高速螺杆在水平井中的运用实践

随着吐哈油田进入开发后期,在成熟区块展开钻井提速工作不同程度的存在钻具组合相对单一、提速空间有限的客观现状。现场使用证明在软到中等硬度地层钻井用PDC钻头具有机械钻速高、寿命长、工作平稳、钻井劳动强度低等优点,并能与井下动力钻具配合用于高速钻井。着重介绍在三塘湖盆地的定向井与水平井中采用"高速螺杆钻具+常规PDC钻头"提速,在现场施工中取得明显的提速效果,同时针对试验中存在的不足提出下步改进的建议。     

特殊保径结构PDC钻头在渤海油田应用

随着石油勘探开发技术的不断进步,旋转导向钻井系统在现代钻井中的应用越来越多。但当面临更加复杂及曲率更高的井身结构时,单依靠Xceed指向式旋转导向工具不能完全满足钻井作业的要求。针对这一情况,提出一种特殊保径结构的PDC钻头,其特殊在于上部1 in标准保径,下部3 in保径为0.6°倒角保径。经过计算机模拟分析,这种PDC钻头相较于常规PDC钻头不但可以提高钻具组合的造斜能力还能提高钻具工作稳定性。在渤海油田现场使用表明,这种特殊保径结构的PDC钻头具有更强的造斜能力,保证旋转导向工具和其它井下工具稳定性,减缓井下仪器由于井下震动导致的失效。     

鄂尔多斯地区高效钻头的使用效果及潜力分析

鄂尔多斯工区PDC钻头经过两年的推广应用，钻井周期大幅度缩短，机械钻速普遍提高，取得了较好的效益。针对PDC钻头异常损坏的情况时有发生，个别PDC钻头使用效果很差的问题，分析研究提出针对不同区块、井段优选高效PDC钻头或高效三牙轮钻头、钻具结构进一步提高钻井速度思路。     

硬地层PDC钻头优快钻井配套技术研究进展

PDC钻头配合动力钻具、水力设备等辅助设备钻进能够有效提高硬地层破岩效果,降低硬地层钻井成本。在调研近年来国内外硬地层PDC钻头优快钻进配套技术研究成果的基础上,总结分析不同配套设备及配套技术的使用特点及局限性。针对我国现有配套设备和配套技术的发展现状,指出应加强对动力钻具、水力设备等使用寿命的研究,提高其性能、可靠性和使用寿命。同时,应加快对动力钻具+水力设备配合PDC钻头钻进作用机理的研究,实现机械-水力联合高效破岩钻进,提高硬地层钻井破岩效率。     

浅谈鸭儿峡水平井提高机械钻速

近年来工作重心主要在鸭儿峡区块,然而定向井、水平井逐渐成为工作重心,如何在水平井中提高机速,同时降低井下风险,缩短钻进周期成为关键。但水平井中使用怎样的PDC钻头、钻具组合及钻井方式能够解决复合增斜率低、滑动工具面不稳定、滑动效果低的问题。结合鸭儿峡区块已施工的水平井情况,分析该区块水平井中的难点,从PDC钻头选型和钻具组合2方面入手,论述复合增斜率低、滑动时工具面难以控制、滑动效果差以及进尺少和钻头磨损严重的问题。充分发挥PDC钻头+螺杆复合钻进的优势,希望在一定程度上能够为提高鸭儿峡区块水平井机械钻速有所建议。     

PDC钻头在沙南油田沙丘3井区的推广应用

结合井下作业公司钻井实际情况，以现场应用PDC钻井为例，对PDC钻头特性及现场应用做了一一阐述，并和SH11R钻头作了同井段可钻性的比较，得出了符合该公司现场使用PDC钻井的普遍经验、规律。     

导向涡轮轨迹控制技术及影响因素

水平井钻井已成为新疆玛湖区域提高采收率的常态,旋转导向钻井系统造斜段专打、水平段使用大功率螺杆配合高效PDC钻头钻进相关技术应用业已成熟。然而,伴随着深层二叠系风城组勘探进展和取得的重要突破,首次应用旋转导向钻井系统钻水平井遇到了新难题,主要表现在钻头选型难度大,导致钻井施工效率低。针对高抗压强度、研磨性较强的致密白云质储层水平井钻井难题,提出并组织实施高速导向涡轮配孕镶金刚石钻头钻水平井,结合MY1H水平井现场钻井实际,分析了导向涡轮钻具关键结构参数、钻进参数对轨迹控制的影响规律。计算结果表明,导向涡轮扶正器间距、近钻头以及钻具扶正器的直径、涡轮弯角度数、钻头各向异性指数、钻压等参数对复合钻进稳斜效果影响较大。根据计算结果和轨迹控制现场表现,适时调整了涡轮钻具结构参数以及钻具扶正器尺寸。MY1H导向涡轮配孕镶金刚石钻头钻水平井取得了较好效果,机械钻速以及趟钻进尺大幅度提高,施工效率明显提升,对该区域及相似地质条件水平井钻井具有重要的借鉴意义。     

PDC钻头在高渗砂岩层钻进时卡钻分析与预防

目前国内石油钻井现场,普遍采用PDC钻头+单弯螺杆钻具+MWD随钻测量施工,来提高钻井效率,但PDC钻头在螺杆钻具高转速工况下钻进时,钻头轴向保径齿磨损先于冠部切削齿的磨损,尤其是在高渗透性、高研磨性、粉砂岩钻进时,PDC钻头外径磨损速度大大增加,井径缩小,钻具环空间隙减小,且井壁易形成虚泥饼,从而会进一步恶化井下环境,导致卡钻,且极易发生在上提钻具过程中。通过对盘40-斜203井卡钻事故的原因分析,从而剖析出研磨性导致PDC钻头外径缩小和渗透性导致的虚泥饼,是导致上提钻具时卡钻的主要原因,并找到解决方法,具有一定的普遍性和指导性。     

PDC钻头泥包原因分析与处理对策研究

随着现代钻井技术的发展与完善,PDC钻头在钻井中的使用率越来越高,但在实际应用中PDC钻头时常发生泥包,在分析PDC钻头泥包原因的基础上,结合酒东区块长2-29井现场实际,从改善钻井液性能、改变钻井参数、精细操作等方面对PDC钻头泥包的现象、预防及处理进行总结。     

PDC钻头在天津地热井中的应用

天津地热钻井,一般采用传统的三牙轮钻头进行施工,近年来随着钻井工艺水平的进步,为了提高钻井效率,在部分井段中采用PDC钻头钻进,相比三牙轮钻头取得了更高的机械钻速,且泥岩地层造浆得到很好的控制,钻井液性能稳定,降低了维护成本。实践证明,PDC钻头使用寿命长,在提高钻进效率的同时经济效益显著。     

旋冲螺杆钻井工具研制与应用

为解决常规螺杆钻具+扭力冲击器配合PDC钻头钻进动力小、寿命低、机械钻速慢,尤其是定向造斜受限问题,将螺杆动力机构和旋冲工具冲击机构进行一体化设计,使带有振动冲击总成的螺杆具有较优的造斜性能;同时,根据工具和施工井特点进行钻头优选,在芳##-平9井进行现场试验,在平均机械钻速、单趟钻最长进尺、最高寿命方面体现了极大的优越性,提高机械钻速的同时使定向及造斜得到了高效施工。     

PDC钻头在鄂北工区的应用探讨

鄂尔多斯北部是中国石化股份公司具有战略意义的油气勘探开发重点区域，目前气田先导性开发试验已获得成功，大规模开发即将展开。鄂北钻井施工中，一直存在成井周期长、机械效率低，钻具失效等问题。对鄂北地区地层特点进行了认真的分析，将PDC钻头的选型、设计试验、改进结合起来，最终优选出较符合该区地层的PDC钻头型号，并归纳总结PDC钻头在鄂北使用时技术要求、参数使用、注意事项以及PDC钻头的取得的应用效果。     

国际油气井钻头进展概述(一)——Kymera组合式(Hybrid)钻头系列

针对油气钻井中钻遇坚硬地层、粘-滑(stick-slip)地层、软硬互层与含夹层地层,以及定向井、水平井等钻进中PDC钻头钻进效率、钻井方向控制方面的局限性问题,贝克·休斯公司克里斯坦森(Baker Hughes Christensen)分公司于2011年四季度向国际市场推出了将金刚石复合片与牙轮相结合的钻头——Kymera组合式钻头。该新型钻头藉助于牙轮在硬岩层中的侵入能力,提高碎岩效率,改善PDC的冷却,还能明显降低钻头在井底的扭矩,提高钻井方向的控制能力。在世界各地现场实际应用取得了良好的钻井效果。介绍了Kymera组合式钻头的研发背景和历程,以及其在世界多地油气钻井中的现场应用情况。     

PDC钻头复合冲击破岩机理研究及应用探讨

随着钻井提速,PDC钻头结合扭力冲击器的复合钻井技术应用越来越普遍。为了进一步提高PDC钻头复合钻井技术在现场的应用效果,系统分析了钻头的结构及工作原理,对PDC钻头具有的硬度高、耐磨性好、强度高、自锐性好、稳定性差、抗冲击性差的特性进行了分析。通过对复合冲击破岩机理研究表明,在复合钻井条件下,PDC钻头切削齿与地层岩石呈严重不均匀接触状态,承压面积减小,切削齿对地层岩石的吃入深度增加,加之切削轨迹呈交叉状态,显著提升了钻头破岩效率。通过在钻井现场的应用及与牙轮钻头钻井情况对比,结果表明,PDC钻头复合钻井技术能够显著提高机械钻速、缩短钻井周期,具有较好的经济效益和广阔的应用前景。     

梅花井矿地面生命保障孔工程试验关键技术及应用北大核心

针对地面生命保障孔钻进效率低、中靶精度差等问题,选择梅花井矿为快速精准钻进技术工程试验地点,通过矿区地质条件分析、复杂地层与钻工工艺适应性分析、钻井工艺优选等研究,确定施工工艺为复合钻井;分别从井身结构、PDC钻头、钻具组合、钻进参数、轨迹控制5个方面进行优化设计,形成了以液压车载钻机和大排量泥浆泵为关键设备,以优化PDC钻头、增加液动单弯螺杆钻具、使用无线随钻仪(MWD)为关键钻具组合方式的大倾角-中软-涌水复杂地层快速精准钻进技术。现场试验表明:生命保障孔钻达井深670.5 m,用时46.83 h,完钻平均钻速14.32 m/h,井底水平位移0.27 m,满足600 m深钻孔72 h黄金救援时间内成孔要求,具有重要的矿山应急救援示范意义。     

PDC+螺杆条件下岩性识别方法研究

PDC+螺杆钻井技术目前已经在钻井过程中全面应用,此钻具导致岩屑采集困难、量不足,甚至有时还采不到岩屑,造成岩屑识别困难,难以有效地划分储集层和非储集层,给现场录井人员挑选样品带来了困难,给现场岩性和油气识别增加了难度,导致岩屑录井剖面符合率降低。为此,本文根据作者多年工作经验,开展了对PDC+螺杆钻头条件下录井岩性特征识别方法和对策进行了研究。     

钻井新技术在大庆外围油田SS2井应用

SS2井位于松辽盆地东部断陷区SH断陷西部,为大庆外围油田的一口预探井。该区块地质构造复杂,含砾石夹层、不均质、软硬交错,具有可钻性差、易斜等特点,传统的钻井工艺技术致使钻井速度慢、事故多、周期长。结合本地区现场钻探实际情况,通过优选个性化PDC钻头、优化钻具组合、首次应用液动旋冲钻井技术,较好地解决了钻速慢、事故多、周期长的问题。     

鄂 北 地 区 钻 头 优 选 探 讨

为适应鄂尔多斯塔巴庙区块勘探开发需要，利用区域测井资料进行钻头选型，并结合现场实践优化钻头类型和钻井参数，提高钻井效率。通过新型PDC钻头推广应用，单口井所需钻头数量减少3～4只，减少起下钻3回次以上，缩短钻井周期3．5天。     

扭力冲击器-螺杆复合钻进工艺应用实践

扭力冲击器可以将钻井液的动能转化成下部钻具的高频周向动能,从而消除粘滑振动,保护PDC钻头,提高施工效率。在广西百色及贵州毕节2口地热钻井施工过程中,受软硬夹层的影响,粘滑振动效应强烈,导致PDC钻头的复合片迅速崩碎,钻头提前报废。使用扭力冲击器-螺杆钻具复合钻进工艺,通过合理设计钻具组合和钻进参数,与单纯的螺杆钻进工艺相比,因粘滑振动得到有效控制,钻头复合片崩齿现象显著减少,使用寿命增加,平均机械钻速提高了1倍以上,整体提高了施工效率和经济效益,为软硬夹层等易发生粘滑效应的地层施工提供了新的解决方案。     

低速螺杆在定向井钻井中的应用

近年螺杆加PDC钻头钻具组合在水平井、定向井以及防斜打直井中的推广应用,螺杆钻具的大力推广应用对螺杆马达的性能要求提高,低速大功率螺杆与常规标准螺杆相比,具有工作扭矩大,入井有效工作时间长和转速低等特点,通过应用低速螺杆钻具,达到减少螺杆损耗,提高螺杆和钻头利用率的目的,进而提高钻井速度,节约钻井成本,提高油田钻探的经济效益。