库车山前砾岩层钻井提速技术探索

库车山前砾岩层岩石可钻性差,钻井过程中引起钻具憋跳,导致稳定器磨损加速和钻铤的疲劳破坏,严重影响机械钻速和钻井周期。通过对库车山前砾石层空气钻井、涡轮+孕镶钻头、带减震器常规钻具的现场应用情况分析,得出前两种钻井技术在库车山前砾石层可大幅度提高砾岩层钻井速度,但仍具有一定的局限性。空气钻井在地层出水条件下,井壁失稳易引起事故复杂;涡轮+孕镶钻头钻具防斜效果欠佳,钻具磨损严重,钻速慢。随后对两口在砾石层应用液力推动器的钻井实例进行分析,得出此工具可有效延长钻头的使用寿命,提高机械钻速,同时可保护钻具。因此针对库车山前砾岩层的钻进,提出钻井提速措施:二开井段,在地层无出水条件下,首选空气钻井,反之,建议使用液力推力器;进入库车组,砾岩减少,井斜稳定,建议使用涡轮钻井技术;三开井段地层倾角趋于平缓,使用涡轮钻井技术,提高钻井机械钻速,同时带定向接头,控制井身质量。     

硬地层PDC钻头优快钻井配套技术研究进展

PDC钻头配合动力钻具、水力设备等辅助设备钻进能够有效提高硬地层破岩效果,降低硬地层钻井成本。在调研近年来国内外硬地层PDC钻头优快钻进配套技术研究成果的基础上,总结分析不同配套设备及配套技术的使用特点及局限性。针对我国现有配套设备和配套技术的发展现状,指出应加强对动力钻具、水力设备等使用寿命的研究,提高其性能、可靠性和使用寿命。同时,应加快对动力钻具+水力设备配合PDC钻头钻进作用机理的研究,实现机械-水力联合高效破岩钻进,提高硬地层钻井破岩效率。     

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.     

高速螺杆在水平井中的运用实践

随着吐哈油田进入开发后期,在成熟区块展开钻井提速工作不同程度的存在钻具组合相对单一、提速空间有限的客观现状。现场使用证明在软到中等硬度地层钻井用PDC钻头具有机械钻速高、寿命长、工作平稳、钻井劳动强度低等优点,并能与井下动力钻具配合用于高速钻井。着重介绍在三塘湖盆地的定向井与水平井中采用"高速螺杆钻具+常规PDC钻头"提速,在现场施工中取得明显的提速效果,同时针对试验中存在的不足提出下步改进的建议。     

扭力冲击器复合钻进工艺在干热岩钻井中的试验应用

扭力冲击器在石油、天然气行业钻井中得到广泛应用，具有提速增效的作用。而干热岩钻井工作环境不同于油气钻井，面临着高温、高压、硬岩、强研麿性以及深井、超深井等问题，因此对扭力冲击器进行了针对性设计，并进行试验应用。在扭力冲击器2次入井试验中，对硬-极硬岩地层进行了不同钻具组合下的钻进试验，确定了扭力冲击器对钻进效率的影响机理。结果表明：（1）扭力冲击器能够消除螺杆钻具因离心惯性力造成钻具的横向振动，验证了扭力冲击器与螺杆钻具组合应用的可行性。相比未使用扭力冲击器井段，机械钻速提高29.59%。（2）从碎岩机理和地层适配性上，相比PDC钻头，牙轮钻头在扭力冲击器+螺杆钻具+转盘复合钻进的方式下，有着较高的钻进优势。试验成果可为扭力冲击器与牙轮钻头匹配性研究和扭力冲击器与螺杆钻具的耦合性研究提供较好的技术基础。     

银额盆地蒙苏地1井钻井设计与施工

蒙苏地1井是中国地质调查局部署在银额盆地艾特格勒凹陷的一口大口径重点油气地质调查井,根据该区块地层地质概况和钻井施工技术难点,从井身结构、钻具组合、钻头选型和钻进工艺等方面对蒙苏地1井钻井工程进行了优化设计。综合采用“简化井身结构+非常规钻具组合+常规钻头选型+强抑制性泥浆”的钻井技术方案,解决了中生界巴音戈壁组和二叠系上部地层的高硬度、可钻性差、裂缝构造易井斜及井壁失稳等一系列难题,顺利完成了该井的钻井施工任务。该井完钻井深2763.66 m,完钻口径215.9 mm,平均机械钻速3.51 m/h,成功揭示了中生界和石炭-二叠系岩石组合特征及含油气性,优质、高效、零事故完成各项目标任务。     

塔河油田钻具失效分析及预防措施

塔河油田深部地层地质复杂,地层层序较多,其岩性、压力和温度变化大,层间软硬交替,增加了钻井难度,且此类地层极易引发井径的缩径,造成钻柱的遇阻,卡钻、憋钻和跳钻,钻具疲劳失效的机率增大。钻具失效造成钻井周期增加和钻具报废,甚至造成油气井报废。因此主要正针对塔河油田钻具失效类型及分析原因,并采取行之有效的控制措施,以保障钻具服役的安全可靠性,有效降低钻具失效率。     

川东北分水岭构造须家河组钻井提速技术研究与应用

针对川东北分水岭构造须家河组地层段机械钻速慢的钻井难题,开展了提速技术研究。首先通过工程地质特征分析,获取了须家河组地层矿物组分含量和岩石力学参数,并有针对性地提出提速技术思路和提速手段。从分3井现场应用效果看,气体钻井技术、螺杆钻具+混合钻头以及扭冲工具+混合钻头钻井技术均取得不同程度的提速效果,其中气体钻井技术平均机械钻速最高,达到4.78m/h,与同井采用常规泥浆钻井相比提高4.49倍。     

克拉玛依油田一区石炭系火成岩钻井技术研究

随着克拉玛依油田一区勘探开发逐渐向深部地层挺进,该区深部石炭系火成岩油层逐渐被开发。该地层可钻性差,压力紊乱,成为制约该地区钻井提速进而增储上产的瓶颈。分析了该地区地层特征和钻井难点,开展了PDC钻头+万吉助力型动力钻具、孕镶金刚石钻头+低速涡轮钻具、孕镶金刚石钻头+高速螺杆、狮虎兽混合型钻头和扭力冲击器等多项提速工具适应性分析。结合该地区多口井的钻探实践,得出结论:该系列井下工具和钻头钻井有一定的钻井提速效果,但仍然无法从根本上解决该地区石炭系钻速低的现状,需要进一步探索取得技术突破。     

基于地层倾斜规律的防斜打直钻井技术研究

地层自然倾斜、钻具组合、钻井参数是影响钻井井斜方位变化的主要因素。根据地层层面空间网格数据,建立了地层倾角、倾向的计算方法,并针对典型防斜打直钻具组合和钻井参数之间的关系进行了力学分析。应用结果表明,井眼实钻轨迹与设计轨迹基本相同,形成了利用地层自然倾斜规律,在钻井自然中靶的同时,释放钻压提高钻速的防斜打直优快钻井技术,对于高陡构造油气藏的高效开发具有重要的理论意义和工程实用价值。     

海洋天然气水合物探测及取样钻具研制

在海洋天然气水合物资源调查评价过程中,通常先采用地球物理方法来探测海底拟反射层(BSR),然后根据BSR的位置来判断水合物的分布范围和埋藏深度。但在钻井取样过程中发现BSR并不能完全准确地反映水合物的埋藏深度,为此项目组研发了一种绳索打捞式的组合钻具,在钻井过程中不仅能够使用随钻测量钻具探测地层电阻率来确定地层是否有水合物,而且还能通过绳索打捞方式更换取样钻具,完成水合物地层的取样。通过设计、试制和室内测试,验证了水合物探测及取样钻具方案是可行的,为后续的野外试验奠定了基础。     

φ178 mm减震器在东北工区的试验应用

东北工区松辽盆地东南隆起的地层多为中生界白垩系地层。登娄库组中上部以上地层可钻性好,机械钻速高;登娄库组中部以下地层可钻性逐渐变差,砂岩致密,泥岩坚硬,钻进中跳钻特别频繁并且严重,转盘转速越高跳钻越严重,对钻头、钻具、设备等使用影响很大。通过试验使用减震器,减小了跳钻的影响,机械钻速平均提高了21%,钻井周期平均缩短了1.27天,使钻井综合成本有了一定幅度的降低,并且大大减轻了对设备、钻具所产生的潜在危害和影响。     

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.     

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。     

LQDR-1地热温泉井钻井施工技术

地热资源是一种清洁、安全、可靠、稳定的可再生能源。LQDR-1是一口地热温泉井，设计井深3500 m，实际完钻井深3201.2 m。热储属于裂隙型，设计靶区范围较小，钻井的针对性、目的性比较强，且地层倾角大、可钻性差。在一开、二开井段，为减少井底水平位移，提高中靶率，LQDR-1井采用了塔式+钟摆钻具组合，通过优化钻具组合及钻井参数，全井保持了较低的井斜和较高的井身质量。在三开、四开井段，采用气举反循环钻井工艺钻进热储地层，一方面可以解决大口径多开次地热井环空携岩能力较差问题，另一方面可避免或减少伤害储层，保持地层最大出水能力，提高单井出水量。     

海拉尔地区钻具失效影响因素的分析与预防措施

大庆油田海拉尔地区钻井过程中，钻具失效频繁发生，严重影响了该地区勘探开发进度。为弄清该地区钻具失效的根本原因，运用灰关联分析方法，对该地区钻井过程中可能引发钻具失效的影响因素进行灰关联分析。分析结果表明，地层可钻性级值高且多断层、钻具存放和钻井过程中的腐蚀和井底温度高是该地区钻具失效的主要原因。最后，根据灰关联分析的结果，从减轻导致钻具失效的主要影响因素入手，提出适合该地区预防钻具失效的8务措施。     

隐伏碳酸盐岩地层钻井工艺探讨

总结了在隐伏碳酸盐岩地层施工岩溶井的钻井工艺。着重介绍了碳酸盐岩地层的钻进方法长取粉管钻具及限量供水钻井方法,以及采取爆破压裂技术洗井扩大出水量等,效果显著。     

减振技术在博孜区块砾石层钻井的应用

库车山前博孜区块等地质条件极为复杂,存在大段含砾石地层,可钻性差,钻进过程中易憋跳钻、断钻具等复杂情况发生,通过对在砾石层钻具损坏因素分析,进行钻具组合优化、工具安装位置优化等技术研究,现场用于3口井,有效地保护钻井提速工具和钻头,延长了使用寿命,对于该区域砾石层等复杂地层钻井提速具有较好的借鉴意义。     

New Drill在鸭西区块白垩系地层的应用与评价

玉门油田鸭西区块白垩系地层主要以杂色砂砾岩、灰色泥质粉砂岩、深灰色泥岩为主,近年来应用PDC+螺杆复合钻进,并跟踪MWD仪器随钻测斜及时调整轨迹,上部地层提高机械钻速效果显著,但在鸭西区块白垩系地层提高机械钻速一直效果不佳,2015年尝试应用New Drill新工具在鸭西区块白垩系地层钻进,并优选出高效适合强的PDC钻头,打破了硬地层适应性差的局限性,并配合使用长寿命、大扭拒井下动力钻具New Drill后,提高机械钻速效果明显,彻底释放了单趟钻的机械钻速,并且减少了频繁起下钻趟数,解决了鸭西区块白垩系地层机速慢的难题。同时也节约钻井成本,缩短了钻井周期。     

震击器与减震器在现场中的应用及效果

在钻井作业中,由于各种原因,常常发生卡钻的事故.为避免可能发生的卡钻事故,河北省煤田地质局第二地质队在陕西省榆林市米脂县李家站乡SD-2井中使用震击器,并在实际应用中起到良好的效果:而在应对破碎严重地层对转速的影响时,通过钻具中使用减震器的SD-2井与未使用减震器的SD-1井数据对比,可以看出减震器在一定程度上减少了钻头、钻具及地面设备的振动破坏.提高钻速,降低钻井成本,提高钻井效率.