旋转导向系统POWER-V钻井技术应用简介

在山前高陡构造等复杂地层垂直钻井工程中,由于地层自然造斜效应的影响,井斜问题十分严重,成为长期以来制约山前高陡构造等易斜地层油气资源勘探开发进程的一大技术瓶颈,也是自旋转钻井应用于石油工业以来的百年技术难题之一.为了适应复杂地质条件下深井垂直钻井防斜打快的市场需求,斯伦贝谢公司推出了旋转导向系统Power-V,使得钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能,可以在一定井深和井眼尺寸范围内有效控制井斜变化,并达到比较理想的机械速度.POWER-V工具是实现山前高陡构造地层防斜打直和快速钻井的有效技术之一.     

预弯曲钟摆钻具防斜打快技术在柯坪高陡构造地层的应用

防斜打快技术一直是限制高陡构造地层快速勘探开发过程的钻井关键技术难题之一.KN1井是部署在塔里木盆地西北缘呈北东走向的多排断裂构造带的南天山构造域内大型断隆——柯坪断隆的一口预探井.在钻井过程中存在高陡地层倾角大(地层倾角50°～70°)易井斜、地层古老含硅质钻速慢等技术难题.为了有效解决该井存在的这些技术难题:应用P...     

基于地层倾斜规律的防斜打直钻井技术研究

地层自然倾斜、钻具组合、钻井参数是影响钻井井斜方位变化的主要因素。根据地层层面空间网格数据,建立了地层倾角、倾向的计算方法,并针对典型防斜打直钻具组合和钻井参数之间的关系进行了力学分析。应用结果表明,井眼实钻轨迹与设计轨迹基本相同,形成了利用地层自然倾斜规律,在钻井自然中靶的同时,释放钻压提高钻速的防斜打直优快钻井技术,对于高陡构造油气藏的高效开发具有重要的理论意义和工程实用价值。     

准噶尔盆地南缘H-101井ATK-V垂直钻井系统应用

受构造运动影响,南缘山前高陡构造发育,地层沿断裂推覆,中、上部地层倾角大,局部地层接近直立,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。为了提高钻探效率,在南缘地区H-101井中的二开井段（187～1 792 m）试验应用了ATK-V垂直钻井系统。介绍了ATK-V垂直钻井系统的组成部分、工作原理、技术特点、性能参数,以及该系统在H-101井的应用情况。现场应用结果表明,AKT-V垂直钻井系统稳定性高,质量可靠,井斜控制性能优异,有效解决钻井提速施工中井斜与钻压的矛盾,提速效果明显,可在南缘霍尔果斯背斜区块推广使用。     

缅甸Y区块钻具组合的选择及应用

缅甸Y区块的重点勘探区域位于火山岛弧带,地层高陡构造,自然倾角较大,给井斜控制带来了较大困难。为了提高钻井效率并有效控制井斜,在钻井作业中使用了带马达的防斜打快钻具,并采取了辅助的技术措施,通过3口探井的实践,井斜控制效果较好且机械钻速较高,为以后该区块继续作业提供了宝贵的经验。     

液力推力器在玉门青西油田的试验应用

玉门青西油田窿8井以南区域,存在山前高陡构造,地层倾角大,地层易斜,防斜打快问题突出,上部牛胳套及胳塘沟组地层,深度在1500～2700m,采用常规的钟摆钻具吊打防斜,平均机械钻速只有2.5m/h左右,而采用Power v垂直钻井系统成本太高,使得该区块钻井速度一直得不到突破.通过在Q2-56、Q2-59等井试验不同尺寸的液力推力器,机械钻速平均提高12%以上,同时很好控制了井身质量,为玉门青西上部地层的防斜打快指明了方向.     

DZK02地热钻井技术实践

中国地热资源丰富,主要以中低温资源为主,其钻探技术相对成熟。在中高温地热资源钻井工艺方面还存在着一定问题。DZK02井位于藏南—川西地热区,是一口地热预探井。该井存在浅层中低温地热水喷漏同存、高陡地层易井斜等钻井技术难题,通过采取简易控压钻井、防斜打直技术等工艺技术,安全地完钻。总结分析了该井钻井关键技术,为安全施工中温(90℃～150℃)地热井钻井提供参考经验。     

米泉1井钻井技术难点分析和对策

米泉1井位于新疆维吾尔自治区米泉市白杨河乡,是一口区域探井,属于准噶尔盆地南缘博格达山前七道弯背斜构造带,设计井深3600m.准噶尔盆地南缘自晚古生代以来,经历了复杂的裂陷、洋盆发育、板块对接、拆离、俯冲、碰撞和基底楔冲作用,地层应力高,地层易斜,井壁坍塌、缩径严重,地层地质情况复杂,钻井施工难度大.实钻中,地层岩性灰色泥岩、深灰色岩、灰黑色碳质泥段长达2361m,并夹有厚煤层,属于典型的山前高陡构造;侏罗系及以下地层倾角70°左右,井身易斜,大井眼()406.4mm、()311.2mm防斜、纠斜困难,直井井眼轨迹变化较大,增加钻进、起下钻、下套管摩阻;钻井过程中曾因为地层坍塌、缩径发生多起井下复杂和事故[1].简要介绍井下复杂和事故过程,分析处理复杂事故原因、钻井技术难点和对策.     

军1井钻具失效事故分析

军1井是一口CO_2探采结合井,目的层位于上古生界栖霞组.该井大部分井段钻遇中古生界高陡构造,井斜难以控制。四开进入下古生界地层后,钻井速度慢,多次发生钻具失效事故。通过钻具失效分析,找出了引起事故的真正原因。     

机械式自动防斜钻井工具的探索与设计

自动垂直钻井技术是一种新型钻井技术,可在高陡构造中实现主动、适时防斜的同时,有效解放钻压,提高钻速,极大地提高钻井效率及安全性,这在常规的防斜技术中开辟了一条新的道路。介绍了一种自动防斜钻井工具,并针对该工具的重要性能参数进行分析,并对该工具的进一步研究给出合理性建议。     

方正地区防斜打快技术研究与应用

针对方正地区地层倾角大、自然造斜率高、钻井速度慢、钻进周期长等特点,绘制井斜高发区域及层位,明确最易发生井斜地层为宝一段与新乌组,通过优选防斜、纠斜钻具组合及相应的钻进参数,同时结合复合钻进和垂直钻井系统,形成一套方正地区易斜地层的防斜打快方法,对于提高钻井速度,缩短钻井周期具有重要的指导意义。     

准噶尔盆地南缘钻井技术进展、难点及对策

准噶尔盆地南缘前陆冲断带油气资源丰富,高探1井的发现展现了南缘下组合勘探的巨大潜力。针对高陡构造,安集海河组强水敏/强塑性地层等钻井难点,通过垂直钻井、油基钻井液和高效PDC钻头等技术,逐步形成了有针对性的中上组合防斜打快安全钻井技术体系。南缘下组合钻完井依然面临着地层压力精细预测及井身结构合理设计难度大,安全密度窗口窄高密度、大温差、窄间隙、窄窗口固井等难题。需通过开展地层压力精细预测技术研究,采用动态井身结构技术、精细控压钻完井技术和抗高温、高密度大温差水泥浆体系,提高南缘钻井的成功率。     

大斜度定向井钻井设计优化及应用实践

大斜度定向井技术具有可以钻穿更长的页岩气储层段、较大范围地探明和控制含气面积、大幅提高单井产气量等优点。在前期直井预探井工作的基础上,通过对井身结构、井眼轨迹、钻具组合、钻柱力学、钻井液、固井等技术的优化设计,优选出符合高陡构造区页岩气勘探的大斜度定向井钻井工程设计方案,建立了工区的地层压力剖面和钻头选型方案,在直井段采用防斜打直、造斜段开展复合钻井、目的层段引用旋转导向钻井、油基钻井液等技术,成功地钻成2口页岩气大斜度定向井,缩短钻井周期,提高钻井效率,实现了优快钻井,主力页岩储层钻遇率100%,形成一套页岩气高效开发的钻井技术体系,可为今后其他地区页岩气、煤层气的勘探开发提供借鉴。     

准噶尔盆地石炭系地层防斜打快技术

准噶尔盆地深部石炭系地层勘探潜力巨大.前期钻探实践表明,石炭系地层地质条件极其复杂、岩石可钻性差、井斜问题突出等因素严重影响了钻井速度、增加了井下风险,为了加快石炭系地层的勘探开发进程,开展了防斜打快技术研究.首先分析了石炭系地层防斜打快技术难点及井斜原因,通过开展气体钻井、“孕镶金刚石钻头+涡轮钻具”复合钻井以及自动垂直钻井等提速技术的优势及适应性分析,指出它们是目前解决石炭系地层防斜打快问题的3种有效钻井技术;通过利用“井斜趋势角”指标对塔式钻具、单稳定器和双稳定器钟摆钻具等3种常用防斜钻具组合的降斜能力对比分析,3种防斜钻具的降斜能力均随钻压增大而显著降低,并且当钻压较大时,单稳定器钟摆钻具的防斜能力较强,当钻压较小时以双稳定器钟摆钻具的降斜能力为最佳,对于今后石炭系地层的防斜打快施工具有一定指导意义.     

雄安新区中深层地热井钻完井难点分析及对策探讨

雄安新区地质条件复杂，近几年勘探空白区的探井钻井施工复杂与事故率较高，对于大规模开发利用地热资源有不利影响。为了降低雄安新区钻井施工风险，通过研究区域地质条件和分析区域地热井施工经验，认为蓟县系顶部风化壳漏失严重卡层困难、碳酸盐岩井段持续漏失钻井施工风险高、区域地层造斜能力强易井斜超标和地层可钻性差钻头磨损快寿命短是当前雄安新区地热井施工面临的主要技术难点。针对这一系列问题，提出了计算必封点、膨胀管封隔和调整为四开结构等三种井身结构优化设计方案；论述了清水充空气正循环钻井工艺、气举反循环钻井工艺以及气举正循环钻井工艺等三种欠平衡钻井工艺的原理、应用效果分析及施工不利因素，并基于层次分析法建立了三种工艺的评价优选模型，具体实施时可基于项目条件优选最适用的工艺技术。研究提出的易斜地层井眼轨迹控制方案、取芯钻具和钻头优选方案在一定程度上解决了区域地热井井斜超标、取芯收获率低和钻头寿命短的问题，并通过现场应用效果分析证明了技术对策的可靠性。     

三塘湖盆地地层造斜力学特性分析与防斜打快对策

从理论上探讨了地层力、钻井参数、钻具组合对井身质量的影响关系,并结合三塘湖盆地实钻情况,分析了该地区地层造斜力学特性,制作了钻具组合与钻井参数优选图版,对三塘湖盆地防斜打快具有一定的指导作用.     

易斜区块优选地面井位钻斜直井方法

中原油田块多而复杂，钻井井身质量要求苛刻，控制井斜往往难以达到预期要求。为满足钻小位移井的需要，通过对地层造斜规律和井眼轨迹控制方法的研究，提出了易斜区块优选地面井位钻斜直井方法。其中统计法简便实用，可用于地层分层造斜能力不能精确计算出的易斜区块；计算预测法计算精确，可用于地层分层造斜能力已准确掌握的易斜区块。两种方法经现场九十余口井的井位优选验证，取得了显著的经济与社会效益。     

防斜打快技术在海拉尔易斜地层的研究与应用

针对海拉尔地区地层倾角大、断层多、岩性软硬交替、自然造斜率高等特点,绘制井斜高发区域及层位,明确易发生井斜层位,通过优选防斜、纠斜钻具组合及相应的钻进参数,同时结合随钻井斜预警系统和垂直钻井系统,形成一套海拉尔地区易斜地层的防斜打快技术,对于提高钻井速度、缩短钻井周期具有重要的指导意义。     

哈萨克斯坦科扎萨伊油田优快钻井技术

哈萨克斯坦科扎萨伊油田钻井地质环境复杂,储层位于盐下,钻遇的地层层系多,地层性质差异大,具多套压力系统。钻井过程中发生地层漏失、坍塌、掉块及盐膏层蠕变等复杂情况,严重影响了钻井时效和钻井安全。针对这些技术难题,开展了油田井身结构、井身质量、提速潜力、高效钻头等分析与优化,提出了预弯曲钻具高倾角地层井斜控制技术、混合钻头减震提速技术,以及PDC-孕镶块复合钻头高研磨性地层提速技术。现场应用取得了较好的效果,平均机械钻速提高50%以上,钻井周期缩短28%。     

扩眼器+旋转导向在克深X区块膏盐岩造斜段的应用及效果评价

针对克深膏盐岩地层造斜段事故风险高、扩眼施工难度大的问题,创新提出了扩眼器+旋转导向组合模式,并在克深X区块Y井膏盐岩造斜段成功应用,有效克服了常规钻井工具事故风险高、钻井效率低的问题。并对Rhino XS 9250扩眼器和PowerDrive X6旋转导向工具的结构和协同工作原理做了完整介绍,详细介绍了该技术的工艺措施和现场应用效果。该技术不仅在克深区域膏岩地层的造斜段施工具有较高的实用性,也为深井、超深井扩眼和复杂地层钻井作业提供了一种新方法。