塔东古城区块钻井提速配套技术及应用

塔东古城区块目的层埋藏深,岩性致密、可塑性强、韧性大,PDC和牙轮钻头可钻性差,机械钻速低,寿命短。通过钻头优选形成的钻头序列、直螺杆与PDC复合钻井提速技术与新型井下工具(扭力冲击器或液动旋冲工具)配合专用PDC钻头提速钻井技术的综合应用,能够大幅度提高机械钻速,缩短钻进周期。提速技术在古城7井、城探1井和东探1井等3口的综合应用,提速效果非常明显,3口井平均机械钻速3.71m/h,平均钻进周期184.8d,同比邻井古城4井和古城6井平均机械钻速提高95.26%,平均钻进周期缩短133.5d。钻井提速技术的综合应用为塔东古城区块深井钻井提速提供了技术保障。     

涡轮钻井技术在梨树断陷区块的应用

梨树断陷区块登娄库组、营城组、沙河子组、火石岭组地层可钻性差、岩性较致密、局部含砾严重,并且沙河子组局部层位岩石硬度达到7级,采用常规钻井技术,存在牙轮钻头效率低、寿命短等问题;各种型号PDC钻头试用后效果不理想。通过采用涡轮钻井技术,平均机械钻速提高了4倍,钻井周期缩短,钻井综合成本大大降低。实践证明,高速涡轮钻具+孕镶金刚石钻井技术是高研磨性、高抗挤强度、高温地层深井钻进提速的有效技术。     

英台地区PDC钻头优选与应用

钻井过程中，钻头是破碎岩石，不断增加井深的工具。钻头类型选择是否合理，使用措施是否得当，不仅影响到钻井速度，而且也影响到全井钻井成本。结合英台地区地层岩性及可钻性极值，对PDC钻头进行了优选，并针对英台地区油藏埋深及地层特性进行PDC钻头钻井参数及水力参数优选，从而大大提高了英台地区的机械钻速，加快了该地区的开发步伐。     

乌夏断裂带深层PDC钻头选型技术

乌夏断裂带二叠系层厚段长,是影响工区钻井速度的主要层段。受含砾影响、特别是夏子街底部以及风城组可钻性急剧变差、风城组富含云质岩等因素影响,钻井过程中表现出单只钻头进尺少、机械钻速低、PDC钻头使用受限等,长期制约着工区勘探开发。计算分析了乌夏断裂带二叠系岩石力学参数,结合岩性特征,介绍了PDC钻头配扭力冲击器在二叠系难钻地层现场应用取得的进展,对钻头选型、钻进参数、机械钻速等进行了分析。应用实例表明,常规钻井工艺方式下,PDC钻头配扭力冲击器可以在一定程度上解决乌夏断裂带巨厚二叠系机械钻速低的难题。提出的深部硬地层PDC钻头选型及使用等技术措施为提高乌夏断裂带钻井速度提供了技术借鉴。     

PDC钻头谐振破岩模拟及室内试验研究

近年来油田开发的重点已经由浅层逐渐向深层、超深层转移,随着钻井深度的增加,钻井难度也逐渐变大。为了解决钻深井时机械钻速慢、钻头失效快等问题,对谐振破岩技术展开了研究,建立了PDC单齿切削的离散元模型,为PDC齿分别添加不同频率的简谐振动,模拟钻头在不同频率的简谐振动下的破岩效果,结合简谐振动下PDC钻头室内破岩试验,试验结果验证了模型模拟结果的准确性,将离散元模拟和室内试验结合,验证了谐振破岩的可行性,为深部地层的钻井提速工具设计提供了新的理论支持。     

松辽盆地PDC钻头条件下地质录井的应对措施

通过对PDC钻头的特点及其破岩机理的探讨,揭示了PDC钻头钻井对地质录井的影响,阐明了在现有的录井技术条件下,优选钻头、改进传统取样方法的必要性,针对各种录井技术的优点,提出了多种岩性识别、剖面归位、发现油气显示、评价储层的应对措施。     

金刚石复合石油片钻头在煤田普查中的应用

中宝矿产资源开发有限公司为提高钻探速度,试验使用了金刚石复合石油片(以下简称PDC石油片)钻头。在宝鸡黄陇煤田复杂地层深井钻进的使用结果表明,PDC石油片钻头可大幅度提高机械钻速,缩短钻探周期,降低钻井成本。通过大量的现场试验,扩大了PDC石油片钻头在中宝公司工地的使用范围,并取得了很好的效果,初步形成了PDC钻头推广应用区域模式。     

深井涡轮钻具复合钻进技术应用

准噶尔盆地深层二叠系岩石抗压强度高、地层硬,可钻性差。为提高深部硬地层钻井速度、加快准噶尔盆地勘探开发,近年来新疆油田开展了涡轮钻具提高深部硬地层钻井速度的技术应用。介绍了涡轮钻具配PDC钻头、孕镶钻头试验应用的两口井情况,就深井涡轮钻具复合钻进施工方案、技术措施等进行了分析。这对加快同类型地质条件其它区块深井硬地层钻井速度具有借鉴意义。     

优快钻井条件下地质录井技术探讨

近年来我国钻井技术飞速发展，传统钻井技术已经逐步被以PDC钻头为首的钻井技术取代。以PDC钻头为技术核心的全新钻井工艺，不仅拥有更高的钻井效率以及更好的穿越能力，在钻进过程中岩屑产出量也明显的降低，同时PDC钻井工艺也有效地控制了钻井成本。但由于岩屑产出量较小，导致在钻井过程中无法及时准确地对地下情况以及地层特征进行反馈，传统的地质录井方法则不再适用于PDC钻井中。课题研究由此出发，基于新时期钻井工艺的技术特点，分析研究在优快钻井条件下，地质录井技术的改进措施。     

塔中岩石可钻性剖面建立和钻头选型研究

针对塔中地区深井构造特征,利用综合资料法(包括地震、测井、钻井和实验室资料等)进行地层抗钻特性评价、岩性预测和地层可钻性剖面的研究,得出地层的抗压强度、抗剪强度、硬度、研磨性、牙轮和PDC钻头的可钻性级值等力学参数,建立塔中Ⅰ号断裂带可钻性剖面。对101口井实钻钻头使用情况进行分析,结合地层可钻性剖面优选钻头类型。现场试验取得良好效果,证明该措施经济实用,能够有效提高深井机械钻速。     

青西地区优快钻井技术研究与应用

针对青西地区存在的地层岩性不均、可钻性差、井漏、井塌、井斜难以控制等钻井技术难点，在大量的室内实验分析与研究的基础上，通过井身结构优化设计技术、地层岩石可钻性剖面的建立与钻头优化选型技术、PDC钻头个性化设计与使用技术、钻井液类型优选及其井壁稳定性技术的成功试验应用，钻井速度大幅度提高，钻井周期明显缩短，实现了青西地区优快钻井的目标。     

哈拉哈塘地区深井PDC钻头优选技术

针对塔北哈拉哈塘油田深井构造特征,利用钻井、测井和实验室资料等对哈拉哈塘区块的岩石可钻性和PDC钻头选型进行了研究,得出地层的PDC钻头可钻性级值、硬度、抗压强度、抗剪强度和研磨性等力学参数,建立了哈拉哈塘区块可钻性剖面,对区块部分完钻井钻头使用情况进行分析,并结合可钻性剖面优选了PDC钻头。通过现场试验取得了良好的效果,证明优选的钻头经济实用,能够有效提高机械钻速。     

中硬地层全尺寸PDC钻头破岩实验研究

聚晶金刚石复合片（PDC）钻头作为钻井系统中消耗最多的工具之一，钻一口井常需要更换几个甚至几十个钻头，PDC钻头使用寿命将直接关系到钻井成本。通过全尺寸钻头钻选实验，研究了不同钻压、转速和不同岩性下的钻头动力学特性（动态钻压、扭矩），研究结果表明：增大预定钻压将显著增大钻头处响应钻压和扭矩的波动范围；而改变转速对钻头处钻压和扭矩的影响较小；相同钻井参数下，钻进灰岩时的钻压和扭矩波动范围最小，而钻进人造岩时其波动范围较大。研究结果为钻井参数优化和钻头选型提供一定的理论指导。     

PDC钻头在鄂北气田的研究与应用

机械钻速低、钻井周期长等因素制约着鄂尔多斯北部气田的开发。通过对鄂尔多斯地区地层特征的分析，优选了适合该区地层的PDC钻头型号，总结了PDC钻头的使用技术措施和取得的技术成果。实践证明在鄂尔多斯地区使用PDC钻头，可显著地提高机械钻速，降低钻井成本。     

谈谈在使用PDC钻头时的几种录井方法

主要讲述了使用PDC钻头钻进的特点以及对地质录井的影响，阐述了如何利用新的录井技术和方法解决岩屑捞取、油气显示判别、现场综合解释等方面的问题，对PDC钻头钻井条件下的地质录井工作进行了对策分析。     

PDC钻头在江苏油田的应用

PDC钻头是提高钻井速度的最有效途径之一，但由于江苏油田地质地层较为复杂，加之对PDC钻头类型与钻进地层相互匹配问题认识不足，曾一度因使用不理想而停止试用。通过近年来加强对PDC钻头选型和钻进地层选择及相互匹配的研究，并配以合理的钻井参数和破岩方式及规范操作规程，PDC钻头在江苏油田的应用技术取得了突破，逐年加大了PDC钻头推广应用力度和推广面，取得了显著的经济效益。     

PDC钻头复合冲击破岩机理研究及应用探讨

随着钻井提速,PDC钻头结合扭力冲击器的复合钻井技术应用越来越普遍。为了进一步提高PDC钻头复合钻井技术在现场的应用效果,系统分析了钻头的结构及工作原理,对PDC钻头具有的硬度高、耐磨性好、强度高、自锐性好、稳定性差、抗冲击性差的特性进行了分析。通过对复合冲击破岩机理研究表明,在复合钻井条件下,PDC钻头切削齿与地层岩石呈严重不均匀接触状态,承压面积减小,切削齿对地层岩石的吃入深度增加,加之切削轨迹呈交叉状态,显著提升了钻头破岩效率。通过在钻井现场的应用及与牙轮钻头钻井情况对比,结果表明,PDC钻头复合钻井技术能够显著提高机械钻速、缩短钻井周期,具有较好的经济效益和广阔的应用前景。     

准噶尔盆地南缘阜康断裂带PDC钻头技术应用

准噶尔盆地南缘阜康断裂带具有山前高陡构造典型特征,侏罗系及三叠系地层压实程度高、硬脆性泥岩夹层多,可钻性差,PDC钻头选型和应用存在诸多技术难题。在简要描述岩性、岩石力学参数计算的基础上,分析了该区侏罗系及三叠系地层岩石抗压强度和PDC可钻性分布频率,介绍了该区米东1井和九运2井侏罗系地层PDC钻头应用情况,结合实钻重点介绍了阜康1井大段侏罗系及三叠系硬脆性泥岩层段PDC钻头选型原则、现场技术措施和PDC钻头钻进方式以及取得的效果,为南缘下组合侏罗系硬脆性地层使用PDC钻头提高钻井速度提供了技术借鉴。     

元坝高研磨性地层提速提效集成钻井技术

四川元坝地区陆相下沙溪庙组—须家河组地层岩性复杂、可钻性差、研磨性强、地层压力高,使用牙轮钻头、PDC钻头等常规钻井技术钻速慢、周期长、效率低,引进扭力冲击器+PDC钻头、孕镶金刚石钻头+涡轮等进口提速工具费用昂贵,提速效果明显,但经济效益差。为降低钻井成本,结合地层地质特性,开展了个性化钻头及配套提速工具的研制及优选,形成了元坝高研磨性地层提速提效集成钻井技术,即自流井组珍珠冲段以上地层采用研制的KS1362ADGR型PDC钻头+国产大扭矩螺杆马达;珍珠冲及须家河组地层优选国产NR826M型孕镶金刚石钻头+高转速螺杆马达。通过3口井现场试验表明:同比2012—2013年完钻井指标,平均机械钻速提高64.7%;在井段长度增加8.7%的情况下,平均钻井周期缩短36.3%。该技术将对川东北、川西须家河组等高研磨性地层钻井具有指导作用。     

泥砾岩地层PDC钻头失效研究

针对塔中库车凹陷克拉苏构造带超深井泥砾岩地层PDC钻头过早失效、机械钻速低的问题,分析了岩性受泥岩或砾岩控制两类地层的PDC钻头工况特点及其实效形式,重点揭示了PDC钻头井底涡动现象发生的原因、失效机理、及其影响规律。认为控制吃入深度实现连续准静态切削是提高泥砾岩地层钻头寿命和机械钻速的有效方法,并从钻头设计和提高PDC复合片材料性能两方面提出了预防泥砾岩地层PDC钻头失效的一些建议和对策。