套管内开窗侧钻小井眼定向钻井技术探讨

通过探讨套管开窗侧钻小井眼定向井的关键技术,总结出了套管内定向开窗侧钻方式及工艺技术、窗口位置的选择原则、侧钻小井眼定向井的剖面设计及轨迹控制技术、小井眼固完井技术.现场试验和应用表明,一体化地锚斜向器配合复式铣锥进行套管内开窗侧钻是一种经济有效的开窗工艺技术.     

小井眼三维绕障定向井井眼轨迹控制技术与实践

小井眼三维绕障定向井与常规三维绕障定向井相比轨迹控制精度要求高、操作难度系数大、井下安全风险大。目前各大油田虽然对小井眼三维绕障定向井钻进行了实践，但对其轨迹控制技术总结甚少。重点分析了造成小井眼三维绕降定向井施工困难的原因，从钻具组合的优化、钻井参数的优选、测量方法的选用、防碰措施、钻井液性能控制技术等多个方面系统地阐述了小井眼三维绕障定向井（辛17-斜48井）钻井工艺，为以后钻该类井的施工提供了有益的借鉴，为今后小井眼在胜利油田的进一步推广应用提供了经验。     

胜利油田小井眼定向套管开窗侧钻技术

胜利油田为了降低钻井综合成本,延长老井生产寿命,提高原油采收率,达到增产、稳产的目的,研究应用了小井眼定向套管开窗侧钻技术,在胜利油田1999-2007年间500多口定向井中的应用表明,该技术能明显提高油井产能,累计增油73×104t。从套管开窗、定向侧钻和固井技术三方面详细介绍了小井眼定向套管开窗侧钻的施工工艺及注意事项,指出适用于小井眼套管开窗侧钻井的钻头选型困难是影响机械钻速的主要因素,应根据地层特性有针对性地设计钻头,从而提高综合经济效益。     

吐哈鄯618—C套管开窗侧钻定向井钻井工艺技术

利用套管开窗侧钻工艺技术可解决油田某些老区的低效开发问题。吐哈油田鄯618－C井是利用该项工艺技术在老区开发取得成效的典型之一。吐哈油田鄯618－C井利用原鄯618井φ139.7mm套管定向开窗侧钻小井眼井,在克服了定向井钻井过程中原套管强磁对测量仪器干扰,影响轨迹控制,小井眼钻井条件下环空压力激动对敏感地层作用大于常规井的不利条件下, 成功地完成了鄯善油田第一口斜向器开窗小井眼定向井。文章结合套管开窗侧钻小井眼钻井的技术特点,针对鄯618－C套管开窗侧钻定向井采取的工艺措施进行了详细介绍,并对老区开展套管开窗侧钻工艺技术应注意的方面提出了必要的建议。     

靖南G68-16井小井眼钻井技术

G68-16井是靖南气田区块第1口φ206.4 mm小井眼试验井。针对该区块地层复杂地质特征,结合G68-16井小井眼钻井特点,优化钻具组合、优选钻头和螺杆型号,通过参数优化、钻井液性能维护以及预防井下复杂和事故等技术对策,使该井二开钻进4趟钻、划眼4趟钻完钻,钻井后期因处理井下复杂划眼历时16 d,完井作业顺利,平均机械钻速比原φ215.9 mm井眼提高了19%。试验取得较好的效果,为该区块进一步进行小井眼钻井试验积累了经验,为提速提供了有利的技术参考。     

小井眼侧钻定向井磨铣打捞技术及应用

为完善小井眼侧钻定向井等特殊结构井大修作业技术,提高作业效率和打捞成功率,研究了小井眼侧钻定向井磨铣打捞技术。分析小井眼侧钻井磨铣打捞难点,研究管柱的受力,改进了管柱组合结构、磨铣打捞工具。确定磨铣作业的合理参数为钻压30～35kN、排量400L/min、转速90～120r/min。现场应用表明:平均磨铣速度为0.42m/h,打捞成功率达到93.9%。     

长庆小井眼丛式井钻井技术

长庆油田自1998年至2000年进行了小井眼定向井、丛式井钻井技术研究,形成了一套完善的工艺技术。针对小井眼定向井特殊工艺及长庆油田地层、油藏特征,分析了长庆小井眼定向井的井身结构和井身剖面,给出了适合长庆小井眼定向井钻井的设备、工具配套,重点分析了长庆小井眼定向井井眼轨迹控制技术、底部钻具组合力学特性对井斜和方位的影响及小井眼定向井钻头的合理选择,并且对最佳参数配合进行了分析,形成了长庆小井眼定向井、丛式井轨迹有效控制的成套技术。小井眼丛式井能够达到降低浅油层钻井成本的目的,适应当今世界石油的低成本战略要求。     

小井眼钻井提速技术在徐深气田的试验与分析

?152.4 mm 小井眼钻井技术是提高采收率和综合经济效益的有效途径,大庆徐深气田Xushen9-Ping4 井首次在三开水平段开展了小井眼钻井试验,但机械钻速并不理想,制约了深层气井钻井提速和降成本的目标。以?152.4 mm 小井眼钻井现场试验为例,分析了现场试验中的储层特征、钻头进尺、纯钻时间和机械钻速,并利用通用机械钻速方程,结合徐深气田储层及小井眼钻井试验情况,得出了小井眼机械钻速的影响因素,并对小井眼钻井过程中存在的问题进行了探讨,为大庆油田深层气井下步开展小井眼钻井试验提供了依据和参考。     

超深难钻地层小井眼侧钻技术

介绍了超深难钻地层小井眼侧钻技术难点和优化侧钻施工技术,即通过优选侧钻位置、侧钻钻具组合和优化钻进参数,并在重点预探井NP283施工中进行了实践应用.小井眼侧钻技术切削效果好的短保径侧钻头有利于切削地层,能防止溜钻和送钻不均造成滑回老眼的事故并提高侧钻成功率.对下部钻具进行力学分析、试验研究、现场应用的基础上,建立小井眼钻具通过能力和马达造斜率判断方法,能够综合考虑钻具几何变形、强度、摩擦阻力和钻头套管接触力,既满足侧钻顺利施工,又能确保后续钻井和采油作业的需要.超深难钻地层小井眼侧钻井事故发生几率高,处理难度大,及时采取有效措施加以预防就能避免事故的发生,能达到挖潜增效的目的.     

小井眼钻井工艺技术的实践与认识

通过泉365斜井在?139.7mm套管内开窗定向侧钻实践,介绍了小井眼定向井轨迹控制、钻井工艺、完井工艺和钻井液等的技术难点和采取的技术措施,并对今后小井眼钻井技术的进一步发展提出了几声、看法。     

小井眼钻柱瞬态动力学研究及应用

考虑小井眼细长钻柱沿井深和井眼圆周方向的随机接触碰撞,建立了钻柱瞬态动力学模型。运用动力间隙元不仅能合理描述钻柱与井壁的接触碰撞过程,还能考虑井壁变形和泥饼的能量吸收,并用Newmark法求解钻柱动力学平衡方程。通过钻井全尺寸模型装置上的钻柱动力学试验,对理论计算结果进行了验证,也为钻头干扰力确定提供了依据。经大庆油田14口小井眼井应用表明,由钻柱动力学分析所设计的钻柱结构没有发生井下断钻具事故,防斜性能也比较好,机械钻速得到明显提高。     

LG地区X井快速钻井配套工艺技术

LG地区X井是中国石油天然气集团公司布置在该构造上的一口风险探井,存在井深、岩石可钻性差,参考资料较少,钻遇异常高压可能性大,井底温度高,纵向上地层压力系统多,硫化氢含量普遍较高等钻井工程风险。针对深井安全钻井的难点,开展了气体钻井、螺杆带PDC钻头、防斜钻井等综合配套技术试验研究,并提出如下建议：①在井下出现油、气、水显示,已危及钻井安全,或供气量不够、井底沉砂超过20 m,接单根困难以及有阻卡现象,应及时转换为钻井液钻井;②采用空气锤不仅能够保证良好的井身质量,而且能保持较高的机械钻速,应继续在311.2 mm井段中推广应用钟摆、满眼钻具防斜技术;③加强总结,不断完善LG构造上的深井、超深井安全快速钻井配套技术。     

川东复杂地层防塌技术初探

分析了川东地区复杂地质条件下钻井作业中发生井塌的主要原因及几种常见井塌类型,即高角度地层井壁垮塌、易永化地层井壁垮塌、地应力引起的井壁垮塌以及工程因素引起的井壁垮塌等。介绍了川东地区防止井塌的方法:使用防塌钻井液,确定合理的钻井液密度,在地应力强烈的区域钻井应寻找应力差较小的区块钻井或改变井眼轨迹以及利用工程技术处理井塌等。提出了该地区预防和处理井塌中存在的问题知今后的研究方向。     

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煤层气作为一种新兴的非常规天然气资源,正越来越受人们的重视。中国石油天然气集团公司也先后进行了１０多口井的尝试。但由于煤敢单井产量较低,工艺性试验投入大,勘探效益低。为降低煤层气钻井成本,借鉴了国内外常规油气井小井眼钻井技术的成功经验,结合煤层气的特点,研究了小井眼钻头、煤层保护、小井眼取煤心等工艺技术,评选了小井眼钻机,并在现场进行了１口煤层气小井眼钻井试验。通过与常规煤层气试验井对比,分析了煤     

PDC钻头在普光10井空气钻井中的应用

长期以来人们一直认为,在气体钻井中PDC钻头机械钻速没有牙轮钻头高,而且气体散热能力差,易损坏PDC钻头的复合片而使钻头早期失效,因此,在气体钻井中绝大多数使用牙轮钻头。在普光10井空气钻井中应用PDC钻头,主要目的是验证PDC钻头的适应性,并探索在高陡构造、岩石可钻性差的地层控制井斜和提高钻井效率的方法。在该井空气钻井施工中,利用PDC钻头加较低的钻压便可获得较高机械钻速,配套应用塔式防斜钻具,达到了有效控制井斜和提高钻井效率的目的,最大井斜2.59°,比邻井空气钻井井斜小13.6%~75.4%,PDC钻头钻进进尺1517.08m,机械钻速8.63m/h,比邻井普光101井机械钻速高67.1%。通过分析认为,气体的散热效果并不是影响PDC钻头寿命的根本原因,而只影响井眼环空的畅通和单位时间通过钻头的气量;PDC钻头+塔式钻具可有效地控制井斜,提高钻井效率。     

气体钻井转化常规钻井的替入钻井液技术

针对全国大规模推广应用气体钻井技术的情况,详细地分析了气体钻井所形成的井眼条件和替入钻井液时可能发生的井下复杂。气体钻井时,在井眼周围地层岩石应力得到充分释放,形成更多的应力释放缝,加之井壁岩石干燥,没有滤饼保护,当气体钻井完成后替入钻井液时,易引起多种井下复杂。针对替入钻井液后可能发生的井下复杂,提出了气体钻井转化常规钻井的替入钻井液优化配方及现场工艺技术对策,并通过多口井的现场试验,对降低井下复杂,缩短恢复常规钻井的周期见到了明显效果。     

科钻一井套管和钻进施工程序设计技术

套管程序和钻进施工程序设计遇到的主要问题是：1）1000m以深地层未知，地球物理方法用于结晶岩的效果差，推断的结果可信度低，进行套管程序设计缺乏依据；2）要求5000m全部取心钻进，选择合理的取心钻进施工程序成为难题。为此，在借鉴世界上主要硬岩深井取心钻进项目设计的先进思想和宝贵经验的基础上，制定了一种“灵活的双孔钻进”方案，其要点是：1）全井采用一种直径（小直径）取心钻进；2）预先不确定套管程序，钻进中视地层稳定情况扩孔下套管；3）按照双孔（先导孔＋主孔）设计，钻完先导孔后再根据情况决定是扩孔钻主孔，还是移井位钻主孔。在分析该井套管和钻进施工程序难点的基础上，介绍了采取的“超前孔裸眼钻进方法”，给出了8种套管和钻进施工程序。     

濮2-平1井钻井液技术

濮 2-平1调整水平井位于东濮凹陷中央隆起带北部濮城背斜南部濮53区块。该井完钻斜深为2879.80,垂深为2370.71 m,水平段长为380 m,总位移为629 m,最大井斜为92.7°。该井在长期注采连通性好的砂层中钻进,极易发生漏失、返水、井壁坍塌等复杂情况。濮2-平1井采用了聚合醇正电胶欠饱和盐水钻井液。现场应用表明,聚合醇正电胶欠饱和盐水钻井液体系具有抑制盐溶解能力和稳定井壁能力,悬浮携砂和抗污染能力强,泥饼质量好。井下摩阻低,钻井液性能稳定,油气层渗透率恢复性好等特点。配合使用随钻堵漏材料和实施工程技术措施,克服了盐水侵、泵排量小等不利因素,成功地防止了地层的漏失。聚合醇正电胶盐水钻井液可满足盐层区块的调整水平井、大斜度、大位移定向井的钻井施工。     

复合钻井技术在川东北地区的应用

复合钻井作为海相地层提高钻井速度的有效手段之一，已在川东北地区逐步推广应用，但从前期应用来看，在各区块应用的总体效果参差不齐，尤其是在提速的同时，井身质量不能得到有效保障。针对以上难题，为保证井身质量，提出了一套从井眼尺寸相匹配的螺杆选型、典型的复合钻井钻具组合优化，以及复合钻井的技术方案。试验表明：所提出的复合钻井技术方案在提高机械钻速的同时，能有效地控制井身轨迹，具有较高的实用价值和推广应用价值。建议在钻井工程设计中推广应用复合钻井技术，将PDC钻头、螺杆钻具和MWD的费用列入钻井成本。在上部陆相地层（侏罗系上沙溪庙组-三叠系须家河组底）开展与之相适应的PDC钻头或高性能的三牙轮钻头进行复合钻井试验，探索出具体的经济适用井段，进一步挖掘复合钻井技术在川东北地区的钻井潜力。