AutoTrack旋转导向工具现场应用分析

旋转导向钻井技术在国内外已经得到了广泛的运用,为了适应旋转导向钻井技术现场应用的需要,在简要介绍了旋转导向系统的分类及特点的基础上,详细分析了贝克休斯AutoTrack系列旋转导向工具在威页1HF井和永页1HF井的现场应用情况,并总结出了旋转导向工具现场应用的优缺点,最后提出了旋转导向工具现场应用的一些建议。     

贝克休斯AutoTrak旋转导向指令成功率与涡轮转数配比研究

伴随各行业对石油需要的日益增加,油气开发的重心逐渐从常规直井转向水平井开发,随钻测量技术作为水平井开发的核心技术,也从最初的随钻钻井参数测量(MWD)发展到与地质参数测量(LWD)相结合,并最终发展成闭环钻井系统。同时随着开采深度和水平段长度的不断增加,井下温度不断提高,以及井下测量参数的逐渐增多,井下电力系统需要提供更高的功率和续航时间。为了解决供电系统的稳定性和续航能力,国外油服公司多采用井下涡轮发电机为工具供电。而新一代的旋转导向系统中,涡轮更是作为下行通讯的重要一环,识别地面下发的指令。以贝克休斯公司AutoTrak旋转导向工具作为研究对象,针对工作中下发指令不成功的现象,研究分析了实钻过程中指令成功率与井下涡轮转数配比之间的关系。     

21世纪中国石油钻井技术发展战略研究

石油钻井技术发展的总趋势是以信息化、智能化、自动化为特点,最终实现自动化钻井.提出了21世纪初期(2001～2020年)应加速研究与自动化钻井有关的主要技术复杂结构井的产业化技术,钻井信息技术,新型绿色无污染钻井液,随钻测量和随钻地层评价技术,井下动态数据的采集、处理与应用系统,信息流闭环系统及旋转导向闭环钻井技术,现代平衡钻进技术,柔管技术等,继续解决深井、超深井钻井技术难题,进一步完善和推广油气层保护技术和小井眼产业化技术,加强钻井理论研究.     

页岩气开发技术装备自主化研究进展与展望

对国内外页岩气开发装备作了概述,着重阐述了国内在页岩气开发技术装备自主化研究方面的进展。国外页岩气水平井开发核心技术装备包括智能化测量工具、井下动力钻具、旋转导向工具、地质导向工具等;压裂增产技术主要包含水力喷射工具、多层同时压裂工具等。国内钻机、压裂机组技术水平可满足丛式、水平井等工艺要求,封隔器、滑套等井下工具已初步实现国产化,测井设备可靠性、时效性及测量精度与国外先进水平差距较大,随钻测井(LWD)工具、旋转导向工具等几乎全部依赖进口。本文提出了页岩气开发装备自主化研究的攻关方向和发展趋势,建议研制适合不同钻井深度和资源条件的专用钻机,解决页岩气长水平段钻井难度大、周期长等问题的井下提速和导向工具,高分子材料井下封隔器等压裂改造工具,和适应未来大规模产量下的合理组织技术及后期完整配套采气工艺装备。     

Power Drive Xceed指向式旋转导向钻井系统在张海29-36L井的应用

埕海2-2人工岛是大港油田为实现海油陆采而建设的人工岛,因受地面条件和地质靶点制约,主要采用大斜度井、大位移井、水平井等复杂井型进行开发。张海29-36L井是部署在埕海2-2人工岛的一口三开大位移定向井,本井最大水平位移1764.51m,最大井斜76.16°,为有效克服三开滑动钻井产生的频繁托压、粘卡现象。应用了斯伦贝谢公司的power drive xceed指向式旋转导向钻井系统,其工作原理是在钻具旋转状态下实现定向作业,应用旋转钻进方式代替滑动钻进方式,显著地减小了钻柱与井壁之间摩阻/扭矩。张海29-36L井应用结果表明,应用旋转导向钻井系统井段比未使用该工具的井段机械钻速提高了71%,取得了非常显著的提速效果;旋转导向钻井系统在张海29-36L井成功应用实例为探索大位移井钻井提速提供了有益的参考。     

定向井钻井工艺技术优化措施探讨

随着我国工程建设与生产需求的日益提升,对于钻井工艺技术的应用提出了更高要求,一方面要确保相关的钻井工程施工时能够达到要求的工程质量,另一方面钻井工程要能够根据确定的井眼与轨迹设计进行施工合理的施工。同时施工过程中要严格依据定向井钻井工艺规范。以定向井钻井工艺技术的优化进行分析。通过对定向井钻井概述与实施的阐述,为我国开发地下油气资源提供有效的优化措施。     

国外钻井工具与仪器新进展及国内发展建议

页岩气、致密油气、深井超深井油气和深水油气的勘探开发对钻井工具与仪器提出了更高要求。本文介绍了国外钻井工具与仪器的新进展,钻井工具包括高效破岩钻头(Aegis铠装合金钻头、Crush&Shear™混合式钻头、智能自适应钻头、StrataBlade*凹面金刚石元件钻头和HyperBlade*双曲面金刚石元件钻头)、辅助破岩工具(Navi-Drill DuraMax井下马达、NitroForce™高性能螺杆和耐温300℃螺杆钻具)和循环短节(iCWD智能循环短节、iDisc智能循环和丢手工具、MOCS G2循环短节和JetStream®RFID循环短节),而钻井仪器包括旋转导向工具(Lucida高端旋转导向系统、RST旋转导向系统、VectorEDGE旋转导向系统、HALO高性能旋转导向系统和NeoSteer@bit导向系统)和随钻测量仪器(TruLink*高分辨率动态MWD、IriSphere*随钻前视LWD、HEX200℃高温LWD和QuestTM随钻陀螺测斜仪)。在此基础上,对国内钻井工具与仪器的未来发展提出了建议。最后指出我国应尽快完成核心钻井工具与仪器的国产化,继续加大低成本替代技术的研究力度,以实现经济有效开发。     

Geo-Pilot旋转导向钻井系统现场应用分析

旋转导向钻井系统是20世纪90年代发展起来的一项自动化钻井新技术,是目前世界上最先进、高效的定向钻井工具。介绍了哈里伯顿Geo-Pilot7600旋转导向系统组成及导向原理,针对油田现场应用中出现2起复杂事故,在分析卡钻原因的基础上,通过优化井身结构,精确井眼轨迹控制,开展钻具刚性分析,优化钻具组合,优选高性能钻井液等技术攻关及现场应用,取得了较好的效果,为旋转导向工具在油田安全、平稳、高效应用奠定了基础。     

国内外欠平衡钻井工艺技术现状

欠平衡钻井最显著特点是可以防止地层污染从而提高油气井产量,同时在钻井工程方面它能有效地防止钻遇低压地层时的泥浆漏失和压差卡钻事故的发生,降低油气田的勘探开发成本。现综述国内外欠平衡钻井工艺技术的发展状况、技术水平与应用概况,重点介绍欠平衡钻井的关键技术、特殊工具及钻井工艺要求。这对国内进上开展欠平衡钻井技术工作具有一定的代鉴之处。     

大庆油田水基钻井液中应用Geo-Pilot旋转导向浅析

旋转导向钻井技术是当今钻井领域发展出来的一项高端钻井新技术,它是在钻具旋转的模式下,通过下传指令,对工具面和造斜力的调整,实现对井眼的轨迹控制,根据造斜原理分为推靠式和指向式2种类型。如今3大技术服务公司均已实现旋转导向工具的商业化应用,主要是提供服务,也有个别型号的产品出售,但是旋转导向的核心技术仍被垄断。结合我公司引进的Geo-Pilot旋转导向系统,在大庆油田水基钻井液实际钻井过程中遇到的问题,并探讨如何加强应用,为钻井提质提速,为大庆油田松辽盆地致密油开发积累实际应用经验。     

超深井钻井技术研究及工业化应用

陆上油气勘探开发正向着超深层领域发展,中国石化钻遇的超深井普遍存在着压力系统复杂、地层岩性复杂、储层流体复杂、工程力学复杂等工程地质特征。钻井工程面临着设计优化难、施工风险大、钻井速度慢、工程质量控制难度大等技术问题。在钻井施工中表现为钻井周期长、复杂情况和故障多、工程投资大,甚至有些井难以钻达目的层。2005年以来,中国石化石油工程技术研究院联合石油高校、油田企业组成“产—学—研”攻关团队,以川东北、塔里木盆地超深层油气勘探开发为依托,紧密围绕“优质、安全、高效”攻关目标,强化室内模拟和理论分析,加强以新型工具和新材料为载体的技术攻关,强化技术集成应用,研究形成了多信息综合反演钻井地质环境因素精细描述技术、基于钻井工程风险评价的井身结构优化设计方法、大尺寸井眼气体钻井及流体安全转换技术、高效破岩工具及配套技术、基于常规导向的超深水平井井眼轨迹控制技术、超高温及超高密度钻井液技术、高酸性气田胶乳防气窜水泥浆固井技术等7项技术创新成果,并开展了现场试验及工业化应用,形成了超深井钻井配套技术,使我国超深井钻井技术跨入了世界先进行列。     

超深井钻井技术研究及工业化应用

陆上油气勘探开发正向着超深层领域发展,中国石化钻遇的超深井普遍存在着压力系统复杂、地层岩性复杂、储层流体复杂、工程力学复杂等工程地质特征。钻井工程面临着设计优化难、施工风险大、钻井速度慢、工程质量控制难度大等技术问题。在钻井施工中表现为钻井周期长、复杂情况和故障多、工程投资大,甚至有些井难以钻达目的层。2005年以来,中国石化石油工程技术研究院联合石油高校、油田企业组成"产—学—研"攻关团队,以川东北、塔里木盆地超深层油气勘探开发为依托,紧密围绕"优质、安全、高效"攻关目标,强化室内模拟和理论分析,加强以新型工具和新材料为载体的技术攻关,强化技术集成应用,研究形成了多信息综合反演钻井地质环境因素精细描述技术、基于钻井工程风险评价的井身结构优化设计方法、大尺寸井眼气体钻井及流体安全转换技术、高效破岩工具及配套技术、基于常规导向的超深水平井井眼轨迹控制技术、超高温及超高密度钻井液技术、高酸性气田胶乳防气窜水泥浆固井技术等7项技术创新成果,并开展了现场试验及工业化应用,形成了超深井钻井配套技术,使我国超深井钻井技术跨入了世界先进行列。     

特殊保径结构PDC钻头在渤海油田应用

随着石油勘探开发技术的不断进步,旋转导向钻井系统在现代钻井中的应用越来越多。但当面临更加复杂及曲率更高的井身结构时,单依靠Xceed指向式旋转导向工具不能完全满足钻井作业的要求。针对这一情况,提出一种特殊保径结构的PDC钻头,其特殊在于上部1 in标准保径,下部3 in保径为0.6°倒角保径。经过计算机模拟分析,这种PDC钻头相较于常规PDC钻头不但可以提高钻具组合的造斜能力还能提高钻具工作稳定性。在渤海油田现场使用表明,这种特殊保径结构的PDC钻头具有更强的造斜能力,保证旋转导向工具和其它井下工具稳定性,减缓井下仪器由于井下震动导致的失效。     

螺扶尺寸对旋转导向工具BHA导向能力的影响

旋转导向工具代表了当今定向钻井的最先进水平,是世界钻井技术的一次质的飞跃。为了解决旋转导向钻井轨道控制问题,进行了旋转导向工具BHA导向能力分析。运用纵横弯曲法建立了典型的旋转导向工具BHA三维力学分析模型,研究不同螺扶尺寸下的旋转导向工具BHA的力学特性,可以预测旋转导向工具的导向能力。计算结果表明,合理的设计螺扶尺寸可以提高旋转导向工具的导向能力,可以满足水平井造斜段高造斜率的施工要求。     

大直径救援井高效钻井技术及装备现状与展望

大直径救援井能够连通地面与矿井下被困区域,快速构建井上下救援通道,是矿山应急救援的重要途径,但地层复杂性、工艺与装备适应性等诸多局限,限制了救援通道的构建效率。为进一步提升大直径钻孔救援通道构建能力,推动矿山应急救援技术发展,分析了主要复杂地层对大直径井钻井过程的影响,总结了大直径救援井钻井"钻得稳、钻得准、钻得快"的技术特点,系统分析了大直径救援井不同井段优快钻井技术与装备的现状。首先,对比分析了覆盖层桩孔施工工艺,介绍了适用于复杂覆盖层的全套管钻进工艺与装备,研究了基于超声测距的大直径井井底位移计算方法;其次,归纳总结了以精确定向和复合钻进为核心的先导孔钻井技术、以大直径潜孔锤钻进为核心的基岩层段钻井技术,简要阐明了集束式潜孔锤井底软密封式反循环形成机理与配套装备,针对安全、精准透巷技术难题,研发了高精度随钻测量仪器与安全透巷钻井工艺。此外,以救援通道高效构建为目标,阐述了多领域多工艺技术融合应用,模块化和智能化钻探装备开发,区域适应性优快钻井技术研究与应用,大直径救援井钻井信息系统构建与不断完善,是下一阶段大直径救援井钻井技术与装备的发展方向。     

隆页2HF页岩气水平井钻井技术研究与实践

四川盆地周缘蕴藏有大面积常压低丰度海相页岩气,依目前的开发成本,储量难以动用,亟需开展低成本钻井工程工艺技术攻关,盘活该类页岩气资源。中石化华东油气分公司在渝东南武隆地区从钻、测、录、固等方面开展了低成本钻井技术研究。通过分析导致钻井成本高的原因,重点从井身结构优化、井眼轨迹控制优化、钻井工具优选、防漏堵漏措施以及测井、录井、固井工艺优化等方面进行了技术研究与现场实践,试验井隆页2HF井由导眼井与侧钻水平井两部分构成,钻井成本较邻井降低了30%,为武隆地区常压页岩气开发奠定了基础。     

镇泾油田“优快钻井”的现状与潜力

结合镇泾油田钻井现状,系统介绍了主要钻井工程工艺技术措施,重点分析"优快钻井"面临的钻井井漏、井眼稳定、定向钻井工艺技术优化、钾胺基聚合物钻井液体系抗盐侵的维护处理、"压稳防漏固井"等技术难点,结合钻井实践提出"优快钻井"的技术措施与方案,对该地区钻井施工具有一定的参考意义。     

页岩气开发钻完井技术探讨

我国广泛分布着丰富的页岩气资源,开发应用远景良好。通过借鉴、转化、应用常规油气开发的成熟技术,可集成配套形成页岩气开发钻完井技术系列。水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式,结合旋转导向、MWD/LWD、三维地震和欠平衡钻井等工艺技术的集成应用可提高开发效率。水力压裂工艺已成为页岩气开发的主要技术,随着清水压裂、重复压裂、同步压裂等技术的发展,页岩气的勘探开发更具发展潜力。     

大直径钻井在地下工程中的应用与研究

介绍了大直径钻井、反井钻井在国内外的应用和发展概况.论述了大直径钻井工程与石油钻井的不同特点.简述了大直径钻井需要研究的理论和技术问题,并对应用前景作了评价.     

煤矿井下碎软煤层旋转导向钻进技术

煤矿井下碎软煤层钻孔轨迹的定向可控对提高钻孔成孔率、减少抽采盲区、提高瓦斯抽采效果具有重要意义。旋转导向钻进工艺对于提高排渣效果、降低事故风险、提高钻进效率具有关键作用，因此实现碎软煤层钻孔旋转导向钻进是未来技术发展方向。分析并总结了目前石油钻井领域旋转导向钻进技术的特点和适用范围，结合碎软煤层钻孔特点，提出了基于内管控制的内控式旋转导向钻进技术思路。