川东北地区陆相地层防斜打快技术

川东北地区气藏受多期地质构造运动和沉积条件的影响,其大部分地层为复杂小褶皱高陡构造,特别是陆相地层普遍为大倾角地层,其岩性变化大且自然造斜能力较强,因此在该地层钻井时的井斜问题十分突出,给钻头选型以及防斜钻具组合的应用增加了难度。基于此,分析了川东北地区影响防斜打快的地质和工程因素,推荐了大尺寸钻铤钻具组合、垂直钻井系统技术以及空气锤钻井等技术方案,并通过各方案应用效果的分析和评价,综合利用以上钻井技术在防斜打快中的优势,有效地解决了在该地区施工中陆相地层井斜控制和提速之间的矛盾。加快了川东北地区的勘探步伐。     

川东北地区高压防气窜固井技术

川东北地区地层条件复杂,井深,气层压力高,固井防气窜的难度大.要提高高压气井的固井质量需要设计合理的液柱结构确保压稳,应用具有良好防气窜能力的高密度水泥浆体系,并采取合理的固井工艺.通过采用Gaudin-schutzmann粒度分布方程来优化高密度水泥浆体系的粒度分布,使其达到紧密堆积状态;优选防气窜能力强的添加剂,来提高水泥浆体系防气窜性能;应用新型分段气窜预测模型来进行防气窜预测与压稳设计,以优化环空液柱结构.高密度防气窜水泥浆体系在川东北地区的河坝2井、元坝2井等应用了10井次,入井水泥浆最高密度2.41 kg/L,气层固井质量均达到优质.     

南盘江地区海相深井防斜打快技术

针对滇黔桂地区碳酸盐岩地层复杂、易井斜的特点，介绍该地区采用的几种防斜打快钻井方法，通过在该构造所钻的2口井防斜、纠斜实践，取得了较好效果，对该地区在今后钻井中缩短钻井周期、降低钻井成本等具有一定的借鉴作用。     

川东北地区高压气井固井防窜技术分析

川东北地区地质条件复杂，断层多，存在多压力系统，同一口井易出现塌、漏、涌、卡等异常情况，而且该地区气层活跃，经常钻遇气层当量密度大于2．00g／cm^3的高压气层，固井质量难以保证。针对川东北地区地质特点，分析了该地区高压气井固井过程中发生气窜的原因，提出了防窜对策。指出固井工程是一个系统工程，从钻井到完井的每一个环节无不影响着固井质量的提高，必须从钻井施工全面考虑才能从根本上解决目前的固井难题。     

古城2井复合钻井防斜打快技术

古城2井是在塔里木盆地中央隆起塔东低凸起古城构造带古城2号构造高点上钻探的一口预探井。该井钻进过程中钻遇断层,地层倾角突然增大,井斜增长很快,造成填井侧钻纠斜。在用1.5°弯接头定向纠斜无效果后,换用2°弯接头纠斜效果明显,纠斜完成后换用转盘钻,井斜又增加,如果不更换组合将反复多次起钻纠斜,增加起下钻次数。现场分析研究采用1°单弯螺杆导向组合复合防斜打快,在2885~3115m和3166~3380m井段实施,井斜控制理想,实现了定向降斜和连续快速钻进作业,提高了机械钻速,减少了起下钻次数。对该井复合钻进应用情况进行了分析研究,为今后同类井的施工作业提供借鉴。     

川东北地区井漏特点及承压堵漏技术难点与对策

川东北地区地层裂缝和孔洞发育,且以纵向裂缝为主,漏失层位多,钻井过程中经常发生井漏,同时由于两个或多个压力系数相差较大的地层并存于同一裸眼井段,钻开高压气层前的承压堵漏及固井施工前的承压堵漏工作难度大,周期长.分析了目前国内外堵漏技术的机理,提出了有效解决川东北地区井漏的处理方法和堵漏措施,包括:严把设计关,合理设计井身结构、水泥浆密度和地层承压要求;加强技术交流,相互借鉴,提高川东北地区的防漏堵漏和承压堵漏整体水平;利用专业化公司,采用堵漏新技术、新工艺,提高堵漏成功率.以双庙101井和马2井为例,介绍了川东北地区井漏的特征及相应的防漏、堵漏、承压堵漏技术措施,并对该地区承压堵漏技术的发展提出了建议:开发或引进抗压强度高于12 Mpa以上、抗温高于120℃的桥堵材料,对承压要求高的多段漏失地层采用纤维水泥或膨胀性高强度可固化凝胶分段堵漏,制定出适合不同井漏的堵漏施工方案和工艺技术等.     

川东北地区探井快速钻井技术

川东北地区探井钻井过程常遇到"漏、斜、卡、塌、喷"等井下复杂情况或事故,造成机械钻速慢,严重影响了勘探开发进度和效益,为此,试验应用了一系列提高该地区探井钻速的钻井新技术,包括气体钻井技术、垂直钻井技术和复合钻井技术.现场应用结果表明:在上部陆相地层,气体钻井井段的平均机械钻速达到5.66~7.06m/h,垂直钻井井段的平均机械钻速1.97 m/h;在下部海相地层,复合钻井井段的平均机械钻速2.32 m/h.通过应用上述新技术,较好地实现了钻井提速的目标,为川东北地区勘探任务的如期完成提供了技术保障,逐步形成了适应该地区地质特点的探井快速钻井技术配套体系.     

卫338井纠斜打快技术

卫338井位于邢庄断层与马寨断层所夹的二台阶内,断层异常发育,构造极其复杂,且上下地层倾角变化较大,邢庄断层下降盘地层较为平缓,而钻过邢庄断层,进入上升盘地层变陡,从S3段开始地层倾角变化到30°以上,且小断层发育,同时S3中发育有厚度达280m的盐层段。在钻井过程中,应用偏轴钻具、柔性钟摆、单弯+MWD等方法进行纠斜,利用PDC钻头提高钻速。     

井斜控制理论及防斜钻井技术综述

在钻井过程中,井斜给钻井工程带来一系列的危害,并造成巨大损失。早在５０年代,国外就研究了光钻铤在钻压作用下的弯曲问题,导出了有关计算模式;６０年代提出了双稳定器防斜钻具的理论,为满眼钻具的发展提供了理论基础;７０年代提出了用小势能法求解下部钻具的受力和变形。国内在６０年     

川东北地区高密度防气窜水泥浆体系研究

川东北地区地质条件复杂,存在多套压力系统,同一口井易出现塌、漏、涌、卡等异常情况,而且该地区气层活跃,经常钻遇高压气层,固井防气窜难度大。针对该地区高压气井固井难点,对水泥浆各项性能提出了要求,认为应制备具有良好防气窜能力的高密度水泥浆体系。通过优选高密度外掺料及高温防气窜剂,并以紧密堆积理论为指导,设计了高密度防气窜水泥浆。室内试验和现场应用结果均表明,设计的高密度防气窜水泥浆流动性好、浆体稳定、稠化易调、失水量小、强度高,防气窜性能良好,可满足川东北地区高压气井的固井要求。该水泥浆体系在川东北地区的龙16井、剑门1井和富顺1井等应用了5井次,入井水泥浆密度最高2.50 kg/L,气层固井质量良好。      

涡轮钻具防斜打快钻井理论与技术研究

在简要阐述国内典型高陡构造特征的基础上，介绍了我国自主研制的涡轮钻具的结构、能量转换方式以及特点。并在此基础上分析了在山前高陡构造钻井过程中存在机械钻速低和井身轨迹控制难两大钻井难题的原因；详细讨论了涡轮钻具的高转速特性，配合PDC等一体式钻头进行复合钻进实现防斜打快的机理；为达到涡轮钻具防斜打快的目的，提出了钟摆结合光钻铤的下部钻具组合形式，给出了典型钻具组合，并对该钻具组合进行了详细的力学特性分析，得出了稳定器安装位置和涡轮转速范围的涡轮钻具防斜打快的最佳工作区域概念。该技术的研究，为国内高陡构造地区控制井斜和提高机械钻速提供了一种非常有益的钻井理念和技术方法。     

气体钻井技术在川东北地区的应用

川东北海相勘探取得重大突破,普光气田是目前四川盆地已发现的最大天然气田,其开发已经纳入国家"十一五"重大工程--川气东送工程,但是常规的钻井液钻井技术不能满足普光气田及川东北工区快速勘探开发的需要,为此,试验、推广应用了气体钻井技术,大幅度提高了普光气田及川东北工区上部陆相地层的钻井速度.气体钻井较常规的钻井液钻井提速效果明显,平均机械钻速提高了3～8倍,单井钻井周期缩短了60～90 d,严重漏失、井斜等复杂问题得到了较好控制,技术经济效益显著,已经成为加快昔光气田及川东北工区开发的核心钻井技术.分析了气体钻井施工中应重点考虑的"十大"问题,详细介绍了川东北地区气体钻井技术的应用情况,并对其与常规钻井液钻井的经济效益进行了对比,指出了气体钻井目前存在的主要问题和攻关方向.     

复合钻井防斜打快机理探讨

油气井的防斜打快问题是钻井工程中一直未能很好解决的经典性难题之一。分析了钻井参数与钻速的关系，揭示了复合钻井通过提高钻头转速，从而增加钻头破岩能量来提高机械钻速的机理；在分析井斜原因和钟摆钻具防斜打直原理的基础上，分析了直螺杆钻具和弯外壳螺杆钻具组合的防斜机理以及两者的联系与区别，指出在地层倾角较小时采用直螺杆钻具组合，地层倾角较大时采用弯外壳螺杆钻具组合，以达到防斜打快的目的。在LS001井的应用实例表明，复合钻井有较好防斜作用，机械钻速与常规转盘钻井相比有较大幅度的提高。     

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随着油气田勘探开发工作的不断深入，所钻遇的地层构造越来越复杂，对地质中靶的要求也越来超高，特别是高陡构造的防斜打快问题更是钻井技术小的难点和重点。传统的满眼钻具组合和钟摆钻具组合只是以钻具侧向力作为井斜控制的理论依据，具有较大的局限性。发展中的偏心钻具、偏轴钻具、柔性钻具、反钟摆钻具、导向钻具等防斜技术，在有效地控制钻具侧向力的基础上，增强了钻柱的公转效应，削弱了钻头倾角的增斜作用，可以较好地控制井斜、提高机械钻速。但是，钻具组合的内在力学性质决定了它们仍然没有抵抗地层造斜力的功能，因此对于高陡构造和强造斜地层，其井斜控制效果仍难以得到充分的保证。要从根本上解决防斜打快问题，除了有效地控制钻具侧向力和钻头倾角之外，还必须具有足够的抵抗地层造斜力的能力。只有同时考虑这三方面的因素，并使之相互协调，才能真正地解决高陡构造和强造斜地层的防斜打快问题。     

川东北地区优快钻井配套技术

川东地区构造带大多属于高陡背斜构造,地层倾角大,研磨性强,可钻性差,地下断层、裂缝、溶洞发育、井漏频繁,稳定性差,存在多套压力体系、安全窗口窄,且目的层地层压力预测难度大,具有“高压、高产、高含硫”的“三高”特点,所以钻井难度大,施工风险高,一直制约着钻井速度的提高。自中国石化实施川气东送建设工程以来,完善了针对川东北地区钻井的28项新标准,有针对性地开展了多项技术难题攻关;解决制约钻井提速提效的部分瓶塞技术,形成了井身结构优化、防斜打直新技术、快速钻井新技术、钻井液防塌技术、综合防漏新技术和井控安全技术六项综合配套的优快钻井技术。用这些技术指导现场生产,进一步提高了钻井效率,降低了钻井风险,并指出了急待攻关解决的关键技术,为加快勘探开发工作提供了有效的钻井保证。     

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川（渝）东北探区位于大巴山前缘弧形褶皱带与川（渝）东北弧形褶皱带附近，构造应力复杂，地层破碎、断层裂缝发育，地质情况极为复杂。通过在温泉井、渡口河、黄龙场、罗家寨、金珠坪等构造已钻井分析，该构造带钻井事故复杂时率较高、钻井速率低，特别是井漏复杂时率居高不下，严重地影响了钻井速度和增加了钻井成本，针对以上钻井难点，研究提出了在该构造带占井的技术对策及建议。     

川东北地区钻井难点及对策

川东北地区地质条件复杂,钻井中同一裸眼井段存在多套不同的压力系统.针对这种情况,对该地区钻井难点进行了分析,认为常规地层压力预测技术不适合于川东北地区地层.提出了裂缝性含气层对平衡钻井的干扰,给出了解决川东北地区钻井难点的具体对策.该对策对确保川东北地区钻井安全、提高钻井速度、降低钻井成本具有借鉴作用.     

川东北地区空气钻井中几种复杂情况诊断与处理

气体钻井在川东北区域逐渐得到了广泛的应用,它不仅可以大幅度的提高钻速、缩短建井周期、降低钻井成本,同时也可以提高探井发现率、提高采收率。洞悉气体钻井过程中发生井下复杂情况的特征,利用事故发生前或发生时的实时征兆,及时预测与处理井下事故,是顺利进行气体钻井的关键。通过对川东北多口空气钻井的实践,总结了川东北地区地层出水、井塌及井斜等复杂情况发生时的征兆,阐述了通过征兆,诊断井下这几种复杂情况的思路;提出了针对地层出水、井塌及井斜等复杂问题的一般处理方法。