胜利完成一口套管开窗侧钻短半径水平井

本报讯10月17日，胜利油田钻井三公司32225队承钻施工的盘40－41例平1井，从5套管内开窗侧钻成功。这是“九五”国家重点攻关项目的一大突破。这口井最大井斜94．8度，平均造斜率1．38度／米，钻遇油层厚度134．68米。该井的顺利完成，为老油田报废并获得再生开辟了新途径。胜利完成一口套管开窗侧钻短半径水平井@岳增一@曹怀忠     

导眼与扩眼组合钻进模式在定向井轨迹控制中的应用

定向井由于受诸多因素影响,其实钻轨迹有时并不沿着设计轨道钻进,给钻井施工带来很大挑战。不考虑地层特性、钻井参数、井眼轨迹等影响因素,采用简单实用且可满足工程要求的公式,计算和分析了单弯单稳螺杆钻具组合的理论几何造斜率。研究了井眼及钻具尺寸对造斜率的影响,发现相同条件下小井眼比大井眼更易获得高造斜率。由此提出在造斜率要求较高的井段,可先钻一个小尺寸导眼,再扩眼到设计尺寸的组合钻进模式。以X井为例,证实了在轨迹控制困难的定向井中,采用该组合模式后,满足工程要求且降低作业成本,缩短钻井周期。研究结果为井身结构设计和定向井轨迹控制提供了理论指导和借鉴。     

成功用于复杂陆上定向钻井的新型PDC钻头设计

由于在Nahr Umr软页岩地层中能获得持续的所需的造斜率，牙轮钻头在阿布扎比8 1/2。可导向钻井中占据明显优势。在垂直井段，PDC钻头常常获得四倍于镶齿牙轮钻头的机械钻速。但是，反扭矩的波动使得用PDC钻头造斜的定向操作大受影响。造成较差的工具面控制及不一致的造斜率。     

考虑钻头与地层相互作用的侧钻水平井轨迹预测方法

在侧钻水平井钻井过程中，由于造斜率高，从造斜点到半点之间的井段长度有限，给侧钻井的井眼轨迹控制带来较大的挑战。考虑钻头与地层之间相互作用、钻头切削各向异性以及钻头侧向力等因素的影响，建立了侧钻水平井造斜井段采用弯外壳螺杆钻具滑动钻进时的轨迹预测模型，并用现场实钻数据对理论模型进行了验证，为侧钻水平井井眼轨迹预测及井眼轨迹控制提供了一种行之有效的方法。     

视地层水电阻率正态分布分析及应用

通过多组随机正态分布序列数据正态频率分布绘图分析，指出正态分布序列数据的方差值越大，即储层段的视地层水电阻率分布范围较大时，正态频率分布曲线的斜率就越大；反之，正态分布序列数据的方差值越小，即储层段的视地层水电阻率分布比较集中时，正态频率分布曲线的斜率就越小。实际数据显示P^1/2 值越大，含气性越好；水层段P^1/2 值小，斜率小；通过该方法计算的地层水电阻率与水分析资料显示一致。     

川西海相难钻破碎地层超深水平井轨道设计

川西海相气藏平均埋深超6 000 m,增斜段钻遇的须二段—小塘子组地层属铁质胶结,岩石致密,可钻性级值大于8,机械钻速仅1.19 m/h;储层雷口坡组层理发育,局部区域破碎严重,井壁易失稳。针对后期大规模开发以大斜度定向井和水平井为主的现状,提出了一种基于川西海相工程地质特征,以造斜点优选、造斜率分层设计为核心的四增剖面设计思路:以降低难钻地层须家河组—小塘子组的造斜率或进尺作为造斜点优选原则;第一增斜段造斜率降至10~15 (°)/100 m,以提高定向效率;第二增斜段钻遇地层马鞍塘二段可钻性相对较好,以快速增斜、扭方位为主;第三增斜段钻遇地层马鞍塘一段,为提高机械钻速降低造斜率;第四增斜段钻遇地层马鞍塘一段底部至目的层雷口坡组,在保证矢量入靶要求下尽量设计低造斜率。该设计方案可以提高定向效率并降低安全钻井风险,对下一步川西海相超深水平井安全快速钻井具有借鉴意义。     

同向双弯钻铤短节

同向双弯钻铤短节是配合井底动力钻具在井下造斜的工具，它优于普通弯接头钻铤短节，提高效率４５％，对付软地层造斜稳定，造斜率高。文中对其设计及工作原理及现场应用情况作了介绍。     

辽河钻成一口超稠油水平井

本报讯辽河油田钻井二公司负责施工的超稠油水平并社84－平13井顺利完钻，各项技术指标均达到设计要求。该地区地层松软、井眼轨迹控制要求严，技术要求高，施工难度大，对此，钻井二公司科研人员开展攻关，形成了一系列合理的施工方案。辽河钻成一口超稠油水平井@胡夙弘     

推靠式旋转导向工具造斜率预测方法

推靠式旋转导向系统可显著地提高钻速、改善井眼条件并大幅度提高井眼延伸长度,代表着现代导向钻井技术的发展方向。为了准确预测和评估推靠式旋转导向工具的造斜率,在常规导向钻具组合力学模型的基础上,考虑推靠块与井壁的相互作用、钻头与地层的相互作用、导向钻具结构等因素影响,建立了推靠式旋转导向工具钻进轨迹预测模型以及"极限造斜率"和"折算造斜率"的计算方法,从"杠杆效应""钟摆效应""推靠效应"的角度揭示了造斜率的影响机理,分析了推靠力、钻压、井斜角、钻头与地层各向异性等参数对造斜率的影响规律。研究结果表明:(1)导向钻具的造斜率是各种效应的综合结果,其中"推靠效应"起主导作用,杠杆效应和钟摆效应起到次要作用;(2)对于推靠式旋转导向钻具,随着钻压增大,杠杆效应所占比例增大,推靠效应所占比例减小,造斜率减小;(3)造斜率与钻具结构参数、推靠力、钻头性能、钻进参数等因素密切相关。结论认为,该研究成果可以为推靠式旋转导向工具造斜率预测以及钻具结构优化设计提供重要的理论基础。     

垦东12区块海油陆采高难度井固井技术

垦东12区块是胜利油田高难度大型丛式井组,钻井施工存在着造斜点浅(最浅50 m)、地层松软、造斜率不稳定、水平位移大、“多段制”剖面设计、位移垂深比值大(最大2.16∶1)、中靶精度要求高、井网密集及防碰绕障难度大等多项困难以及固井施工面临地层压力低、封固段长、水泥量大、窜槽可能性大、注替泵压高、容易压漏地层等隐患,通过优化井身结构、优选水泥浆体系、强化技术措施和科学固井设计、严密施工,实现了不同压力油水层在大斜度、大位移定向井水平井和井下复杂油水关系条件下的良好封隔,解决了漏失、窜槽等难题,满足了酸化压裂和高压射孔的需要.     

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本文简介渤海辽东湾SZ36-1油田的一口井斜超过60°的大斜度定向井,在极松软的地层定向造斜、增斜成功,顺利钻成该井。     

路43-P1水平井高密度钻井液难点技术的解决

路43-P1井是冀中坳陷饶阳凹陷留西油田路43断块施工难度较大的一口水平井。该井上部地层泥岩吸水膨胀造浆性强；下部地层局部存在异常高温，泥岩水敏性强，易吸水膨胀，造成地层坍塌。采用高密度钻井液钻井满足了井下要求，避免了井漏，减少了复杂情况的发生，缩短了建井周期；解决了深部定向、井温高、地层压力大、地层易垮塌的问题，顺利地完成了钻井目的。     

利用四因素三水平正交回归分析法进行钻具造斜率预测研究

钻具造斜率是影响定向井设计和施工的关键因素,可以通过几何、统计和力学等方法进行分析预测,但是目前这些分析方法还存在许多的缺陷。任何一种单一的方法都无法完成准确预测造斜率的任务,因此提出在力学法(极限曲率法)的基础上,考虑多种因素(如钻压、井眼直径、装置角、井斜角)的波动范围对钻具造斜率影响,使用四因素三水平正交回归分析法计算造斜率的新方法。该方法不但可以通过极限曲率法计算出地层影响因子,而且可以反映出多种因素波动对钻具造斜率的影响,对提高钻具造斜率的精度具有十分重要的意义。     

AutoTrak Curve：旋转导向新技术提高钻井效率

为适应陆地钻井市场要求,贝克休斯设计了AutoTrak Curve旋转导向系统,主要用于8 1／2”,9 1/2”和9 7／8”井眼。其独有特点为15°／30米的造斜率,耐受堵漏剂,操作简单,可与普通螺杆配伍。     

基于Kriging法的造斜率预测精度提升研究

钻探行业中传统的造斜率预测方法存在些许不足，如几何法预测精度较低、力学法计算复杂度过高等，间接提高了钻探成本。为此，将相关性分析法运用于前期研究的Kriging代理模型，并以四川省某个井段的实钻数据为例，对各个影响因素的实钻数据进行归一化处理，使其分布于同一区间内；通过相关性分析法分别求出5个实测因素与造斜率之间的相关系数，确定与造斜率相关性较高的几种因素，并将其作为造斜率的敏感因子；根据相关系数的大小对敏感因子进行加权变换，用加权变换后的敏感因子作为训练样本，重新构建造斜率预测模型并进行造斜率预测，用模型预测误差间接反映模型的预测精度。研究结果表明，相较于单纯用初始数据进行拟合，该方法剔除无关因素后仅用敏感因子做拟合，预测值的均方根误差、最大绝对误差和平均绝对误差分别降低了13.26%、11.53%和17.37%,3种误差平均降低了13.39%,即经过初始数据处理后建立的Kriging代理模型能使预测精度有效提升。所得结论可为造斜率的预测提供一种新的方法。     

地质录井技术在陈3平1井A靶点地质导向中的应用

在陈3平1井的地质录井中，通过掌握目的层地层特征，选择合适的对比井，加强地层对比分析，并采用小层对比，绘制地质轨迹跟踪图，运用常规与定量荧光录井技术，结合岩屑录井与钻时录井，有效地确定标志层和目的层，从而实现对水平井目标点的地质导向。     

Power V和机械式随钻测斜仪在黑池1井的应用

详细介绍了Power V垂直钻井系统和机械式无线随钻测斜仪的组成、工作原理及其在黑池1井的应用情况。现场应用表明，Power V系统可以解决高陡地层和自然造斜率大地层的垂直钻井问题，改善井身质量，提高钻井速度；机械式无线随钻测斜仪具有操作使用方便、抗高温高压、测量结果稳定等优点，既能满足应用Power V系统垂直钻井过程中随钻监测井斜的需要，又可降低钻井成本。     

吉兰泰油田吉华1区块超浅层水平井钻井关键技术

吉兰泰油田吉华1区块在钻超浅层水平井时,由于上部白垩系地层松软,下部片麻岩地层硬度高、可钻性差、非均质性强,存在造斜率难以保证、钻井周期长、硬地层水平段延伸困难和后期固井套管下入困难等问题。针对该情况,开展了超浅层水平井钻井技术研究。结合该区块的地质特性,应用片麻岩岩石力学参数进行模拟计算,优化了井身结构,进行了PDC个性化钻头设计,优化了钻具组合及提速工具,并集成环保性好、储层保护效果好的低固相钻井液和漂浮下套管等配套技术,形成了吉兰泰油田吉华1区块超浅层水平井钻井关键技术。现场应用4口井,均未发生任何井下复杂情况,成井效果良好,为该区块后续的水平井开发提供了技术支撑。      

杜84-平45井钻井技术

杜84-平45井位于辽河油田SAGD试验区，是辽河油田精度要求最高的一口中半径水平井，造斜段地层疏松，水平段较长，地层有一定不确定性。通过精心设计钻具结构和钻井参数，采取适当轨迹控制技术，以及良好合理的钻井液体系和得力的井下安全措施，完全满足了甲方要求，全井安全无事故。该井是辽河油田所完成水平井中，水平段最长、周期最短的一口中半径水平井。     

定向井单弯单稳涡轮钻具造斜率预测

对于定向井单弯单稳涡轮钻具造斜率的预测,用现有的修正三点定圆法预测的是钻具几何曲率,不是井眼曲率,且对造斜能力影响因素考虑不全。利用纵横弯曲法的三弯矩方程,确定井下动力钻具上部切点,结合钻头中心点和下稳定器切点,建立了这三点所对应的井眼轴线上三点坐标,利用三点定圆原理,建立了三点定圆全坐标单弯单稳涡轮钻具造斜率预测模型。实例计算了3种结构涡轮钻具造斜率,对比分析了3种结构涡轮钻具造斜率随涡轮钻具结构角,稳定器与井壁间隙,偏心稳定器偏心距以及稳定器、偏心稳定器、结构角分别到钻头的距离等因素的变化规律,明确了稳定器对单弯涡轮钻具的造斜率影响较小,为减小深井卡钻风险,可不用稳定器或用偏心稳定器替代稳定器安装在近钻头处,能有效提高单弯涡轮钻具的造斜率。该方法综合了纵横弯曲法和三点定圆法的优点,实现了超深井单弯单稳涡轮钻具定向钻井造斜率的简便有效预测。