井下套管阀永久锁定工具的研制

为了解决井下套管阀出现故障后不能正常打开的问题,研制了井下套管阀永久锁定工具。该工具采用锁定块双台阶结构设计,可实现与套管阀锁定单元的精确配合。同时,在扶正块的配合下,锁定块可顺利装入套管内到达套管阀锁定单元,确保不会卡在套管接箍的窄槽内。双台阶结构的键槽配合结构紧凑,可确保实现精确锁定。室内及现场试验表明,该工具完全可打开套管阀并对其进行永久锁定,满足现场施工要求。     

伊拉克库尔德A油田原油注氮欠平衡钻井技术

伊拉克库尔德A油田主力产层Bekhme碳酸盐岩储层裂缝发育,经过多年开发,地层压力逐年降低,钻井过程中极易发生钻井液漏失,不但导致机械钻速低,而且造成储层污染而出现单井产量低、含水率高等问题。为此,研究应用了以原油为钻井液、环空注氮气的欠平衡钻井技术, 该技术改变了传统的充气方式,氮气由套管头侧出口注入井眼,从尾管悬挂器上部筛管进入环空,随井眼内钻井液直接返至井口,即氮气只参与钻井液的部分循环,通过降低上部井眼内钻井液液柱压力来降低井底钻井液液柱压力,实现欠平衡钻进,且不影响井下MWD的测量和传输。该技术在A油田现场应用6口井,均顺利钻至设计井深,未发生井漏、井涌和井眼失稳等井下复杂情况,且实现了边钻进边生产的目的,与应用常规钻井技术的油井相比,机械钻速明显提高,单井产量提高了1～3倍,取得了良好的提速提产效果。研究与应用表明,原油注氮欠平衡钻井技术能满足老油田低地层压力、窄安全密度窗口地层安全钻井的需求,可提高油藏采收率及勘探开发效益。      

火山岩气藏储层渗流特征浅析

火山岩气藏储层特征极其复杂,具有复杂的储渗空间,因此如何描述火山岩气藏渗流,建立研究其储层的渗流数学模型,准确分析储层渗流的影响因素,是该类气藏储层研究中的技术难题。通过与碳酸盐岩气藏储集层进行对比,总结异同点,结合火山岩气藏储集层的自身特点,建立起与其储渗特点相适合的双重介质渗流数学模型,给出了天然气在储层中流动的基本规律的方法,为合理有效开采火山岩气藏提供一定的参考。     

漂浮下套管技术在ZJ油田页岩气水平井YH1-6井的应用

YH1-6井属于ZJ油田昭通国家级页岩气示范区太阳大寨区块,曾有3口水平井采用漂浮下套管成功下到预定井深。YH1-3井井深2251 m,常规下套管最深仅下至2225.4 m,针对同平台的YH1-6井相对井深更深、垂深浅、偏移距大,采用漂浮下套管,仍在1278 m发生下套管遇阻,后破裂盘提前失效。结合昭通页岩气地区工程地质特点,分析对比模拟YH1-6井下套管施工方案,创新提出了一种先根据不同磨阻系数,优化制定了“上加压,下增浮”优化方案,第二次下套管前通过软件模拟计算摩阻系数、优选漂浮段长、合理优化配重,保证了再次下套管顺利到底,初步形成了适合ZJ油田太阳大寨区块一套页岩气水平井漂浮下套管技术。     

徐深气田空气钻井转换雾化钻井最佳时机确定

针对空气钻井地层出水后，岩屑易形成泥环造成环空循环不畅等问题，需要确定转化为雾化钻井的时机，开展了临界地层出水量及最佳转化时机研究与试验。通过使用烘干的采集于空气钻井不同层位的岩样，开展了气体雾化水、岩屑吸水、岩心吸水及岩屑吸水形态变化地面试验，得到了岩屑吸水后形态变化情况，得出岩屑聚团是气体钻井出水后危险的状态。同时以空气钻井裸眼段长度1 000 m为例，经过对试验数据分析，当排砂管线内有自由水出现，地层出水量为0.51 m3/h时，空气钻井应及时转换成雾化钻井。现场试验表明，通过试验手段得到空气钻井转化成雾化钻井转化时机能够有效地指导徐深气田空气钻井安全施工。     

DQCZ垂直钻井系统导向执行机构的优化完善

为了解决内蒙古海拉尔、黑龙江方正等易斜区块井斜突出问题,文章对自主研制的DQCZ垂直钻井系统在大钻压工况下纠斜效率低的问题进行了详细分析,发现在导向执行机构的外径尺寸、供电系统效率、控制算法等方面存在一定不足,为此,文章有针对性地开展了导向执行机构的优化改进、供电系统优化设计、导向控制模块纠斜算法优化等研究完善与改进升级。为了验证改进效果,优化完善后的DQCZ垂直钻井系统在海拉尔区块S49-53井等3口井进行了现场试验,实现了一趟钻进尺1 322 m,井斜控制在1°以内,机械钻速同比邻井提高19.87%,取得了较好的纠斜打快效果。试验结果表明,优化后的DQCZ垂直钻井系统纠斜效率与提速能力方面得到了很大改进,为同类型其它垂直钻井系统的改进和完善提供了借鉴与参考。     

ZTS-42 AP型电磁波随钻测量系统在泡沫钻井中的试验

常规随钻测量系统的脉冲信号是在泥浆介质中传递,不适用于气体、泡沫、雾化钻井循环介质。简述了俄罗斯的ZTS AP-42型电磁波随钻测量系统的组成和工作原理。在大庆油田的泡沫钻井中试验,该系统成功地接收到1 510 m井深处发射的电磁波信号,测试的伽玛和电阻率数据与测井曲线吻合,可以应用到2 000 m井深气体钻井中。     

降低储层伤害的欠平衡钻井压差优化设计

欠平衡钻井（UBD）作为一种降低储层伤害的方法在油田中得到广泛应用。在钻达目的层时,当井筒压力小于地层孔隙压力,即并筒压力与地层孔隙压力之间存在一个压差,这样就能降低对储层的伤害。通常认为井底压差越大,储层受到的伤害越小,因此井的产量也越高。但较大的井底压差可能引起钻井操作过程中的其他问题,例如井筒崩塌引起的井筒损坏、过多的地层流体流入井筒而需要地面处理。在考虑地质条件的情况下,找到和使用一个优化合理的压差,通过合理的井筒压力平衡井眼周围地层的损害是目前迫切需要的。     

利用多种技术再造一个大型油气田

运用多种技术,把煤炭在地下低成本转化成石油和天然气,制造出来一个大型油气田,可有效解决中国的石油安全,该方法是利用核能加热煤层,同时利用钻井事先把水和催化剂注入煤层,通过物理化学反应,生成石油和天然气,从而制造出来一个大型油气田,对于我国的石油安全具有重大的意义。     

新型小型化顶驱关键技术研究与应用

随着页岩油气非常规资源勘探开发不断深入和智能钻井技术的不断发展,对钻井动力设备的要求越来越高,文章研发了适用于40钻机的新型小型化顶驱设备,对小尺寸顶驱主机设计、低故障率的电液控制系统设计、主轴旋转控制技术等关键技术开展了攻关与研究。首创采用单编码器双通道的控制方式,建立了矢量调速闭环控制模型,创新的设计了承载梁扶正机构新型提升系统,实现了顶驱小型化、扁平化的目标,减少了0.55 m的顶驱高度。通过在47口井的现场应用,验证了装备的可靠性。相比于常规钻机顶驱提高了约30%的钻完井综合作业效率,提高了40钻机作业能力,已成为大庆油田中浅层定向井、页岩油气藏水平井施工的重要钻井动力设备,具有较好的推广应用前景。