新型闭环直井钻井系统

常规直井钻井方法包括钟摆钻具组合、满眼钻具组合和用MWD测量工具控制可导向马达等 ,每一种方法都有增加钻井时间的缺点。BakerHughesINTEQ的新型VertiTrak垂直井眼钻井系统采用井下井斜传感器和反作用于地层自然造斜趋势的可膨胀稳定器翼片来实施闭环导向 ,在世界上一些最有挑战性的钻井环境中钻出了真正的直井眼。     

VTK垂直钻井系统在阿北1井钻井中的应用

阿北1井四开井段地层倾角大、构造角度和倾向变化较大,采用大钟摆钻具组合和轻压吊打等措施,纠斜控斜效果不明显。为严格控制井身质量,在四开井段采用171.5 mm VTK垂直钻井系统控制井斜钻进,共计入井11次,总进尺504.92 m,平均机械钻速1.23 m/h,最大井斜2.09°,最小井斜0.11°,不仅达到了纠斜和控斜钻进的目的,同时还提高了机械钻速。     

气体钻井井斜机理研究

气体钻井存在井斜不易控制的难题,其机理尚不明确。应用纵横弯曲BHA(底部钻具组合)分析方法和钻头与地层相互作用模型,根据实钻资料对比分析了气体钻井和钻井液钻井的地层造斜特性,进而探讨了气体钻井的井斜机理。结果表明,与钻井液钻井相比,气体钻井条件下地层造斜力和钻具降斜力都有增加,但地层造斜力增加的幅度更大,这正是气体钻井更容易发生井斜的原因。因此,建议在用气体钻井技术打直井段时,通过调整钻具组合和钻进参数适当增加钻具的降斜力,以提高井身质量。     

逆掩推覆体防斜打快钻具组合探索与认识

逆掩推覆体地层具有斜、硬、跳、磨、变等特点,常规的钟摆降斜钻具既不能使用大钻压加快钻井速度,又不能有效地控制井斜,在坚硬的地层中只能轻压吊打,严重制约了钻井速度,增加了钻探成本。为加快窿9井在逆掩推覆体地层中的钻进速度、控制井斜,探索性地应用了多稳定器稳斜钻具和MWD +导向钻具、偏轴钻具和悬浮钻井,结果表明,3种钻具组合都能够达到解放钻压,提高机械钻速的目的,但控制井斜的效果不太理想。分析了井斜控制不理想的原因,提出了利用地层自然造斜规律,通过钻定向井来解决逆掩推覆体地层钻井速度慢的难题。     

大斜度定向井钻井的优化设计研究

通过对井身结构、井眼轨迹、钻具组合、钻柱力学、钻井液、固井等技术的优化设计,优选出符合高陡构造区页岩气勘探的大斜度定向井钻井工程设计方案,建立工区的地层压力剖面和钻头选型方案,在直井段采用防斜打直、造斜段开展复合钻井、目的层段引用旋转导向钻井、油基钻井液等技术,能够缩短钻井周期,提高钻井效率,实现优快钻井。     

川东北地区井斜因素与防斜打快技术方案

直井钻探井眼易斜是制约我国川东北地区钻井速度的主要技术难题之一。分析认为地层倾角大、岩性变化大、岩石可钻性级值高以及钻井方式单一、技术措施不合理是易发生井斜的主要因素。推荐利用φ279．4大尺寸钻铤塔式钻具组合、“PDC＋单弯马达＋MWD”复合钻进、利用地层自然造斜规律以及采用自动垂直钻井技术等技术方案进行现场应用,试验效果较好。建议充分利用地层自然造斜规律,通过改变井口位置,将直井改变为定向井钻探,有效减小施工中井斜问题的困扰,提高钻探效率。     

提高乌尔禾油田钻井速度技术研究

乌尔禾油田乌36井区断层交错纵横,地层倾角5°-40°,地层倾角大。八道湾以下易斜,控制井斜是本区块钻井的主要技术难点。针对难点确定合理的钻具组合,优化钻井参数,提高钻井速度;结合实钻和地层倾角及地层岩石力学特性理论分析,通过运用井斜控制理论,防斜快打技术,采取MWD的钻具组合,有效地解决了井斜难以控制的技术难点,确保了井身质量合格率100％;采取措施,优化定向轨迹,优选合适钻井液体系,提高了完井电测一次成功率和完井作业效率,加快了完井速度,达到了减少油层浸泡时间。保护油层的目的。     

直井防斜技术现场应用对比分析

对目前国内外石油钻井中的直井防斜新技术的现场试验与应用进行了对比分析,认为偏重钻铤、偏轴组合、偏心接头等离心力防斜打直技术基本上能解决小倾角地层钻井情况下的井斜问题;偏轴组合应用在大尺寸井眼的防斜上已有一定效果;动力钻具导向钻进是一种能很好地解决大倾角地层井斜问题的技术手段,其中闭环自动导向钻井系统是最有效手段。     

偏重钻具防斜机理分析及应用

介绍了胜利油田胜北断裂带和坨胜永断裂带两个地层倾角为３０°～５０°区块上的钻井情况,分析了偏重钻具的结构及防斜、纠斜原理。５口井的现场应用表明,该偏重钻具能有效地解决大倾角地层钻井中易发生井斜的问题,值得推广应用。     

气体钻井井斜的原因及防斜技术

在归纳气体钻井井斜规律的基础上,对比分析了气体钻井与钻井液钻井两种情况下,地层各向异性、地层倾角、井眼几何参数及钻井参数等因素对井斜的影响。结果表明：气体钻井与钻井液钻井相比,地层各向异性显著增加是气体钻井容易井斜,且井斜后较难控制的根本原因;在中、大钻压下,井径扩大是气体钻井容易井斜的重要原因;而地层倾角、钻压、钻头切削各向异性和钻具组合对气体钻井井斜的影响与钻井液钻井相似。建议在现场推广应用空气锤、钟摆钻具组合和空气螺杆钻具组合三项气体钻井防斜技术来防止气体钻井井斜。     

复合钻井防斜打快机理探讨

油气井的防斜打快问题是钻井工程中一直未能很好解决的经典性难题之一。分析了钻井参数与钻速的关系，揭示了复合钻井通过提高钻头转速，从而增加钻头破岩能量来提高机械钻速的机理；在分析井斜原因和钟摆钻具防斜打直原理的基础上，分析了直螺杆钻具和弯外壳螺杆钻具组合的防斜机理以及两者的联系与区别，指出在地层倾角较小时采用直螺杆钻具组合，地层倾角较大时采用弯外壳螺杆钻具组合，以达到防斜打快的目的。在LS001井的应用实例表明，复合钻井有较好防斜作用，机械钻速与常规转盘钻井相比有较大幅度的提高。     

油水井套管内开窗侧钻工艺技术研究

在油水井的事故井、套管破损井、报废井、受断层影响不出油的井的套管内某一位置投入定向造斜装置,铣出窗口,使地层裸露,再配套组合钻具打出一斜眼井,使之恢复生产。双侧7-1271井并斜在3°30′～4°20′之间,其中窗口处为3°40′,全井段方位变化在15°内。该并日产原油由侧钻前的0上升到侧钻后的4t。并结合双侧7-1271井的施工参数,概述了这套工艺技术的选井条件、工艺过程、技术要求、关键技术及目前存在的问题和解决办法。     

垂直钻井系统配合单稳定器力学性能研究

国内外研发的垂直钻井系统在防斜快速钻进过程中表现出良好的优越性,在高陡构造地层得到了越来越广泛的应用。在充分调研垂直钻井系统配合单稳定器钻具组合的结构特征和工作原理的基础上,应用三弯矩方法建立了垂直钻井系统配合单稳定器钻具组合的力学模型,推导出钻头侧向力和钻头转角的计算公式,编制了计算程序,采用宣页1井的现场施工数据进行数值求解,分析了垂直钻井系统导向块与稳定器配合位置、井斜角、井眼扩大率、钻井液密度、稳定器外径、钻压、井眼曲率等因素对垂直钻井系统配合单稳定器钻具组合造斜特性的影响规律,并以井斜趋势角为衡量参数,讨论了主动力与最大钻压的关系。     

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川东高陡构造上部地层倾角较大 (最高达 85°) ,其大倾角地层铅垂厚度一般在 15 0 0～ 2 5 0 0m ,岩性以泥页岩为主 ,该段钻井井斜控制难度大、钻井速度低。针对这一钻井难点 ,开展了钟摆钻具、偏轴接头、钟摆钻具带偏轴接头等防斜钻具结构的研究试验和对比 ,钟摆钻具带偏轴接头钻具结构在井斜控制相当的条件下钻压较其它防斜钻具结构有较大提高。通过在天东 85等井试验钟摆钻具带偏轴接头钻具结构取得了显著的经济技术效益。     

河坝1井高陡构造带防斜打直技术

河坝1井上部陆相地层属于高陡构造，地层倾角大，极易发生井斜。为解决大井眼高陡构造带易井斜和机械钻速低的难题，该井在钻井过程中试验应用了偏轴钻具组合、大尺寸钻铤组成的塔式钻具组合和直螺杆钻具组合。应用效果表明，在目前的技术条件下，大尺寸塔式钻具组合是川东地区高陡构造带大倾角地层防斜打直的较好选择，但同时须优选钻头及钻井参数．并强化井身质量监测。     

淮北煤层气井井斜控制技术

淮北SN区块 4口煤层气井所处地层造斜力强,在这种地层钻直井,用常规防斜钻具和纠斜方法难以达到设计要求。采用井下动力钻具定向防斜纠斜,达到了最大井斜角小于等于 5°的要求。介绍了SN - 3井反方向调整井斜方位的工艺方法,6次调整钻具组合,由常规的满眼、钟摆钻具调整为动力钻具,并更换 1.5°弯接头和 0.75°单弯螺杆,使井斜角控制在 3.5°,方位角控制在 2 6 0°的设计指标。其它 3口井改变钻具组合后,机械钻速明显提高,由SN-3井的 5.36m/h提高到 11.95~13.46m/h,纯钻时间由SN-3井的 75h减少到 37.81h。     

伦坡拉盆地井斜原因分析及控制措施

从地质因素和工程因素两方面综合分析了伦坡拉盆地钻井井斜的原因，认为地层倾角是导致该地区井斜的首要因素。以西伦６井为例说明了多稳定器刚性满眼钻具组合、定长钟摆钻具组合及定向纠斜钻具组合等井斜控制技术的应用效果，为今后在该地区进行定向井施工和直井防斜提供了一些有益的经验和建议。     

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在石油及天然气钻井过程中,影响井斜的因素是多方面的,钻具组合及其操作技术对控制井斜起着至关重要的作用。随着钻具组合技术的发展,控制井斜的技术水平和能力不断提高,文章对旋转钻井过程中,国内外一些具有代表性的直井防斜钻具组合,尤其是对国内近几年的最新防斜钻具结构 了概要论述,并对这些防斜钻具的优缺点进行了对比分析。同时还简要介绍 国外最先进的井斜控制闭主应用情况,旨在为钻井界科技人员提供此方面的技术     

COLT连续油管井底钻具组合

美国ＡｎＴｅｃｈ有限公司推出一种用于在欠平衡状态下钻短半径油气井的ＣＯＬＴ连续油管井底钻具组合。这种井底钻具组合采用可间断或连续转动、能够控制钻头方位的电驱式定向装置 ,在钻造斜段或直井段时 ,钻头定向装置能随着钻具一起转动。它还装有若干使用缆式遥测装置的传感器 ,用于将井底情况、钻具工作状态和地质资料实时反馈给钻井工作人员。这些传感器为压力补偿式钻压传感器和井下压力传感器 ,以及钻头方位传感器和伽玛射线传感器等。井下信息数据被连续不断地传递到地面井底钻具组合显示面板 ,钻井作业人员可通过分析这些井下信息…     

马36断块油田丛式井钻井技术

由于地面条件的影响，采用定向井丛式井技术。新区开发小断块多，地层复杂。经过七组丛式井的实践，总结出定向钻井的模式。采用三段制剖面平面设计。其中设计的三口斜井最大井斜角分别为16．8°，18°，16°。直井段采用刚性满眼钻具和四扶正器组合。造斜点选在400m以下。斜率一般为6～8°／100m。造斜段将井斜达到8～10°以后，适当留足方位漂量，改用单扶正器增斜钻具，将井斜增至靶区的上限，再用稳斜钻具完钻。