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.     

国产自动垂直钻井系统在鸭K1-1H井的试验应用

玉门油田鸭K区块第三系地层,自然方位稳定,地层倾角大,地层易斜,用常规钻井方式即使轻压吊打也满足不了井身质量控制要求。在对比国产和国外自动垂直钻井系统基础上,在鸭K1-1H试验应用国产自动垂直钻井系统工具,井斜控制在1.1°以内,释放了钻压,同比邻井机速提高71%。该井的成功试验,为区块防斜打快找到新的技术手段,也为国产自动垂直钻井系统实现工业化打下了坚实的基础。     

几种防斜技术在宣页1井的试验应用

宣页1井是一口评价页岩气资源潜力的探井,设计垂深2570 m,该井主要钻遇中古生界地层,岩性致密,可钻性极值达8~10级,地层倾角45°左右。在分析塔式钻具、偏心钻具、复合钻进、垂直钻井等防斜技术防斜机理的基础上,重点介绍了各种防斜技术在该井试验应用试验情况,并针对各种防斜技术的应用效果进行了评价。     

带水力加压器的钟摆钻具在克百一井的应用

克百一井是位于新疆维吾尔自治区克拉玛依八区和百口泉地区的一口重点预探井,设计井深3450m。石炭系地层井斜控制难度大、机械钻速慢、钻井周期长。施工过程中常规的防斜(塔式、钟摆)钻具组合不能有效控制井斜,为保证井身质量,更好地解决提高钻压与有效井斜控制的矛盾,现场试验了一种可以提高机械钻速的工具——水力加压器。通过跟踪分析表明,该工具在一定程度上不但可以提高机械钻速,而且对整个钻柱起到了保护,在防斜打快研究中取得了良好的效果。     

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。     

却勒103井(φ)311mm井眼防斜打快技术

从却勒103井所在地区已钻井的资料统计分析,在(φ)311mm井眼钻进过程中,漏、缩、卡事故发生频繁.而地层倾角在30°～85°,地层各向异性,岩性软硬交错,自然造斜能力强,是导致钻井中易发生井斜,井眼质量难以保证,防斜与打快的矛盾十分突出,严重地制约了钻井速度.却勒103井(φ)311mm井眼钻进中,运用了防斜打快的技术手段,有效地解决了防斜和加大钻压之间的矛盾,大幅度地提高了钻井速度.为该地区快速钻井提供了一种经济实用的技术手段.     

防斜打快技术在长深10井的试验应用

长深10井是部署在松辽盆地南部长岭断陷乾安洼陷带新立火山岩顶面构造高部位上的一口风险探井,在本井施工过程中进行了?311.2mm井眼登娄库地层螺杆加PDC钻头复合钻井、?215.9mm井眼气体钻井、水包油钻井液欠平衡钻井、光钻铤大钻压防斜打快技术等防斜提速试验,取得了较好效果。对长深10井防斜提速试验效果进行了分析总结,为长深区块深井、超深井防斜提速积累了宝贵经验。     

偏心防斜技术在大庆油田的应用

大庆油田已经进入高含水、低效率的开采阶段,但是依然担负着继续实现原油4000×104t持续稳产的历史使命,钻井行业担负着实现更优质、更快速地钻好每一口调整井的使命,在大庆油田内部存在许多地层倾角大、断层多、断距长的区块。该区块钻井施工中,常规的防斜技术措施无法满足施工要求。因此,一些新型、高效的防斜技术在该区块施工中得到试验和应用。偏心防斜钻具组合是一项比较成熟的防斜技术措施,在将该技术应用到大庆油田之前,将对该钻具组合进一步研究,用静力学方法近似分析钻具组合力学特性,用解析法解出偏心短节偏心方向,并结合底部钻具公转的运动特性,优化钻具组合及钻井参数,从而达到控制井斜的目的。将研究成熟的技术在大庆油田南二区进行现场试验,经总结分析,取得良好的社会效益和经济效益。     

小直径垂钻工具推力执行机构性能测试

在实施科学钻探过程中,保证超深孔上部井眼的基本垂直,是使超深孔能够顺利钻达目标层的前提条件。许多钻探工程,均是因孔斜无法控制而被迫提前终孔,从而不能钻进到预期目标深度。自动垂直钻井工具的出现打破了传统防斜、纠斜方法的屏障,使井斜控制技术得到飞速发展。当前垂直钻井工具的执行机构直径较大,所需排量高,响应速度慢,且只能结合稳定平台进行整机性能测试。因此,本文介绍了一种采用钻井液压差作为动力来源的新型小直径推力执行机构,并对其性能测试系统进行设计。通过该系统单独对新型执行机构的内部压力、推靠力、泄流量及响应速度进行测试。试验结果表明,新型执行机构结构小巧简单,工作效率高,所需排量小,响应速度快。测试系统能够在垂钻工具整体样机测试前对新型执行机构进行可行性验证。     

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。     

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.     

垂钻提速工具的设计与试验分析

海拉尔、方正地区普遍存在地层倾角大、井斜严重等问题,一般都采用轻压吊打或引进国外垂直钻井系统等方式纠斜,为了降低钻井成本,设计了两种机械式垂钻提速工具,经多次试验验证,这两种方式均能实现井斜方位识别、井斜角度判断和纠斜等原理动作,通过对各自工具的优缺点总结分析,为易斜区块提速工具的设计优化起到指导作用。     

玛18井区定向井优快钻井技术研究

针对玛18井区三叠系上部白碱滩组漏失严重、三叠系下部地层均质性差、含不等径砾岩、机械钻速低的工程技术难点,开展了玛18井区定向井优快钻井技术研究。通过优化井身结构,优化井眼轨道,优选抗研磨、抗冲击PDc钻头,开展提速工具试验,形成玛18井区优快钻井技术。该技术在26口井进行了应用,施工周期控制在15d以内,平均节约工期7d以上。现场试验表明,玛18井区定向井优快钻井技术解决了该区域地层漏失问题,三叠系机械钻速得到有效提升,实现一趟钻钻完直井段、造斜段、稳斜段。     

防斜打快钻井技术在龙深一井的应用

龙深一井是中石化西南分公司部署在川西龙门山构造带的一口重点超深井,设计井深7297m,区域上地质构造十分复杂,该井二开钻遇T3X3逆掩推覆体地层,地层倾角在2°～85°之间频繁交错变化,且断层发育.施工过程中常规的防斜(塔式,钟摆)钻具组合不能有效控制井斜,为保证井身质量,只能采取轻压吊打的方式钻进.钻进中施加钻压仅为40kN,导致机械效率非常低,钻井周期过长,钻井成本居高不下.为解决提高钻压与有效井斜控制的矛盾,试验应用了预弯曲动力钻具及贝克休斯公司VertiTRak垂直钻井系统,收到了良好的效果.     

四川地区防斜打直新技术的运用

介绍了国内外比较先进的防斜打快技术和深井大尺寸钻柱研究,通过这些方法来提高钻井速度。防斜打快技术部分分析了井斜的原因,通过简单分析国内外的防斜打直技术,看到了目前的打快技术的发展趋势。分析结果表明防斜技术在目前钻井工业的实用价值,当前主要采用的国外新技术如:AutoTrak旋转闭环钻井系统、PowerV垂直钻井技术,国内的新技术主要是:钟摆钻具组合防斜技术、满眼打直技术、冲击钻井技术等。     

垂直钻井技术在巴基斯坦JAD地区的应用

巴基斯坦JAD地区PARH、GORU地层倾角大,岩性多变,砂岩、泥岩、页岩互层频繁,很难控制井斜。使用常规防斜技术,不但钻速低,还很容易卡钻。为了解决井斜和钻速问题,首次在JAD地区采用了斯伦贝谢公司的PowerV旋转导向垂直钻进工具以及配合使用螺杆的井下工具组合。通过GS X-5井和KIN X-1井的使用,表明了PowerV旋转导向垂直钻进工具能很好地控制井斜和提高了机械钻速,并取得很好的井身质量。     

龙深1井防斜打快钻井技术

中石化重点井--龙深一井二开钻遇地层属山前构造逆推覆体地层,地质构造十分复杂,地层倾角高达25°～35°,钻进时采用常规的防斜(塔式,钟摆)钻具组合不能有效控制井斜,为保证井身质量,只能采取轻压吊打的方式钻进,钻进中施加钻压仅为40kN,使得机械钻速非常缓慢,钻井周期过长(φ)444.5mm井眼1180m的钻井周期长达99d),钻井成本居高不下,为解决大钻压井斜与轻压吊打钻速慢的矛盾,中石化在本井试验应用预弯曲动力钻具及贝克休斯公司VertiTRak垂直钻井系统,收到了良好的效果.     

旋转导向系统POWER-V钻井技术应用简介

在山前高陡构造等复杂地层垂直钻井工程中,由于地层自然造斜效应的影响,井斜问题十分严重,成为长期以来制约山前高陡构造等易斜地层油气资源勘探开发进程的一大技术瓶颈,也是自旋转钻井应用于石油工业以来的百年技术难题之一.为了适应复杂地质条件下深井垂直钻井防斜打快的市场需求,斯伦贝谢公司推出了旋转导向系统Power-V,使得钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能,可以在一定井深和井眼尺寸范围内有效控制井斜变化,并达到比较理想的机械速度.POWER-V工具是实现山前高陡构造地层防斜打直和快速钻井的有效技术之一.     

预弯曲钟摆钻具防斜打快技术在柯坪高陡构造地层的应用

防斜打快技术一直是限制高陡构造地层快速勘探开发过程的钻井关键技术难题之一.KN1井是部署在塔里木盆地西北缘呈北东走向的多排断裂构造带的南天山构造域内大型断隆——柯坪断隆的一口预探井.在钻井过程中存在高陡地层倾角大(地层倾角50°～70°)易井斜、地层古老含硅质钻速慢等技术难题.为了有效解决该井存在的这些技术难题:应用P...     

气体钻井起下钻导引头的研制与应用

气体钻井起下钻导引头是为保障气体钻井产层安全起下钻作业而研发的一套新装备。介绍了大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院研制的拥有自主知识产权并获国家专利授权的气体钻井起下钻导引头的系统组成、工作原理、室内检测和现场应用情况。实践表明该工具完全满足气体钻井产层起下钻作业要求,填补了此项技术空白,应用前景广阔。