部油区目前最深科学探索井,在施工中除因复杂多变的地层孔隙压力致使其井身结构复杂、施工难度增大外,上部厚盐膏层、软泥岩和深部地层在高温、高压条件下可钻性变差等,极大制约了钻井速度的提高。为提高钻井速度,利用室内试验和测井资料建立了地层可钻性剖面和地层可钻性预测剖面,应用钻头技术效益指数最高的经验钻头选型方法对钻井资料进行了统计分析,根据地层可钻性剖面和统计分析结果推荐了与胜科1井地层相适应的钻头初步选型方案,给出了该井三开后的钻头选型推荐方案和建议。对钻头选型方案实施过程进行了跟踪并对所选钻头的使用效果进行了分析。分析结果表明,虽然钻井速度得到了提高,但没有达到预期的目标,应进一步进行深部地层岩石工程力学特性和钻头选型的研究。     

钻头优选新方法及其应用

针对大港油田X区块地层特点、钻头选型的难题，利用现场测井资料及岩心实验结果建立了该区块岩石可钻性与声波时差、岩石可钻性与地层密度的单因素计算模型及岩石可钻性与多元测井参数计算模型，并利用多元测井参数与岩石可钻性的关系模型，对单一测井参数计算得到的岩石可钻性级值的误差进行了修正，建立了该区块横向地层岩石可钻性剖面及整个区块岩石可钻性纵向剖面，找出了该区块地层岩石横向及纵向可钻性变化规律，根据计算结果优选出适合于该区块的钻头类型，解决了钻井速度慢、钻井周期长的问题。     

焦石坝区块?311.2mm井眼定向段钻头优选与应用

针对焦石坝区块页岩气水平井?311.2 mm井眼定向段长、钻遇地层复杂、非均质性强,易导致钻头失效快、机械钻速低等问题,建立了基于地层可钻性和实钻效果评价的钻头选型方法。利用测井资料获取地层岩石力学参数,建立了岩石可钻性剖面,确定了合理的钻头类型;基于虚拟强度指数原理建立了综合考虑地层破岩效率和进尺的钻头性能评价指数,对完钻井钻头使用效果进行了定量评价。利用该方法分地层推荐了焦石坝?311.2 mm井眼定向段钻头选型方案,并在焦页49-1HF等5口井进行了应用,平均机械钻速同比提高了207%,单只钻头平均进尺提高了139.2 m。应用效果表明,基于地层可钻性和实钻效果的钻头选型方法能够定性地优选钻头类型、定量地评价钻头性能,有效提高了钻头与地层的匹配性。     

盐城地区可钻性分级及钻头选型

选用合理钻头是提高机械钻速,降低钻井成本的重要途径之一,利用测井资料预测可钻性计算模型编制的计算机软件,建立了盐城地区连续的可钻性剖面,并根据分层计算的可钻性级值,结合每米成本法,优选出适合盐城地区的钻头选型,为该区钻头的合理使用提供了科学的依据。     

马朗凹陷玄武岩层特性与钻头选型

马朗凹陷二叠系以下的火成岩以玄武岩为主,地层耐研磨性强、可钻性差,钻井过程中钻速低。对取自现场的岩心进行可钻性试验,建立了岩石可钻性模型,计算了牙轮钻头与PDC钻头可钻性级值,并结合钻头的结构特点进行了钻头优选。结果表明,对于该地区二叠系以下低钻速的玄武岩地层,选用推荐的钻头与其他钻头相比,机械钻速提高了50%以上,缩短了钻井周期,达到了优质快速钻井的目的,对玄武岩地层钻头选型具有重要的指导意义。     

利用测井资料综合预测岩石可钻性的试验研究

岩石可钻性是钻头选型、提高钻井效率的基础，利用测井资料预测岩石可钻性是行之有效的手段。通过室内试验，重点研究岩性、密度和泥质含量对岩石可钻性的影响规律。在已有的可钻性与声波时差关系模型基础上，考虑不同岩石岩性、密度和泥质含量对其可钻性级值的影响，建立了新的岩石可钻性综合预测模型。经验证，该模型预测精度较高，能满足工程需要。     

声波时差用于钻头选型的研究

本文介绍了应声波时差进行钻头选型的原理和方法。以声波时差划分钻头选型区间，能够较好地反映地层的力学性质，比利用岩石可钻性方法更简便，经济。选型时以修正每ｍ钻进成本为标准，有效地消除了非地层因素对钻头选型的影响。文中给出了应用实例。     

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常规的岩石可钻性测井预测模型都是基于回归分析而建立起来的。由于回归分析直接利用原始数据或对原始数据作了标准化处理、对数变换后进行建模,以致其模型精度不高。而灰色GM(0,N)模型通过对原始数据进行累加生成所得的灰色模块来建立模型,这在一定程度上弱化了原始数据的随机性。为此,文章提出了一种基于灰色GM(0,N)理论利用测井资料求取岩石可钻性的实用方法。该方法从测井信息与岩石可钻性的内在关系出发,选用与岩石可钻性密切相关的多个测井参数,通过灰色GM(0,N)技术建立岩石可钻性的预测模型。室内试验表明,该模型能进一步提高岩石可钻性的预测精度,能满足钻井工程的实际需要,可以很方便地建立某地区的岩石可钻性剖面并掌握其分布规律。将该法应用于SC油田Du4井的测井资料处理中,为邻井及时地提供了较为准确的地层岩石可钻性剖面,也为该区的新井钻头选型提供了科学依据。     

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对井剖面地层岩石可钻性的确定直接影响到钻头选型和钻速预测,然而,现有的研究岩石可钻性的微可钻实验存在较多问题。现有的岩石微可钻性实验一般通过取心在室内常温常压下进行,脱离了地下高温高压环境后的岩心不仅不能代表地层的可钻性,而且这样的可钻性数据离散、随机、有限、成本高。但若能建立基于岩石物理参数的岩石可钻性预测模型,必将能缓解可钻性评价中存在的这些矛盾。尽管利用测井资料估算岩石可钻性时,由于岩石结构的复杂性以及不适当的参数化工作使测井估算的可钻性也存在不少问题,但利用测井资料获取岩石可钻性的方法能够提供逐点可钻性数值,既能反映出整个钻井剖面岩石可钻性变化的趋势,又能反映出不同地层间的变化规律,而且成本低。鉴于此,推导了利用声波测井资料预测岩石可钻性的计算模型,并结合 Ｓ油田实际资料开展了钻速预测方法研究。     

声波测井资料在岩石可钻性及钻头选型中的应用

在进行钻井工艺设计中 ,对钻头的选择及其可钻性的评价主要选取本地区具有代表性强度和硬度的岩心进行室内可钻性实验 ,进而对地层岩石可钻性进行分级评价。这种方法由于取心的局限性 ,尤其在新区井少的情况下限制了此方法的应用。通过分析声波时差与影响岩石可钻性地质因素的关系 ,建立了声波时差与岩石可钻性指数的评价模型。利用该模型对油田实际资料进行了分析 ,根据可钻性剖面确定了合适的钻头类型 ,取得了良好的应用效果     

鲁迈拉石膏夹层岩石可钻性预测

鲁迈拉油田岩心数量少,钻头优选主要依靠施工和设计人员的经验。针对这一问题,以钻速方程为基础,通过逆推回归和数据拟合的方式,建立起鲁迈拉地区岩石可钻性与测井数据对应关系,并以岩屑分形理论为依据对结果进行验证,找出最能反映岩石破碎难易的特征量,确定岩石强度、硬度及可钻性与岩石的这些分形维数的统计模型。根据岩石可钻性预测结果,开展了KM533X复合钻头现场提速试验,单只钻头平均进尺提高214.70%,机械钻速提高29.90%,从而保障了该地区钻井作业顺利高效完成。     

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针对复杂地区深井及超深井钻井基础参数难以求取的特点，近年来国内外钻井工程学者利用测井资料中蕴藏着大量的地层信息，对测井资料在钻井工程中的应用进行了深入的研究和推广。文章介绍了利用测井资料计算地层岩石力学特性参数、预测地层压力、计算地层岩石可钻性、提取钻井基础数据、进行钻头选型和预测钻井速度的原理、方法、现场应用和计算机应用软件的开发情况。并根据现场应用中反馈的信息，指出了研究就用中所存在的问题，同时展望了测井资料在钻井工程应用的发展趋势。     

利用测井资料进行钻头选型

钻头选型是钻井施工的首要问题,岩石力学特性是进行钻头造型、制定钻进参数的重要依据。本文采用弹性力学理论建立起预测岩石力学特性的数学模型,利用测井资料可以预测岩石的牙轮钻头可钻性、PDC钻头可钻性、塑性系数、硬度、抗剪强度等参数,并建立全井连续剖面,从而对钻井作业起到重要的指导作用。     

钻井岩石力学特性预测及应用系统的开发

钻井岩石力学特性预测及应用系统是利用测井资料预测岩石的牙轮钻头可钻性、PDC钻头可钻性、塑性系数、抗剪强度和硬度等力学特性,建立单井的钻井岩石力学特性剖面,用灰色聚类分析方法将岩石力学特性参数根据聚类权重有机的结合起来,选择出适用的合理的钻头类型。该系统具有数据管理、钻井岩石力学特性预测、钻井岩石力学特性聚类分析、分层钻头选型、随钻钻头选型、钻井岩石力学特性剖面制作等功能。该系统是一个具有独创性的计算机软件系统。应用该系统,具有经济性、可靠性、科学性、先进性及实用性。因此,具有极高的推广应用价值。     

岩石可钻性与地层孔隙压力关系的测井研究

岩石可钻性是钻头选型和钻速预测的重要参数.岩石可钻性与其声波时差有着密切的关系.地层孔隙压力在一定程度上可由测井声波时差来反映.若能建立岩石可钻性与地层孔隙压力之间的定量关系,就可由地层孔隙压力对岩石可钻性进行实时预测.鉴于此,从测井估算地层压力的等效深度法和岩石可钻性模型出发,推导了岩石可钻性与地层孔隙压力的理论关系模型,并利用川东渡口河构造的Du4井和S油田实际资料建立了两者间的回归统计模型,进一步印证了该理论关系的正确性,为利用地层孔隙压力实时预报岩石可钻性提供了依据,也为岩石可钻性的测井解释找到了一条新的途径.     

区域三维空间岩石可钻性预测方法研究与应用

在已钻井资料较少的情况下,合理、高效、低成本地预测岩石可钻性在地层空间的分布对钻井工作十分重要。分析了单一测井、录井及地震资料预测方法的不足,提出了预测三维空间岩石可钻性的新方法,即利用测井约束地震反演技术对三维地震数据进行反演,生成全频带高分辨率的岩石纵波速度体,通过室内微钻头岩心可钻性试验,建立了考虑岩石声波时差与密度属性的可钻性预测模型,并据此开发了三维岩石可钻性预测软件。在吐哈盆地某区块两口井进行的实例分析表明,可钻性平均误差约10%,研究区块牙轮钻头对应的岩石可钻性级值约2.8~6.3,PDC钻头对应的岩石可钻性级值约2.0~5.0;软件三维显示结果表明,局部地层存在异常高可钻性级值带,与钻井资料显示该地层存在砾岩层结论相符。该区块PDC钻头的三维空间地层岩石可钻性整体优于牙轮钻头对应的可钻性。研究表明:建立的岩石可钻性预测模型同时考虑了岩石声波与密度属性,能合理预测岩石可钻性,反映不同类型钻头的可钻性差异;新方法能较真实地反映出岩石可钻性的三维空间分布情况,可为制定钻井提速方案提供参考。