富源204井复杂情况分析与处理

台盆区富源区块二叠系中上部火成岩地层裂缝发育,且岩性坚硬易剥落,钻井过程中易发生井漏、坍塌,卡钻等情况~([1]),造成井下复杂,造成巨大经济损失。作为该区块施工过程中风险较高的井段,在该井段钻进过程中要优化各项参数,以保证顺利通过该段。本文基于对富源204井解卡的过程,分析卡钻原因,并提出预防措施,对该区块的安全钻井以及事故复杂的解除具有借鉴意义,并有较强的可操作性。     

玉北9井扭力冲击器钻井提速技术

玉北9井位于新疆和田地区墨玉县境内,构造位置处于塔里木盆地麦盖提1区块南斜坡,是西北油田分公司在玉北区块部署的一口重点探井。玉北区块地质条件复杂,断层多,多套地层压力系统并存,古生界地层岩石强度高,给钻井提速带来了较多困难,严重制约了玉北区块的勘探开发进程。通过跟踪、对比分析扭力冲击器的应用情况;利用扭力冲击器配合PDC钻头能够产生较大的冲击载荷,提高清岩和破岩效率,解决了钻井机械钻速低,钻井周期长等难题。研究扭力冲击器工具结构、水力参数、钻井参数、钻具组合与地层适应性之间的关系,对玉北区块提高机械钻速具有实践意义。     

扭力冲击器在玉门油田鸭西１０２井的应用

鸭西１０２井位于玉门油田青西凹陷鸭西鼻状构造柳１２区块高部位鸭５０６断块上,该区块地层较硬,特别是进入白垩系下沟组后,地层对钻头的研磨性极强,导致钻头机械钻速极低,严重地影响了钻井速度。为了提 高深井、硬地层等钻探难度大地层的钻探效率,减少井下复杂事故的产生,在本井下沟组地层使用了加拿大联合金刚石公司和阿特拉公司合作研发的一种新型工具－扭力冲击器［１］,主要是改变ＰＤＣ钻头的运动状态,用于ＰＤＣ钻头的辅助破岩,从而实现了提高ＰＤＣ钻头的破岩效率。鸭西１０２井应用扭力冲击器＋ＰＤＣ钻头钻井技术,与本井 和邻井数据分析对比表明,该工具大幅度提高了该井下沟组的机械钻速,创造出了玉门油田该区块下沟组机械钻速３．９７ｍ／ｈ的最高记录。     

扭力冲击器在鸭深1井志留系地层的试验应用

玉门鸭儿峡油田志留系地层埋藏深,岩性致密坚硬、研磨性强、可钻性差（7级以上）,PDC及牙轮钻头磨损严重,寿命短,平均钻速低。扭力冲击器配合个性化PDC钻头可以保持钻进过程中钻柱稳定,扭矩平稳,可有效克服钻头的“黏滑”现象,减少反冲扭力,强化钻压,提高钻速。扭力冲击器在鸭深1井志留系地层应用355.05 m,平均钻速1.7 m/h,相比邻井提高110%。该项技术的成功应用为玉门深井段钻井提速找到新的途径。     

扭力冲击器设计与仿真分析

PDC钻头在深部硬地层钻进时存在蹩跳钻现象严重、单只钻头进尺低及机械钻速低等问题。为此,开设了扭力冲击器设计工作,并对工具的水力特性进行了仿真及室内测试。扭力冲击器主要通过水力切换总成、冲击总成及放掉总成实现对钻头的周期性扭矩冲击。流场仿真及室内测试结果表明:扭力冲击器高、低压腔快速切换表明其结构设计合理,能够通过启动锤的快速运动实现冲击锤反复冲击;扭力冲击器能够正常运转并提供稳定的高频扭矩,且启动流量不低于5. 4L/s。所得结论为扭力冲击工具的优化设计及现场应用提供了参考。     

扭力冲击器钻井应用实践分析

石油天然气开发地质条件日趋复杂,古生界地层岩石强度高,给钻井提速带来了较多困难,严重制约了各油田区块的勘探开发进程,如渤海湾、四川元坝等地区。本文通过对扭力冲击器工具结构、工作原理、工作参数、钻头配套以及工作优势等进行分析,并通过渤海湾8口井使用与未使用扭力冲击器的机械钻速进行对比分析;把四川元坝地区8口井全部使用扭力冲击器的机械钻速与平均机械钻速进行对比,说明这些地区利用扭力冲击器配合PDC钻头能够产生较大的冲击载荷,提高破岩效率,是可以解决钻井机械钻速低的一种有效手段,对各油田区块提高机械钻速具有一定的实践意义。     

扭力冲击器在水平井当中的应用

在HW109水平井三开稳斜段施工过程中,使用了扭力冲击器工具以及配合的PDC钻头,使用过程中效果显著,复合与定向效果都有明显提速的效果,并且在定向过程中对脱压现象也有明显的改善。     

扭力冲击器在玉北地区应用研究

玉北地区是中石化塔里木盆地会战的一个重要区域,二叠系和石炭系是制约玉北地区钻井提速提效的关键井段。分析了扭力冲击器在玉北地区三开井段适用性,并在玉北1区开发井和风险探井进行现场试验,与邻井相比,开发井钻速可提高191%,可节约1～6只PDC钻头。与上下邻井段相比,风险探井扭力冲击器单趟钻钻井进尺比上下邻井段提高5.42倍,钻速提高270%。最后提出扭力冲击器存在问题及改进措施,为玉北地区扭力冲击器推广应用提供技术支撑。     

扭力冲击器提速工具在南海东部油田应用分析

南海东部油田随着油气资源勘探开发的不断深入,深井、超深井越来越多,钻遇地层胶结致密、硬度大、抗压强度较高、研磨性强、可钻性差[1]。严重影响了深部硬地层的机械钻速和勘探开发成本。针对机械钻速低、钻头因黏滑振动失效快、钻井成本高等问题,在南海东部油田某口深井上应用扭力冲击器提速工具,取得了显著效果。实践表明,该提速工具使用可提高钻头在高硬度、高研磨性地层的钻进能力。     

扭力冲击器在川东北地区陆相地层的应用分析

扭力冲击器作为一种高效钻井提速工具,现场应用情况表明其具有性能稳定,钻井效率高,纯钻时间长等优点。在川东北地区陆相地层应用,解决了非均质性地层PDC钻头寿命短、机械钻速低、易粘卡的问题,保证井眼轨迹的同时大幅提高了机械钻速。     

扭力冲击器对钻柱黏滑振动的影响分析

扭力冲击器可抑制钻柱黏滑振动并提高机械钻速,被广泛应用于深井、超深井钻井中。其工作参数作为影响扭力冲击器应用效果的直接因素,相关研究还很不充分。为了评价扭力冲击器对钻柱黏滑振动的抑制效果,文中建立了考虑扭力冲击器高频扭矩的钻柱扭转振动模型,编制了相关计算程序,并采用四阶-五阶Runge-Kutta算法进行求解,讨论了扭力冲击器主要工作参数对钻柱黏滑振动的影响。研究结果表明：扭力冲击器可以有效缩短黏滑周期,以抑制钻柱黏滑振动和增加其机械钻速;当扭转冲击载荷较低时,增大扭转冲击载荷可以缩短黏滑周期甚至消除钻柱黏滑振动,但是当黏滑现象消失后,继续增大扭转冲击载荷对钻柱扭转振动的影响较小;增大冲击频率可以减弱钻柱黏滑振动,并提高钻柱转动时的稳定性。研究结果可为扭力冲击器工作参数的选择提供参考。     

TorkBuster扭力冲击器在元坝地区的试验应用

元坝地区是继普光气田之后,中国石化在川东北地区发现的又一大型海相气田。元坝地区下部陆相地层岩石研磨性强、可钻性差、且存在高压气层,机械钻速低,成为元坝地区钻井工程面临的最大挑战。PDC钻头+TorkBuster扭力冲击器钻井技术就是为了解决这一问题而引进应用的一项关键技术,截止到2011年5月31日,已试验应用了11口井16次,取得了明显的提速效果,已经成为元坝地区下沙溪庙组、千佛崖组地层钻井提速的一种有效手段。     

扭力冲击器在海上深部地层的提速效果评价

某海域A区块地质条件复杂,中深部井段地层岩性为花岗组灰色泥岩与粉砂岩、含砾细砂岩和中砂岩互层。钻井过程中可钻性差,钻头憋跳严重,机械钻速低。为提高钻井效率,在A3井深部井段采用扭力冲击器配合PDC钻头,开展了提高机械钻速的尝试。应用结果表明,该井的机械钻速比邻井提高了20%以上,有效减少了钻头卡滑现象,消除了钻头在井下运动时的不规则振动,延长了钻头使用寿命,同时为LWD等其他钻井工具的使用提供良好的工作环境。     

扭力冲击器在A超深井钻井提速中的应用

介绍了扭力冲击器的工作机理、技术特点以及该工具在A井的试验应用情况。现场应用结果表明,使用扭力冲击发生器提速效果明显,缩短了钻井周期。     

TorkBuster扭力冲击器+PDC钻头泥包问题分析及对策

TorkBuster扭力冲击器是Ulterra公司研制的一种扭力冲击破岩工具,实践表明TorkBuster扭力冲击器提高机械钻速效果明显。但是该工具在钻进砂泥岩互层段极易发生钻头泥包,使得机械钻速降低,影响了使用效果。分析了TorkBuster扭力冲击器存在的问题,泥包产生的原因,并针对该问题提出了相应的对策,包括钻井液体系优选、钻井参数强化、改进钻头等。通过改进措施,有效防止TorkBuster扭力冲击器泥包,提高了工具使用效率。     

TorkBuster扭力冲击器在玛湖凹陷西斜坡的试验应用

针对玛湖凹陷西斜坡三叠系地层平均机械钻速低,钻井周期长问题,在分析已钻井地质环境和调研国内外提速提效新技术基础上,引进Tork Buster扭力冲击器+PDC钻井提速技术。现场试验五口井,平均机械钻速6.37 m/h,较邻井相同层段平均机械钻速提高143.13%;为进一步缩短钻井周期,在一口井上尝试使用Tork Buster扭力冲击器+PDC钻井组合钻套管附件取得成功。扭力冲击器提速工具在玛湖凹陷西斜坡三叠系地层提速效果明显,较好的解决了常规钻井机械钻速低的难题,节约了钻井周期,加快了增储上产步伐。     

扭力冲击器提升钻井施工速度方面的应用

石油深井开采,岩石的坚硬度较大,要有效地提高钻井开采效率,就要在钻井工具和钻井工艺上进行改进。本文主要对扭力冲击器提升钻井施工速度方面的应用进行研究与分析。     

TorkBuster扭力冲击器在元坝地区提高钻速中的应用

针对元坝地区陆相下部地层常规钻井机械钻速低、单只钻头进尺少的难题,中国石化近年来引进了“TorkBuster扭力冲击器+PDC钻头”钻井新技术,取得了较好的应用效果,同时也暴露出一些问题.为此,介绍了扭力冲击器的工作原理、特点和技术参数,对钻头扭力冲击技术在元坝地区的应用情况及现场应用中出现的问题进行了初步分析.应用结果表明:该技术在元坝地区钻井提速效果明显,单井机械钻速达到了2.45m/h,特别是在元坝10井、元陆9井,其机械钻速相比常规钻井分别提高了304％和322％,解决了该地区复杂地层机械钻速低的难题.     

古204井区地热资源分析评价

古204井是长垣以西地区的第一口地热试水井。该井试水资料分析表明，随日产水量、累计产水量、地层深度的增加，井口水温或高。在井深超过1450m后随地层深度的增加，井温梯度降低，在1450m抽汲可获得最大经济效益。古204井区地层压力属正常压力系统，储层分布面积较大，且地层孔渗条件较好，地热水资源丰富，具有很好地开采价值。     

钻头扭转冲击器在元坝10井的试验

针对川东北地区尤其是元坝地区陆相下部地层常规钻井机械钻速低、单只钻头进尺少的难题,在元坝10井进行了“钻头扭转冲击器+PDC钻头”钻井试验,试验井段3233.30～3503.82 m,进尺270.52 m,纯钻时间81.0 h,平均机械钻速3.34 m/h,与同地层牙轮钻头钻进相比机械钻速提高3.04倍,与该井“螺杆+PDC钻头”复合钻进相比机械钻速提高2.59倍,PDC钻头工作寿命延长53 h。试验结果表明,钻头扭转冲击器配合PDC钻头钻井可解决复杂地层钻头寿命不高和机械钻速低的难题,拓宽了PDC钻头的应用范围。介绍了钻头扭转冲击器的技术背景、工作原理、特点和技术参数及在元坝10井的试验情况。