欠平衡钻井技术促进水平井钻井取得成功

文中介绍了在水平井中应用欠平衡钻井技术的优势与不足,分析了适用于欠平衡钻井的各种钻井液,介绍了泥浆帽钻井,不压井起下作业和欠平衡钻井潜在的风险指出水平井钻井和欠平衡钻井是两项相互促进的技术。     

钻井前沿技术新进展

最近几年，国内外外钻井技术取得了长足进步，以欠平衡钻井、大位移钻井、多分支钻井、连续油管钻井等核心钻井技术不断发展完善；以地质导向钻井技术、自动化钻井技术等为前沿的钻井技术，取得了重大突破和实质性成果，带动了成熟钻井技术推广应用，提高了钻井能力和效率，降低了钻井成本。本回顾了最近几年，陆上钻井、海洋钻井取得的主要进展，专项讨论与分析了几项有代表性的技术，展示了钻井技术的发展与油气田勘探开发的重要意义。     

钻井新技术在川西中深层的应用

川西中深层作为西南油气分公司的主力生产层,完钻井深普遍小于3000m。在以往钻井过程中,主要采用转盘过平衡钻进,存在机械钻速慢、钻井效率低、储层保护单一等问题。近年来,通过应用复合钻井、控压钻井、水平井钻井等新技术和采用防漏堵漏新工艺以及在上部地层推广应用无粘土相、低固相钻井液体系,大幅提高了钻井效率,保护了储层,同时,在中深层最大限度地缩短了深井钻井周期。这些钻井新技术值得进一步推广应用,对其它地区的钻井同样具有较高借鉴意义。     

全尺寸深井钻井模拟装置对钻井技术发展的影响

缩短钻井周期是降低深井钻井成本和钻井风险的关键,这需要钻井新技术、新工艺、新材料、新工具的研究与应用,这必然要很大程度上依赖于大量的室内试验。斯伦贝谢Terra Tek钻完井实验室有全球最先进的全尺寸钻井模拟试验装置,在30多年间做了大量的模拟试验,试验结果对钻井技术发展、钻头设计、钻井液体系优选及性能优化起到了积极的促进作用。在介绍Terra Tek全尺寸钻井模拟试验装置的组成及主要功能的基础上,分析了该实验室在美国岩石力学协会钻井论坛、冲击钻井及深井钻井模拟试验中取得的主要成果,并介绍了该实验室在页岩气地层特点、开发技术和井眼稳定等方面取得的研究进展。      

套管钻井在得克萨斯南部成功实施

介绍了套管钻井工艺和设备 ,讨论了在得克萨斯南部Lobo油田采用套管钻井技术实施开发井的情况。采用套管钻井减少了起下钻、井眼养护、下套管等非钻进时间。套管钻井还解决了一直困扰Lobo油田常规钻井的卡钻、井漏等难题。资料分析表明 ,与常规钻井相比套管钻井能够节约 8%～ 33%的钻井时间 ,为提高钻井效率、降低钻井成本开辟了一条全新的途径     

国外欠平衡连续油管钻井技术

９０年代以来,欠平衡钻井受到人们高度重视,欠平衡钻井技术迅速发展,钻井数逐年地加,从而也促进了连续油管在欠平衡钻井中的应用。欠平衡连续油管钻井,可减少钻井过程中对地层和产层的损害,可提高机械钻速,安全介绍了国外欠平衡连续油管钻井概况,着重介绍了欠２压力条件下采用连续油管钻井的特点,钻井所需的地面设备及底部钻具组合,并介绍欠平衡连续油管钻井成功的实例。     

塔河油田开发井优快钻井技术

塔河油田是中石化西北分公司产量贡献的主力产区，随着塔河油田开发的深入，为进一步提高开发效益，对提高钻井效率、控制钻井周期提出了更高的要求。直井开发采用常规转盘钻井方式，靶区控制与提高钻井效率间很难兼顾。论述了针对塔河油田钻井现状以及影响塔河油田钻井效益的主要因素，形成塔河油田优快钻井工艺技术的思路和工艺方法。     

利用新工艺提高海洋钻井效率——以赵东平台为例

海洋油气开发中,钻井费用高,利用新的钻井工艺,不仅可以节省钻井时间,而且可以节约大量费用。结合赵东平台钻井施工中的经验,提出一整套利用新工艺,提高钻井效率的海洋钻井方案。在赵东平台钻井施工中运用该方案,大大提高了钻井效率,取得了很好的经济效益。     

海洋深水钻井关键技术及设备

随着世界海洋油气资源勘探开发水深的不断增加,海况环境变得更加复杂,钻井难度越来越大,对钻井工程提出了更高的要求。针对深水钻井面临的难点,对喷射下导管技术、动态压井技术、双梯度钻井技术以及微流量控制钻井技术等深水钻井技术进行了阐述,分析了各自特点和适用性,为国内海洋钻井设计和施工进一步走向深水提供指导。     

套管钻井工艺技术

套管钻井作为一种十分新颖并富有创造性的新技术,已经引起国际上各大石油公司的重视。套管钻井工艺技术改变了常规钻井的做法,具有常规钻井所无法比拟的优点,专家预计此项技术具有良好的发展前景。     

提高小井眼钻井速度研究

小井眼与常规井眼的钻井工艺有较大差异,提高小井眼钻井速度有很大的实际意义。通过对小尺寸动力钻具局限性的研究,对小井眼钻具组合进行了优选,并且考虑小井眼的工作特点,为了使小井眼钻井钻头在井底达到最佳工作状态,通过理论计算,确定最优钻井参数,以达到机械钻速最佳。     

隔水导管打桩新技术研究与应用

针对现有浮吊等大型海洋作业资源不能满足渤海地区钻井打桩作业需求的问题,研究了隔水导管打桩新技术.该项技术包括:采用“生活支持平台+模块钻机”作业模式进行隔水导管打桩作业;配合“边钻边完”钻井技术实现打桩作业优化设计;研制了特殊螺纹扣实现隔水导管安全、快速连接;打桩作业过程采用实时水下监控等措施保证打桩作业准确、高效.该项技术已在锦州25-1南油气田A平台获得了成功应用.     

水力脉冲空化射流技术在非常规钻井中的应用

部分非常规井由于地层古老,岩性致密,可钻性差,钻井周期长,钻井过程中遇到的复杂情况增多,机械钻速下降幅度明显增大,同时钻井成本也急剧增加。从非常规钻井施工实际不难发现,采用传统钻井工艺和方式不能解决钻井机械钻速低,钻井周期长等难题。目前,石油专家通过探索研究发现,在水力参数不变的条件下,利用脉冲射流和空化射流能够产生较大的冲击载荷,提高清岩和破岩效率,从而顺利解决了钻井机械钻速低,钻井周期长等难题。通过跟踪、对比分析水力空化射流钻井技术在非常规钻井中的应用情况,研究该技术提高机械钻速的可行性,探索提高水力脉冲空化射流工具结构、水力参数、钻具组合与地层适应性关系,对非常规钻井提速做好技术准备具有重要的现实意义。     

9000m交流变频钻机的研制

针对目前国外9000m钻机技术水平落后,不能实现自动化、智能化操作,无法满足现代超深井、复杂井以及欠平衡钻井等复杂工况要求的状况,研制了我国首台9000m交流变频钻机。该钻机采用全数字交流变频和直流控制技术相结合,钻机的传动、控制及井架、底座等关键技术和集成技术达到了国际陆地钻机领先水平。现场应用表明,该钻机的各项性能指标达到了设计要求和现代钻井工艺要求。     

胜利油田薄油层水平井钻井技术综述

薄油层水平井的目的层厚度一般只有1m左右,给钻井施工带来了相当大的难度。针对薄油层水平井的特点,从工程设计、施工工艺、测量技术等方面,结合胜利油田营31-平1井的施工情况,总结出了配套的钻井工艺技术,已推广应用30余口井,见到了良好的经济效益。该技术应用前景广阔,具有广泛的推广应用价值。     

新型钻井提速技术在南海东部古近系地层应用

针对南海东部海域恩平组、文昌组等深部古近系地层压实程度大、岩石抗压强度高,并且含硬夹层较多,地层可钻性差难题,为解决钻井作业过程中出现钻头吃入困难、机械钻速低、钻头磨损严重、起下钻频率高等一系列问题,提高对钻井效率和钻井成本控制。该文以南海东部某区块为例,通过总结以往常规钻头使用效果,并综合地层可钻性开展分析,优选出一套复合冲击器配合专用PDC钻头组合的新型钻井提速技术,并在深部古近系难钻地层进行现场应用和验证。结果表明,该钻井提速技术与邻井同垂深、同层位对比,机械钻速显著提高,钻井效率大幅提高。该钻井提速技术的成功应用可为后续类似难钻地层的提速提效提供技术参考。     

流花4-1油田深水表层套管喷射下入研究

流花4-1油田所处海域的水深较深,为了提高表层套管作业效率,保证深水表层套管井口的稳定性,需要采用喷射法技术下表层套管。喷射法下表层套管的关键技术是确定表层套管的下入深度和选择钻进过程中钻压和排量参数。从流花4-1油田海底土资料分析入手,建立了表层套管承载力剖面,根据表层套管尺寸和载荷分布情况确定了流花4-1油田表层套管合理入泥深度。在综合分析深水喷射法下表层套管工艺特点和施工管柱组合特性基础上,对表层套管施工过程中的钻压和排量参数进行了优化,给出了喷射法下表层套管现场施工的具体措施。表层套管下入深度计算方法能够为国内深水表层套管喷射下入施工提供很好的技术参考和指导。     

南海西部陵水区块超深水井喷射下导管技术

南海西部陵水区块平均水深1 710.00 m,区域海况恶劣,为了提高导管下入作业效率,保证水下井口的稳定性,采用喷射钻井技术下导管。对陵水区块海底浅层土壤进行取样分析,得到了导管承载力曲线;对导管载荷进行分析,确定了区域导管安全入泥深度;在综合分析喷射钻井技术与钻具组合特点的基础上,对钻头伸出量、钻头直径、钻压和水力参数进行了优选,确定了导管入泥深度。陵水区块5口井应用了喷射下导管技术,结果表明,井口稳定性均较好,导管下入过程顺利,没有出现导管下沉或倾斜的问题。陵水区块超深水井喷射下导管技术的成功应用,为以后类似超深水井的钻井作业提供了技术参考。      

利用水力脉冲空化射流复合钻井技术提高钻速

水力脉冲空化射流复合钻井技术是指在复合钻井过程中将水力脉冲空化射流发生器安装于钻头与螺杆钻具之间的一种新组合钻井方式,可以综合利用机械能量及水力能量来提高钻速。水力脉冲空化射流复合钻井的提速机理是:将常规复合钻井的高转速破岩与水力脉冲空化射流的有效清岩相结合,从而提高钻速。分析了在新疆英买、轮南区块4口井水力脉冲空化射流复合钻井的现场试验,结果表明水力脉冲空化射流复合钻井比常规复合钻井钻速平均提高12.67%,比常规钻具结构钻井钻速提高26.2%～55.36%,该技术具有较大的推广应用价值。     

空气钻井的技术难点剖析及发展前景展望

空气钻井作为一种新兴的钻井技术,具有钻速高、成本低、环保性好等优势,已在国内外展现出强劲的发展势头。目前,国内外对空气钻井技术的理论研究尚存在很大的局限性,广泛开展空气钻井技术的研究势在必行。在总结国内外现有空气钻井理论研究的基础上,着重分析了空气钻井理论模型的建立、温度场模型的建立、最小注气量的选取以及临界出水量的确定4方面的技术难点;并且从空气钻井理论模型的深入研究、实验手段和计算机科学的应用以及空气钻井配套技术的研究等方面展望了未来空气钻井技术的研究方向。