城2井基岩推覆体山前构造钻井技术探讨

属典型山前构造的城2井,在井深180.00~2219.40m钻遇基岩,基岩厚度达2039.40m,全井共断、刺钻具40次,钻穿基岩的厚度和刺、断钻具的次数和频率属国内油田罕见。该井施工难度大,主要表现在机械钻速缓慢、易出现钻铤粘扣、断钻具,地层倾角大井斜上升问题突出,井身轨迹控制困难。面对上述困难,通过优选钻头和钻具组合,同时强化操作,极大地遏止了断钻具事故发生率,为山前构造推覆体的钻井技术积累了一定的经验。     

山前构造带推覆体段岩石力学实验及钻头选型

在钻遇山前构造推覆体段以花岗岩为主的岩石时，极易发生钻具断损及钻头磨损加剧的情况。文章在通过岩石力学实验分析山前构造的地层岩性特征的基础上，论述了钻具断损与钻头选型的关系。并进行了两种牙轮钻头钻进的室内实验研究。实验结果表明，不同的钻头选型将直接影响钻柱振动的强弱，采用合适的钻头型号将减轻井下事故的产生。以城二井钻头使用效果为实例，建议钻头选型要尽量降低钻头对钻柱振动影响的要求，对焉耆盆地推覆体花岗岩进行钻头选型，在311 mm井段，根据岩石性质推荐的HJ637和减小钻头振动的要求，推荐使用HJT637G的钻头较合适。     

泌331井获高产油流

泌331井是河南油田部署在泌阳凹陷梨树凹断鼻构造低部位的一口评价井，完钻井深2750．00m，钻遇油气显示26层78．00m，在核3段发现新油层和油水同层8层31．40m。对核3段2410．40～2414．40m井段进行抽汲试油，获得日产63．2m^3的高产油流。     

“垂直钻井工具+等壁厚螺杆”提速钻具组合先导性试验

为有效解决库车山前井因高陡构造、高含砾石及地层各向异性导致的井斜控制难、钻头涡动及钻具黏滑问题,塔里木油田在克深A井盐上高含砾石地层康村组、吉迪克组应用了“垂直钻井工具+等壁厚螺杆”提速钻具组合。优选了适用于库车山前地区的输出功率高、性能稳定、处理复杂能力强的螺杆钻具,并通过钻柱力学及水力学优化设计解决了与垂直钻井工具的配套问题,实钻过程可用钻压高、扭矩平稳、机械钻速快,能够有效控制井斜并改善钻头涡动、钻具黏滑等非正常钻进状态,达到了解放钻压、保护钻头和提高破岩效率的目的,相比邻井同层位同井段机械钻速、单趟钻进尺分别有75%~262%、51%~134%的提高。验证了“垂直钻井工具+等壁厚螺杆”钻具组合在库车山前高陡含砾地层的提速应用可行性,可在库车山前井盐上地层规模推广使用。     

Z3井侧钻找老井眼钻井技术

Z3井是一口大斜度多目标定向井，该井在钻完井深3176m后起钻到2437m划眼时发生断钻具事故，在处理钻具事故时又将磨铣钻具扭断，造成下步施工无法继续进行，只有填井侧钻。介绍了Z3井侧钻找老眼的施工设计、井眼轨迹控制技术以及一些与之配套的措施。     

勒平1井钻井液工艺技术

勒平1井是吐哈油田鄯勒构造带一口水平井，该井所在区块属于山前构造带，是吐哈油田钻井最困难的区块之一，地层岩性复杂。在定向段J2x地层发育多套煤层。应用聚合物和乳化原油聚醚多元醇钻井液体系比较顺利穿过煤层钻至2907m，下入177．8mm的套管。水平段采用乳化原油无固相钻井液，有利地保护了油气层，顺利的钻完了进尺。该井的顺利完钻为该区块钻水平井提供了可借鉴的经验。     

新疆油田呼探1井随钻扩眼钻具组合优选与实践

准噶尔盆地南缘深探井属于山前构造,地层倾角大、油层埋深深,普遍采用五开非标井身结构设计.在四开井段的随钻扩眼施工时,需考虑钻具组合的防斜性能.采用纵横弯曲法对随钻扩眼钻具组合力学分析模型进行求解,以钻头侧向力和钻头转角为指标评价变井斜率大小.理论分析表明:双心钻头配合钟摆钻具组合能够在随钻扩眼中起到防斜打快效果,随着扶...     

空气钻井技术在青西油田的试验

吐哈钻井公司在玉门青西油田的窿15、Q2-33、Q2-17、窿14井的钻井施工中,先后在推覆体、第三系和白垩系地层进行了空气钻井试验,累计进尺为4365.30 m,平均机械钻速为6.25 m/h,较常规钻井都有了突破性提高,并录取了大量的现场试验数据和资料.空气钻井突出的问题是井斜增幅大(3°/87 m),井径扩大率大,达150%,井眼极不规则,井壁黏附砂子多,钻屑不能有效带出造成接单根、起下钻遇阻遇卡、划眼困难,由于频繁划眼和雾化液、泡沫对钻具的氧饱腐蚀导致钻具疲劳,强度降低,在处理复杂过程中引发断钻具事故,多次发生断钻具后摸不上鱼头填井侧钻.通过本次试验,对空气钻井有了更全面的认识,为下一步推广应用空气钻井积累了经验.     

Z3井侧钻找老井眼钻井技术

Z3井是一口大斜度多目标定向井 ,该井在钻完井深 3 176m后起钻到 2 43 7m划眼时发生断钻具事故 ,在处理钻具事故时又将磨铣钻具扭断 ,造成下步施工无法继续进行 ,只有填井侧钻。介绍了Z3井侧钻找老眼的施工设计、井眼轨迹控制技术以及一些与之配套的措施。     

四川盆地川东地区复杂地层大斜度超深定向钻井技术

大猫坪潜伏构造是四川盆地东部地区云安厂构造带断下盘的一个潜伏构造,具有埋藏深、纵向上多压力系统、储层横向变化大、高温、高含硫等特点。通过应用井眼轨迹优化、钻具组合优选、井眼清洁措施、工具面快速控制、侧钻及防碰技术,高效优质完成原井眼及两次侧钻井眼施工。该井第一次侧钻完钻井深达6 110 m,稳斜段1 425 m,完钻时闭合距达1 614.47 m,创该构造闭合距最长记录,第二次侧钻至5 769 m属该区域内首次完成大斜度三维定向井,形成了该区域大斜度超深定向钻井技术,为该项目地区实施"稀井高产、少井多产"的开发方案提供了可靠的技术支撑。     

CC1深探井打捞作业分析

ＣＣ１科学探索井最大钻深５２８５．８６ｍ，下钻划眼至井深５０５３．１６ｍ时发生钻具落井事故。用ＺＪ４５钻机一次性成功地打捞起长达５０４３．１６ｍ的多段落井钻具，属国内首次。文中较为详细地介绍了该井打捞作业难点、钻具事故处理程序、打捞工具，分析了钻具事故原因。这次事故的处理成功挽回了８７万元经济损失，为该井下步钻探提供了保证。     

河坝1井复杂地层钻井完井技术

河坝1井是川东北地区的一口重点区域探井，完钻井深6130．00m。该井地质情况非常复杂，上部陆相地层高陡构造倾角大，坍塌严重；下部海相地层含多套压力系统，且存在含硫化氢的超高压天然气层、盐水层、盐膏层以及易漏失地层等，在钻井施工中出现多次井壁严重垮塌、井漏、喷漏同存、气侵，甚至出现卡钻等井下复杂情况和事故。深部井段由于钻井液密度高．钻井周期长，不但给钻井液的维护和处理带来了极大的困难．而且造成钻具、套管磨损严重。河坝1井采取了优选钻具组合、钻井参数、钻井液体系以及水泥浆体系等技术措施，并采用了系列钻井新工艺、新技术．历时1241．96d．钻至设计井深，发现了两个高压气层及数个含气层。详细介绍了该井钻井作业中存在的技术难点及采取的技术措施。     

防斜打快技术在准噶尔盆地南缘地区的应用

准噶尔盆地南缘地区发育山前冲断带,属山前高陡构造.高陡构造在钻井过程中易造成井斜,钻井参数难以强化,影响整体机械钻速,因此开展该地区防斜打快技术的研究与应用具有重要意义.通过对南缘地区防斜打快技术的梳理,总结了该地区早期防斜打快技术使用的钟摆钻具组合和满眼钻具组合的特点及适用性,分析了当前南缘地区主要使用的三种防斜打快技术,即PDC钻头配合螺杆钻具、MWD加微弯螺杆复合钻进技术和PowerV垂钻系统.对南缘地区当前采取的三种防斜打快技术现场应用效果进行了分析研究,认为当前采用的防斜打快技术现场应用效果明显优于早期技术;当前三种防斜打快技术以PowerV垂钻系统防斜打快效果最好,其次为复合钻井技术,但是PowerV费用昂贵,技术受限;多种复合钻井技术研究和国产垂钻系统的试用推广是准噶尔盆地南缘地区防斜打快技术的发展方向.     

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川东高陡构造上部地层倾角较大 (最高达 85°) ,其大倾角地层铅垂厚度一般在 15 0 0～ 2 5 0 0m ,岩性以泥页岩为主 ,该段钻井井斜控制难度大、钻井速度低。针对这一钻井难点 ,开展了钟摆钻具、偏轴接头、钟摆钻具带偏轴接头等防斜钻具结构的研究试验和对比 ,钟摆钻具带偏轴接头钻具结构在井斜控制相当的条件下钻压较其它防斜钻具结构有较大提高。通过在天东 85等井试验钟摆钻具带偏轴接头钻具结构取得了显著的经济技术效益。     

塔深1井四开井斜控制技术

塔深1井设计井深8000m,四开用241．3mm钻头从5460钻进到6800m,所钻油藏岩性以泥微晶灰岩为主,岩性复杂,主要表现为地层裂隙发育、破碎,井漏失严重,给井斜控制带来了极大困难。为确保井身质量,将井斜控制在设计范围内,本开次采用了塔式钟摆钻具组合、刚柔钻具组合、欠尺寸单扶正器钟摆钻具组合、光钻铤大钻压打快钻井技术,最终优质地完成了本开次钻井任务。该开次的顺利完钻,为安全顺利地完井奠定了坚实的基础。该技术的成功应用也为其它超深井深部地层的井斜控制提供了经验。     

KZ型单动双管取心钻具的研制与应用

中国大陆科学钻探工程中心经论证与实钻试验，决定采用高速螺杆马达井底驱动液动锤提钻取心钻进方式完成5000m取心任务。为此专门研制了KZ型单动双管取心钻具，采用了轴承置钻具外总成、全泵量开式强制润滑与局部微循环清污的设计方式，具有结构简单、单动可靠、拆卸组装方便、回次进尺长、整机连续工作寿命长、成本低等优点。适用于完整的硬地层与坚硬的破碎地层。该钻具在科钻一井共取心钻进4633．77m，平均岩心收获率86．35％，机械钻速1．05m／h，在螺杆钻与液动锤的高频复合震动下整机平均寿命大于80h。详细介绍了该钻具研制的必要性、钻具的特有结构以及在科钻一井中的应用效果。     

大扭矩低速螺杆在马深1井二开Φ444.5mm大井眼中的应用

马深1井是勘探分公司部署在四川盆地川东北通南巴构造带马路背构造高部位上的一口重点直探井,该区块地质条件复杂,地层可钻性差,井漏频繁。该井二开中完井深4 295 m,段长3 334 m,为川东北地区第一口444.5 mm大井眼钻达4 000 m以上的井。该井段大井眼清砂困难、钻具扭矩大、机械钻速慢,成为影响提速提效的关键井段。文章通过对螺杆钻具的工作特性分析,优选大扭矩螺杆配合高效PDC钻头复合钻进,选择最佳的钻井参数模式,采用单弯螺杆配合MWD随钻测量仪器进行防斜打直和纠斜,在二开井段1 209~2 594.12 m进行了成功的应用,对解决深井大直径长井段的钻井问题具有一定的指导意义。     

桥古1井快速钻进PDC钻头优化设计与效果分析

为了提高桥古1井山前构造地层中的钻进速度,对拟用于该井的PDC钻头进行了优化设计。在详细分析该井的地层特点以及邻近区块相似层位井段钻头使用资料的基础上,提出了针对性的优化方案,采用了力平衡布齿设计、等切削轮廓、CFD优化水力结构等现代PDC钻头设计技术,对常规PDC钻头在山前构造中易磨损、易泥包、机械钻速慢等缺陷进行了设计改进。所设计的钻头在桥古1井共使用了2只,使用井段为2 075.12~4 959.00 m,总进尺2 883.88 m,纯钻时间519.2 h,平均钻速5.55 m/h,比设计预期的3.50 m/h提高了58.57%,比预计的工期缩短了30 d。桥古1井的钻井实践表明,提出的钻头选型和优化设计方案可行,同时为山前构造地层优快钻井积累了宝贵经验。      

坡2井下部硬地层井段快速钻井中靶工艺技术

坡2井地层压力系统复杂、产层埋藏深、H2S含量高，易发生井塌、缩径等复杂，是一口中靶难度大的定向井。该井充分利用下部井段雷口坡、嘉陵江地层的岩性特征，采用新工艺PDC钻头、高功率螺杆、优质钻井液，在不使用稳定器的情况下，用螺杆钻具和光钻铤钻具组合全力增斜钻进，无线随钻测斜仪跟踪增斜情况，安全、高效钻至井深4246m并中靶，下部井段平均机械钻速达到7．25m/h，缩短了钻井周期，降低了成本，钻获一口百万级大气井。     

侧钻找老眼施工技术

大斜度井张30因完钻后的两次断钻具事故，致使2437～24693m井段并排存在两条“落鱼”，造成事故无法继续处理。在油层已全部打开而“落鱼”以下井段又无法注水泥的情况下，该井通过实施侧钻找老眼技术成功地让侧钻新眼绕过“落鱼”并重新回归到老眼。