泥浆帽钻井关键技术研究

泥浆帽钻井技术是针对恶性漏失地层最有效的钻井工艺技术,文章结合泥浆帽钻井工艺技术特点,通过深入地研究地层漏失特性,并结合牺牲液携岩规律,得出了牺牲液合理的正注区间计算方法;根据油气在地层及环空中的运移特性,
建立了泥浆帽合理注入周期和注入量计算模型。并根据泥浆帽钻井技术的特殊性,结合钻井现场实际,建立了设备连接方案。研究成果对现场施工有一定的指导意义。     

自升式钻井平台横向振动特性研究

将自升式钻井平台(简称钻井平台)桩腿简化为悬臂梁力学模型,研究了钻井平台横向振动特性,建立了较为简便的钻井平台横向振动周期、频率及振幅计算方法;利用得到的钻井平台横向振动特性计算式,对海洋石油钻井作业所用三桩腿、四桩腿钻井平台进行了横向振动特性值计算,并对振动周期、频率计算结果进行了分析;研究了钻井平台横向振动影响因素,并且提出了相应的改进思路及措施,这对指导海上钻井平台操船作业具有重要意义。     

为下一个黄金时代而设计的旋转闭环钻井系统

如果能够把两种钻井技术（以控向马达为基础的系统和以转盘为基础的系统）结合起来设计成为一本新的钻井系统;则钻井性能会得到显著的改进。在过去的十年间;钻井技术得到了巨大的发展。在着重改进现有设备和工艺用来提高钻速的同时;注重了新技术的应用,诸如定向水平钻井以及地层评价随钻测量（FEMWD）。1993年,进行了一种全新钻井系统的可行性研究。该系统将综合转盘钻井系统和受控定向钻井系统两者的最佳特性,以满足未来钻井的需要。通过这两种技术的结合;使传盘钻井技术的优点（井眼最清洁和钻速最高）和控向钻井技术的优点（定向灵活性和钻长不平井段能力）都能充分发挥出来。     

欠平衡钻井条件下地层造斜特性研究

钻井实践中发现,由于对欠平衡钻井条件下的地层造斜特性不够了解,不能有的放矢地采取措施有效控制井斜。因此,欠平衡钻井条件下地层造斜特性的研究,是一项迫切需要开展的工作,对于欠平衡钻井技术的发展具有重要意义。应用有限元方法分析了不同井底压差下倾斜地层近井底岩石应力的分布状态,得出了井底压差和地层倾角对井底应力分布的影响规律;同时分析并确定了井斜趋势的判定依据,进而研究了欠平衡钻井条件对地层造斜作用的影响。结果表明,欠平衡钻井中井底保持负压差,放大了井底上倾和下倾两侧岩石应力的不对称性,增强了地层的造斜作用;地层倾角越大,这种增强作用越显著。     

影响川东碳酸盐岩深井钻井速度的因素及对策

川东地区独特的地质特点致使在该地区钻井要遇到一系列复杂和事故,主要表现为井深、极易井斜、复杂的井眼不稳定、长段井漏、多压力系统、地层高研磨性以及岩石不均质特性等。加之钻井设备老化等因素,严重影响了该地区的机械钻速。文中分析了产生这些问题的原因,提出了大力推广利用地层自然造斜规律钻中靶井技术和防斜打快技术;深井超深井配备大尺寸钻杆;在确保井控安全的前提下实施平衡钻井技术;针对地层岩石特性研制新型高效钻头类型;推广应用金刚石钻头配井下动力钻具,提高高密度条件下硬地层钻井速度技术;完善与发展井漏的测漏与综合堵漏技术。此外,继续从基础理论和机理上深层次研究川东碳酸盐岩裂缝性产层的压力、裂缝规模及分布规律和井眼失稳问题,加强小眼井钻井的配套工具与工艺技术,加强队伍素质培养。     

导向钻井井下控制理论与技术的发展

介绍了近几年旋转导向钻井技术的发展概况和国内外的研究成果,阐述了井下控制的一些概念和原理,以及导向钻井井下控制理论和技术的发展,并指出导向钻井轨迹控制预测方法也应随钻井方式的不同而不同,提出了实现导向钻井井下控制的关键技术和方法是增加井下钻具组合的可调特性和改变井下工具的工作状态,在井眼轨迹控制系统中增设反馈环节,这是井眼轨迹控制技术研究的重点.     

连续管振动减摩钻井技术研究

连续管振动减摩钻井技术可以较好地降低连续管钻井过程中的摩擦阻力。构建了连续管振动减摩钻井模型,对连续管的受力及运动进行了分析。通过搭建振动钻进试验台,模拟激振器在连续管屈曲段的微井眼振动能量,开展相应的振动试验对连续管振动钻井技术进行了验证,并对不同条件下的井筒摩阻进行了比较分析。分析结果表明,轴向振动减摩效果优于旋转振动减摩效果,适当增加振动频率可提高减摩效果,应优先发展轴向振动减摩工具与钻井工艺方法;合适的振动幅度、振动频率与连续管的整体力学性能、地层特性有关;单纯通过井下工具虽可达到减摩降阻效果,但增加了井下结构的复杂性,给钻井带来了额外风险。     

如何发挥涡轮钻具和PDC钻头组合的最优工作特性

本文阐述了涡轮钻具与PDC钻头组合的工作特性,论证了涡轮钻具配用PDC钻头可以提高机械钻速和降低钻井成本;同时也为发展我国直井、定向井和丛式井钻井技术提供了切实可靠的资料。     

吐哈油田深井钻井技术研究与实践

为了解决吐哈油田深井钻井遇到的大段泥页岩和煤系地层井眼失稳、大尺寸井眼钻井速度慢、多套储层的系统保护及长封固段非标准间隙的固井质量四大技术难题，进行了吐哈油田深井钻井配套技术的研究。从加深四项基础研究入手，建立了“地层造斜特性、钻井岩石力学特性、‘三压力’、泥页岩矿物组份和理化性能”四个基础剖面；在此基础上进行了“井眼力学稳定性评估技术、钻井岩石力学特性预测与钻头选型技术、‘三压力’剖面优化井身结构技术、深井聚合物钻井液技术、大段泥页岩和煤系地层安全钻井技术、３１１大尺寸井眼快速钻井技术、多套储层系统保护技术、低压易漏及长封固段非标准间隙固井技术、深井事故预防和处理技术、深井钻井装备的完善配套技术”的应用研究。初步形成了一套具有吐哈特色的深井钻井配套技术，极大地促进了油田钻井整体水平的提高。     

智能钻井技术研究

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。智能钻井不仅仅是自动化钻井,广义的来讲,就是将人工智能的理论、方法和技术应用于钻井过程,使其具有类似人工智能特性或功能。详细介绍了智能钻井的四大关键技术——地面计算机智能专家系统、井下智能工具、井下供电装置、提供高速双向数据传输的通讯网络系统。探讨了如何对常规的钻井系统进行技术改造,使之具有数据采集、数据传递、数据分析、指令执行这四项智能钻井系统具有的功能,指出当前最为可行的智能钻井系统方案是电力驱动的连续油管智能钻井系统,为现阶段智能钻井技术的研究指明了方向。     

KQT构造深层井段钻井提速技术研究

由于KQT区块3 500~4 500 m以下的地层压力系统与地质岩性趋于复杂,在深部钻井施工过程复杂情况频发,严重制约了钻井效率的提高,影响了获取地质资料的质量或者取全取准地质资料。此文以KQT区块已钻探井为基础,通过整理3 500 m以下的深部钻井技术资料,统计分析地层压力分布情况,了解复杂地层所在的层段、岩性及特性,设计适合深井探井的井身结构;在此基础上,分析现有钻井液体系的优缺点,并提出优化建议;对岩性的可钻性进行分析,整理总结现有钻头的使用情况,提出相应的改进意见;对KQT构造深部地层钻井中使用钻井提速工具进行归类统计,分析得出深层钻井中使用何种方法及提速工具对深层提速最为有效,最终形成该区块深层钻井提速技术方案,指导现场施工。     

雷家致密油工厂化钻井作业建议

工厂化作业技术已经成为非常规油气低成本开发的有效模式。针对雷家致密油特性,结合工厂化钻井特点,给出了五条建议:借鉴成功经验,树立低成本理念;提高标准化程度;钻井作业实施方式;加强管理,统筹安排,强化监督和过程控制。     

控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验及分析

指出了控制压力钻井技术室内试验存在的不足,给出了控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验的原理、方法和设备,验证了控制压力钻井技术的工艺流程和控压设备的可操作性以及自动控制系统控制能力。试验结果表明,该试验流程配套简单,可以较好地模拟钻井的整个过程,通过对采集控制系统的不断调试,掌握了其调节特性,为现场试验起到了很好的指导作用;同时指出,处理气体溢流时,必须配置针对极端非线性、时变和多变量耦合等过程特性的智能控制器。如果控压钻井自动节流管汇配套的是常规液压驱动的节流阀,在钻井泵启、停过程中,流量的变化速度远远高于节流阀的反应速度,而且井筒内流体存在巨大的惯性,套压控制过程中,ECD变化达到0.3,因此应采用电动钻机,这样可以逐步缓慢降低钻井泵的排量,从而实现恒井底压力控制。     

鄂尔多斯北部地区优质快速钻井技术应用

在分析鄂尔多斯北部地区地层特性和钻井过程中遇到的难点基础上,阐述了解决井斜、跳钻、机械钻速低等问题的井眼轨迹控制技术、钻头优选和钻井参数优化技术、防钻具失效技术等钻井技术。     

SUF膜技术处理元坝气田钻井废水的实验

探索了元坝气田钻井废水的污染特性和常规处理方法,在分析钻井废水常规处理方法存在问题的基础上,提出了一种高盐钻井废水深度达标处理的方法——SUF膜处理技术,并通过实验考察了SUF膜技术对元坝气田钻井废水深度达标处理的适用性。实验水样选用元坝气田钻井废水10 m³,处理前后共取了10组对比样。实验结果表明,SUF膜技术处理钻井废水的产水率大于70%,SUF膜技术对于钻井废水的COD和氯离子去除效果较好,10组水样出水COD都降到100 mg/L以下,氯根离子浓度降到400 mg/L以下,COD去除率在98.5%以上,氯离子去除率达到96%以上,对COD指标小于9 000 mg/L的钻井废水处理后各项指标均能够达到污水综合排放（GB 8978-1996）一级标准,通过在永页1井的应用,验证了SUF膜技术在元坝气田钻井废水深度达标处理的可行性,为钻井废水的高规格和高标准处理提供了一种可行的技术方案,实现了钻井废水的资源化利用和无害化处置,满足钻井废水的高规格和高标准处理要求,具有较好的应用前景。     

新疆塔北地区优快钻井钻井液技术

针对塔北地区"长裸眼"钻井中极易发生渗漏、缩径阻卡、垮塌扩径等一系列问题,提出了优快钻井钻井液技术,着重突出钻井液的强包被、强抑制、强封堵防塌特性,实现安全、快速钻井。介绍了塔北地区地层特点和技术难点、相应的钻井液技术对策、钻井液体系选择和技术要点以及分段钻井液技术。通过现场应用表明,优快钻井钻井液技术具有强抑制、强包被、强封堵防塌特性,能解决"长裸眼"阻卡和井眼稳定问题,对安全、快速钻井具有很好的技术价值。     

葡北构造钻井岩石力学特性预测及钻头选型研究

钻井岩石力学特性预测及灰色聚类法优选钻头技术是日趋完善的一项新技术，本文介绍了利用该项新技术在吐哈地区葡北构造的应用，对葡北构造已钻四口探井进行了钻井岩石力学特性预测，在建立钻井岩石力学特性全剖面的基础上，利用灰色聚类法优选出适合开发井的牙钻头类型，并根据其特性变化规律推荐了ＰＤＣ钻头使用井段，并成功利用邻井特性预测了待钻井－葡北２０井的钻井岩石力学特性并推荐了钻头选型。     

东海春晓构造探井钻井技术的优化实践

介绍了东海春晓构造钻遇地层的岩性特性及钻井难点,分析了钻井中对钻井液的要求,并对该构造探井钻井工艺技术和钻井液工艺技术进行优化。3口井的钻井实践表明,采用优化钻井技术能提高机构钻速、缩短钻井周期,降低钻井成本,经济效益非常显著。     

钻井完井废弃物固化处理技术及其工业应用

从钻井废弃物的特性分析入手,总结了当前中国油气田钻井废弃物处理的技术现状,结合在四川、辽河油田开展钻井废弃物处理的实践经验,分析了影响钻井废弃物固化的因素,提出了评价钻井废液固化剂的评价方法.介绍了用于处理钻井废弃物的"钻井废弃液-废水处理一体化设备"的原理,就其固液分离和分离液体的达标排放处理实施技术参数进行了优化,并在王家1井、秋25井及磨35井钻井废弃物工业试验中得到了验证.     

双通道钻杆反循环钻井方法在深水钻井中应用的可行性探讨

以陆地双通道钻杆反循环钻井技术为基础,结合深水钻井工艺特点,设计了深水双通道钻杆反循环钻井工艺流程及关键设备;计算分析了双通道钻杆反循环钻井方法应用于深水钻井中的优势,探讨了该方法应用于深水钻井所面临的技术难题,并提出了解决措施。这些研究成果对双通道钻杆反循环钻井方法应用于深水钻井具有借鉴意义。