北特鲁瓦油田水平井个性化钻头优选及应用

针对目前哈萨克斯坦共和国北特鲁瓦油田水平井钻井提速技术难题,通过开展地层地质特征、邻井钻头钻速、岩石力学特性、钻井参数等分析研究,优选出适合目标区块的个性化PDC钻头、配套钻井参数及钻具组合,并形成了钻头综合提速技术方案。现场应用情况表明,区块二开?311.2 mm直井段应用螺杆+江汉KS1952SGRX型PDC钻头+MWD随钻防斜钻进技术,在保证了井身质量的同时有效提高了机械钻速;三开?215.9 mm水平段应用旋转地质导向+Smith公司stinger齿Z516型PDC钻头,机械钻速和进尺均显著提高,且仅用一只钻头就钻完整个1000m以上的水平段。     

涪陵平桥与江东区块页岩气水平井优快钻井技术

通过上部井段复杂地层安全钻井、岩溶地区高徒构造直井段及微增斜段轨道控制等技术研究,以及稳斜段长度与摩阻、扭方位段井斜与钻速、导向方式与钻井速度、密度窗口、钻头失效方式等分析,优化了导管及技术套管,完善了渐增式变曲率剖面,形成了高徒构造直井段及微增斜段轨道控制技术,研制出抗冲击牙轮钻头、斧型齿PDC钻头及混合钻头,确定了出清水充气钻井、旋转导向钻井及控压钻井应用井段,优选出φ285.8 mm低速大扭矩螺杆、φ171.5 mm全金属水力振荡器、BT-100水基钻井液及油基胶凝堵漏材料,形成了井身结构及剖面优化设计、井眼控制、钻井方式优选、钻头及提速工具优选,低密度强抑制强封堵水基钻井液应用等优快技术,现场应用32口井,平均钻井周期缩短至76.25 d,提速效果好,为平桥与江东区块钻井提速提供了经验。     

焦页197-4HF页岩气长水平段井钻井关键技术

焦页197-4HF井为焦石坝二期页岩气开发的一口长水平段水平井,钻遇地层地质条件复杂。受构造变化大、断层发育、页岩储层埋藏深、地层压力体系认识不清、垂深预测误差大等因素影响,钻井施工难度大。针对定向施工摩阻扭矩大、井漏频繁、地层可钻性差、钻头磨损严重等难点,采取优化井身结构及井身剖面、优选钻头、精细控制井身轨迹、优选钻井液体系、优化堵漏措施等技术,顺利完成该井施工任务。针对页岩气长水平段钻井的提速提效,提出了加强针对龙潭组和茅口组地层的PDC钻头个性化设计、钻井各阶段使用相应工具、开展平桥页岩气井堵漏工艺及油基钻井液封堵技术的研究等建议。     

马深1井钻井工程设计与施工

马深1井是部署在四川盆地的一口超深井,存在井身质量控制困难、钻井提速难度大、喷漏风险并存、钻井液和水泥浆性能维护难度大、固井质量难以保证等钻井技术难点。为此,根据该井所钻遇地层的特点,充分考虑预探井风险,在保证钻井安全的前提下,兼顾井身质量、效率、经济等因素,将井身结构设计为导管+五开井身结构,设计采用氯化钾聚胺磺化防塌钻井液和胶乳防气窜固井水泥浆,并在实钻中采用气体和泡沫钻井技术、"螺杆+PDC钻头"复合钻井技术、"涡轮钻具+孕镶金刚石钻头"钻井技术及"旋冲工具+PDC钻头"钻井技术等提速技术。该井钻井过程顺利,提速效果明显,表明该井的钻井工程设计合理,所采用的提速技术针对性强,可以解决该井存在的钻井技术难点。      

红河油田水平井钻井提速难点与技术对策

为解决红河油田水平井机械钻速低、钻井周期长的技术难题,开展了“四个一趟钻”钻井提速技术研究。为确保一开直井段、二开直井段、二开斜井段和三开水平段都能一趟钻完成,达到钻井提速的目的,制定了一系列技术措施:针对红河油田地层研磨性强、稳定性差的特点,根据该油田的地层可钻性级值,选出了适合不同井段的PDC钻头,采用能保证井壁稳定且对储层伤害程度低的钾铵基钻井液;根据该油田的实钻经验及现有技术水平,对井身结构、井身剖面进行了优化;针对二开直井段和定向井段机械钻速的情况,二开采用“PDC钻头+螺杆+MWD”的复合钻井技术。9口井的现场应用表明,一开直井段、二开直井段、二开斜井段和三开水平段都能一趟钻完成,起下钻次数明显减少,机械钻速提高59.74%,平均钻井周期缩短42.31%。这表明,“四个一趟钻”钻井提速技术能实现红河油田钻井提速的目标。      

川深1井超深井钻井提速关键技术

川深1井储层埋藏超深,陆相难钻地层研磨性强、可钻性差,大尺寸井眼提速困难,深部地层可钻性差、井身质量控制困难。为此,根据川深1井的地层特征,优化应用了一系列钻井提速技术:采用了气体钻井和泡沫钻井技术,以大幅提高机械钻速;采用了抑制泥岩水化膨胀的泡沫钻井液体系,以解决上部大尺寸井眼地层出水、井眼失稳及高效携岩的难题;采取了旋冲钻井技术、“孕镶金刚石钻头＋高速螺杆钻具”复合钻井技术钻进高研磨性地层,以提高钻井时效;采用了预弯曲动力学防斜打快技术,并配套高效PDC钻头和钻井参数优化,钻进深部难钻地层,以提高井身质量。川深1井钻井提速关键技术的应用,确保该井顺利钻至井深8 420 m完钻,创当时亚洲陆上钻井井深最深纪录,平均机械钻速提高至2.11 m/h,钻井周期缩短至475 d,取得了很好的现场应用效果,可为国内类似超深井高效钻井提供借鉴。      

元坝103-1H井超深井钻井配套技术

四川元坝地区天然气资源丰富,但储层埋藏深、岩石硬度大、岩石可钻性差,导致机械钻速低、钻井周期长,制约了该区块的开发进度。为此元坝103-1H井优选现有提速方法,采用新钻井技术:一开泡沫钻配合干法固井;二开空气钻提前转为泥浆钻的条件下优选钻头,为该区块二开安全、快速钻井开辟了新思路;三开采用"NEWDRILL+孕镶/PDC钻头"新技术,机械钻速是该区块同类井的2.30倍;四开采用"NEW-DRILL+PDC钻头"新技术,为该项技术在Φ241.3 mm井眼的首次应用;五开优化侧钻钻具组合、优选侧钻方向,一趟钻侧钻成功。该井钻井周期提前62.89天,提速提效效果显著,其配套钻井技术可为其他井提供借鉴。     

苏里格气田水平井井身结构优化及钻井配套技术

苏里格气田致密气藏埋藏深,钻遇地层塌漏问题突出,机械钻速低,前期水平井采用三开井身结构,难以达到钻井持续提速和降低钻井成本的目的。为此,在开展缩短中完周期、优化封固段和井眼尺寸等方面的理论分析,并进行井身结构优化过渡性方案现场试验的基础上,提出了井身结构优化思路,分析了可行性;然后,进行了封固段优选、井眼尺寸优化,设计了水平井小井眼二开井身结构。基于此井身结构,研究了井眼轨迹控制、个性化钻头和配套提速工具优选、强抑制高效润滑钻井液分段措施优化等关键钻井配套技术。该技术在19口井进行了现场应用,解决了长裸眼段“塌漏同存,上漏下塌”的问题,提高了各井段的机械钻速,大幅度缩短了钻井周期。研究结果表明,小井眼二开井身结构设计合理,钻井配套技术提速效果显著,可在苏里格气田水平井钻井中推广应用。      

吉木萨尔页岩油水平井钻井技术实践

吉木萨尔页岩油3000 m以浅部署的水平井水平段长度普遍在1000～2000 m左右,井斜角近90°,增斜段、水平段地层钻进存在着钻压传递、井眼清洁、井壁稳定等技术难点,从井身结构优化、PDC钻头优选、"大功率螺杆+水力振荡器"协同提速导向、复合盐钻井液体系优化等方面入手,研究形成了吉木萨尔浅层页岩油水平井钻井关键技术...     

低渗透气田实现低成本开发的关键——快速钻井技术

快速钻井是指集成了PDC钻头复合钻井提高钻速技术、井身结构优化技术、国产油套管应用技术、钻井液体系优化技术等而形成的配套钻井工艺技术。     

有机盐聚合醇氯化钾钻井液的应用

霍尔果斯背斜构造极其复杂,内应力极高,地层倾角大,断层、破碎带多,并存在高低压互层;安集海河组的灰绿色软泥岩水化严重并具有粘弹塑性.该区块重点探井霍003井三开、四开井段选用有机盐聚合醇氯化钾钻井液,同时为保证钻井液在高密度下（2.55 g/cm^3）具有好的流变性,使用活化铁矿粉、活化重晶石加重.应用结果表明,由于采用了强抑制和多元封堵的措施,该钻井液具有良好的流变性和较强的携带能力,钻进中曾携带出重2.8 kg和5.1kg的大掉块;滤失量低,泥饼质量好,封堵能力强,造壁能力强,减轻了井下阻卡程度;有良好的储层保护能力;在室内研究的基础上,经过现场合理使用和维护钻井液,霍003井提高了机械钻速,缩短了钻井周期,井身质量优于邻井.指出在高密度下,未选出适合有机盐聚合醇氯化钾钻井液的稀释剂,钻井液流动性较差.     

南堡1井钻井液技术

南堡1井是冀东油田目前钻探最深的一口位于渤海海域内的勘探井，完钻井深为5180m。该井自上而下钻遇平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组和太古界，由于地层复杂，上部地层极易水化分散、吸水膨胀，下部地层可钻性差，易于坍塌掉块；玄武岩地层多且段长，井底温度高（最高达175℃）；古潜山地层易发生井漏、井喷事故。根据该井特点，全井采用防塌聚合物钻井液、聚合物正电聚醇钻井液和正电聚醇甲酸盐钻井液体系。结果表明，该体系具有良好的抑制性和润滑防塌性能，抗盐抗高温稳定性强，维护简单，安全环保，适合于海上生产深井和超深井施工的需要。     

海拉尔探区钻井完井过程的油气层保护技术

海拉尔盆地是保持大庆油田原油稳产的主要接替区。针对海拉尔探区的地质特点、储层特性和钻井完井过程中保护储层的技术难点,对该区的油气层保护技术及其应用效果进行了详细的总结。结果表明,实施油气层保护技术缩短了海拉尔探区的钻井周期,能够及时发现和保护储层,推动了该区的勘探进程。     

KCl/聚合物钻井液的改性及其在苏丹3/7区的应用

苏丹3／7区地层胶结疏松，钻进过程中常伴有严重超拉、遏阻及部分井段井径扩大等井下复杂情况。为解决这一技术难题，在对常规KCl／聚合物钻井液体系进行详细的室内试验评价的基础上，结合该地区地层失稳的特点，提出了对所用钻井液进行改性的技术思路。通过对现用KCl／聚合物钻井液改性前后性能的对比试验，提出了两套改性的Kcl／聚合物钻井液配方，并给出了相应的配制方法和维护技术。苏丹3／7区现场4口井的应用证明，改性后的KCl／聚合物钻井液体系具有抑制性能好、包被能力强、流变性优良等特点。完井电测数据表明，最大井径扩大率由68％下降至8％，同时使建井周期缩短28％。改性KCl／聚合物钻井液体系可在苏丹3／7区推广应用。     

用强抑制性钻井液体系钻巨厚泥岩地层

针对新疆准噶尔盆地莫北油田中生界白垩系吐谷鲁组（300-3850m)泥岩地层水化膨胀缩径严重，阻卡频繁，地层造浆性强，钻井液流变性控制困难。电测1次成功率低的问题，采用了甲酸盐钻井液和钾钙基钻井液体系，并配合相应的钻井工程技术措施。现场应用表明，这两种钻井液体系具有较强的抑制性，有效地减轻了泥岩地层的水化膨胀，明显减少了由膨胀缩径引起的井下复杂情况，井壁稳定。井径规则；控制了钻井液的流变性，减轻了泥岩地层的缩径阻卡，保证了裸眼完井作业的顺利实施，提高了电测1次成功率；通过强化钻井工程技术措施。缩短了钻井周期，提高了钻井时效，节约了钻井成本，实现了二开裸眼完井，提高了经济效益。     

塔河油田盐下区块盐膏层钻井液技术

塔河油田第三系地层存在大段的膏盐层,并夹杂盐岩层、膏泥岩和"软泥岩",属于典型的复合盐岩层.钻盐膏层时井下事故频繁,特别是当钻开井眼后,盐膏层蠕动,常造成井眼失稳、卡钻、固井后挤毁套管等事故,钻井完井复杂情况和井下事故形态可概括为"溶、缩、塌、胀、漏、卡、喷、损"8个字,给钻井带来重大经济损失.通过研究与现场实践,形成了先期承压堵漏技术和聚磺硅酸盐欠饱和盐水钻井液体系等一套完整的钻盐膏层的钻井液工艺技术措施.现场应用表明,该套技术措施能够顺利钻穿埋藏深的盐膏层,方案合理、技术措施得当,解决了盐膏层的蠕变;合理控制Cl-含量,加上先期承压堵漏工艺技术的实施,钻井液密度可逐渐降低至1.65～1.68 g/cm3,改变了过去专封专打盐膏层必须下套管的做法,实现长裸眼井身结构,解决了钻盐下区块目的层的难题,满足了钻井施工及地质的要求,节约了钻井时间,降低了钻井成本.     

盐膏层用高密度有机盐钻井液的研究与应用

YTK5-2井是塔里木盆地羊塔克5构造上的一口开发井,该井在ψ215.9 mm井眼内存在250 m(4800～5050 m)的盐膏层.通过室内试验优选,使用密度为1.30～1.36 g/cm3的有机盐水溶液为基液,可以配制出密度为2.0～2.3 g/cm3的有机盐钻井液,能够满足盐膏层钻井液的需要.现场应用表明,该钻井液流变性好;抑制性强,能控制井径扩大率在5%左右;机械钻速快,明显高于近年完井的邻井YTK5-1和YTK5-1T井;抗盐、钙、钻屑的污染能力强,在没有排放钻井液的情况下顺利穿过盐膏层;具有极强的抗水泥浆污染能力;解决了饱和NaCl聚磺钻井液滤失量控制与流变性的矛盾,也解决了固相含量与流变性的矛盾;维护简单,对金属无腐蚀,对环境无污染.     

ANYDRILL钻井工程设计与工艺软件

随着石油勘探开发转向深部复杂地层和钻井工程设计与施工的精细化,钻井工程对软件的依赖性正逐步增强。为了拥有适合于中国石油当前和未来发展需要的钻井工程软件,中国石油集团钻井工程技术研究院经过"十一五"科技攻关,开发了具有自主知识产权的ANYDRILL钻井工程设计与工艺软件,初步解决了我国钻井软件长期依赖于国外软件的局面,基本满足了国内油田钻井工程设计与施工分析的需要。文章对ANYDRILL钻井工程设计与工艺软件在功能、特点、关键技术和解决的主要问题等多个方面进行了阐述,详细介绍了该软件开发的控压钻井设计与分析系统、地层压力预测分析与监测系统、岩石力学分析系统、钻井液设计及分析系统、固井工程设计与分析系统、欠平衡(气体)钻井设计与分析系统、钻柱力学分析系统、钻井数据库管理系统、钻井实时监控与技术决策系统等功能与应用。     

哈得4油田双台阶深水平井钻井液技术

塔里木哈得4油田油藏埋深在5000 m以下,油藏厚度薄,约0.3～2.0 m,适合钻双台阶水平井准确开发不同的油层.该油田地质情况复杂,易造成泥包钻头、卡钻、井漏、井塌等井下复杂情况.开发了适用于超薄油藏的双台阶深水平井的聚合醇-正电胶-聚磺混油钻井液.现场应用表明,该钻井液抑制性强,润滑防塌性能好,井底摩阻一般在10～20 t之间;井眼净化能力强,有效防止了岩屑床的形成和泥包钻头;维护处理简便,有利于环保.     

氯化钙/聚合物钻井液体系室内研究

氯化钙／聚合物钻井液是一种钙含量高、抑制性强、密度高的新型钻井液．适用于高活性泥页岩地层。对氯化钙的抑制性进行了研究。对氯化钙／聚合物钻井液配方进行了优选。该钻井液必须选用抗温抗钙性能好的聚合物．配制难点在于其高温稳定性和滤失性问题．pH值应控制在9～10之间。评价了氯化钙／聚合物钻井液的性能、抑制性、固相颗粒粒度分布以及保护油层性能。试验表明．该体系具有很强的页岩抑制性；具有良好的流变性、降滤失性和抗温能力(达150℃)；亚微颗粒含量少．能显著提高机械钻速；岩心渗透率恢复值高(96．2％)．有利于保护油气层。