YTJ型液力推进器在塔河油田应用及分析

塔河油田主要勘探区块的成藏复杂、储层埋藏深,下部地层多为泥岩、砂岩互层,易井斜,可钻性差。为提高井眼质量,保护钻头及钻柱,降低井下事故发生率,TK915-4井在钻进施工过程中采用带有YTJ型液力推进器的"复合"钟摆钻具组合。2种型号YTJ型液力推进器在TK915-4井3次入井使用,通过现场使用数据、甲方数据以及大量邻井数据,分析了YTJ型液力推进器的使用效果。结果表明:YTJ型液力推进器可在防斜的同时,防止跳钻的发生,有效提高机械钻速,保护钻具,降低井下事故几率,减少非生产用时,从而提高经济效益。     

YTJ型液力推进器在塔河油田的应用

塔河油田深部软硬地层交互,硬质夹层较多,地层抗压强度较高,制约了塔河油田的钻井提速。为此,引进了YTJ型液力推进器。介绍了YTJ型液力推进器的结构、工作原理、技术特点和主要参数。该推进器采用液力加压的方式,实现了给钻头准确加压及均匀送钻功能。塔河油田S1155井和TK915-4井的现场应用结果表明,YTJ型液力推进器减震效果显著,解决了钻遇砾石层跳钻的难题,机械钻速较邻井对应井段提高5.4%~292.2%,井斜控制在1°以内,提速效果明显,大幅提高了钻井效率,同时保证了井身质量。     

带井下液力推进器的钻具组合振动分析

建立了带井下液力推进器钻具组合的数学模型,并进行了振动分析和模型求解。给出了确定井下液力推进器以下钻具临界长度的两种方法。根据数学模型并针对现场实际情况而设计的带井下液力推进器的钻具组合能将钻柱振动分隔成两部分,一方面减轻液力推进器以上钻柱的振动,又充分利用液力推进器以下的钻具振动对钻头施加一冲击能量,使钻头平均机械钻速提高４１３％;另一方面,跳钻得到一定控制,钻头牙爪和牙齿磨损减轻,钻头平均使用寿命提高１２１％,平均机械进尺提高５５４７％,没有断齿现象。     

偏轴钻具组合在玉门油田的应用

玉门油田青西区块地质情况复杂、地层倾角大、容易发生井斜，长期以来一直是提高钻井速度的一个瓶颈。为攻克这一难题，有效控制井斜和提高机械钻速，在青西油田试验应用偏轴钻具组合。试验过程中，通过在不同地层、不同井眼尺寸条件下应用不同的偏轴钻具组合方式，研究偏轴钻具的防斜能力。大现场应用表明，偏轴钻具能有效控制井斜、提高机械钻速，适合在容易发生井斜的地区使用。     

井下液力推进器在大斜度定向井中的应用

在大斜度定向井钻井过程中,摩擦阻力是影响有效钻压的主要因素。井下液力推进器的应用在一定程度上解决了钻压的施加问题,有利于提高钻进速度。这种推进器以钻井液为动力源,借助钻头喷嘴压降产生的轴向载荷,使轴向力直接作用于钻头产生钻压,弥补有效钻压不足,保证钻头平稳钻进,提高机械钻速。１９９５～１９９８年井下液力推进器在大港油田等地区不同区块２０余口井上施工的实践证明,使用这种推进器不但可以提高机械钻速,而且减轻了钻头和钻杆的振动,进而延长了钻头寿命。但在井型的适应范围和小曲率造斜井的施工等方面,推进器的使用还存在一定的局限性,有待进一步完善和发展。     

普光3井防斜打直技术

普光3井上部地层属于高陡构造,地层倾角大,极易发生井斜,地层可钻性差,憋跳钻严重,防斜打直是上部地层施工的难点。该井在施工过程中应用了钟摆钻具组合、大尺寸钻铤组成的塔式钻具组合和螺杆钻具组合。应用效果表明,钟摆钻具组合在表层钻进时,防斜打直要求钻压很小,因此制约了钻井速度;大尺寸钻铤塔式钻具组合防斜效果较好,匹配合适的钻井参数并优选钻头,则能有效提高钻井速度;螺杆扭方位钻具组合是一种较积极的防斜打直措施,有必要进一步探索。     

液力推力器防斜打快应用研究

青海油田柴达木盆地的尕斯库勒地区属于山前高陡构造易斜地层,长期以来在钻进上部地层时,由于地层自然造斜效应的影响,井斜问题十分严重。在该区块试验中,带液力推力器的井下钻具组合在明显提高机械钻速的同时,使井斜也得到一定程度的控制。而且,钻头在破岩过程中减振效果明显,保护了钻具,延长了钻头使用寿命,缩短了钻井周期,为该区块钻井防斜打快技术的发展提供了新的思路。     

单弯双稳钻具旋转钻进防斜打直效果分析

与传统的钟摆钻具组合和满眼钻具组合相比,弯螺杆钻具组合复合钻进防斜打直技术具有优越性.针对常用的单弯双稳导向钻具组合,考虑弯螺杆钻具公转产生的离心力影响,应用纵横弯曲连续梁方法和达朗伯原理,建立了单弯双稳钻具复合钻进条件下防斜打直效果分析模型.以提高(Φ)215.9 mm直井段防斜打直效率为目标,模拟分析了钻具结构和钻进参数以及井眼参数对钻头侧向力和井斜趋势角的影响规律,推荐了钻具结构优化和钻井参数优选方案.     

普光1井防斜打直技术

普光1井直井段钻遇的沙溪庙组地层砂泥岩互层多、地层倾角大、地层各向异性突出，极易发生井斜，为此，在钻进过程中应用塔式钟摆、柔性钟摆、偏轴钻具和动力钻具组合进行防斜打直，使该井直井段井斜得到有效控制，为后续钻进作业奠定了良好的基础，也对该地区钻井施工中井斜的控制有一定的参考价值。     

液力扭转冲击器配合液力加压器的钻井提速技术研究与现场试验

在应用PDC钻头钻进硬地层时易出现钻具粘滑振动、跳钻、钻具突然回转等问题,导致钻头崩齿、钻具扭转变形,从而影响钻井效率和钻头、钻具的使用寿命。为此,研制了液力扭转冲击器和液力加压器并组合应用,形成了液力扭转冲击器配合液力加压器的钻井提速技术。室内性能试验结果表明,液力扭转冲击器能够产生高频冲击扭矩,且随着排量的增加,冲击扭矩、冲击频率和节流压力均会增加;液力加压器可以降低钻头的剧烈振动,从而达到提高钻速、保护钻头的目的。该技术在3口井进行了现场试验,与邻井相比,机械钻速分别提高了50%,33%和68%,且单只钻头进尺显著增加。研究表明,液力扭转冲击器配合液力加压器的钻井提速技术,可以大幅度提高机械钻速,并解决定向钻井中存在的托压问题,为实现油气藏高效开发提供了一种新技术。      

扭力冲击发生器在塔河油田的应用

采用PDC＋螺杆钻井工艺钻遇非均质地层时,由于黏滑作用及较高的钻头转速,PDC复合片易损坏,制约了塔河油田的钻井提速。因此,塔河油田引进了扭力冲击发生器,配合PDC钻头来提高机械钻速。文中介绍了扭力冲击发生器的结构、工作原理、技术参数、技术要点及优点,以及该工具在塔河油田TP234X和TH12153两口井的应用情况。现场试验结果表明,使用扭力冲击发生器可确保PDC钻头工作平稳,提速效果明显,大幅提高了钻井效率,同时保证了井身质量。     

塔河油田沙3区块水平井钻井技术

通过对塔河油田沙3区块已完成的5口水平井的总结分析,认为该区块水平井钻井过程中存在地层可钻性差、地温梯度高、造斜点浅、PDC钻头复合钻进时增斜规律性不强等技术难题,从井身结构优化、钻井液优选、应用"PDC钻头 螺杆"钻进等方面介绍了5口水平井钻井所采取的主要技术措施,并给出了相应的钻具组合、钻井液维护处理及工程技术措施,指出应加强钻具造斜性能的统计分析及PDC钻头的应用,进一步优化井身剖面,优化技术措施,以提高机械钻速,缩短钻井周期,从而提高该区块水平井钻井的综合经济效益。     

Application of Hydraulic Centralizer in Block Fan 116, Shengli Oilfield

Wellblock Fan 116 is located in northern Boxing sub- sag of Dongying Sag, Jiyang Depression. The structural feature of sandbody in the second sand group of the middle part of the third member of Shahejie Formation is a graben structure held by two nearly east-west faults. In the middle of the wellblock is a platform; the strata gradually decrease from east to west and elevate from south to north, of which the high is close to the two east- west faults. The stratigraphic dip here is between 1°and 6° except the platform in the middle. The strata in the east are gentler, and the strata in the west and close to the south-north faults are steeper. Two nearly east-west faults developed within the wellblock, between which the distance is 10-30m. They function as barrier for reservoir formation.     

聚合物(聚磺)钻井液在塔河油田的应用

塔河油田是中国近年发展最快的油田，油气显示主要在三叠系、石炭系和奥陶系，埋深在4200－6500m，其中主力油层奥陶系一般埋深在5550m左右。存在的主要问题是：表层易垮塌；二开井段泥岩易吸水膨胀、地层微裂缝发育、渗漏严重，易在井壁形成较厚的滤饼，地层可钻性好，进尺快，维护处理频繁，在钻进中加足降失水剂、包被抑制剂和单向压力封闭剂，坚持短程起下钻间隔时间不超过24h；三开井段主要是石炭系防塌和防盐水侵，在钻进中除加足降失水剂、防塌剂外，还应控制泵排量等综合措施。四开钻遇主力油层，地层稳定，岩性为碳酸盐岩，压力低，油层易漏易喷。     

塔河油田盐下区块盐膏层钻井液技术

塔河油田第三系地层存在大段的膏盐层,并夹杂盐岩层、膏泥岩和"软泥岩",属于典型的复合盐岩层.钻盐膏层时井下事故频繁,特别是当钻开井眼后,盐膏层蠕动,常造成井眼失稳、卡钻、固井后挤毁套管等事故,钻井完井复杂情况和井下事故形态可概括为"溶、缩、塌、胀、漏、卡、喷、损"8个字,给钻井带来重大经济损失.通过研究与现场实践,形成了先期承压堵漏技术和聚磺硅酸盐欠饱和盐水钻井液体系等一套完整的钻盐膏层的钻井液工艺技术措施.现场应用表明,该套技术措施能够顺利钻穿埋藏深的盐膏层,方案合理、技术措施得当,解决了盐膏层的蠕变;合理控制Cl-含量,加上先期承压堵漏工艺技术的实施,钻井液密度可逐渐降低至1.65～1.68 g/cm3,改变了过去专封专打盐膏层必须下套管的做法,实现长裸眼井身结构,解决了钻盐下区块目的层的难题,满足了钻井施工及地质的要求,节约了钻井时间,降低了钻井成本.     

塔河油田桥古区块防气窜固井技术

桥古区块卡普沙良群、库姆格列木群地层稳定性差,易发生井壁垮塌掉块、缩径、卡钻等井下复杂情况,尾管封固段气层活跃,防气窜难度大。分析总结前期固井情况,考虑地层岩性特征,优选出微膨胀防气窜盐水水泥浆体系,具有API失水小于50 mL、SPN值小于3、24 h水泥石强度大于14 MPa的特点;结合应用新型分段气窜预测模型,考虑领、尾浆胶凝失重、水泥浆失水、井口加压等因素对气层压稳的影响,较真实地预测气层压稳状况,并对固井施工工艺和参数进行了优化和改进。现场应用2口井均取得了良好效果,封固段综合评定优质,满足了桥古区块固井作业要求。     

塔河油田优快钻井技术实践与认识

塔河油田上部地层疏松、可钻性好,钻井过程中易出现缩径阻卡现象;下部地层易剥落掉块、坍塌严重,易出现井下复杂情况或事故,且存在垂直裂缝或溶洞,易发生钻井液漏失。为此,塔河油田开展了优快钻井配套技术研究与应用,包括井身结构优化设计、钻头选型、井下动力钻具配合高效钻头快速钻进、防斜打快以及优质钻井液体系5项技术,使塔河油田钻井效率得到了极大提高——在保证成井率的前提下,平均机械钻速提高40%以上,平均钻井周期缩短30%以上,三叠系、石炭系地层井径扩大率控制在10%以内,单井套管节约150 t以上,单井钻井成本节约200万元以上,取得了显著的经济效益。     

塔河油田4区奥陶系油藏缝洞单元的划分

缝洞单元目前广泛应用于潜山油蒇连通状况研究,对于即将实施注水开发的潜山油藏来说,缝洞单元的划分尤为重要,其目的就是认清井闻的储层连通关系,保证注水开发效果.应用塔河油田4区的动态资料、静态资料,从流体性质、压力系统特征和井间储层连通关系,对近60口井进行了缝洞单元的划分.全区共划分了31个缝洞单元,并根据缝洞单元的连通范围及天然能量大小,将其划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3类,其中Ⅰ类1个,Ⅱ类7个,Ⅲ类23个,并在该划分结果基础上,实施注水开发,取得了较好的开发效果,验证了划分结果的正确性.