莫深1井φ444.5 mm大尺寸井眼钻井技术

莫深1井位于新疆准噶尔盆地中央坳陷莫索湾凸起莫索湾背斜,设计井深7 380 m,其中φ444.5 mm井眼钻达4 436 m,为当前国内最深的大尺寸井眼.根据莫深1井的实际情况优化水力参数,采用合适的钻头选型技术、个性化的PDC钻头设计及应用技术、有效地防斜打快技术、大尺寸螺杆复合钻井技术以及大排量、高泵压的强化水力参数技术,大幅度地提高了大尺寸井眼钻井速度.在确保井身质量和井下安全的情况下,莫深1井φ444.5 mm井段平均机械钻速达到5.49 m/h,最大井斜角仅为1.1°.与这一区块邻井相比,在井眼尺寸大一级的情况下,莫深1井φ444.5 mm井眼的钻井速度仍高于邻井相同井段.其实践经验对于提高深井、超深井钻井速度具有重要的意义.     

川西双鱼石构造超深井大尺寸井眼钻井提速技术研究

川西双鱼石构造勘探目的层埋藏深,完钻井深超过7 000 m,纵向多压力系统致使钻进中井塌、井漏、气侵等复杂频发,针对于此该地区钻井普遍采用非标井身结构。实钻中上部长井段大尺寸井眼往往表现出机械钻速较低同时钻井周期较长,从地层岩性与井眼尺寸入手分析了上述问题并就井身结构优化、空气钻井可行性论证、钻头选型以及钻井液优选展开了提速技术研究,逐步形成了适合该区块工程地质特征的钻井提速配套技术:优化井身结构,减少大尺寸?444.5 mm井眼钻井深度;采用"空气钻"提速技术,快速钻过沙溪庙组中上部以上易塌、易漏地层;?333.4 mm井眼沙溪庙组中下部至须家河组中上部井段采用"高效PDC+螺杆+优质Kcl-有机盐聚合物钻井液"复合钻井提速技术,保证了"空气钻"井段井壁稳定以快速钻至三开中完,上部大尺寸井段的钻井周期大幅缩短,实现了优快钻井,为加快该区块勘探步伐提供了技术保证。     

莫深1井Φ444.5 mm大尺寸井眼钻井技术

莫深1井位于新疆准噶尔盆地中央坳陷莫索湾凸起莫索湾背斜，设计井深7 380 m，其中Φ444.5 mm井眼钻达4 436 m，为当前国内最深的大尺寸井眼。根据莫深1井的实际情况优化水力参数，采用合适的钻头选型技术、个性化的PDC钻头设计及应用技术、有效地防斜打快技术、大尺寸螺杆复合钻井技术以及大排量、高泵压的强化水力参数技术，大幅度地提高了大尺寸井眼钻井速度。在确保井身质量和井下安全的情况下，莫深1井Φ444.5 mm井段平均机械钻速达到5.49 m/h，最大井斜角仅为1.1°。与这一区块邻井相比，在井眼尺寸大一级的情况下，莫深1井Φ444.5 mm井眼的钻井速度仍高于邻井相同井段。其实践经验对于提高深井、超深井钻井速度具有重要的意义。     

进口大尺寸?444.5mm钻头在两口科探井中的应用

高科1井和五科1井是中国石油天然气集团公司在四川省境内施工的两口科探井,设计井深分别为5400m和5900m。为了提高?444.5mm井段的钻进速度、缩短钻井周期,分别从瑞德、休斯、斯密斯公司引进了大尺寸?444.5mm钻头。两口井在?444.5mm井段共使用引进钻头25只(其中瑞德EMS系列三牙轮钻头6只,休斯MAX系列三牙轮钻头5只,斯密斯的15M、20M及4JCS三种钻头14只),国产钻头15只。施工中与国产大尺寸?444.5mm钻头进行了各项技术指标的对比,结果表明:钻头进尺、机械钻速、纯钻时间、钻头费用等技术指标均优于国产钻头,收到了较好的使用效果。     

柯深1井钻井工艺技术

塔里木盆地西南坳陷柯克亚构造压力层系复杂。深预探井柯深1井于1991年12月开钻,1994年8月完钻,9月完井,完钻井深6481m。这是我国的第三口深井,也是我国近年来所钻最深的一口井。该井二开?444.5mm钻头钻深3544.20m,?339.72mm套管下深3540.93m;三开?311.15mm钻头钻深5028.64m,?244.5mm套管下深5025.68m;四开?215.9mm钻头钻深6481m,取心1筒,进尺5.32m,岩心收获率100%,?177.8mm+?139.7mm复合尾管下深6479m,创多项同尺寸钻头钻深和同尺寸套管下深的国内最高纪录。本文主要介绍了柯深1井的钻井装备和钻井工艺。     

苏49-2井钻井液技术

工程地质简况 1.工程简况 苏49-2井是位于霸县凹陷苏桥油田苏49潜山的一口生产井。一开使用444.5 mm刮刀钻头钻至井深204 m,下入339.73 mm表层套管至井深202.44 m;二开钻至井深3152 m,下入244.5 mm套管至井深3148.2 m;三开用215.9 mm钻头钻至井深4823.54 m,下入177.8 mm套管至井深4821.49 m;四开用152.4 mm钻头钻至井深5170m,下入127 mm套管至井深5169.21 m。     

川南深层页岩气井大尺寸井眼一趟钻PDC钻头优化设计研究与应用

?406.4 mm大尺寸井眼钻井中通常采用大钻压、高转速等钻井参数，在高强度、高研磨性地层中钻进时，PDC钻头相较于在小尺寸井眼中振动更剧烈，切削齿更易崩损，单只钻头进尺及机械钻速受到影响。文章以川南Y202井区深层页岩气井的?406.4 mm钻头在自流井及须家河等高强度、高研磨性地层钻井为例，通过分析地层岩石力学特征及邻井钻头的使用情况，优选切削齿齿形、高耐磨切削齿材料、钻头刀翼数量，优化冠型剖面、钻头动态力平衡性能等，开展了大尺寸井眼PDC钻头优化设计研究。所设计的?406.4 mm大尺寸井眼PDC钻头X616K在配合大扭矩螺杆的情况下，成功实现该井区Y212井及Y215井两口井的大尺寸井眼一趟钻完成钻井作业，较邻井节约起下1～3趟钻的起下钻作业，缩短钻井周期2～3 d,提速效果显著。文章研究成果可为其他区块的大尺寸井眼PDC钻头优化设计提供参考。     

T301井复杂情况下的完井技术

一、井眼概况T301井是塔河3号油气田上的一口评价井,目的层为奥陶系碳酸盐岩裂隙型储层,储集空间为溶蚀孔、洞及各种裂缝。钻进过程中经常发生井漏、井喷及储层严重污染等事故。该井设计井深5520.00m,完钻井深5557.21m。实钻井身结构为:444.5mm钻头×500.00m 311.1mm钻头×3900.00m 215.9mm钻头×5350.00m 149.2mm钻头×5557.21m;套管程序为:339.7mm表层套管×480.35m 244.5mm技术套管×3896.55m 177.8mm油层套管×5343.76m。T301井在钻至井深5387.09m时,对裸眼井段进行了一次中途测试,在6.35×25mm的工作制度下,日产原油103…     

乌深1井钻探关键技术实践与认识

乌深1井是大港油田有史以来乃至东部油田最深,且具有科学探索性质的深探井,设计井深6000 m。由于井深、地质情况复杂、地温梯度高、钻井施工难度大,通过施工人员的努力,乌深1井历经393d钻至井深5852 m,创造了全国陆上油田?311 mm井眼最深和?244.5mm套管一次下入最深的记录。介绍了优化井身结构设计和钻井施工中在大尺寸井眼钻进、钻具和套管保护、?244.5mm套管下入和固井、钻井液工艺技术以及欠平衡钻进技术等。     

长井段大尺寸井眼钻具疲劳失效分析模型建立与应用

塔河油田开发井均为深井,二开444.5 mm钻头须钻至3 000 m左右,平均钻速8 m/h左右,钻井过程中易出现钻具失效事故,导致该油田万米进尺故障率居高不下。为了有效缩短钻井周期、安全实施快速钻进,分析了长井段大尺寸井眼钻具失效原因,在刚杆模型的基础上,建立了长井段大尺寸井眼钻具疲劳失效分析模型。塔河油田TH1井实例分析表明:扶正器的存在是导致钻具疲劳失效的主要因素,钻井参数不合理也易导致钻具的疲劳损坏;实施钻具组合和钻井参数的优化设计能有效降低钻具疲劳失效的风险。本文研究成果可为长井段大尺寸井眼的钻具组合和钻井参数的优化设计提供技术支持。     

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柯深1井是四川石油管理局川东7016钻井队在塔里木盆地西南地区承钻的一口深预探井。设计井深6800m,1991年12月27日使用φ660.4mm钻头钻至285.36m,φ508mm套管下深283.96m;1992年5月3日使用φ444.5mm钻头钻达3544.20m,下入φ339.7mm技术套管3504.93m。超长大套管下井及双级注水泥是一项难度大的综合性工程。由于井眼大而深、裸眼段长、套管大而重、地层岩性复杂多变及具有易卡水层和凝析油气层、多压力系统等,为了取得套管下井及固井作业的成功,采取了一系列特殊的工艺技术措施。套管强度设计φ339.7mm套管下深3540.93m是支撑井口装     

盐下水平井YM7-H4大井眼段钻井技术

YM7-H4井是一口盐下水平井,因盐膏层距目的层垂深约25 m,设计用Ф311.1 mm钻头在易垮塌的吉迪克组地层进行定向,在盐膏层内一直增斜达到73.62°,直至钻穿盐膏层至井深4 770 m,然后下入Ф273.1 mm厚壁套管封固盐膏层。该井Ф311.1 mm井眼在钻井与中完施工过程中存在很多难点:一是吉迪克组地层泥岩严重垮塌,定向难度大;二是大井眼轨迹控制困难;三是盐膏层段长、井深、钻井液密度高达1.80 kg/L,易卡钻;四是厚壁套管直径大、刚性强、下入困难等。通过技术攻关,该井应用了大井眼轨迹控制技术、吉迪克组地层泥岩防塌钻井液技术、盐膏层钻井技术和大尺寸套管下入井眼准备技术等,顺利完成了该井大井眼段的钻井施工。      

牙轮-PDC混合钻头在迪北103井的应用试验

迪北103井是塔里木盆地库车坳陷东部依奇克里克构造带迪北斜坡的一口评价井,据邻井的实钻资料,预计该井在中新统吉迪克组、渐新统苏维依组、古近系库姆格列木群将钻遇砾石含量高、软硬交互频繁、可钻性差的地层,钻头选型困难,无论是牙轮钻头,还是PDC钻头,机械钻速和单只钻头进尺都很低。为此,在迪北103井的444.5mm井眼段尝试应用了牙轮-PDC混合钻头,该新型钻头由3个牙轮、3个PDC切削刀翼和钻头胎体构成,把PDC钻头优越的切削破岩机理及牙轮钻头的冲击破碎机理有机地结合在一起。试验从井深2 524m开始,一趟钻钻至2 866m,进尺342m,平均机械钻速1.70m/h,顺利钻穿吉迪克组—库姆格列木群组的复杂岩性段;与邻井(迪北104井)相同钻进井段相比,迪北103井钻头进尺提高了654%,机械钻速提高了157%,同时该井还刷新了444.5mm牙轮-PDC混合钻头单只进尺世界纪录。该钻头在迪北103井的成功应用为迪北区块钻井提速提供了有益的经验。     

莫深1井(φ)444.5井眼套管下入技术

莫深1井设计井深7380m,其中Φ444.5井眼钻达4436m,为当前国内最深。为了解决下部2000m常规套管难以满足抗挤强度要求的问题,采用了Φ346.1特殊高强度厚壁套管。这些给莫深1井二开井段套管下入带来了困难,Φ444.5井段套管串下入深、重量大、刚度大、时间长是主要技术难点。针对这些难点,莫深1井从钻井提升能力及超深井下套管工具配套入手,并通过优化设计钻井施工方案,优选钻具组合,制定合理的下套管作业方案,保证了井眼畅通,减小了套管串在下入过程中的遇阻力,最终将该层套管安全顺利地下到预定井深,创下了Φ346.1套管下入重量和深度的新记录。     

川深1井超深井钻井提速关键技术

川深1井储层埋藏超深,陆相难钻地层研磨性强、可钻性差,大尺寸井眼提速困难,深部地层可钻性差、井身质量控制困难。为此,根据川深1井的地层特征,优化应用了一系列钻井提速技术:采用了气体钻井和泡沫钻井技术,以大幅提高机械钻速;采用了抑制泥岩水化膨胀的泡沫钻井液体系,以解决上部大尺寸井眼地层出水、井眼失稳及高效携岩的难题;采取了旋冲钻井技术、“孕镶金刚石钻头＋高速螺杆钻具”复合钻井技术钻进高研磨性地层,以提高钻井时效;采用了预弯曲动力学防斜打快技术,并配套高效PDC钻头和钻井参数优化,钻进深部难钻地层,以提高井身质量。川深1井钻井提速关键技术的应用,确保该井顺利钻至井深8 420 m完钻,创当时亚洲陆上钻井井深最深纪录,平均机械钻速提高至2.11 m/h,钻井周期缩短至475 d,取得了很好的现场应用效果,可为国内类似超深井高效钻井提供借鉴。      

大尺寸井眼钻井工艺在渤海油田某探井中的应用和突破

经过三压力研究和实钻邻区资料证实渤海油田某区块中深部地层存在高温高压。在该区块某探井实际钻探中,地层压力系数1.3,最高达1.65,井底温度高达178℃,根据地层压力及地质特征进行井身结构优化,ф444.5 mm大尺寸井眼钻进至馆陶组顶部垂深2 700 m,才能减轻中深部高温高压地层的钻探风险,在渤海地区,ф444.5 mm大尺寸井眼钻进至2 700 m尚属首次,通过钻具组合优化与轨迹控制、海水/膨润土浆钻进、优化水泥浆体系和浆柱结构等技术,使得该井大尺寸井眼钻探过程中,在防斜打快、钻井液工艺及固井技术等方面均取得了突破,为钻开高温高压井段,进行地质评价提供了有力保障。     

东海深井探井钻井提速配套技术及其应用

随着东海油气资源勘探逐渐向深层发展,探井钻井作业深度不断增加,对原井身结构进行了优化。井身结构的变化使上部444.5 mm大尺寸井眼加深至2400 m,下部地层岩石硬度和强度增加使地层可钻性变差,机械钻速明显下降,导致钻井周期长,钻井成本高,因此,亟需钻井提速技术研究应用。针对难点,通过优选钻头和钻井方式,以及改进钻井液的应用,形成了上部444.5 mm井段快速钻进技术;下部井段通过智能录井钻井参数监控技术及时优化调整参数,分析选用了扭冲工具进行钻井提速,形成了下部井段钻井提速配套技术。现场试验应用表明,钻井提速效果十分明显。大尺寸复合钻井、扭冲工具、智能录井钻井参数监控等技术在该区可全面推广应用。     

兴9-12X井“凸”形井眼固井实践

兴9-12X井二开钻至井深4 312m处下入φ177.8 mm套管,至井深3 769.93m时套管被卡死,被迫在套管未下到设计井深的情况下固井,下部留有φ241.3 mm井眼542m,决定三开用φ152.4 mm钻头钻至井深4 405m后,下入φ127mm尾管对φ241.3 mm井眼进行补救固井,形成了上部井眼小、下部井眼大的“凸”形井眼,给保证固井质量带来了极大难度.通过采用高黏度钻井液携砂,特制φ127 mm×φ210mm异型全焊接弹性套管扶正器,使用大量前导低黏度、低切力钻井液稀释、冲洗大井眼内“死”钻井液,用黏性隔离液顶替大井眼内钻井液,实现“黏性推移”的塞流顶替及“稠浆慢替”等技术措施,使水泥浆返到了喇叭口,固井质量合格,其中3996～4 322m井段固井质量优质.     

长裸眼多压力系统卡钻事故处理工艺技术应用

雷17井采用152.4mm钻头钻至井深3992m完钻,上提钻具至井深3981.70m发生卡钻,该井近500m小井眼段中存在溢流、井漏、垮塌、低压产层同存以及井斜大、井眼小、裸眼段长等复杂情况,处理难度大。针对该井复杂地质情况,对卡钻层位实施有限降压和泡酸相结合的技术措施,成功地解除了卡钻事故,积累了喷、漏、卡、垮、低压同存复杂条件下的卡钻事故处理经验。     

特大直径井眼侧钻技术在AT20井成功运用

AT20井二开使用Φ444.5mm PDC钻头钻进至井深1179.80 m时发生Φ286mm螺杆中心轴脱落事故,由于井眼大,地层胶结较差,鱼头小且鱼头靠井壁以及落鱼表面不规则,再加上井眼局部严重扩径,落鱼打捞处理难度非常大,导致多次打捞失败,决定侧钻绕障.由于井眼大,地层疏松,侧钻新井眼困难,再加上此次属于中国首次如此大的井眼进行侧钻,没有经验可寻,经慎重设计、精心施工,采取了合理选择侧钻点、正确设计造斜率和选配马达以及弯接头,小钻井参数控速造斜钻进,非常规修正井眼减小狗腿度等技术措施使得侧钻绕障成功,为后续正常钻进奠定了良好基础,创造中国特大直径侧钻新纪录.