RWD随钻扩眼钻进的破岩机理研究

RWD随钻扩眼使钻井和扩眼过程一次完成，并满足大部分特定井身轨迹严格控制的要求，具有工具结构简单，无活动部件，扩眼尺寸稳定规则的特点，是解决复杂深井阻卡、非常规井身结构应用和提高固井质量的有效手段。随钻扩眼过程中，扩眼器与所扩地层之间的岩石力学耦合作用对随钻扩眼钻进破岩效果和扩眼器、钻柱的优化设计等至关重要。为此，建立了弹塑性有限元力学分析模型，运用莫尔－库仑强度准则，用数值分析的原理和方法模拟了随钻扩眼时扩眼器破岩的力学机理。并对井眼围岩变形和应力分析及强度进行了研究，为研究随钻扩眼的破岩规律和对扩眼器进行改进提供了一种方法和研究的基础。     

随钻扩眼技术在渤海某油田的应用

随钻扩眼技术采用随钻扩眼工具配合常规钻头钻具组合,在正常钻进的同时扩大原井眼,不仅减少了起下钻时间,提高了机械钻速,同时也降低了卡钻风险,已逐渐成为一种应对塑性蠕变复杂地层、优化井身结构、提高油气井建井质量、提高钻井速度、降低钻井作业成本的钻井新技术。     

随钻扩眼钻具组合与钻井参数优化研究

鉴于国内现有随钻扩眼系统钻具组合与钻井参数优化研究缺乏,同时考虑领眼钻头及扩眼器几何结构、地层岩石强度及钻井参数等3种影响因素的计算模型少有报道,以及扩眼系统扭矩分配比计算方法缺失等现状,通过建立模型分析了领眼钻头钻压和扭矩分配比随钻具组合、钻柱转速及地层强度的变化规律,进行了钻前不同扩眼钻具组合对比与优选以及随转扩眼...     

胜利油田随钻扩眼工具及其应用

针对胜利油田井身结构不合理、固井环空间隙小、盐膏层地层安全钻进等技术难题，研发了4种适应于不同复杂情况的随钻扩眼工具:SJK系列机械式扩眼工具、SPK双心式随钻扩眼工具、SYK系列压差式随钻扩眼工具、YK系列液压式扩眼工具。介绍了各种扩眼工具的结构原理、特点及其现场应用情况，分析了不同井况下随钻扩眼钻进时的钻具组合方案，提出了各种复杂井况下适宜的随钻扩眼工具及最佳钻具组合。现场应用表明，这4种随钻扩眼工具能够取得较好的应用效果。     

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...     

随钻扩眼工具及技术研究

基于随钻扩眼技术优势的分析，研究了机械式、液压式和偏心式随钻扩眼工具执行机构和扩眼总成的机构原理，并介绍了国内所开展的相关研究。文章提出应加强现有工具的适应性和匹配性研究，发掘各类工具的优势。优化执行机构、扩眼总成和水力机构、重视底部钻具组合力学特性的分析是今后发展和完善随钻扩眼工具及技术的几个重要内容。实践表明，随钻扩眼技术在处理井下复杂情况、降低钻井综合成本、提高钻井速度、提高建井质量和安全性等方面具有显著的优势，随钻扩眼工具也正逐渐成为一种重要的石油钻井配套工具。     

柔性钻具组合防斜钻快的强度分析

在倾角大、岩石硬度高、自然遣斜能力极强的地层中，采用常规塔式钻具组合、刚性满眼钻具组合和钟摆钻具组合均难以控制井斜，而采用柔性防斜钻具组合控制井斜则为大倾角硬地层防斜钻直提供了一种新型的技术手段。但是钻具强度问题一直是倍受关注的焦点。文章以固体力学有限元理论为基础，建立了柔性下部钻具组合在弯曲井眼或斜直井眼中的有限元力学模型，求解并得到了下部钻具组合的应力场。研究结果揭示了柔性防斜下部钻具组合的变形、应力分布规律、下部钻具组合的强度特征和失效的力学机理，为钻具组合安全使用和优化设计提供了参考依据。     

随钻扩眼钻柱结构优选及现场应用效果评价

在随钻扩眼作业过程中,扩眼工具组合是最重要的可控参数,不合理的钻柱结构会使钻柱振动加剧。鉴于此,基于有限元动力学分析方法,建立钻具-地层有限元动力学分析模型,模拟不同扩眼工具和钻柱结构对钻具运动轨迹、扭转角速度及钻杆等效应力的影响。研究结果表明:随着2段承压钻杆间普通钻杆长度的增加,下部钻具组合在高低边方向的运动加剧,承压钻杆长度增加,下部钻具振动减小;近钻头钻杆长度和位置对承压钻杆钻柱所受的等效应力和扭转角速度影响不大,但会改变加重钻杆的位置,使井口轴向力有很大变化。推荐目标区块φ149.2mm侧钻井眼内随钻扩眼工具组合为:双中心钻头+φ120.0 mm单弯螺杆+φ88.9 mm无磁承压钻杆1~2根+φ88.9 mm钻杆10~20根+φ88.9 mm加重钻杆15根+φ88.9 mm钻杆。所得结论可为解决小井眼随钻扩眼作业中稳定性差以及扭矩突变所引起的钻柱破坏提供参考。     

用小间隙井射结构降低钻井技术

用减小套管柱间隙 [(小间隙井身结构(RCCP) ]的方法钻井是很有价值的。这种新技术可以在上层套管下钻出扩大的井眼 ,尤其是在定向井和水平井中更是如此。RCCP有助于降低钻井费用。在海上深井中要增大油层套管的尺寸 ,同时要不改变表层套管和防喷器 (BOP)的额定压力等级 ,这就要求使用RCCP。在当前的油价条件下 ,RCCP不仅适用于深井 ,也适用于许多其它的井。实施RCCP的必要工具和技术不断提高。本文讨论的随钻扩眼 (EWD)和可变径稳定器 (ES)可以通过RCCP降低钻井费用。这些工具将使RCCP的应用更加广泛。EWD随钻扩眼器可以钻套管内的水泥塞 ,并能在钻穿套管鞋后继续随钻扩眼钻进。变径稳定器可以在直井或定向井的扩眼段有效地稳定下部钻具组合 ,其功能与常规尺寸井眼中的一体式稳定器一样。本文提出了一种推荐的RCCP ,描述了EWD和ES工具的开发以及在RCCP和常规井中的应用实例     

华北油田小井眼侧钻井井身结构优化研究

针对华北油田Ф139.7 mm套管开窗侧钻井井身结构有进一步优化的空间、套管外环空间隙小、油井寿命短等技术难题,优化了全裸眼段扩眼和油层段扩眼两种井身结构。介绍了双心钻头和张开式扩眼工具的结构原理、适用性及现场应用情况。同时根据华北油田套管开窗侧钻井的特点,优选了液压张开式扩眼工具进行钻后扩眼,并推荐了最佳钻具组合。     

自动化智能化钻井技术进展

在介绍旋转导向钻井技术和地质导向钻井技术等近几年来钻井新技术发展的基础上,阐述了下一步钻井技术的发展方向,构建了自动化智能化钻井新技术的发展框架;通过开展随钻地震技术、近钻头测量技术等钻井新技术的研究攻关,实现钻井过程的随钻预测及自动控制;通过开展智能钻杆技术实现井下数据与地面数据及控制指令的高速率传输,最终形成闭环钻井系统,实现自动化智能化钻井。     

快速钻井液技术在华北油田的应用

针对华北油田勘探开发过程中存在的井身结构复杂、施工难度大等问题,采用快速钻井液技术在华北油田宁古10井、鄚39井进行了现场提高机械钻速试验。结果表明,快速钻井剂与现场所用钻井液体系具有良好的配伍性,对钻井液常规性能及流变性没有影响,有效解决了中上部地层易发生井壁垮塌等问题,使机械钻速显著提高,宁古10井试验井段对应的机械钻速相对上部井段提高了18.4%,鄚39井提高了19%。     

沁水盆地煤层气提速钻井液体系设计与性能评价

由于山西沁水盆地地层的复杂性,常常钻遇易漏、易卡地层,钻井事故频发,会造成钻井周期长,钻井效益低,这极大地阻碍了中海油进军煤层气勘探开发的脚步。为解决煤层气钻井的提速增效问题,本文针对煤层气钻井的技术特点,根据现场钻井的地质、钻井资料的分析,首先对地区岩样进行了矿物成分与化学分析,以此为基础设计了两套煤层气提速钻井液体系配方,并进行了室内性能评价,最终获得了煤层气提速钻井液组成为絮凝剂、渗透剂、防泥包剂和抑制剂,优选出絮凝剂聚丙烯酰胺PLUS和聚铝PAC,渗透剂和防泥包剂JFC,抑制剂氯化钾,推荐煤层气提速钻井液配方为:配浆水+0.01%PAC+0.5%JFC+2%~3%KCl,此外通过防漏堵漏分析,针对沁水盆地渗透性漏失,推荐采用0.5%PLUS+3%~5%QWY来进行堵漏。上述技术成果在现场两口井进行了应用,取得了较好的提速效果。     

为PDC钻头连续钻进进行钻井液性能控制

PDC钻头具有钻进时间长、机械钻速高、起下钻次数少等特点,使用PDC钻头可大大提高钻井速度。但PDC钻头的使用效果与PDC钻头在钻进过程中短程起下钻的次数有很大关系,每次短程起下钻后机械钻速都要明显地降低。吐哈中原钻井公司通过在钻井液上做文章,围绕如何形成薄滤饼和如何减薄滤饼上下功夫,基本解决了PDC钻头起下钻阻卡问题,实现了PDC钻头连续钻进(中途不用短程起下钻),充分发挥了PDC钻头使用效果。     

多靶点、大斜度张28井钻井液技术

张28井是大斜度多靶点的定向探井,目的是为探明张店油田南38断块宽缓鼻状构造油气情况。该井斜深为3034.00 m、造斜点为1950.50 m、A靶点为2247.71 m、B靶点为2491.92 m、C靶点为2824.97 m、最大井斜为75°、井底位移为926.31 m。针对不同井段、井斜、地层及诸多工程不利因素影响情况,采取了不同的钻井液技术措施。井深1900-2122 m填井前的造斜井段到增斜井段,用聚合物润滑钻井液;井深1950-2175 m填井后重新定向,用正电胶聚合物钻井液;井深2175-2480 m增斜井段,用正电胶聚合物润滑钻井液;井深2480-3034 m稳斜井段,用正电胶聚合物润滑防塌钻井液。现场应用结果表明,正电肢聚合物润滑防塌钻井液与其它处理剂配伍性好,具有较强的抑制性、防塌性,携岩能力强、润滑性好,并能较好地保护油气层,满足了南阳油田张店地区复杂地层特殊井的施工要求。     

钻井甲方手册计算机设计系统及应用

钻井甲方手册计算机设计系统，是以中国石油天然气总公司组织编撰的《钻井手册（甲方）》为蓝本，在微型计算机上开发的一系列钻井工程设计软件。它在实行石油钻井甲、乙方制度中具有条例性与规范性，能减轻钻井工程设计人员的工作量、提高设计水平和工作效率；在全国几个油田推广使用后，取得了良好的经济效益。     

五宝场地区快速钻井综合技术研究

川东北五宝场地区钻探工作始于1996年，完钻4口井（渡5、渡21、渡22、渡23井），其中获得工业性气产能的有2口井（渡5、渡21井），但沙溪庙组气藏基本处于未开发状况。五宝场构造地层倾角小、浅气层井地层较复杂、地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力剖面不全、钻井液密度窗口窄，且该区所钻的定向浅层气井靶区方位较窄、井斜控制难度较大，特别是产层，漏失后可能出现井涌或井喷，严重影响了建井周期。为此，在该区后续钻井过程中，通过优化钻井参数、优选钻井液体系、合理选用钻头、优化井身结构设计以及系列综合钻井技术调整，机械钻速由原来的1.57 m/h提高到了7.43 m/h。建议在该区浅井定向钻井中，采用双扶正器组合，不仅能安全钻达靶区，同时可大大提高机械钻速。     

空气钻井随钻监测技术及其应用

为解决现有录井监测系统不能满足空气钻井现场的需要,容易出现钻具失效、井下燃爆、地层出水及井壁坍塌等复杂钻井问题。基于井下燃爆理论和监测监控系统技术,以井下燃爆监测成果为基础,应用UBD气体监测系统及其配套分析技术;通过多次在空气钻井现场监测服务,验证了该监测系统及分析技术的合理性和实用性,为安全顺利实施空气钻井提供了技术保障。     

砾石钻具及砾石区钻井工艺的研究

本文重点介绍了砾石钻具及钻头的研制,并对其技术难点进行了详细分析,通过试验及现场施工使用,总结出了一套完整的钻井工艺方法。     

国内外石油钻井装备的发展现状

在对国内外石油装备资料进行广泛调研的基础上,详细介绍了国内外石油钻机发展的新趋势及交流变频调速电驱动石油钻机、液压钻机、快速移运钻机等新型石油钻机的性能及参数。介绍了国内外电驱动和液压驱动两大类型新型顶部驱动钻井装置、钻井泵等设备的最新发展现状及大功率三缸钻井泵、液压泵和六缸钻井泵等新型钻井泵的性能及参数。从国内外石油装备的发展现状看,石油装备正在向型式多样化、技术先进化、设计人性化趋势发展,据此提出了我国发展石油钻井装备的建议。