d_(cs)指数检测地层压力原理与实践

本文在d_c指数检测地层压力方法的基础上又考虑了钻头磨损、钻头类型及压差的影响。经现场实践检验结果同实际情况啮合。籍此法还可推算地层孔隙压力和区分砂泥岩。     

非平面齿PDC钻头研制与应用

长庆油田刘家沟组地层具有岩石致密、砂泥岩互换频繁、研磨性强、可钻性差、石英含量高的特点,常规PDC钻头在此类地层破岩效果不佳,钻头进尺和钻头寿命得不到有效保障。为此,公司自主设计并制造了一种新型PDC钻头——非平面齿PDC钻头,并开展了室内模拟实验和现场入井试验。通过现场应用表明,该新型钻头能突破均质性差和研磨性强地层PDC钻头的应用禁区,在机械钻速和钻头进尺方面,其使用性能能比肩国外优质钻头,具有较高的推广应用前景。     

高研磨性地层异形加长齿PDC钻头研发及应用

低渗气藏典型高研磨性地层具有埋藏深、岩石致密、砂泥岩互换频繁、研磨性强、可钻性差、石英含量高的特点,常规PDC钻头在此类地层破岩效果不佳,钻头进尺和钻头寿命得不到有效保障.为此,从钻头齿形设计、布齿结构、复合片加工、钻头制造、检测等一系列关键技术出发,设计并制造了一种新型PDC钻头——异形加长齿PDC钻头,并开展了室内模拟实验和现场入井试验.通过现场应用表明,该新型钻头能突破高研磨、强非均质性地层PDC钻头的应用禁区,在行程进尺和机械钻速方面,与国外优质钻头性能相当,实现了针对高研磨性地层PDC钻头的国产化研发,具有较高的推广应用前景.     

砂泥岩地层横波测井曲线预测方法研究

基于早期开发井普遍缺乏横波测井资料的现实,分别讨论了基于Greenberg-Castagna公式、近似Gas-smann方程和Xu-White模型等3种方法在砂泥岩地层预测横波测井曲线的基本思路,给出了相应的计算流程。以某油田开发井横波时差测井曲线预测为例,通过实测横波测井资料的对比,分析了3种方法在砂泥岩地层的应用效果。结果表明,Greenberg-Castagna公式法简单实用,经过流体校正后在砂泥岩地层的应用效果较好;近似Gassmann方程法和Xu-White模型法相对复杂,对输入参数进行优化将有助于提高横波速度预测的精度。     

地层剖面中砂泥岩石组合天然气综合扩散系数模拟及应用

在研究砂泥岩样品天然气扩散系数测试方法的基础上,建立了一套实测天然气扩散系数地层条件校正的方法。通过分析地层剖面中砂泥岩天然气扩散系数的影响因素,研究了地层剖面中砂泥岩天然气扩散系数的变化特征为随着埋深增加砂泥岩天然气扩散系数逐渐减小。根据砂泥岩天然气扩散系数随埋深变化关系及砂泥岩在其组合中的相对发育程度,提出了一种研究砂泥岩石组合天然气综合扩散系数的方法,并将其应用松辽盆地昌德气藏上覆地层天然气综合扩散系数的研究中,其结果符合实际地质条件,表明该方法用于研究砂泥岩石组合天然气综合扩散系数及其变化是可行的。     

砂泥岩地层古天然气扩散系数恢复方法及其应用

为了建立一套砂泥岩地层古天然气扩散系数的恢复方法,通过实验测试泥岩天然气扩散系数,并对其进行地层条件下的校正.由泥岩天然气扩散系数计算求取砂岩天然气扩散系数.利用地层中砂泥岩天然气扩散系数和砂泥岩在地层中的相对发育程度求取地层天然气扩散系数.在古埋深恢复的基础上,通过求取地层中砂泥岩的古孔隙度,对其砂泥岩古天然气扩散系数进行恢复,在此基础上利用地层中砂泥岩古天然气扩散系数和砂泥岩的相对发育程度,建立了地层古天然气扩散系数的恢复方法.将其应用于松辽盆地昌德气藏泉一、二段盖层古天然气扩散系数的恢复研究中,得到泉一、二段盖层古天然气扩散系数随地质时期演化逐渐减小的结果,符合压实成岩演化规律,表明该方法用于砂泥岩地层古天然气扩散系数恢复是可行的.     

伊朗雅达油田PDC钻头开发

针对伊朗雅达油田存在的上井困难、产品更新速度慢、产品针对性不强及井身结构不稳定等问题,在油田地层特点分析、邻井钻头分析和钻井工艺调研的基础上,开发了上部泥岩层段高速PDC钻头、下部致密灰岩层段高攻击性PDC钻头及Savark水平井钻头,并对开发的钻头进行了优化和应用。现场应用结果表明,在不同层段应用PDC钻头能大幅提高机械钻速和进尺,提高钻井效率,节约钻井成本,形成了碳酸盐岩地层新的钻头设计方法。     

堡古1井高温复杂地层PDC钻头的研究与应用

堡古1井为冀东油田第一口重点风险探井,位于河北省唐山市东南海域南堡油田4号岛上,设计井深5 396 m,为一口三段制四开定向井,设计井斜15 °,三开井段(φ)215.9mm钻头钻进井段3 550～4 918 m,地层为沙河街灰质泥岩、砾岩、玄武岩和砂泥岩互层段,岩性变化频繁,地层研磨性强,可钻性差,无邻井参考资料.为了提高该井段高温复杂地层条件下的钻井速度,经过对PDC钻头损坏机理研究,采用等切削和等磨损原则设计钻头,充分考虑高温复杂地层对复合片的冲击和研磨作用,及钻头工作的稳定性,分别从钻头冠部形状、切削齿尺寸、倾角、布齿密度、工作稳定性以及选齿等方面进行优化设计.通过在现场的实际使用,获得了良好的效果,对今后此类地层的钻头设计和选型具有较强的指导意义.     

用正演模型研究地震垂向分辨率

研究地震反射波垂向分辨率与地层结构及入射子波的频率关系和砂层组中砂岩百分比与地震反射波振幅、波阻抗之间的关系。制作了2 种地质模型: 一种是不同厚度的砂泥岩地层组合模型; 另一种是不同砂泥岩百分比的砂泥岩地层模型组合。研究表明, 地震反射波振幅、波阻抗与砂泥岩百分比具有线性正比关系。地震反射波垂向分辨率与入射到目的层的子波频率有关,与地层沉积韵律及结构有关。     

北部湾PDC钻头高效钻进及配套技术浅析

从北部湾地区PDC钻头高使用率的实际情况出发,结合该地区的地层特征及钻头使用情况,总结分析了PDC钻头在钻头选型、使用中异常工况的判断以及配套技术等方面应用的成功与不足,提出PDC钻头高效钻进还应在黑灰色碳质泥岩加强钻头选型,在浅部大倾角、塑性泥岩地层配合弯角马达钻进,目的层段根据裸眼段长度合理选择弯角马达或PowerDrive动力导向系统,以及加强PDC钻头异常工况的预防和处理等措施,从而真正发挥PDC钻头高效钻进作用,实现进一步降本增效的目标。     

焦石坝区块?311.2mm井眼定向段钻头优选与应用

针对焦石坝区块页岩气水平井?311.2 mm井眼定向段长、钻遇地层复杂、非均质性强,易导致钻头失效快、机械钻速低等问题,建立了基于地层可钻性和实钻效果评价的钻头选型方法。利用测井资料获取地层岩石力学参数,建立了岩石可钻性剖面,确定了合理的钻头类型;基于虚拟强度指数原理建立了综合考虑地层破岩效率和进尺的钻头性能评价指数,对完钻井钻头使用效果进行了定量评价。利用该方法分地层推荐了焦石坝?311.2 mm井眼定向段钻头选型方案,并在焦页49-1HF等5口井进行了应用,平均机械钻速同比提高了207%,单只钻头平均进尺提高了139.2 m。应用效果表明,基于地层可钻性和实钻效果的钻头选型方法能够定性地优选钻头类型、定量地评价钻头性能,有效提高了钻头与地层的匹配性。     

X射线荧光录井砂泥岩地层识别方法

PDC钻头快速钻井条件下,井底返出的岩屑细碎且混杂,常规岩倩录井难以有效识别地层岩性。针对该问题,依据岩石地球化学理论的岩石矿物元素组成及其含量,以X射线荧光录井测得的岩石矿物元素及其含量数据为基础,分别定义了反映砂岩砂质含量的Si／（Al＋Fe＋Si＋Ca）和泥岩泥质含量的（Al＋Fe）/（Al＋Fe＋Si＋Ca）特征参数并分析了其意义,据此建立了两曲线交会图板。应用过程中,分别结合砂岩地层“一高三低”和泥岩地层“三高一低”的测井曲线辅助特征,可实现砂泥岩地层的识别。实例分析表明．利用该方法不但可以有效识别砂泥岩地层,而且通过不同砂岩或泥岩井段的对比可以反映岩性的相对纯度。     

基于灰色关联分析的川西深井钻头选型测井研究

测井资料在油气钻井工程中的应用正日益拓宽。川西地区砂泥岩互层发育,石英砂岩地层岩性致密,局部含砾岩层,岩性在纵横向上差异较大。同一构造相同地层的不同井机械钻速明显不同,特别是须家河和小塘子组地层,石英含量高、岩石硬度大、研磨性强,导致川西深层气藏的钻探成本较高。本文从测井资料中提取地层抗钻参数,采用灰色关联分析方法,结合实钻资料,优选适合川西深井砂泥岩地层的钻头类型。应用表明,该法计算简单,实用性强,有助于井场提高机械钻速。     

复杂地层地层孔隙压力求取新技术

在分析异常高压形成机理及国外地层压力求取方法研究进展的基础上，介绍了适于泥岩欠压实成因及适于砂泥岩地层不同成因的地层孔隙压力求取新方法，其理论基础是有效应力定理，通过建立声波速度和垂直有效应力等因素的关系模型，利用测井等资料求取地层的垂直有效应力，从而求取地层孔隙压力。其中，利用适于砂泥岩地层不同成因的孔隙压力求取方法，可以获得真正连续的孔隙压力剖面。根据国内外地层压力计算最新方法，编制了地层压力分析应用软件，多年来在国内多个油田的应用表明，该软件具有先进性和很好的实用性。     

盐间砂岩油藏地质建模——以王场油田为例

盐间砂岩油藏储集层为砂体规模小、几何形态与叠置关系复杂、连续性差的透镜状砂体,另外盐-砂的组合关系使得砂泥岩地层与盐岩层在空间上形成错综复杂的"指状交叉带",加强了储层建模对储层内部结构描述的难度。以王场油田北区为例,采用多种技术方法、多种学科知识相结合,综合应用地质、测井、地震、试井、取心及动态等资料,针对盐间砂岩油藏储层地质建模的难点,从构造模型、地层模型、单砂体单元结构模型、属性模型等方面,系统地介绍盐间砂岩油藏建模的方法和技术。     

一种钻头选型新方法研究

钻头评价新方法研究为钻头选型开辟了一条新途径。通过对大量钻头使用资料分析,建立了钻头效益指数模型。它是根据钻头进尺、机械钻速、钻头成本三个因素的综合指标评价钻头的使用效果,指出这种方法与钻头每米成本评价方法总体是一致的。但该方法充分体现了钻头带来的近期效益和远期的潜在效益。利用该模型对渤海油田平原组、明化镇组和馆陶组地层所使用的钻头进行评价,并进一步优选出该地层的钻头类型16种,经现场初步应用,取得了较好的效益。     

元坝陆相高压致密强研磨性地层钻井提速技术

针对元坝气田陆相深部自流井组和须家河组地层岩性致密、硬度高、研磨性强,牙轮钻头进尺少、寿命短,以及综合效益低的问题,通过分析地层的可钻性、钻头的破岩原理,结合现场实钻情况优选高效钻头,并根据钻头与钻井工具的合理匹配原则优选合适的动力钻具,进行了"进口孕镶金刚石钻头+高速涡轮"复合钻井技术、"国产孕镶金刚石钻头+高效特殊螺杆"复合钻井技术和牙轮-PDC混合式钻头钻井技术现场试验。以钻头每单位进尺消耗的比能作为选择钻头的依据,并应用盈亏平衡理论对3种钻井技术进行了经济评价。现场试验结果表明:高压致密强研磨性地层首选"国产孕镶金刚石钻头+高效特殊螺杆"钻井技术;砾石含量高的珍珠冲组地层推荐采用"进口孕镶金刚石钻头+高速涡轮"复合钻井技术;砂泥岩互层较多的高压致密地层推荐采用牙轮-PDC混合式钻头钻井技术。经济评价结果表明,元坝气田应用"国产孕镶金刚石钻头+高效特殊螺杆"钻井技术的经济效益最高,其次是牙轮-PDC混合式钻头钻井技术,"进口孕镶金刚石钻头+高速涡轮"复合钻井技术最差。      

川西深井钻头选型的测井参数灰色关联研究

川西深井地层岩性致密,砂泥岩互层发育,局部含砾岩层,岩性在纵向上和横向上差异很大,同一构造相同地层在不同井之间机械钻速不同,特别是须家河、小塘子组地层,石英含量高,岩石硬度大,研磨性强,严重制约了川西深层气藏的勘探开发。文章从测井资料中提取地层抗钻参数,采用灰色关联分析方法,结合实钻资料,优选适合川西深井砂泥岩地层的钻头类型。应用表明,该法计算简单,实用性强,有助于现场综合优快地提高机械钻速。     

×盆地深部地层岩石可钻性测井评价方法及应用

×盆地深部地层研磨性强,岩石可钻性差,机械钻速慢,钻井周期长,是钻井需要提速的主要地层。以岩石机械破碎特性实验为基础,建立利用测井资料计算砂泥岩、砂砾岩和火成岩岩石可钻性级值、硬度和塑性及研磨性方法,依据实验结果确定可钻性级值在7以下的地层,用PDC钻头钻进;可钻性级值在7以上的地层,用牙轮钻头钻进,形成一套深部地层岩石可钻性测井评价技术。利用该项技术确定了×盆地不同岩性岩石可钻性级值区域分布特征,并对新钻井进行钻前可钻性预测,为钻井过程中优选钻头提供技术指导。     

混合钻头在元坝须家河组高研磨性地层的应用

元坝气田主力气藏埋深超过7000m,是中国埋藏最深的海相气田。陆相地层岩性致密、硬度高、非均质性强、机械钻速低,特别是须家河组地层,硬度高、研磨性强、可钻性极差,牙轮钻头磨损速度快、进尺短,PDC钻头难以满足高研磨性的要求,钻头合理选型困难。针对须家河组地层硬度高、砂泥岩交错的地层特点,研制出了KPM系列牙轮-PDC混合钻头,采用3刀翼和3牙轮设计,兼具牙轮和PDC钻头两者的优点。在元坝须家河组应用3井次,较好克服了地层硬度高、软硬交错的影响,进尺和机械钻速均获得大幅提高,为元坝钻井提速探索新的 方向。