塔里木山前地区超深井钻井提速技术研究

塔里木山前地区地质条件复杂,钻井速度慢。通过优化井身结构,优选钻头,应用扭力冲击器+PDC钻头提速技术、涡轮+孕镶金刚石钻头复合钻井技术、防斜打快技术、BH-WEI钻井液体系,形成一套钻井提速配套技术。提速技术应用的9口井中,井身质量合格率100%,井斜小于0.5°,平均机械钻速1.5 m/h,较之前提高46%,平均单只进尺提高4.54倍,平均钻井周期206 d,较之前缩短27.8%,复杂时率为1.7%,较之前降低57.5%。结果表明,钻井提速配套技术能够大幅度提高机械钻速,可缩短钻井周期。     

龙凤山气田火山岩地层个性化PDC钻头设计与应用

长岭断陷龙凤山气田主力储层主要分布在火山岩发育的营城组和火石岭组。储层岩石石英含量高、研磨性强,导致机械钻速低、单只钻头进尺短,大幅增加了起下钻换钻头等非生产时间,严重制约钻井提速。本文通过开展岩石力学实验研究,利用测井资料建立并修正岩石力学剖面,开展了异型PDC齿研发和钻头切削结构设计优化,研发出一种适合该区块火山岩地层的6刀翼异形齿PDC钻头,现场应用3井次,较其他普通PDC钻头平均进尺提高42.2%,平均机械钻速提高36%,提速降本效果显著。     

大庆深层钻头实钻资料综合评价的新方法

大庆深层钻井效率非常低,在泉二段以下全部时间占整个建井周期的五分之四左右.近几年来,为了提高大庆深层钻井速度,试验了各种工艺技术,其中,钻头优选及合理使用是提高钻井效率的关键技术之一.为此建立了一套新的较好的钻头实钻资料的综合评价方法,从一口井的钻头层序、应用层位、平均钻速及单只钻头进尺四个方面进行了全方位的直观评价,并编制了综合评价分析软件,可以快速、准确地实现实钻钻头资料的综合评价,为深层钻头优选提供依据.通过在徐深14井、徐深606井现场应用,机械钻速平均提高50%左右,平均钻头少用6只,钻井周期缩短21d以上,取得较好的效果,为大庆深层钻头优选设计提供了依据.     

工程勘察用非均质热压金刚石钻头试验研究

工程勘察在同一个钻孔中需要面对不同风化程度的岩石层,并可能遇到不同粒径与胶结性的卵砾石层。因地质条件较为复杂,工程勘察钻进过程中容易产生憋钻、糊钻等现象,岩心采取率低。针对工程勘察钻进特点,为提高金刚石钻头对地层的适应性和钻进效果,并提高岩心采取率,设计了2种新型非均质热压金刚石钻头。该结构将每个工作齿分成主、辅工作层两部分,可以使钻头既具有PDC钻头破岩的特征,又能体现孕镶金刚石钻进的特色,并提高钻头对地层的适应性。现场试验表明,该结构的钻头在风化岩层和基岩中的平均钻进时效达2.68m,钻头使用寿命平均达48.70m;对比电镀金刚石钻头,钻进速度提高约21%,使用寿命相当。     

提高露天矿用牙轮钻头寿命的途径

目前,苏联露天矿山坚硬岩石的全部凿岩工作量实际上都是由牙轮钻机完成的。近十年来,牙轮钻头的平均使用寿命提高了20～50％。由于推广了直径为215.9毫米和244.5毫米的改进型钻头,坚硬矿岩牙轮钻头的平均使用寿命达到150～300米。在不甚坚硬的岩石中,钻头平均使用寿命提高     

国际油气井钻头进展概述(三)——PDC钻头发展进程及当今态势(上)

自1973年PDC钻头应用以来,油气钻井发生了很大变化。但是PDC钻头在早期约15年时间内发展缓慢。此后,由于加强技术创新,如多层聚晶金刚石层、非平面界面专利、防回旋技术、滤钴工艺、优化水力学设计以及计算机建模等,促进了PDC钻头迅猛发展、广泛应用。目前,PDC钻头在世界上所钻进尺数已占到约90%。NOV公司近年推出4种太阳神PDC切削齿,由其制作的PDC钻头提高了热稳定性、抗研磨性、抗冲击韧性与导向性等。这类钻头可以钻进硬岩与研磨性地层,以及一些难钻地层,具有较高的钻进效率和较好的耐用性。Helios太阳神系列PDC钻头成功地应用于挪威、中东、澳大利亚以及美国等地的油气田。斯伦贝谢公司推出的ONYX玛瑙360°滚动PDC可保持刀齿锐利、相对冷却及延长寿命,显著地提高了钻头耐用性。在美国许多油气田应用表明,这种滚动PDC制造的钻头比固定齿PDC钻头平均钻进效率可提高40%以上,而钻头的工作寿命则可提高40%~70%。     

TorkBuster扭力冲击器+PDC钻头应用分析

TorkBuster扭力冲击器是一种纯机械动力工具,应用表明,TorkBuster扭力冲击器配合PDC钻头一起使用提高机械钻速效果显著。新疆油田引进扭力冲击器配合PDC钻头在环玛湖探区使用,现场应用发现该工具在部分井区应用尚未达到预期提速效果,机械钻速较低。分析TorkBuster扭力冲击器在环玛湖探区实际应用情况发现TorkBuster扭力冲击器+PDC钻头钻速受钻头泥包问题、钻头崩齿问题、钻井液体系问题等因素影响较大。通过有针对性的改进钻井措施,有效地提高了TorkBuster扭力冲击器+PDC钻头钻速。现场应用的9口井中,平均机械钻速提高到7.05 m/h,较改进措施前提高156.65%,平均每口井钻井周期节约9.68 d,达到了预期提速的要求。     

提速配套技术深层钻井中的应用

徐家围子区块深层存在地层岩性硬度高,韧性大,研磨性强,PDC和牙轮钻头可钻性差,机械钻速低,寿命短。通过优选复合钻头和液动旋冲工具配合PDC钻头等提速技术的综合应用,能够大幅度提高机械钻速,缩短钻进周期。提速技术直井、斜井和水平井中累计应用12口井,相比试验井段平均机械钻速分别提高了110.70%、108.94%和89.95%;按照不同井型分别提高了10.03%、9.04%和4.40%,提速效果明显。钻井提速技术的综合应用为徐家围子区块深层钻井提速提供了技术保障。     

元坝高研磨性地层提速提效集成钻井技术

四川元坝地区陆相下沙溪庙组—须家河组地层岩性复杂、可钻性差、研磨性强、地层压力高,使用牙轮钻头、PDC钻头等常规钻井技术钻速慢、周期长、效率低,引进扭力冲击器+PDC钻头、孕镶金刚石钻头+涡轮等进口提速工具费用昂贵,提速效果明显,但经济效益差。为降低钻井成本,结合地层地质特性,开展了个性化钻头及配套提速工具的研制及优选,形成了元坝高研磨性地层提速提效集成钻井技术,即自流井组珍珠冲段以上地层采用研制的KS1362ADGR型PDC钻头+国产大扭矩螺杆马达;珍珠冲及须家河组地层优选国产NR826M型孕镶金刚石钻头+高转速螺杆马达。通过3口井现场试验表明:同比2012—2013年完钻井指标,平均机械钻速提高64.7%;在井段长度增加8.7%的情况下,平均钻井周期缩短36.3%。该技术将对川东北、川西须家河组等高研磨性地层钻井具有指导作用。     

在可塑性橄榄岩钻进中防止糊钻、蹩水、提高效率的三种有效方法

一、双管内肋骨钻头钻进在可塑性强的四极橄榄岩中钻进,糊钻问题是126队许久以来的革新课题。虽在普遍采用单管内肋骨钻头钻进后,效率比楚库洛夫钻头有所提高,但岩粉糊钻仍很严重,严重阻碍着钻探生产效率的进一步提高。为此,501机全体职工在八月份提出了双管内肋骨钻头钻进,经使用后,大大地消灭了岩粉糊钻现象,提高了效率:平均回次进尺提高将近一倍,单位小时进尺提高了50%以上。如表1:     

塔东古城地区钻头优选及应用

针对大庆油田塔东区块古城地区地层含砾、岩石硬度大、85%以上井段采用牙轮钻进,导致深部地层钻速慢,钻头磨损严重等问题,在传统钻速预测方法基础上,引入钻头磨损、地层岩性、应用井深等相关参数,建立钻头破岩效率计算方法,并结合所钻遇的地层岩性、测井资料及钻头类型等,建立钻头优选模型,实现钻头选型定量化,提出了适用于古城地区的钻头序列推荐方案。现场成功应用5口井,单只钻头进尺和平均机械钻速均得到了很大的提高,实现了钻头优选提速提效的目的,为古城地区的高效钻井施工提供了重要的技术支撑。     

混合钻头在玉门油田鸭西区块白垩系地层的应用

玉门油田鸭西区块白垩系地层地层埋藏深度一般在2800～5200m,岩性主要为砂砾岩、泥岩互层,使用牙轮钻头钻进机械钻速低,使用常规PDC钻头钻进机械钻速有所提高但钻头异常损坏严重.为了进一步提高该区块白垩系地层的机械钻速和钻头单只进尺,应用了?216mm混合钻头,机械钻速比常规PDC钻头平均提高46.89％,最大提高8...     

塔东古城区块钻井提速配套技术及应用

塔东古城区块目的层埋藏深,岩性致密、可塑性强、韧性大,PDC和牙轮钻头可钻性差,机械钻速低,寿命短。通过钻头优选形成的钻头序列、直螺杆与PDC复合钻井提速技术与新型井下工具(扭力冲击器或液动旋冲工具)配合专用PDC钻头提速钻井技术的综合应用,能够大幅度提高机械钻速,缩短钻进周期。提速技术在古城7井、城探1井和东探1井等3口的综合应用,提速效果非常明显,3口井平均机械钻速3.71m/h,平均钻进周期184.8d,同比邻井古城4井和古城6井平均机械钻速提高95.26%,平均钻进周期缩短133.5d。钻井提速技术的综合应用为塔东古城区块深井钻井提速提供了技术保障。     

电镀高低锯齿状金刚石钻头在石英岩中的钻进效果

为了解决某矿区石英岩中钻进“打滑”的难题，我队去年在该矿区试用了武汉地院研制的φ66电镀高低锯齿状金刚石钻头，在10～11级石英岩、混合岩中钻进，平均钻头寿命为28.03米，比83年该矿区平均钻头寿命提高了1.53米，平均每米钻头成本10.70元，比     

新型PDC钻头在准噶尔盆地中拐凸起的应用

为了解决准噶尔盆地中拐凸起整体机械钻速不高的问题,提出了使用新型的PDC钻头来替换原来使用的牙轮钻头。利用软件对新型的PDC钻头进行了模拟,并对钻头的切削结构、稳定性、抗减震等方面进行了设计,提高了钻速,延长了钻头的使用寿命。现场研究表明,新型的PDC钻头在该地区二叠系、三叠系平均机械钻速达到4.16m/h,钻速得到了明显的提高。其中ZJ4-H水平井全井二开段使用新型PDC钻头3只,平均钻速达到17.53m/h。该钻头的机械钻速、寿命达到设计要求,在中拐凸起地区具有较高的推广使用的价值。     

若尔盖铀矿田金刚石钻头的研究与应用

若尔盖铀矿区是全国地质找矿"358"重点整装勘查区,是我国硬岩型保有储量最大的铀资源大基地。该地区处于高海拔地区,生态环境脆弱,可施工的周期短,地层构造发育,换层频繁,造斜能力强,裂隙发育,岩石脆、碎,造成钻头磨损严重、偏磨、钻进时效低、寿命短等问题。针对该地层特点,在前期试验和岩石性质测试分析的基础上,研制了不同结构的金刚石钻头,并在5个孔位中进行了生产试验。试验证明,过改进后的金刚石钻头在钻进时效与平均寿命方面均有显著提高,与2014年度的钻进数据相比,2015年度钻头的平均钻进时效提升了33.7%,钻头平均寿命提高了132%,达到了试验的预期目标。     

煤矿井下用新型弧角PDC钻头的设计与应用

文章介绍了长期以来,煤矿井下用PDC钻头以内凹型钻头为主,但是随着煤矿开采深度的加深,井下钻探施工遇到的地层越来越复杂,普通三翼内凹型PDC钻头在遇到硬岩(硬度系数f≥8)时出现钻进效率低,钻头寿命较短、施工成本高等问题。为解决现有PDC钻头硬岩钻进存在的问题,通过引入石油钻头设计理论,优化钻头剖面形状与布齿设计,优选新型PDC齿,设计出了一种新型弧角PDC钻头,并通过在淮南潘一矿顶板穿层孔施工中试验应用,与普通内凹型PDC钻头相比,平均钻进效率提高1.6倍,平均使用寿命提高2.8倍。     

大庆深层水平井钻井提速技术

针对大庆深层水平井施工过程中存在钻头效率低、提速工具未形成系统化应用等情况,从深层地层地质情况及深层水平井施工难点出发,明确了钻井提速技术的研究方向,通过开展优化设计、可钻性预测、钻头优选评价、参数优化、研发提速工具等多种技术手段,针对单井实际情况优选组合提速技术,形成大庆深层水平井高效钻井技术,该技术适用于深层水平井施工。室内研究、现场应用过程中表明,二开钻进周期平均节省4.09d,平均机械钻速提高85.53%,三开按施工1600m井段计算,钻进周期平均节省16.6d,平均机械钻速提高44.89%。     

使用PDC钻头打开大井眼深表层

渤海钻探大港第二钻井公司2008年狠抓"大井眼深表层快速钻井技术"科研项目开发,PDC钻头在打开表层施工中广泛应用,平均机械钻速提高了69%。这项技术主要是推广PDC钻头在自φ311.1 mm井眼和φ444.5mm井跟以及表层井深超过300 m的井段使用,以解决钻头泥包、进尺慢等问题,并可增加钻头重复利用的次数。该公司在承钻的108口     

深孔钻探金刚石钻头技术研究

介绍了能大幅提高深孔钻探效率、降低钻探成本的金刚石钻头——高效长寿命金刚石钻头的设计制造及工程应用效果。这种钻头包括两种结构形式——单水口高胎体金刚石钻头和双水口高胎体金刚石钻头。研究设计的新型高效长寿命金刚石钻头在钻速提高20%的前提下,寿命比常规钻头提高了200%,有效解决了深孔弱研磨性地层和强研磨性地层钻头寿命短的难题,取得了良好的效果。