泡沫定向钻井技术在焦石坝页岩气井的试验

空气钻井是四川盆地上部陆相地层钻井提速的有效技术,在普光、元坝、川西等地区得到了广泛应用,钻井速度提高了10~20倍,但因无线随钻测斜仪MWD信号传输、抗震能力及井下动力钻具等限制,此前该技术只在直井段使用,国内无气体定向钻井的先例。涪陵焦石坝地区是中石化页岩气产能建设示范区,江汉钻井与工程技术研究院合作,在定向造斜段成功进行了泡沫定向钻井试验。论述泡沫定向钻井的实施方法、经验、问题及建议,为今后泡沫定向钻井技术的完善和再实践提供了宝贵经验。     

电磁随钻测量技术在泡沫定向钻井中的应用

常规的钻井液脉冲随钻测量仪器是以发射钻井液脉冲产生的压力波传输信号,无法在空气和泡沫等钻井液体系中传输,而电磁随钻测量系统为解决可压缩介质中信息传递提供了可能。分析了地层电阻率、表层金属套管、信号发射频率、环空钻井介质及地面环境对电磁信号的影响。CEM-1型EM-MWD在泡沫定向钻井中的应用结果表明:该系统传输性能基本不受钻井液性质的影响,在泡沫钻井过程中能很好地传输数据,且测试数据与测井数据相差很小。该技术在泡沫定向钻井中的成功应用可为类似可压缩钻井液体系中钻井提供参考。     

川渝地区井漏现状及治理对策

川渝地区钻井井漏发生频繁、类型多、损失大,而且随着重点勘探区域的转向,井漏复杂程度增加,治理难度加大。分析了川渝地区井漏的工程地质特点、井漏治理现状及治理的技术难点,提出了要解决川渝地区严重井漏问题,除常规的桥浆堵漏、水泥浆堵漏和清水强钻外,还必须发展气体钻井治漏技术（包括空气钻井、雾化钻井、泡沫钻井、充气流体钻井）、微泡沫钻井治漏技术、高浓度桥浆随钻治漏技术以及堵漏工具等多种技术的综合应用。     

气体钻井技术的发展趋势与新技术探讨

回顾了气体钻井技术的发展历程,探讨了出水、出油地层气体钻井技术,连续循环气体钻井技术,气体钻水平井技术,储层氮气钻井技术等气体钻井新技术。雾化/泡沫钻井及循环泡沫钻井技术是解决小出水地层的有效手段,强抗油分散能力的抗油泡沫基液是解决地层出油关键。基于充气控回压的气体钻井控水工艺技术解决了大出水地层地面水难处理的问题。连续循环气体钻井技术可以在接单根、起下钻过程中保持连续循环,避免了井底积液引起的井壁垮塌,降低了卡钻风险,提高了钻井效率,延长了气体钻井井段。气体钻井钻水平井技术应用潜力较大,但国内气体钻井专用的螺杆等井下动力钻具还不成熟,限制了该项技术的发展。储层氮气钻完井技术能最大限度地避免外来流体对储层的伤害,有效保护油气层,提高单井产量和采收率,避免钻井井漏发生,大幅提高钻井速度,节约勘探开发成本,是解决致密油气藏难发现、难开采、提高单井产能十分有效的手段。以上新技术的成功应用将会对气体钻井技术产生革命性的影响,大大拓宽气体钻井技术的应用范围。     

欠平衡/气体钻井设计与分析软件

国内开发的一些欠平衡钻井软件不能同时满足欠平衡钻井众多工况的综合设计和实时监测的需求,为此开发了欠平衡/气体钻井设计及分析软件。软件包括气体欠平衡、雾化欠平衡、泡沫欠平衡、充气欠平衡、液相欠平衡以及钻井知识库系统、模型对比、钻井方式选择、钻井方式转换、完井方式选择、设备选择、钻井液帽钻井、全过程钻井和动态模拟等功能模块,可以对多种欠平衡钻井方式进行钻前设计、随钻实时监控和完钻事后分析等全过程欠平衡钻井设计与监测,从钻前设计、钻中监控、钻后分析3个方面满足欠平衡钻井设计与施工的需要。现场应用结果表明,欠平衡/气体钻井设计及分析软件优选了欠平衡钻井水力参数计算模型,简化并修正了精度较高、可行性较好的模型,可对环空、钻柱的水力参数进行分段计算,与其他欠平衡钻井软件相比,更适合工程实际应用。     

随钻监测技术在气体钻井中的应用

气体钻井是近年来兴起的一种实用钻井技术,具有保护油气产层、提高钻速、缩短建井周期及处理井漏事故等优点,应用范围越来越广泛。与常规钻井液钻井相比,气体钻井是单向循环,使用气体作为循环介质来携带岩屑、清洗井眼,使得现有录井监测系统还不能满足气体钻井现场参数监测需要,易出现钻具失效、井下燃爆、地层出水及井壁坍塌等复杂钻井问题,影响气体钻井的安全性。基于井下燃爆理论和监测监控系统技术,开展了随钻监测基本原理研究,形成了UBD气体监测系统及分析技术;通过在多口井气体钻井现场服务,验证了气体监测系统及分析技术的合理性和实用性,为安全顺利实施气体钻井提供了有力的技术支持。     

干热岩地热开发钻井技术难点与对策

干热岩资源的勘探与开发首先需要解决深层、高温、硬质和易失稳地层的钻井问题。通过研究干热岩地质特征和赋存条件,提出了干热岩钻井施工的主要技术难点。调研了国内外油气钻井技术的耐高温性能指标,分析了高效破岩工具、随钻测控仪器、钻井液体系和固完井技术的适用性,并对气体钻井、干法固井和泡沫增压钻井等技术进行了可行性分析,在此基础上探讨了我国干热岩钻井技术的发展方向和亟待解决的若干问题,以期为干热岩地热开发的钻井方案优选和钻井技术攻关提供借鉴。     

泡沫钻井技术在出水地层中的应用

气体钻井技术的大规模推广应用取得了显著的钻井提速和储层保护效果,但地层出水造成岩屑黏结成团、返出不畅成为干气体钻井技术的主要障碍之一。为此,开展了稳定泡沫钻井技术的深化研究,并从泡沫的极限携水能力、钻井参数优化、泡沫基液配方以及现场工艺等方面开展了相关试验,获得以下成果和认识:①通过计算确定了不同条件下泡沫钻井的极限携水能力,优化了泡沫钻井参数,研制了满足不同钻井条件下的泡沫基液配方,形成了泡沫钻井现场工艺;②泡沫钻井在四川盆地龙岗、元坝区块的试验应用表明,该技术能有效地治理地层出水,井漏复杂,提速效果显著,平均钻速是相同条件下钻井液钻进的1.82倍,钻井周期同比缩短6d,为气体钻井处理含水层提供了一条有效途径;③当前泡沫钻井循环利用效果不理想,占用沉沙池体积大,可循环利用效果差,可循环泡沫钻井技术进行是其发展的一个重要方向。     

山西ZP02-1H井煤层气定向钻井工艺

山西ZP02-1H井是在沁水煤层气田郑庄区块内进行煤层气开发的众多多分支水平井的先导试验井,具有钻井难度大,钻井风险大,定向钻井工艺难,对无线随钻MWD要求高等诸多特点,但通过采取多种针对性的技术措施,确保了该井定向钻井施工任务的顺利完成。研制成功了HL-MWD防脱键技术,介绍了山西ZP02-1H井定向施工工艺,分析了无线随钻MWD在煤层气钻井中的注意事项,提出了解决方案,对无线随钻仪器在煤层气将来的施工具有一定的参考意义。     

定向钻井的计算机模式

定向钻井工程的重要问题是如何控制实际井眼轨迹,使其符合设计要求。井眼的任何不理想偏斜,都将增加纠斜次数,容易引起诸如键槽卡钻、套管磨损以及由于井下落物而必须侧钻等潜在问题,这就大大延长钻井周期,提高定向井生产成本。由于定向钻井工艺应用日趋广泛,如何控制井眼轨迹,就成为一个具有重要意义的研究课题。定向井的传统设计和操作方法都是建立在钻井工作者的经验之上。为此,本文在分析井眼控制各种因素的基础上,建立了定向井钻井的计算机模式,并介绍了摸式的基本原理,利用这个模式可以模拟定向钻井过程中井斜、方位沿井深的变化。为定量预测定向井井眼轨迹提供了较好的计算方法,使井眼轨迹控制由经验变得更加科学。模式的计算结果和现场实钻结果比较后可见,两者吻合程度令人满意。本文可供现场工作者进行决策时参考。     

肯尼亚OLKARIA高温地热井钻井技术应用

地热资源是蕴藏丰富且无污染的清洁能源。因石油、煤炭等传统能源逐渐枯竭,开发地热资源成为未来缓解能源危机的一个重要途径。肯尼亚地下蕴含大量的高温地热资源,OLKARIA是肯尼亚地热面积最大的区块,地热面积大约80km2。该区块是一个火山喷发岩沉积的开放性隆起构造。在钻井过程中存在地下温度高（最高可达到350℃）,地层严重漏失,定向轨迹控制难度大,钻具磨损严重,卡钻事故频繁,钻井速度慢等技术难题。针对这些问题,长城钻探公司开展了肯尼亚高温地热井定向钻井技术研究,经过近3年的室内研究和现场实践,形成了高温定向钻井、空气泡沫钻井液、钻具防磨损、钻井提速、井筒降温盲钻等高温地热井钻井技术,成功解决了以上难题,现场应用取得了明显效果。     

气体钻井技术发展综述

气体钻井技术就是以气体为主要循环介质的欠平衡钻井技术，主要有纯气体钻井．雾化钻井、泡沫钻井和充气钻井液钻井。气体钻井在国外应用已相当广泛．主要用于加快钻速、发现和保护气层，在低压破碎地层用气体钻井可以解决长段井漏问题。气体钻井首次使用是在19世纪中期，美国犹他州使用空气钻井技术进行钻井。此后，该技术被广泛应用于世界各地油气井（包括煤层气）的钻探和开发上，     

四川油气田气体钻井技术及应用效果

针对钻速慢、 井漏复杂、 储层易伤害的难题, 近年来研究并试验了气体钻井技术, 形成了干气体、 雾化、 泡沫、 充气钻井四项主体技术, 以及气体钻井地层适应性评价、 气体钻井优化设计、 井下流体监测和控制、 空气锤钻井、 气体钻井后介质转换、 气体钻井取心、 气体钻水平井、 干井筒下套管固井八项配套技术, 初步实现了气体钻井装备和工具的国产化, 干气体钻井成熟并推广应用。２ ０ ０ ８年以来在川渝等地区开展规模化应用 １ ９ ２井 ２ ９ ６井次, 平均机械钻速１ １  ８ ５ｍ／ ｈ , 为相同条件下钻井液钻井的３～ １ ３倍, 在及时发现和保护油气层、 加快勘探开发进程和解决工程复杂等方面取得显著成果。     

基于BP神经网络的气体钻井复杂工况预警技术研究与应用

文章从分析气体钻井常见9种复杂工况的参数响应关系入手,建立了基于BP神经网络的气体钻井复杂工况预警方法,开发了软件。软件依据现场集中监控系统采集到的钻井参数、入井、返出气体参数和排砂管线压力,通过人工神经网络算法成功实现井下复杂工况随钻预警,为防范作业风险提供了技术平台。     

膨胀管封隔复杂地层钻完井技术在侧钻井的应用

塔河油田为避开老井水体,老井侧钻上提造斜点钻遇上覆石炭系巴楚组或奥陶系桑塔木组泥岩井段,泥岩垮塌掉快堵塞采油井筒。为此,通过深井侧钻技术难点分析、扩孔工具优选、膨胀管关键技术分析及深井φ130.0 mm小井眼定向钻井技术配套,形成了一套适用于塔河油田深井侧钻井的随钻扩孔、膨胀管封隔复杂地层及后续小井眼定向钻井的非常规钻完井方案。同时布置了THA井进行试验,试验井创造了国内单次作业最长428 m和施工最深5 508 m 2项记录。现场应用结果表明,膨胀管封隔复杂地层钻完井技术解决了塔河油田φ177.8 mm套管开窗侧钻泥岩垮塌带来的技术难题,确保了钻井、完井和采油等作业井眼稳定;配套的深井φ130.0 mm小井眼定向钻井所需的钻杆、动力钻具和MWD,可以确保泥岩封隔井二开小井眼顺利钻至完钻井深。     

气体钻井随钻安全风险智能识别方法

针对目前智能钻井技术在工况表征、样本收集整理、数据处理及特征提取方面的不足,建立随钻安全风险智能识别方法.使用相关性分析法,确定表征气体钻井安全风险的关联参数;收集并整理20余井次安全风险时段监测数据,建立气体钻井多种安全风险数据样本库,并使用少样本扩展方法扩充样本数量.根据气体钻井随钻监测数据样本形式,设计两层卷积神...     

旋转导向钻井技术的新进展

旋转导向系统（RSS）是在钻柱旋转钻进时，随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井系统，自20世纪90年代出现以来便掀起了一场定向钻井技术的革命。在RSS出现以前，多采用由泥浆马达驱动的滑动导向钻井系统实施导向钻井。     

井筒信息一体化地层建模及地质导向技术

利用随钻测井资料进行地质导向是定向钻井的前沿技术,由于目前随钻测井资料基本以无方位自然伽马、电阻率资料为主,因此,存在地层建模和地质导向的不确定性.鉴于录井资料可提供钻遇地层的原始资料,钻时和钻压资料可间接反映岩性和缝洞异常等,综合利用随钻测井、录井和钻井资料对钻遇地层进行评价和建模可以弥补单一随钻测井资料的不足.介绍了井筒信息和地层模型一体可视化技术,以及综合利用测井、录井、钻井资料进行储层评价、地层模型精细刻画和地质导向的方法与流程.应用实例表明,综合利用测井、录井、钻井资料进行地层精细刻画建模及地质导向是在缺少方位随钻测井资料条件下减少地层模型不确定性的有效方法.     

四川地区气体钻井配套录井技术

气体钻井新技术对传统录井的出口工程参数、常规地质录井、气测录井会产生重大影响，其主要表现在信息被弱化，造成岩屑辨别困难，给岩性定名及地层分层、地质工程预报、油气水显示的发现等带来诸多困难。为此，研究了工程录井的典型特征，常规地质录井迟到时间的确定、岩屑捞取方法、岩屑鉴别方法、气体钻井中常见的岩屑识别特征和荧光录井方法措施，以及气测录井的气体采集、分析和油气水监测等技术，总结出与气体钻井相配套的录井技术。通过四川地区20多口井气体钻井录井的检验，证实该配套技术能够达到取全、取准录井资料的目的。还提出了改变目前录井信息采集方法，发展随钻录井技术的展望。     

定向钻井技术新进展及发展趋势

为高效开发海洋和非常规油气资源,国外在定向钻井技术领域发展了一系列配套技术。介绍了国外定向钻井技术的现状与最新进展,分析并总结了定向钻井技术未来的发展趋势。研究表明,通过提高MWD/LWD性能和有缆钻杆等技术来实时获取井下数据是实现定向钻井可视化和预测井下作业环境的基础;通过提高井眼质量和井下工具的可靠性,使"一趟钻"完成1个钻井开次成为可能;将破岩工具与BHA一体化设计,以及井下工具与钻机配套系统的一体化设计将大大提高钻井作业效率;定向钻井新模式进一步发挥了定向钻井的优势,降低了综合作业成本,同时为自动化钻井和油藏地质导向铺平了道路。未来将可能远程操纵钻机,实现定向钻井的自动化。