方正地区防斜打快技术研究与应用

针对方正地区地层倾角大、自然造斜率高、钻井速度慢、钻进周期长等特点,绘制井斜高发区域及层位,明确最易发生井斜地层为宝一段与新乌组,通过优选防斜、纠斜钻具组合及相应的钻进参数,同时结合复合钻进和垂直钻井系统,形成一套方正地区易斜地层的防斜打快方法,对于提高钻井速度,缩短钻井周期具有重要的指导意义。     

准噶尔盆地南缘巨厚砾石层大尺寸井眼钻井实践

在准噶尔盆地南缘地区,新疆油田2002年钻探的国家级重点探井东湾1井和2003年钻探的高泉1井,解决了上部地层长段砾石层钻井速度偏低的问题,在660.4mm、444.5mm大直径井眼段钻井速度大大高于同一区块邻井,在大尺寸井眼钻井速度创20世纪80年代勘探以来的历史新高.这两口井在大尺寸井眼段钻井的成功主要取决于采用了适合准噶尔盆地南缘地区巨厚砾石层的钻头及钻井参数、防斜打快钻井技术以及钻井液体系.因此有效的控制了井斜,保证携带悬浮岩屑,确保井下安全,提高了钻井速度.其成功经验对于解决传统大直径井眼钻井速度慢技术难题和提高深井、超深井钻井速度上具有深远的意义.     

防斜打快技术在海拉尔易斜地层的研究与应用

针对海拉尔地区地层倾角大、断层多、岩性软硬交替、自然造斜率高等特点,绘制井斜高发区域及层位,明确易发生井斜层位,通过优选防斜、纠斜钻具组合及相应的钻进参数,同时结合随钻井斜预警系统和垂直钻井系统,形成一套海拉尔地区易斜地层的防斜打快技术,对于提高钻井速度、缩短钻井周期具有重要的指导意义。     

龙深1井防斜打快钻井技术

中石化重点井--龙深一井二开钻遇地层属山前构造逆推覆体地层,地质构造十分复杂,地层倾角高达25°～35°,钻进时采用常规的防斜(塔式,钟摆)钻具组合不能有效控制井斜,为保证井身质量,只能采取轻压吊打的方式钻进,钻进中施加钻压仅为40kN,使得机械钻速非常缓慢,钻井周期过长(φ)444.5mm井眼1180m的钻井周期长达99d),钻井成本居高不下,为解决大钻压井斜与轻压吊打钻速慢的矛盾,中石化在本井试验应用预弯曲动力钻具及贝克休斯公司VertiTRak垂直钻井系统,收到了良好的效果.     

旋转导向系统POWER-V钻井技术应用简介

在山前高陡构造等复杂地层垂直钻井工程中,由于地层自然造斜效应的影响,井斜问题十分严重,成为长期以来制约山前高陡构造等易斜地层油气资源勘探开发进程的一大技术瓶颈,也是自旋转钻井应用于石油工业以来的百年技术难题之一.为了适应复杂地质条件下深井垂直钻井防斜打快的市场需求,斯伦贝谢公司推出了旋转导向系统Power-V,使得钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能,可以在一定井深和井眼尺寸范围内有效控制井斜变化,并达到比较理想的机械速度.POWER-V工具是实现山前高陡构造地层防斜打直和快速钻井的有效技术之一.     

防斜打快技术在长深10井的试验应用

长深10井是部署在松辽盆地南部长岭断陷乾安洼陷带新立火山岩顶面构造高部位上的一口风险探井,在本井施工过程中进行了?311.2mm井眼登娄库地层螺杆加PDC钻头复合钻井、?215.9mm井眼气体钻井、水包油钻井液欠平衡钻井、光钻铤大钻压防斜打快技术等防斜提速试验,取得了较好效果。对长深10井防斜提速试验效果进行了分析总结,为长深区块深井、超深井防斜提速积累了宝贵经验。     

准噶尔盆地石炭系地层防斜打快技术

准噶尔盆地深部石炭系地层勘探潜力巨大.前期钻探实践表明,石炭系地层地质条件极其复杂、岩石可钻性差、井斜问题突出等因素严重影响了钻井速度、增加了井下风险,为了加快石炭系地层的勘探开发进程,开展了防斜打快技术研究.首先分析了石炭系地层防斜打快技术难点及井斜原因,通过开展气体钻井、“孕镶金刚石钻头+涡轮钻具”复合钻井以及自动垂直钻井等提速技术的优势及适应性分析,指出它们是目前解决石炭系地层防斜打快问题的3种有效钻井技术;通过利用“井斜趋势角”指标对塔式钻具、单稳定器和双稳定器钟摆钻具等3种常用防斜钻具组合的降斜能力对比分析,3种防斜钻具的降斜能力均随钻压增大而显著降低,并且当钻压较大时,单稳定器钟摆钻具的防斜能力较强,当钻压较小时以双稳定器钟摆钻具的降斜能力为最佳,对于今后石炭系地层的防斜打快施工具有一定指导意义.     

青海英中地区?311.2mm井段防斜打快关键技术

青海油田英中地区二开?311.2mm井段钻井,因地层倾角大、可钻性差,存在自然增斜严重、纠斜困难、机械钻速低等问题,导致二开钻井周期长、综合成本高,制约该区块经济高效开发。针对以上问题,分析了钟摆钻具组合防斜技术、单弯螺杆钻具组合纠斜技术、导眼与扩眼组合钻井技术、垂直钻井技术四种防斜打快钻井技术的原理及特点,并进行现场试验,从应用效果和经济性两方面对不同技术进行了评价。结果表明：英中地区?311.2mm井段钻井,垂直钻井技术防斜打快效果最优,导眼与扩眼组合钻井技术防斜打快效果最差;50型钻机使用单弯螺杆钻具组合纠斜技术经济性好,70型钻机使用垂直钻井技术成本低。     

山前推覆构造阜康1井钻井技术

阜康1井钻遇山前推覆构造,上部井段地层倾角大、地层破碎、漏失层多。防斜打快、破碎地层井壁稳定、控制复杂安全钻进等难题存在同一裸眼内。介绍了阜康1井二开井段垂直钻井系统、抗冲击和抗研磨新型复合片X3齿PDC钻头、强抑制性有机盐PRT钻井液等先进技术的应用。同时,结合大直径井眼实钻资料分析了复杂地质条件下阜康1井硬脆性地层和破碎层段的井壁稳定问题。这对加快山前深层油气资源勘探开发和提高准噶尔盆地南缘同类型复杂地质条件钻井速度具有借鉴意义。     

液力推力器在玉门青西油田的试验应用

玉门青西油田窿8井以南区域,存在山前高陡构造,地层倾角大,地层易斜,防斜打快问题突出,上部牛胳套及胳塘沟组地层,深度在1500～2700m,采用常规的钟摆钻具吊打防斜,平均机械钻速只有2.5m/h左右,而采用Power v垂直钻井系统成本太高,使得该区块钻井速度一直得不到突破.通过在Q2-56、Q2-59等井试验不同尺寸的液力推力器,机械钻速平均提高12%以上,同时很好控制了井身质量,为玉门青西上部地层的防斜打快指明了方向.     

国产自动垂直钻井系统在鸭K1-1H井的试验应用

玉门油田鸭K区块第三系地层,自然方位稳定,地层倾角大,地层易斜,用常规钻井方式即使轻压吊打也满足不了井身质量控制要求。在对比国产和国外自动垂直钻井系统基础上,在鸭K1-1H试验应用国产自动垂直钻井系统工具,井斜控制在1.1°以内,释放了钻压,同比邻井机速提高71%。该井的成功试验,为区块防斜打快找到新的技术手段,也为国产自动垂直钻井系统实现工业化打下了坚实的基础。     

带水力加压器的钟摆钻具在克百一井的应用

克百一井是位于新疆维吾尔自治区克拉玛依八区和百口泉地区的一口重点预探井,设计井深3450m。石炭系地层井斜控制难度大、机械钻速慢、钻井周期长。施工过程中常规的防斜(塔式、钟摆)钻具组合不能有效控制井斜,为保证井身质量,更好地解决提高钻压与有效井斜控制的矛盾,现场试验了一种可以提高机械钻速的工具——水力加压器。通过跟踪分析表明,该工具在一定程度上不但可以提高机械钻速,而且对整个钻柱起到了保护,在防斜打快研究中取得了良好的效果。     

四川地区防斜打直新技术的运用

介绍了国内外比较先进的防斜打快技术和深井大尺寸钻柱研究,通过这些方法来提高钻井速度。防斜打快技术部分分析了井斜的原因,通过简单分析国内外的防斜打直技术,看到了目前的打快技术的发展趋势。分析结果表明防斜技术在目前钻井工业的实用价值,当前主要采用的国外新技术如:AutoTrak旋转闭环钻井系统、PowerV垂直钻井技术,国内的新技术主要是:钟摆钻具组合防斜技术、满眼打直技术、冲击钻井技术等。     

一种防斜打快钻井技术的提速机制及实践

大倾角地层防斜打快、提高成井质量是迫切需要解决的技术难题。预弯曲动力学防斜打快钻井技术利用特定弯角结构有效控制底部钻具组合(BHA-Bottom Hole Assembly)的变形和涡动,在钻头上形成远大于钟摆BHA降斜力的防斜力,从而使井眼保持垂直。现有研究中,主要采用静力学和准动力学方法,重点关注BHA的防斜效果,将提速作用归功于钻压提高,但对防斜打快提速内在机制缺乏深入研究。对预弯防斜打快BHA通用动力学模型进行了求解,明确了预弯防斜打快BHA的钻头动态侧向力,探讨了涡动诱致的动态轴向力特征,揭示了预弯防斜打快BHA的防斜打快提速机制。动力学分析结果表明,预弯防斜打快BHA在井底表现为较稳定的前向涡动,静态钻压的增加和涡动诱致动态不均匀轴向载荷的联合作用有利于防斜打快,现场应用取得良好效果。     

液力推力器在吐哈鄯勒区块的应用

吐哈盆地鄯勒区块为山前构造带,地层含大段砾石层和巨厚煤层,极易出现井斜,通过对鄯勒区块钻井复杂的分析研究,针对液力推力器能抗弯防斜,有效提高钻柱与钻头的使用寿命,进一步优化液力推力器在鄯勒区块应用的钻井参数,从而提高钻井速度,满足安全优快钻井的需要.通过在鄯勒区块进行的液力推力器的试验和推广应用,钻速平均提高4.25%,最大井斜为3.48°/3195m,取得了良好的效果.     

防斜打快技术在大邑地区的应用

大邑处于山前构造,地层倾角较大,钻进期间易井斜且井斜角上涨趋势较大导致井身质量控制难度亦相应增大。传统的静力学防斜理论难以满足防斜打快的目的,试验应用动力学防斜理论取得较好的效果,有效地控制了井斜,建议在大邑区块进行广泛推广应用。     

青西推覆体地层防斜打快技术的研究与应用

玉门油田青西表层推覆体地层倾角大,井斜不易控制,地层岩性杂,不适宜PDC钻头。前期应用钟摆、塔式、倒装、偏轴等钻具结构防斜,只能通过轻压吊打来控制井斜;试验应用了Power-V垂直钻井技术,防斜打快效果好,但费用较高难以推广应用。通过分析研究,在2口井应用MWD复合导向技术,机速同比提高78%。该技术的成功应用,为推覆防斜打快找到了新的途径。     

三塘湖盆地地层造斜力学特性分析与防斜打快对策

从理论上探讨了地层力、钻井参数、钻具组合对井身质量的影响关系,并结合三塘湖盆地实钻情况,分析了该地区地层造斜力学特性,制作了钻具组合与钻井参数优选图版,对三塘湖盆地防斜打快具有一定的指导作用.     

塔河油田TK233X斜直井钻井技术

TK233X井是塔河油田一口施工难度较大的“S”型长裸眼斜直井，二开φ241．3mm裸眼井段长达4346m，裸眼段长，钻遇地层复杂，地层压力存在较大差异，井身结构与井眼轨迹特殊，在井深4966m以下，定向钻进。该井的关键技术是控制好井眼轨迹，提高钻井液的防缩径阻卡、稳定井壁能力和润滑性，通过合理的钻具组合及MWD的随钻监测来调整钻井参数，根据实钻情况，基本实现了井眼畅通，携岩能力强，井眼稳定无阻卡现象，定向造斜顺利，测井下套管一次到位，确保了安全、快速、优质施工。被甲方评为了优质井。     

鸭西小井眼定向井钻井液技术

随着玉门油田勘探开发的深入,小井眼开窗侧钻井成为老井复苏的重要技术手段,鉴于小井眼开窗侧钻井井斜大、井眼小,一旦井下发生事故复杂,其处理难度大,因此对钻井液防塌、润滑、携岩等技术环节提出了更高的要求。依据小井眼定向井钻井的要求和玉门油田鸭西区块的地层特点,通过优选方案,解决了井壁失稳、润滑防卡、岩屑携带等一系列技术难题,较好地满足了钻井施工的各项要求。