塔1井巨厚砾石层钻井技术

塔1井从地表至井深1303m为不等粒度的巨厚砾石层，给钻井施工带来极大的困难。文中对钻进塔1井巨厚砾石层的施工难点、施工技术措施与经验等做了详尽的阐述与总结。通过该井大井眼巨厚砾石层的钻进，对钻井工具的制造也提出了新的要求。     

西部地区砾石层钻井难点及对策

针对我国西部部分地区的第四系、第三系地层存在巨厚砾石层，地层胶结性差、结构松散，易垮塌、掉块，钻进难度大的问题，中原油田通过对巴参1井、海参1井、金1井等几口井砾石层地层资料的综合分析和在现场实践中的不断探索，总结出安全、快速钻进砾石层的一些成功经验，对以后其它地区砾石层钻井作业具有一定的借鉴意义。     

砾石层气体钻井气液转换工艺技术与应用

基于砾石层地质特征,开展了砾石层气体钻井后转换过程中钻井液对井壁伤害机理分析,得出砾石层钻井液转换时易发生井塌、井漏及携砂困难等问题。文章通过室内实验,优配出"二强二高一低"聚磺-KCl混油钻井液及配套的特殊前置液、特殊堵漏浆及高黏切高密度钻井液,提出不同工况条件下的气液转换工艺措施,形成了适合砾石层地质特点的钻井液转换工艺技术,通过在A井现场应用,气液转换期间未发生井塌、井漏等复杂,用时仅0.4 d,取得良好应用效果。     

混合充气钻井技术在深井盐水层段的应用

轮台126 井在钻井过程中遇到地层产水量、使用单一流体钻井工艺无法钻进的难题,对雾化、泡沫、充气钻井等工艺的特点及实施条件进行了研究分析,在轮台126 井?311.2 mm 井眼（井深3 900~5 000 m）砾石层井段应用了混合气相流态钻井技术,克服了由于复杂地层施工条件雾化或者泡沫单一钻井流体无法实施钻进的难题,解决了增压机压力级别不能满足实施深井充气钻井技术的问题,避免了由于处理复杂事故造成的非生产时间,成功实现了砾石层安全快速的钻井目的,证明了混合气相流态气体钻井技术是解决深井高产水地层钻井困难的较有效的方法。     

四川盆地九龙山地区超深井优快钻井配套技术

九龙山地区地质条件复杂,陆相地层井段长,研磨性强,可钻性差;而海相地层高压高密度井段长,局部高含硫化氢或高压盐水层,工程地质复杂,导致井漏、井涌、卡钻、深部地层定向托压、安全钻探等问题突出。针对该区地质和工程难点,提出了安全快速钻井集成化提速方案:①优化井身结构,采用七开钻井满足对井下复杂压力系统的封隔;②采用砾石层专用牙轮钻头+重型减震器钻进技术和复合钻头+中低速螺杆钻具复合钻进技术解决陆相高研磨地层提速难的问题;③利用"刚性粒子+高失水"堵漏技术解决了深部海相地层裂缝性漏失问题;④利用配套井控技术解决钻遇裂缝性喷漏同存地层井控困难的问题;⑤利用有机盐强抑制防塌钻井液体系解决井底高温高压、润滑性及抗污染的问题;⑥使用扭摆系统,满足深井、小井眼、高密度条件下定向对降摩减阻,减小托压的要求。结果表明:自2013年在九龙山地区推广应用该技术方案后,机械钻速逐年提高,钻井周期逐年缩短,事故复杂率逐年下降。     

空气钻井在BZ24井的应用

塔里木盆地库车山前构造带砾石沉积厚,可钻性差,研磨性强,钻头消耗多,钻井提速困难,通过应用连续循环空气钻井,机械钻速显著提高,并快速通过恶性井漏复杂层段,显著缩短钻井周期。因此BZ24井在井段3 272～4 509 m进行连续循环空气钻井,进尺1 237 m,平均机械钻速6.22 m/h,仅消耗牙轮钻头2只,并首次应用“?279.4 mm双扶钟摆钻具组合”进行空气钻井,最大井斜4.02°,平均井斜1.71°,同比钻井液钻井节约时间22.3 d,为塔里木油田博孜区块巨厚砾石层的空气钻井的应用提供技术支撑,并对BZ24井空气钻井进行生产成本评估,节约钻井成本达千万元,经济效益显著。     

塔河油田TK1110X井盐膏层钻井液技术

TK1110X井盐膏层顶界面井深5 197 m,下φ244.5 mm套管封住盐上井段,盐膏层段采取专封专打.该井在钻进盐膏层井段时,选用了抗温、抗盐性强,润滑、防塌能力好的欠饱和盐水聚磺钻井液体系,有效抑制了盐膏层的蠕变和坍塌,在钻井过程中未发生井下复杂情况,安全钻穿厚200 m的盐膏层,经过2次扩孔、2次电测,顺利下入夺206.4 mm套管,在固井过程中未发生漏失等复杂情况,固井质量优.整个盐膏层井段施工周期比设计施工周期缩短了12.2 d.详细介绍了该井钻井液体系的优选、体系转换及现场维护处理措施.     

吉X井煤层气绒囊钻井液实践

吉X井二开井段530.00~616.00 m为高压水层,780.00~860.00 m井段有80 m砾石层,目的层山西组地层压力系数0.55~1.00,太原组0.67~1.03,不同压力系数共存同一裸眼。采用膨润土钻井液、聚合物钻井液,钻穿高压水层。但聚合物钻井液在密度1.2~1.5 g/cm3、滴流状态时,仍无法解决砾石层的井壁失稳和岩屑携带问题。钻至井深925.00 m后,通井距井底70 m无法到底。后改用绒囊钻井液技术,用重晶石加重,密度1.03 g/cm3,漏斗黏度90 s,12 h清洗70 m沉砂;密度1.07 g/cm3,漏斗黏度70 s,顺利钻进到1278 m完钻,下套管和固井顺利。绒囊钻井液技术有效地提高了低压目的层承压能力,解决了不同压力系统共存同一裸眼的工程难题。     

用水泥浆封固井壁实施近平衡钻井

在钻进过程中,为了保证井下安全,实施近平衡钻井,人们往往采用技术套管来封固流砂层、易垮塌层、水层及多个压力层系的井段。但这样做的不足之处是:在未下技套之前遇到复杂井段不易对付;下技套耗资较大;受井身结构的限制或探井未知因素的影响,往往仍有一些复杂地层技套没有封掉,从而影响到正常钻进。江苏油田在实践中摸索了用水泥浆封固复杂井段,从而实现安全钻进的目的。即在钻过复杂井段后,注入一定量的水泥浆,关井憋压,使水泥浆渗入地层,胶结了流砂砾石,堵住了水层,增加了井壁的稳定性。在闵20-13井及墩1-3井,应用挤水泥的方法封固了上部的流砂层、砾石层、下部的易坍塌层,使打开目的层的钻井液密度由过去的1.15g/cm3和1.16g/cm3分别下降至1.05g/cm3和1.08g/cm3,有效产油量增加。另外,上部井壁的稳定对于下一步采用乳化柴油进行近平衡钻井打下了基础。     

JZ251S 油田水平井控制压力钻井技术

JZ25-1S 油田水平井在钻进过程中,随着水平段长度增长会发生井漏问题,为此应用了控制压力钻井技术,控制井底循环压力低于地层漏失压力来解决该问题。首先根据地层漏失压力、井底循环压力和单位井段环空压力损失,计算井斜角90°时的安全钻进水平段长度,如果该水平段长度不符合开发要求,则再根据油气层厚度、油水界面、产层以上井段循环压力以及单位井段环空压力损失,计算安全钻进的最大井段长度和最大井斜角。JZ25-1S 油田JZ25-1S-A17 井水平段井斜角为90°时,安全钻进水平段长度只有965.00 m,通过计算得知,如果产层井段井斜角不大于86.67°便可以增加产层段长度,从而提高单井产量。实钻表明,该井控制产层井段井斜角不大于86.67°,使产层井段长度达到1 068.00 m,且未出现井漏。表明该方法能有效解决 JZ25-1S 油田水平井段钻进过程中,随水平段增长发生漏失的问题。      

山前构造砾石层大尺寸钻头优化设计及现场试验

塔里木盆地天山南探区为山前构造,钻井地质环境复杂,3 000 m以浅地层含有大段砾石层,可钻性差。为此,在深入分析砾石层物性特征的基础上,有针对性地设计了适合于砾石层的660.4和444.5 mm牙轮钻头和适合于微砾石层的444.5 mmPDC钻头。设计牙轮钻头时,通过优化钻头齿高、齿长及齿顶宽,调整布齿密度,及采用螺旋式双稳定掌背、滚滑复合轴承、中心喷嘴和中长喷嘴等方式,以增强钻头的攻击性,提高钻进效率和工作的稳定性;设计PDC钻头为7个喷嘴,采用耐磨性和抗冲击性较好的19.0 mm复合片和中低布齿密度、肩部双排齿结构、加强保径,以期在较低钻压下提高钻头的破岩效率。设计的3种钻头在天山南探区库2井一开、二开井段进行了现场试验,结果表明:与邻井实钻数据相比,660.4 mm牙轮钻头钻速和单只钻头进尺分别提高84.62%和445.04%,444.5 mm牙轮钻头和PDC钻头的钻速分别提高46.15%和128.85%。在大北、克深两地区3口井的推广试验结果也表明,660.4 mm牙轮钻头可大幅提高机械钻速、节约钻时。综合分析各试验井数据认为,设计的3种钻头适合于在山前构造探区砾石层钻井,且提速提效明显。      

濮深16井钻井液技术

濮深16井位于东濮凹陷中央隆起带文留构造文东断层下降盘深层濮深7块,完钻井深为5 440 m.该井沙河街组自上而下分布大段盐膏层,其中文23盐埋藏深且厚度为1 201 m,盐底在井深5 267 m处,盐层段上覆地层压力大、井眼稳定性差,易盐溶、缩径,施工难度极大;沙三3含高压油气层,难以压稳,钻井液受气侵影响严重;地温梯度高,井底最高温度达到200℃;钻井液密度高,最高达2.20 g/cm<'3>.现场施工表明,该井应用聚磺饱和盐水钻井液顺利钻穿文23盐,井径扩大率仅为12.39%;在高温高密度条件下,通过用SMP-2、PHM、LP++复配饱和盐水胶液及SMT碱液共同维护处理,保障了钻井液性能稳定,抗盐抗温效果好;静止堵漏及狄塞尔堵漏方法解决了沙三段的漏失问题;用适量CaO处理CO<,2>污染可以获得较好的效果.通过应用高密度钻井液技术、穿巨厚盐层钻井液技术、近平衡钻井液技术等多项钻井液技术,保证了该井的安全施工及顺利完井.     

亚肯北区砾石层优快钻井技术

亚肯北区第四系及库车组上部地层发育巨厚砾石层,导致钻井过程中蹩跳和钻井效率低下,在研究分析该区砾石层特征及钻井难点的基础上,从钻头结构参数和钻具结构及钻进参数等方面优化设计了大尺寸镶齿牙轮钻头及配套钻井工艺。钻井实践表明,亚肯北地区砾石层钻井过程顺利,砾石层段大尺寸牙轮钻头寿命长达404 h,机械钻速提高了84.62%,同时大幅度地减少了钻头使用个数,减少了起下钻时间,提高了钻井作业效率。对亚肯北区钻井提速方案的制定提供了技术指导和借鉴。     

高酸性活跃厚沥青层复杂碳酸盐岩油田钻完井关键技术

典型的高酸性复杂碳酸盐岩油藏——YD油田的碳酸盐岩储层厚度达3 km,具有活跃厚沥青层漏喷同存、地层多腐蚀介质、多套地层压力体系并存等特点,钻井过程中存在碳酸盐岩地层孔隙压力预测困难、沥青侵入严重、多腐蚀介质导致井筒完整性难以保障、钻井周期长、长井段均匀改造难度大等难题,通过技术攻关研究,形成了碳酸盐岩地层孔隙压力预测、监测和检测技术,揭示了沥青与钻井液置换机理,提出了以堵代压的活跃厚沥青层安全钻井技术,形成了高酸性多腐蚀介质并存条件下井筒完整性保障和长井段均匀酸化改造等为核心的高酸性活跃厚沥青层复杂碳酸盐岩油田钻完井关键技术。该技术在YD油田55口井进行了现场应用,平均机械钻速提高了45.5%,钻井周期缩短了44.5%,大大降低了钻完井成本,有力保障了该油田一期产能建设的完成,也为国内外类似碳酸盐岩油田的高效勘探开发提供了借鉴。     

水平3井钻井液技术

水平3井是胜利油田一口重点水平预探井。该井位于埕111井区，钻探目的是了解埕111井区西部石炭系、二叠系及中生界含油气情况，扩大埕科1区块中生界和古生界含油气范围。该井完钻井深为2885m，水平位移为1027m，水平段长为785m。为满足复杂地层水平井钻井和录井需要，水平3井采用聚合醇防塌钻井液，并配合相应的工种技术措施。二开用聚合物、聚合醇控制地层造浆，用铵盐调整钻井液流型，用聚合醇、树脂及PA－1防塌剂降低滤失量；三天在水平段钻进过程中，及时补充聚合物胶液，以保持钻井液性能稳定，防止地层漏失，利用除砂器和离心机，降低钻井液中的固相含量。经现场应用表明，该钻井液性能稳定，抗`温防塌和悬浮携砂能力强、保护油气层效果好，该井共发现油层13套，油层厚度最小为1m，最大达109m，计厚度为228m，获日产油44.19t、日产气2760m^3的工业油气流。     

高陡构造克深206井钻井提速配套技术

克深206井是库车坳陷克拉苏构造带克深区带克深1-2号构造的一口五开生产评价直井,该井面临着上部地层倾角大易井斜、吉迪克组含砾地层机械钻速低、古近系库姆格列木群盐膏层段易卡钻、白垩系巴什基奇克组机械钻速低、压力窗口窄、井壁不稳、易卡易漏等钻井技术难题。针对上述难点,应用了PDC优选技术、垂直钻井技术、穿盐膏层钻井液体系优选等钻井提速配套技术。通过应用钻井提速配套技术,克深206井钻井速度实现了大幅度的提高,钻井周期250 d11h,较区块平均周期相比缩短47.5%。克深206井钻井提速配套技术为今后克深1-2构造钻井施工作业提供了宝贵的经验。     

大庆地热能U型先导试验井钻井设计

地热能是一种绿色低碳、可循环利用、可再生的能源,大庆油田X区地温梯度高,平均4.3℃/100 m,3 000 m埋深地层温度120～135℃,深层无油气干扰,满足地热能试验区开发建设的基本条件。为实现大庆油田燃煤锅炉房地热能源清洁替代,针对X区上部地层成岩性差、胶结疏松,下部葡萄花油层、扶杨油层已注水开发,地层压力较大且均为含气层的施工难点,以先导试验井X1-1及X1-H1井为例,从井身结构、钻具组合、钻井液体系、固井技术等方面进行设计优化,满足地热井钻井需要,完善了中深层地热能勘探开发的技术体系。     

塔北地区深井钻井提速配套技术及其应用效果

塔北地区目前是塔里木盆地增加油气储量的重点区域,然而该区储层埋藏深,上部地层倾角较大、下部地层可钻性差,导致机械钻速低、钻井周期长。为此,重点在近4 100 m进尺的Φ241.3 mm井眼段以提高机械钻速和行程钻速为目标,采集该区3口井的侏罗系-奥陶系的岩心来测定地层可钻级值等岩石力学参数,试验优选出适应的高效提速技术措施：上部新近系-三叠系井段采用抗高温等壁厚X-treme螺杆配合PDC钻头复合钻进,下部三叠系-奥陶系井段采用扭力冲击器TorkBuster配合专用PDC钻头钻进。试验结果表明,上述两种技术的结合使用大幅度提高了第二次钻进的Φ241.3 mm井段的机械钻速。井深达6 785 m的9号直井全井平均机械钻速达到了10.69 m/h,较邻井9-2号井的6.72 m/h提高了59.07%;钻井周期仅55 d,较邻井9-2号井钻井周期减少了33.46 d,下降幅度达37.83%;目前,该技术已在塔北地区得到了推广应用。