影响井眼轨迹的诸种因素

影响井眼轨迹的主要因素,可以概括为钻具下部组合、钻井操作参数、已钻井眼几何及待钻地层特性等几类。本文以钻具下部组合权余法分析及钻头与地层相互作用研究为基础,分别讨论了这些因素对井眼轨迹的影响规律,给出了一些重要结论,可供钻井技术人员参考。     

深井井壁稳定技术研究进展与发展趋势

正确认识和有效评价地下复杂的围岩环境，深入探索井壁稳定机理，建立预测理论和控制模型，有效控制钻井过程中的井壁失稳问题，是实现优质、安全、高效和低成本钻井的关键。介绍了敏感性页岩地层、裂缝性地层、流变地层和各向异性地层的失稳机理，分析了构造地应力、井眼轨迹、钻井液造壁性、地层强度、垮塌的几何形态及钻柱振动对地层失稳的影响，总结了地层失稳的研究方法。提出了在完善钻前预测的理论基础上，对当前钻头处地层的井壁稳定性进行实时评价，及对钻头下地层的井壁稳定性进行预测，是当前钻井急需解决的理论和工程难题。     

影响含天然气水合物地层井壁稳定的关键因素分析

由于钻井环境恶劣,加之天然气水合物的存在和分解,井壁失稳是含天然气水合物地层钻井时面临的主要难题之一.而影响井壁稳定的关键因素主要有含水合物地层的岩石物理和力学性质、水合物在喾地层中的分解规律特性、钻井液的性能及其与水合物地层间的相互作用.天然气水合特分解是其中的核心因素,据此提出了防止井壁失稳的一些措施,同时认为利用试验和数值模拟对这些因素进行研究,并构建合适的井壁稳定分析数值模型和研制优质的低湿防塌钻井夜体系,将是解决含天然气水合物的地层钻井井壁换稳的有效途径.     

钻井地质环境—构造特征模拟及其应用

本文根据广义线性统计模型的理论,开发利用钻井数据库中已钻井获得的地层分层资料来模拟地层的构造特征,并导出了地层产状要素和地层与井眼轴线相交的几何位置计算公式,将钻井—计算机—地质相结合,扩充了井史数据库应用的领域,能够方便地生成钻井所需的部分地质环境,可用于指导定向井设计与施工,为定量分析地层产状、井眼几何因素对定向井实钻轨迹的影响规律提供必要的数据。用该方法对四川地区4个断块构造进行了模拟分析,且计算了部分井位的地层产状要素,并与美国斯伦贝谢公司来四川进行的地层倾角测井解释成果相比较,结果基本吻合。模拟结果已用于指导定向井的设计和施工。     

柴达木盆地第四系不成岩地层水平井钻井液技术

青海油田柴达木盆地涩北气田为第四系不成岩地层大型生物气田。该地层胶结疏松、成岩性差，地层岩性软，泥质含量高，易吸水膨胀，分散性强，严重影响井壁的稳定。钻井过程中易发生缩径、井漏及钻头泥包等复杂问题，且水平井段极易出现井壁坍塌、卡钻，起下钻抽吸等复杂情况。针对该地区地层特点，研究出了聚合物甲酸盐超低渗透钻井液。该体系主要利用聚合物的强包被性、甲酸盐的强抑制性稳定井壁，利用JYw一1在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵膜实现近零滤失钻井，达到安全钻井、防漏、堵漏和保护储气层的目的。现场应用结果表明，聚合物甲酸盐超低渗透钻井液具有强抑制性和封堵性能，较低固相含量和剪切稀释能力，提高了第四系不成岩地层钻井的速度，完全满足了水平井顺利钻井的要求；该体系能很好地提高井壁稳定性和岩心的渗透率恢复值，有利于保护储气层。     

利用易斜地层井眼轨迹漂移规律防止井斜

克拉玛依油田七区、八区、５３０井区，由于处于克乌大断裂带上，存在地层倾角大、岩性破碎、地层可钻性不均、地层各向异性复杂、造斜偏向力和各向异性塑性量大等诸多因素，造成钻井周期长、成本高，严重影响了钻井施工的进度。针对上述不可克服的客观原因，我们认真分析了几年来在上述区块所钻井的井斜数据和所积累的经验，有目的的探索了地层造斜的机理，定量地总结了各区块的各向异性、偏斜力大小，并定性分析了各区块的造斜机理     

非水化地层微量出水后气体钻井最小注气量理论研究

气体钻井过程中,当钻遇水层时,地层出水容易造成岩屑聚并,影响井眼净化效果,严重时会导致施工无法正常进行,因此地层出水是限制气体钻井应用范围的最大障碍之一。当地层微量出水时,可采用增大气体注入量的方法继续钻进,而计算增加多少气体注入量是关键。前人只研究了地层大量出水条件下,地层出水量与注气量的关系。为此,在前人研究的基础上,对气体钻井过程中地层微量出水时的携岩基本规律和有关理论进行了研究,并对气体钻井过程中最小气体注入量模型进行了分析和修正,从而推导出了确定地层微量出水时气体钻井所需最小注气量的计算公式,以方便现场计算地层微量出水时所需的最小注气量,指导气体钻井安全顺利进行,以达到提高钻井速度、节约钻井成本的目的。      

椭圆形井眼及其稳定性的研究

在圆形井眼周围岩石应力分布及井壁岩石变形的计算中,得到了椭圆形井眼的曲线方程。从理论上解释了椭圆形井眼的成因。提出了用椭圆形井眼长短轴半径和地层的力学参数来计算地层应力的新方法;进而通过对椭圆形井眼周围岩石应力分布的分析,对不同岩性的地层确定了不同的井眼稳定性条件。(?)此基础上,提出了在保持井壁稳定的条件下实行近平衡钻井的原则以及为此所需的泥浆密度使用范围。这对于保护油气层、降低钻井成本及提高钻井质量都具有指导意义。     

鄯勒油田安全快速钻进技术探讨

针对鄯勒构造上部地层含砾石多、胶结疏松 ,下部地层含有大段煤层 ,易发生坍塌卡钻事故的特点 ,提出了一套适应于该区域的配套优快钻井技术。在勒 10井的应用表明 ,该优快钻井技术 ,特别是煤层钻井技术的应用 ,极大地减少了塌卡事故 ,加快了钻井速度 ,大大缩短了钻井周期     

水敏性泥页岩地层临界坍塌时间的确定方法

钻井过程中,井眼的形成打破了地层原来的力学和化学平衡,水敏性泥页岩地层不同程度的水化膨胀改变了井周围岩应力,同时也改变了地层的材料特性.这些改变具有时空分布的特点,给井壁地层失稳预测带来了盲目性.从泥页岩的本构关系出发,结合地层的水化特性,预测了不同钻井液密度和滤失条件下地层的临界坍塌时间,结果对实际钻井有指导意义.