中原油田小位移井综合防斜技术

利用定向井技术，在中原油田小位移限主位直井钻井工艺中，获得经济效益。文中认识到：井位优选技术是小位移直井，保证井身质量的重要前提，搞好邻井调研、掌握区块自然造斜规律是井位优选的基础；优选人组合及钻井参数，是小位移井防收斜的重要内容；利用动力钻具扭方位，是保证井身质量的补救手段。通过１９９５年１５口井的应用，获得显著经济效益。     

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通过对川西南地区常规钻井井斜资料的统计和整理,探索出本地区倾斜地层中钻井的地层自然造斜规律。提出沿地层自然造斜的相反方向移动可计算到的距离作为地面勘定井位的新方法。经自19井、音27井、界27井现场验证,均钻达目的层的靶心近处。     

优化剖面设计优选井位技术

优快钻井技术是中原油田近几年发展起来的新技术,在钻井提速、效益提升方面效果明显。井位优选技术是优快钻井技术的重要内容之一,是优质快速打好井的前提。定井位过程中,方位及靶前位移是确定井口位置的关键。靶前位移的确定要考虑全井的轨迹控制方式,最大井斜影响具体控制方式。通过优选井位,提高了钻井速度。     

缅甸D区块高陡构造地层自然漂移规律研究及应用

缅甸D区块高陡构造一直给钻井施工带来诸多影响,井斜控制困难和井壁失稳是此区块钻井过程中的主要矛盾。对本区块已钻井Patolon-1井的测井、录井资料以及地层倾向、倾角进行较为详细的统计分析,研究了缅甸D区块高陡构造的地层自然漂移规律,并对Yagyi-1井的井位优化进行了大胆调整。并根据实际情况,对高陡构造地层特性和钻井特点进行了深入的研究,对Yagyi-1井的钻具组合以及优快钻井措施进行了优化。实际结果表明,Yagyi-1井的井口位置调整是成功的,根据地层可钻性优选了PDC钻头,实施了有针对性的防斜打快技术措施,在二开井段平均机械钻速达到了5．93m／h;而且控制井斜效果明显;摸索出了适合缅甸D区块高陡构造的防斜打快技术措施,解决了困扰缅甸D区块高陡构造井斜控制困难、机械钻速低的矛盾。     

深井井身质量控制技术

对井身质量的超常规要求，极大地影响了钻井速度，为了快速安全完成小位移井的钻井施工，几年来通过不断摸索，不断完善，总结了一套适合小位称深进井身质量控制的配套工艺，包括井位优选技术，防斜打直技术，反应钻进技术，井眼轨迹监测技术等，大大解放钻井速度，经济效益显著。     

VTK垂直钻井系统在大湾1井的应用

大湾1井在钻遇推覆体地层时,地层倾角变化大,自然造斜能力强,采用塔式钻具、钟摆钻具、大尺寸PDC钻头等多种防斜技术,其结果是井斜控制十分困难、钻井速度极慢;利用弯螺杆＋转盘钻井复合技术,虽然钻井速度有一定的提高,但仍不能达到提速的目的。为提高机械钻速,引进贝克休斯的VTK垂直钻井系统,较好地解决了井斜与钻压的矛盾,现场应用表明,在易斜地层中使用该工具,可以有效控制住井斜,解放钻压,大幅提高钻井速度。     

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。     

气体钻井井斜机理与控制初探

气体钻井由于能有效地保护低压油气层，解决恶性井漏、压差卡钻，提高机械钻速而得到了广泛应用。然而气体钻井井斜机理方面的研究文献报道甚少，井斜机理还不十分清楚。为此，基于气体钻井井底岩石受力状况，从温度、地层各向异性、井径扩大、下部钻具组合等方面对气体钻井不可控因素和可控因素2方面对气体钻井井斜影响进行分析，认为新的岩石破碎机理和地层各向异性是影响气体钻井井斜的主要原因；气体钻井井径的扩大对钻头侧向力产生较大影响，是引起气体钻井井斜的又一因素；并对气体钻井井斜控制做了初步讨论，这将对气体钻井井斜控制及下部钻具组合设计具有一定指导意义。     

地层自然造斜规律在P103-2井中的应用

普光气田是中国石油化工集团公司重要的油气勘探战略接替区。该地区由于地质构造复杂，地层倾角大，地层自然造斜能力强，严重制约了该地区勘探目的的顺利实现。为了在普光气田P103-2井施工中充分利用地层自然造斜规律，在普光气田地层自然造斜规律研究的基础上，对P103-2井的钻井施工方案（如造斜点、井身剖面、钻井参数等）进行了精心优化设计。现场实钻结果表明：P103 2井根据实钻的井身轨迹合理调整造斜点、井身剖面和钻井参数，充分利用地层的自然造斜特性，尽量减少定向或扭方位等工作，从而达到了提高钻井速度的目的。     

地层漂移在青西地区井位部署上的应用

在玉门油田青西地区的钻井过程中发现,白垩系地层漂移,同时自然造斜也很严重,井身质量控制难度很大。为了解决这一问题,经过对青西地区完钻井井底闭合方位的研究,发现白垩系地层漂移有一定的规律可循,并将这一地层漂移规律用来部署井位,即通过确定一个方位角提前量和水平位移,由此来确定井口的位置。这种方法在两口井上得到应用,实践表明,这两口井的机械钻速比没有应用这一规律的直井和定向井都有所提高,钻井周期相应缩短。利用这种方式确定井位,既可以减少直井在易斜地层防斜打直的工作,同时还可以降低定向井轨迹控制的难度,提高了机械钻速,缩短了钻井时间,为解决地层漂移和自然造斜严重地区井身质量难以控制的问题,提供了一个思路。     

深潜山阳探1井钻井提速技术

为解决深潜山阳探1井钻井中存在的深部地层可钻性差、存在异常高压地层、井壁易失稳、易井斜等技术难点,提高钻井速度,加快勘探进程,开展了钻井提速技术研究。针对地层特征和钻井技术难点,进行了井身结构优化设计、井位预移＋方向造斜技术、古近系深层个性化PDC钻头设计与优选、简易控压钻井技术和聚胺KCl钻井液技术的研究,形成了钻井提速综合配套技术。阳探1井顺利达到钻探目的层,三开段平均井径扩大率仅为1.8%,与邻井相比,复杂时效由5.4%降为0,平均机械钻速提高了39.86%,钻井周期缩短了40.20%,建井周期缩短了44.19%,提速效果突出。研究结果表明,深潜山阳探1井钻井提速技术是实现饶阳凹陷深潜山井优快钻井的有效技术手段,可进一步推广应用。      

小井眼钻井技术在页岩气井的实践与认识

随着南川页岩气田的持续开发，井位部署逐步向地质构造复杂区拓展，钻井难度及降本压力也在逐渐增大。以JY20XHF井为例，该井前期由于二开钻遇志留系小河坝组裂缝发育地层，与目的层龙马溪组处于同一裸眼井段，存在“上漏下垮”现象。为实现该井高效完井，应用尾管封隔上部易漏层，采用?152.4 mm(6 in)小井眼钻进目的层。而小井眼钻井存在环空间隙小、井下压力波动大、井眼携砂困难、定向工具面不稳及固井难度大等施工难题，为此开展了小井眼水力参数、轨道设计、高效钻头、钻具组合、防漏堵漏、固井工艺等相关技术的优化与实践。现场应用表明，JY20XHF井?152.4 mm(6 in)小井眼造斜段和水平段施工周期较设计周期节约24.1%,目的层钻遇率达到95%。JY20XHF井小井眼钻井的成功实施，为渝东南常压页岩气水平井小井眼钻井积累了宝贵的经验，同时对后期该地区页岩气水平井井身结构瘦身优化提出了2套方案，可进一步开展工具优选与参数工作，以实现提速降本的目标。     

逆掩推覆体防斜打快钻具组合探索与认识

逆掩推覆体地层具有斜、硬、跳、磨、变等特点,常规的钟摆降斜钻具既不能使用大钻压加快钻井速度,又不能有效地控制井斜,在坚硬的地层中只能轻压吊打,严重制约了钻井速度,增加了钻探成本。为加快窿9井在逆掩推覆体地层中的钻进速度、控制井斜,探索性地应用了多稳定器稳斜钻具和MWD +导向钻具、偏轴钻具和悬浮钻井,结果表明,3种钻具组合都能够达到解放钻压,提高机械钻速的目的,但控制井斜的效果不太理想。分析了井斜控制不理想的原因,提出了利用地层自然造斜规律,通过钻定向井来解决逆掩推覆体地层钻井速度慢的难题。     

中原油田文220块高陡峭地层钻井技术研究

东部油田老区块所钻调整井的井身质量要求特别严格,靶区小、靶点多;在高陡峭地层如何控制井斜,满足地质中靶要求,是值得深入研究的重要课题。本文结合文220块的地质特点,有针对性地采取了井位优选技术、钻具组合及钻井参数优选、井眼轨迹监测等各种工艺技术,较好地解决了易斜地层中的中靶问题,具有一定的典型意义。     

缅甸D区块复杂地质条件下优快钻井技术

缅甸D区块的复杂地质状况给钻井作业带来了很大的困难和挑战,其中井斜、井漏、井涌和井塌是该区块钻井过程中存在的主要问题。对缅甸D区块钻井作业的特点和难点进行了详细分析,从利用缅甸D区块高陡构造的自然造斜规律优化调整井位及井眼轨迹、优化钻具组合、钻头选型方面给出了可行的技术方案,并提出了解决软泥岩泥包牙轮钻头及解决井壁稳定的技术措施。这些技术在Patolon-1井、Yagyi-1井、Patolon-2井和Yagyi-1X井进行了应用,取得了很好的效果,机械钻速明显提高,逐渐形成了适合缅甸D区块复杂地质条件的优快钻井技术,较好地解决了缅甸D区块高陡构造井斜控制困难、井壁稳定性差、机械钻速慢的问题。      

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川东高陡构造上部地层倾角大,在钻井中极易发生井斜、井塌、井漏 、卡钻等复杂情况,且目的层靶区要求严格。如何有效地控制井斜、保证井身质量,提高机械钻速、降低钻井成本,是高陡构造上钻井的一大难题。文章通过分析上部大倾角地层复杂的地质特点,提出了使用一新工具、新工艺、新技术、以达到井身质量的有效控制和较大幅度地提高上部大倾角地层钻井速度的目的。     

PDC钻头在普光10井空气钻井中的应用

长期以来人们一直认为,在气体钻井中PDC钻头机械钻速没有牙轮钻头高,而且气体散热能力差,易损坏PDC钻头的复合片而使钻头早期失效,因此,在气体钻井中绝大多数使用牙轮钻头。在普光10井空气钻井中应用PDC钻头,主要目的是验证PDC钻头的适应性,并探索在高陡构造、岩石可钻性差的地层控制井斜和提高钻井效率的方法。在该井空气钻井施工中,利用PDC钻头加较低的钻压便可获得较高机械钻速,配套应用塔式防斜钻具,达到了有效控制井斜和提高钻井效率的目的,最大井斜2.59°,比邻井空气钻井井斜小13.6%~75.4%,PDC钻头钻进进尺1517.08m,机械钻速8.63m/h,比邻井普光101井机械钻速高67.1%。通过分析认为,气体的散热效果并不是影响PDC钻头寿命的根本原因,而只影响井眼环空的畅通和单位时间通过钻头的气量;PDC钻头+塔式钻具可有效地控制井斜,提高钻井效率。     

徐深气田深层气体钻井设计及对策

大庆油田徐深气田深层温度高，岩石可钻性极值高，常规钻井机械钻速低。从2005年开始进行了空气钻井科研攻关和现场试验研究，主要目的是利用气体钻井技术来探索提高泉头组以下地层的机械钻速。针对气体钻井过程中地层出水、出气、井斜、井壁剥落掉块和井壁坍塌等问题，提出在实施钻井前，进行邻井资料调研，确定技术套管封固井段，避免钻遇水层，在实钻过程中利用湿度监测来提高地层出水的综合判断能力；对于气体钻井井斜问题，可以通过优化钻具组合和钻井参数，降低钻压，控制机械钻速，加强实钻监测井斜来预防和控制。     

气体钻井井斜的原因及防斜技术

在归纳气体钻井井斜规律的基础上,对比分析了气体钻井与钻井液钻井两种情况下,地层各向异性、地层倾角、井眼几何参数及钻井参数等因素对井斜的影响。结果表明：气体钻井与钻井液钻井相比,地层各向异性显著增加是气体钻井容易井斜,且井斜后较难控制的根本原因;在中、大钻压下,井径扩大是气体钻井容易井斜的重要原因;而地层倾角、钻压、钻头切削各向异性和钻具组合对气体钻井井斜的影响与钻井液钻井相似。建议在现场推广应用空气锤、钟摆钻具组合和空气螺杆钻具组合三项气体钻井防斜技术来防止气体钻井井斜。     

VTK垂直钻井系统在龙深1井钻井中的应用

龙深1在钻遇推覆体地层时，地层倾角变化大，自然造斜能力强，采用塔式钻具、钟摆钻具、大尺寸PDC钻头等多种防斜技术，其结果是井斜控制十分困难、钻井速度极慢；利用弯螺杆＋转盘钻井复合技术，虽然钻井速度有一定的提高，但仍不能达到提速的目的。为提高机械钻速，引进贝克休斯的VTK垂直钻井技术，它是由AUTOTRAK（闭环旋转导向系统）、高性能X-TREME马达、可靠的MWD三种技术开发出来的一种闭环自动垂直钻井技术，能够根据井眼的偏斜，经井下微处理器分析判断，使导向稳定地靠近井眼高边方向导向肋板伸出顶向上井壁，这样使钻头产生合理的降斜力，从而使井眼回到垂直轨道上来。现场应用表明：该技术较好地解决了钻井提速工作中井斜与钻压之间的矛盾，使钻井效率明显提高；为充分发挥该技术的作用，需要选择合适的钻头类型和合理的钻井液性能