沙88井四开井段钻井完井技术及复杂情况的处理

沙88井在奥陶系下统鹰山组地层钻遇5．70m的大溶洞，钻井液有进无出，堵漏13次均无效，漏失钻井液及堵漏浆2748m^3。后采用欠平衡压力强行钻进技术钻完四开井段，Ф177．8mm尾管固井采用“穿鞋戴帽”固井技术，有效封固了漏失层上下井段及漏失层井段。详细介绍了沙88井四开井段复杂井况下的堵漏、强行钻进、固井等技术措施及施工工艺。     

多相流井筒压力分布规律探讨

井底负压值控制是欠平衡钻井技术的基础,而井底负压值的大小与环空多相流的有关压力计算有关.根据多相流诸多变量参数都是井深函数的特点,提出了微分井眼空间,然后在这微分段内假设计算参数不变进行井底压力计算,建立了相应的数学计算模型,并用数学的方法对计算模型的正确性进行了验证.根据该模型编制的计算机软件的现场应用表明,该方法具有很强的适用性.     

漠河冻土模拟岩样三轴力学试验及强度多元回归分析

在冻土地层钻探过程中,不合理的作业方案可能引发井壁坍塌、井口沉降等一系列工程问题,而弄清深层冻土力学演化规律是施工设计的基础。为此,用漠河冻土重塑了不同深度冻土的模拟岩样,开展了不同围压、温度条件下的冻土三轴力学试验,分析了不同条件下的冻土应力–应变曲线特征。通过多元回归方法对冻土强度进行了统计分析,进一步构建了冻土强度准则。研究发现:模拟岩样的应力–应变曲线整体呈非线性变形特征,在冻结状态下,温度、围压对土体强度起主要作用;非冻结状态下,其强度由围压和土体深度决定;冻土强度由土体骨架强度和孔隙中冰的胶结强度构成,其骨架强度满足Mohr-Coulomb强度准则,内聚力、内摩擦角随深度增加而增大;孔隙中冰的胶结强度随环境温度降低而增强,随围压增加呈先增强后减弱的趋势。基于此构建了漠河冻土强度准则,验证结果表明,可以较好地表征漠河冻土融化–冻结状态下的强度分布。      

深层气井油套环空泄漏点关键参数地面诊断技术

深层气井开发过程中存在油管柱泄漏失效导致的油套环空异常带压现象,易造成气体泄漏、井口顶升和管柱损坏等事故,威胁井筒安全。与传统井下测井方法相比,采用地面诊断技术可快速判断油管泄漏程度,精准定位井下泄漏点,避免生产管柱扰动,实现对井筒潜在风险的“早发现,早识别”。首先根据压力平衡原理建立泄漏点深度求解模型,其次采用小孔模型描述气体泄漏过程,构建基于环空体积相容性原则的气体聚集增压模型,应用控制变量法对环空带压敏感性因素进行定量分析,并根据泄漏点深度和当量尺寸差异,结合环空泄压恢复测试曲线特征,将油套环空起压规律划分为4类典型模式。以案例井参数为例,油管柱泄漏失效条件下引发的油套环空带压按物理过程划分为管柱小孔泄漏、气液两相运移和气穴聚集增压3个阶段,随着时间推移,油套环空压力和气体体积逐步上升,泄漏速率逐渐降低,直至泄漏点内外侧压力平衡时趋于稳定,其中“浅部大孔、高压快升”的起压模型风险等级最高;经过反演计算,案例井油套环空压力值26.1 MPa,泄漏点当量尺寸2.1 mm,最大泄漏速率0.20 m3/min,井筒安全风险相对较高,建议采用机械修补、化学堵剂等方式进行密封堵漏。     

沥青质稠油与钻井液重力置换规律与控制技术

Y 油田K 地层沥青质稠油普遍发育,钻井过程中常出现涌漏同存、压井密度越高溢流量越大的现象。常规刚性井筒理论无法解释此现象。为了验证沥青质稠油和钻井液之间重力置换是否存在和探索影响重力置换的影响因素,最终形成有效的控制方法和技术,采用室内实验、数值模拟和理论研究相结合的方法,开展了沥青质稠油与钻井液重力置换实验和理论研究。研究结果表明:钻井液密度、裂缝宽度和沥青质稠油黏度是影响沥青质稠油置换的主要因素,同置换量分别呈线性、对数和指数关系。同时开展了沥青固化技术、控压钻井技术和随钻丢手封隔技术研究,最终形成了超厚沥青层分程度综合控制技术。现场应用表明,沥青固化技术和控压技术是解决沥青层安全钻井的一条有效途径。     

特种孕镶块加强PDC钻头的研制与试验

为提高PDC钻头在研磨性硬地层中的机械钻速、延长钻头寿命,研制了特种孕镶块加强PDC钻头.该钻头以PDC切削齿为主切削元件,天然金刚石孕镶块为副切削元件,既具有常规PDC钻头破岩效率较高的特点,又具有孕镶金刚石钻头在研磨性硬地层寿命长的特点.在钻头开始工作时,主要为PDC切削齿"犁切"式破岩,当PDC切削齿磨损到一定程度后,天然金刚石开始磨削岩石,形成"犁沟",有助于 PDC切削齿吃入并切削岩石.该钻头在东北金山气田金古 1-1HF 水平井基底花岗岩硬地层进行了现场试验,平均机械钻速达到4.46 m/h,是同井同地层常规PDC钻头机械钻速的1.5倍,是2口邻井同井段牙轮钻头和常规PDC钻头机械钻速的2倍以上,其使用寿命也达到2口邻井同井段牙轮钻头和常规PDC钻头的2倍以上,取得了良好的现场应用效果.特种孕镶块加强PDC钻头的成功研制,为钻进强研磨性硬地层提供了一种新的高效破岩工具.      

欠平衡压力钻井井底压力控制技术探讨

在分析影响负压值各种因素的基础上,建立了井底负压值与其它钻井参数的数学模型,制定了一套便于操作的井底压力控制方法,并以S73井为例加以说明.     

全过程欠平衡随钻测试替代钻柱测试探讨

通常利用测试手段获得地层压力、流量、温度、渗透率、流体类型、地层污染程度等信息.当用欠平衡方式打开储层时,地层流体通过渗流进入井筒,地面的油气监测数据,能及时反映储层信息.地层流体返到地面,由地面的四相分离器进行分离、计量、点火或回收.地层压力通过随钻测压系统、关井求压或者循环测试的方法得到,通过节流阀开启和关闭实现开...     

中国石化极地冷海钻井技术研究进展与发展建议

北极油气资源丰富,但其低温、浅层灾害、冻土层、井筒处于大温变条件等地质、环境因素给钻井作业带来诸多挑战,为此,在“十三五”期间,中国石化以钻井安全环保高效为总目标,以解决钻井装备及工具、钻井工艺及措施、井筒工作流体的“冷”适应性问题为核心,进行了钻井灾害风险评价控制与环保、钻井关键装备及工具、钻井工艺与井筒工作液等关键技术研究,在浅层气、天然气水合物灾害地层的定量风险评价方法、–50 ℃低温轨道钻机及钻井工具、冻土层井壁稳定性评价与控制技术、低温钻井液与固井水泥浆等工程技术方面取得了重要进展,初步形成了极地冷海钻井关键技术体系。随着北极油气开发,陆地上将进入更高纬度、更厚永冻层区域,海洋上将向更深水域、常年冰或更厚浮冰海域进军,极地冷海钻井将面临更大的挑战,需要进一步完善极地冷海钻井完井技术理论与方法,研制新型钻井完井关键装备与工具,形成较为完善的极地冷海钻井完井技术体系,以满足北极地区油气藏高效勘探开发的需求,提升我国石油公司在极地油气合作项目中的经济效益和核心竞争力。      

电磁随钻测量技术现状及发展趋势

随钻测量是井眼轨迹监测与控制中的一项关键技术。气体钻井技术的推广应用为电磁随钻测量（EM-MWD）技术带来了有利的发展契机和空间。此外，由于EM—MWD系统的投资和服务费用低廉，所以在浅层油气资源开发方面也具有良好的应用前景。系统地介绍了EM—MWD技术的国内外现状、现场试验及应用情况、应用前景及发展趋势，提出了未来EM—MWD技术的主要攻关方向：增加EM—MWD系统的有效测量深度、稳定性、可靠性和井下连续工作时间；进一步拓展测量功能并实现地面与井下以及井下短程的双向通信，进而形成基于电磁信号通信的导向钻井系统。