辽河油田古潜山储层钻井取心技术

为了提高辽河油田古潜山储层的岩心收获率及取心质量,研究了适合古潜山储层的钻井取心技术。通过分析辽河油田古潜山储层的地层特征,用排除法确定了造成单筒岩心收获率低及取心质量差的主要原因,提出了相应对策。首先,优化了取心钻头,将切削齿由原来的3~5个改为10个,采用Z3型金刚石复合片与硬质合金连接方式,设计了低冲蚀PDC钻头水眼结构。然后,改进了取心工具,增加了隐式篮式岩心爪和引心套、内筒扶正器、堵心指示器、防堵心装置,换用内壁光滑的铝合金内筒。最后,对钻压、转速、排量等取心技术参数进行了优化。辽河油田9口井的现场应用表明,机械钻速从0.55 m/h提高至2.79 m/h,岩心收获率从51.13%提高至89.97%。研究结果表明,辽河油田古潜山储层钻井取心技术能有效提高机械钻速、岩心收获率和取心质量,降低井下安全风险,可推广应用于坚硬破碎地层的取心作业中。      

苏北盆地页岩油井钻井取心复杂及对策研究

针对苏北盆地阜宁组页岩油“烃源岩”储层钻井取心过程中存在的引心困难、堵心、掉心、钻头泥包、岩心爪变形导致岩心收获率低等复杂情况,根据沉积岩XRD定量分析和黏土矿物含量化验结果,在苏北盆地阜宁组泥页岩120井次、470回次取心实践的基础上,总结了苏北盆地地层特点及取心技术难点,以及导致苏北盆地泥页岩钻井取心复杂情况的各类因素,开展取心工具的比选与研制,形成复杂井段钻井取心技术措施,并在苏北工区开展应用12口井,取心复杂故障率为0,其中重点探井QY-1井连续钻井取心26回次,取心进尺404.22 m,平均机械钻速6.18 m/h,取心收获率99.22%,刷新2021年度中石化连续取心最长纪录。针对苏北盆地页岩油井钻井取心过程中复杂情况的处理对策,解决了该区域钻井取心的复杂问题,提高了取心成功率和机械钻速,具有推广应用的前景。     

抽吸式微取心PDC钻头的研究与应用

常规PDC钻头切削产生的粉状或片状岩屑颗粒不便于地质录井,对此提出了一种新型抽吸式微取心PDC钻头。该抽吸式微取心PDC钻头取消了常规PDC钻头心部的主切削齿,设置特殊的水力结构,使钻头心部在钻进过程中形成一定直径的竖直岩心并适时折断,通过负压抽吸作用将断的微岩心从钻头体内部流道带离井底。结合破岩仿真与液固两相流理论,研究了在岩心、岩屑与钻井液混合流动的流场中,射流喷嘴直径的大小对取心通道中抽吸效果的影响规律。数值模拟结果表明,对于拟定条件下钻头直径为215.9 mm的微取心PDC钻头,当射流喷嘴直径为8 mm时,从排心孔排出的岩心、岩屑和钻井液的质量较高,其负压腔的抽吸效果较好。室内及现场试验表明:采集的岩心以柱状为主,岩心完整性和采集率高;在磨溪111井位嘉陵江组二段3亚段至长兴组上部地层,获总进尺805.65 m,平均机械钻速为4.57 m/h,最高机械钻速可达7.4 m/h;该钻头在嘉陵江组二段3亚段至飞仙关组一段(总进尺742 m)的机械钻速比该区块同层位的其他常规PDC钻头高出了50%以上。     

页岩地层取心技术研究及现场应用

针对页岩地层取心钻进时存在的机械钻速慢,岩心易破碎,易堵心、卡心,取心收获率偏低,出心作业时岩心容易从层理处破裂而影响后期分析等问题,采用高强度低摩阻铝合金内筒代替钢制内筒,配套岩心吊装转移装置进行地面转移,研发了新型耐磨抗冲击取心钻头,建立了取心工具稳定性分析模型,根据理论计算结果优选了取心钻具组合和施工工艺参数,初步形成了页岩地层取心配套技术。该取心技术已现场应用12井次,机械钻速提高1倍以上,单筒进尺提高50%,出心时间缩短为20~30 min,典型区块的取心收获率达到95%以上。现场应用表明,该取心技术可以满足页岩地层取心要求,能显著提高取心效率及取心收获率。      

老油区疏松地层取心关键技术研究及现场应用

疏松地层松散,岩心难以成形,取心难度大。为进一步提高疏松地层取心收获率,针对疏松砂岩地层孔隙度较高、岩性脆等特点,采用滤失量低的取心钻井液,低钻压、低转速和小排量的取心参数,及切削型取心钻头和全封闭岩心爪,形成了老油区疏松地层取心关键技术。该技术在现场应用14口井,取心进尺311.36 m,平均岩心收获率达到85.40%。应用结果表明,该技术有利于保护岩心、提高岩心收获率,能够满足浅层疏松砂岩地层取心的需要。      

伊川盆地三叠系致密地层钻井取心技术

针对伊川盆地地层岩性致密、取心速度慢和取心收获率低等钻井取心难点,通过研究三叠系各组段地层岩性特点,优选取心钻头、取心工具,优化取心钻进参数和取心工艺,形成了一套针对伊川盆地三叠系致密地层的钻井取心技术,现场应用3口井,取心收获率98.36%,比屯1井提高了17.37%,取心机械钻速2.76m/h,是屯1井的3.63倍,取得了较好的应用效果和经济效益。     

普光气田空气钻井取心技术

为了开展对普光气田上部陆相地层的岩性研究,进一步提高普光气田钻井速度,在普光107-1H井和普光3011-5井进行了空气钻井取心作业,这也是我国首次进行空气钻井取心.针对空气钻井取心存在的润滑性差、摩擦过热、钻具震动大等技术难点,优选了取心钻头和钻井参数,简化了取心钻具组合,并将取心筒的悬挂轴承改进为耐高温高压的空气冷却密封轴承,岩心爪总成由缩径套式改为加长卡紧套式,保证了两口井空气钻井取心作业的成功.普光107-1H井岩心收获率87.25%,取心平均机械钻速0.28 m/h;普光3011-5井岩心收获率79.34%,取心平均机械钻速2.71 m/h.采用空气钻井取心解决了常规取心造成的岩心污染问题,客观真实地反映了地层情况,为深入开展地层研究评价,促进普光气田的勘探开发提供了重要的科学依据.     

气体钻井取心技术研究及进展

针对气体钻井取心存在岩心收获率低、钻头进尺低和岩心质量差的技术难题,通过对取心工具及取心钻头结构、钻头切削齿选择和气体钻井取心工艺等方面的研究与试验,成功研制出适合气体钻井的取心工具及配套气体取心工艺技术,并经龙岗163及普光107-1H两井的应用,取得了单筒进尺7．82m,平均岩心收获率95．46％的高指标。现场试验结果表明气体钻井取心新技术在岩心质量、收获率及单筒进尺指标上均能满足钻井工程和地质分析的需要,填补了这一技术领域的空白。     

提高深井取心效率技术研究

针对大庆油田深井钻井取心效率低的问题,设计了井下动力钻具取心工具、高效研磨取心钻头。动力钻具取心工具增加了液力投球机构、堵心报警及内筒保护机构、双岩心爪割心机构,解决了传统取心工艺钻速慢、收获率低的问题,并有效规避了堵心事故和撸心的现象。高效研磨取心钻头提高了火成岩地层取心机械钻速,同时也提高了钻头的井下使用寿命。现场试验证明,动力钻具取心工具和高效研磨取心钻头应用效果良好,性能突出,切实提高了深井取心效率。     

微取心PDC钻头试验及评价

PDC钻头是钻井工程提速增效主要手段之一。常规全面钻进PDC钻头破岩方式,对软地层刮切,对中硬地层刮切为主,剪切为辅,生成的岩屑颗粒小,粉末状为主,增加了地质录井岩性判断和地层分层的难度。新型微取心PDC钻头钻进时,在钻头心部形成微岩心,微岩心颗粒大,收集率高,能满足岩石信息鉴定需求。云安002-5井现场试验结果表明,微取心全面钻进PDC钻头获取的颗粒状岩屑分析达标,为及时发现、保护、评价油气层,为油田勘探开发提供资料依据。     

金湖凹陷古近系戴一段成藏条件和成藏模式研究

基于22口探井取心、测录井、地化及分析测试资料的综合分析,认为金湖凹陷古近系戴一段
具备阜四和阜二段2套烃源岩多源供烃的有利条件,其中凹陷断裂带油气来自阜四段烃源岩,斜坡
带来自阜二段烃源岩。 戴一段的三角洲河道砂体发育,与上覆“五高导”泥岩组成良好的储盖组合&。同
时本区还具备了由砂层、断层、不整合3 种类型通道共同构成的良好油气运移网络。在此基础上,建
立了金湖凹陷构造油气藏和隐蔽油气藏!2种成藏模式,其中构造成藏模式又可分为断裂带和斜坡带2
!种成藏模式,这对优选有利区带及下步勘探起着重要的指导意义。     

苏北盆地高邮凹陷戴南组物源-坡折控扇研究

高邮凹陷为苏北-南黄海泰州组-阜宁组统一盆地解体形成的戴南组箕状断陷之一。戴南组断陷有断裂、侵蚀、挠曲成因3大类坡折,坡折平面凸缘、凹缘2类样式,构成10种坡折类型;存在泰州组-阜宁组新岩系、基底岩系2套物源,前者大套泥岩深刻影响了戴南组沉积体系建设。在明确岩相概念后,发现和命名了泥屑流扇相新类型,提出水下冲积扇、泥屑流扇、泥石流扇、扇三角洲、三角洲、辫状三角洲是戴南组主要沉积相类型。阐述了戴南组低位、湖侵、高位体系域中,断陷陡坡、缓坡和洼陷不同坡折带的沉积体系类型、展布及演化特征;发现了凸缘坡折沉积富砂的扇,凹缘坡折建设富泥的扇,总结出物源-坡折-扇相-砂体之间关系规律,并指出了砂岩发育主控因素。      

深井灰岩破碎地层取心技术及应用

深井灰岩破碎地层取心效果受地层岩性、地层倾角以及构造地应力对地层的挤压作用等因素影响较大，采用常规取心工具收获率低（邻井当深3井取心收获率仅有23％）。通过改造常规取心工具，加大内筒和钻头工作的稳定性，减小钻头内台阶与井筒底端删隙，完善取心工艺，制定合理的操作规程以及强化现场管理，使建阳1井取心平均收获率达98．17％，总取心进尺100多水，解决了该地区深井海相灰岩破碎地层取心收获率低的难题，为本区取心作业积累了经验。     

高性能胺基钻井液研究及在联38块的应用

永-联产能会战是江苏油田第一个针对致密油藏开发的项目,会战区联38块油藏埋深平均达3600m,具有地下复杂,方案落实程度较低,产能建设难度大等特点。且该区上部软泥岩易水化分散、缩径,下部戴二段高导泥岩及阜宁组硬脆性泥岩易井壁失稳,区域内以前施工的井划眼,电测遇阻时有发生,严重影响了钻井提速、提效。针对江苏油田的地层特点,开展了胺基钻井液体系适应性复配评价研究,并将其应用到联38块钻井施工中。从已完钻的几口试验井看,胺基处理剂与聚合物包被剂的复配使用起到了包被钻屑,抑制其水化分散的作用,提高了防塌能力,返出的岩屑整体性好。各项技术指标稳步提升,井下复杂故障明显降低,钻井周期有效缩短。     

萨哈林NV3井长筒取心技术

NV-3井所在区块属于亚极地海洋环境,年钻井时间窗口十分狭窄.该井在取心钻井时,面临取心段长、时间紧等困难.为提高NV-3井的取心作业效率、缩短取心作业时间,根据该井所处地层的实际地质特点,制订了长筒取心作业方案,优选了取心钻头、岩心爪、取心筒等关键工具和装置,设计了取心筒组合方式,提出了能保证施工安全的关键技术措施,建立了取心内筒倒旋圈数和钻具安全提升高度计算公式.应用表明,建立的计算公式符合实际情况,选择的长筒取心工具和采用的技术措施效果良好,取心平均机械钻速达到8.4 m/h,平均岩心收获率达到99.9%.这说明,长筒取心技术可有效克服亚极地海域时间窗口狭窄的束缚,能显著提高取心效率.      

苏北盆地戴南组泥屑流扇沉积

针对苏北箕状断陷盆地戴南组的沉积体系、岩性岩相、砂体展布等特征,既不遵循中国东部箕状断陷盆地的一般规律,也不遵循陆相盆地沟槽带是建设扇体、砂体主带的普遍规律,通过大量岩心资料观察,发现戴南组存在一种由砂级泥岩粗岩屑组成的特殊类型沉积岩,其分布具有一定的普遍性和规律性。据此,以岩心观察描述为基础,结合岩石薄片鉴定特征、地层古生物组合特殊面貌及剖面测录井响应的一些特有现象,综合识别这套特殊岩性剖面。研究表明,这套地层是重力流之泥屑流流体的沉积产物—泥屑流扇,扇体可分扇根、扇中和扇端3带。平面上,此类扇发育在断陷湖盆凹缘坡折带,即湖盆沟槽地带;剖面上,此扇主要见于戴南组断陷湖盆低位域,湖侵域无此扇,高位域有个别此扇。分析认为,苏北箕状断陷湖盆有特殊的成盆古地质背景,即由下构造层大型的统一拗陷湖盆解体形成了相互分隔的戴南组箕状断陷群,由此形成了阜四段大套泥岩围限、新老双重物源、构造作用差异、多种搬运输送流态及多样坡折带类型等多因素耦合,共同控制了戴南组沉积特征。由此,发现了断陷凹缘坡折带发育泥屑流扇、富泥扇,断陷凸缘坡折带生长富砂扇的规律。     

苏北盆地东台拗陷新生代地层地震地层学初步应用

地层岩性油气藏是苏北盆地寻找新生代非构造圈闭油气藏的一种重要类型。文章利用地震地层学的概念,对苏北陆相沉积盆地的新生代地层作了初步应用。1.根据削蚀、顶超、上超、下超标志对苏北盆地东台拗陷新生界进行地震层序的划分和沉积特征的分析。2.对东台拗陷各凹陷整个新生代时期的水体变化作了初步探讨;虽属陆相盆地,其水体升降基本可与全球性海平面升降相对比。3.对各凹陷的阜宁组、戴南组、三垛组地层的主要地震相进行分析和解释,指出浊流河道、三角洲、水下冲积扇、礁滩、地层岩性尖灭和砂岩透镜体的发育。4.明确古水系的分布、流向和沉积相的纵横组合。并指出可能的几种油气藏类型。     

联盟庄西区戴南组地层沉积间断探讨

前人研究认为高邮凹陷联盟庄地区戴二段地层与下伏的戴一段地层不是连续过渡的,它们之间存在沉积间断,其上、下为各自不同的断裂系统。通过区域沉积特征、断层性质、砂体的可对比性以及泥岩隔层厚度渐变规律三个方面的研究,认为联盟庄地区戴二段地层与下伏的戴一段地层之间沉积是连续的,断层和构造从下至上均存在一定的连续性和继承性。