科钻一井取心钻进技术研究

根据科学钻探对岩心的特殊要求，认为金刚石取心钻头是科学深钻取心钻进较理想的选择。推导了提钻取心和绳索取心两种钻进方法的时间和成本计算公式，进而建立了临界井深计算模型。以设计井深5000m的科钻一井为例，对提钻取心和绳索取心进行了技术经济分析，认为科钻一井的首选为绳索取心钻进方法，但如能将回次长度提高到9m左右，提钻取心钻进方法也不失为一种经济实用的选择。对科钻一井采用的井底马达驱动金刚石钻头冲击回转取心钻进方法的钻具组合、钻进参数和使用效果进行了详细介绍。     

天然气水合物深水深孔钻探取心系统研制

海底天然气水合物在低温（0～10 ℃）、高压（大于10 MPa）、有充分的烃类连续补给并在水参与的条件下形成。对其常规取心和提取到地面的过程中,伴随温度压力的改变,很容易从固态变为气态,造成天然气散失而影响储层评价的可靠性。为此优选超高真空绝热方式设计金属保温筒和压力补偿方式实现保温保压功能,进而研制成功了天然气水合物深水深孔钻探取心系统：在取心实施过程中,利用取心专用钻杆将绳索取心内筒组合送入海底进行取心作业,取心结束后,从井口放入绳索提起取心内筒总成,带动活塞上行,产生负压使球阀关闭,实现保温保压取心;当需要进行全面钻进时,从井口投入全面钻进钻头塞堵塞流道,实现取心钻头快速钻进;连续取心时,用绳索提出钻头塞组合,然后投入取心内筒总成,实现取心作业。在胜利油田浅海区域成功地进行了该取心系统工作性能试验和现场模拟试验,结果证明：该系统能够实现保温保压取心的目的。     

优化小井眼双体钻头

小井眼技术正被石油工业所接受并加以运用 ,随钻取心、井下马达和挠性油管钻井是小井眼钻井的三项重要技术。随钻取心的关键技术双体钻头是由取心钻头和位于其中心的钻头塞组合而成 ,在钻探中能提供高质量岩心 ,有效降低整个钻井成本。这种双体钻头可通过地面使用绳索打捞器 ,改变钻头塞而改变钻头性能 ,使该钻头可选择进行全面钻进或取心钻进     

回转绳索取心工艺在海洋第四系地层钻探中的应用

为解决海洋第四系地层钻探中对于硬黏土层岩心的获取难题，采用回转绳索取心工艺和孔底锤击绳索取心工艺进行钻探取样，在不起钻的前提下，通过互换取心器，实现对不同地层的取心工作。在南海某海洋风电场施工作业中，该工艺有效地解决了波浪升沉带来的影响，获取了高质量的岩心样品。综合分析认为回转绳索取心工艺对于海洋第四系硬黏土地层具有取心扰动小、获取长度长的优点，能弥补孔底锤击绳索取心工艺在海洋第四系地层钻探中的不足，有助于施工效率的提高。     

Φ152.4 mm煤层气绳索取心工具的研制与应用

针对Φ215.9 mm井眼绳索取心工具容易造成需取心的煤层气井井身结构复杂和钻井效率低的问题,研制了适用于Φ152.4 mm井眼煤层气绳索取心工具。该工具是在普通绳索取心钻具的基础上增加软地层取心装置,如捞取湖底淤泥的拦簧片活门机构、拦簧与卡簧组合取心机构以及斜隼齿半合管内管等,形成了Φ152.4 mm井眼专用取心工具。工具在取心和正常钻进时,采用Φ89 mm内平式或接头通径≥68 mm的钻杆,既降低了取心作业成本又便于操作和推广应用。现场应用表明,该工具使用方便,性能可靠,可提高钻井效率、缩短钻井周期、降低钻井成本,能满足Φ152.4 mm井眼煤层气取心的要求。     

压裂用减阻剂及其减阻机理研究进展*

减阻剂是致密砂岩、页岩等非常规储层改造压裂液的关键添加剂,其性能直接影响压裂施工效果。通过介 绍聚合物类减阻剂、表面活性剂类减阻剂和多元减阻剂,分析比较了3种减阻剂的优缺点及研究进展,重点阐述 了减阻剂的减阻机理及减阻失效机理,归纳总结了纳米材料在压裂减阻中的应用研究进展。指出在高温、高剪 切、复杂介质等非常规储层压裂环境中,同时具有储层伤害小、携砂能力强、减阻稳定且高效、易返排、易回收利 用等优点的新型多功能复合减阻剂将是今后研究的重要方向。     

新型取芯钻头的研制与应用

中原管具公司仅配有常用取心钻头和工具,仅可满足常规取芯工作需求,而非常规取心均由专业取芯钻头厂家供应。为满足客户需求配合中原钻井三公司柴1井(预探井)取芯钻进,中原管具公司金刚石钻头厂研制了新型PDC取芯钻头,在柴1井1565.00~1572.26m和1847.01~1855.11m井段分别使用,圆满完成取心任务。     

陆域天然气水合物厚覆盖层跟管取心技术研究

针对陆域天然气水合物厚覆盖层取心钻进中存在的采取率低、孔壁不稳定等技术难题,制定了"隔水式单动双管取心、低温钻井液护心护壁、孔底扩眼跟管钻进"的钻进方法。隔水式单动双管取心是湿式钻进,相比于干钻取心,钻井液能起到良好的护壁作用;采用近钻头冷却,钻井液不会直接冲刷、冲散岩心,松散沉积地层能够进入岩心管;单动双管钻具,内管不回转,有效保护岩心的原位性。低温钻井液能够抑制水合物分解,有利于钻获水合物实物样品,通过室内试验确定了低温钻井液配方,研制了新型的翅片管式钻井液冷却装置,具有启动电流小、换热效率高等突出优点。跟管护壁是单动双管取心、液推式扩眼器扩孔的同时将套管下入孔内,起到护壁作用,根本上解决成孔问题。     

Z_（34）－8120型三角聚晶金刚石取心钻头

在分析国内外三角聚晶金刚石取心钻头制造工艺和使用情况的基础上，提出了以整体压制石墨阴模制造三角聚晶金刚石取心钻头的新方法，并采用带负前角的三角聚晶金刚石。这种新型取心钻头特别适用于中到中硬塑脆性地层的取心钻进，单只钻头最高进尺达１１５．７１ｍ（机械钻速１．４５ｍ／ｈ），创国内同类取心钻头单只进尺的最高纪录。     

Z_（34）－8120型三角聚晶金刚石取心钻头

在分析国内外三角聚晶金刚石取心钻头制造工艺和使用情况的基础上，提出了以整体压制石墨阴模制造三角聚晶金刚石取心钻头的新方法，并采用带负前角的三角聚晶金刚石。这种新型取心钻头特别适用于中到中硬塑脆性地层的取心钻进，单只钻头最高进尺达１１５．７１ｍ（机械钻速１．４５ｍ／ｈ），创国内同类取心钻头单只进尺的最高纪录。