油基钻井液在番禺30-1气田大位移井中的应用

番禺30-1气田地层疏松、渗透性强,容易发生井漏、遇阻、卡钻等复杂情况,因此室内通过选用PF-MOEMUL-H乳化剂(该乳化剂兼有主乳化剂、辅乳化剂和润湿剂的功能),优选出一种油基钻井液基本配方,并对该体系做了进一步的优化,给出了陆地配制和现场使用的油基钻井液配方.室内评价及现场应用结果表明,该油基钻井液具有较好的流变性、沉降稳定性和润滑性能;添加石墨等润滑剂能进一步改善该油基钻井液的润滑性,降低钻进扭矩和摩阻,降低顶驱等关键设备的故障率;通过使用加有封堵、成膜材料的该钻井液,解决了番禺30-1气田由于存在断层和裂缝发育而发生井漏的难题,同时井壁更加稳定.     

大位移井钻井液关键技术问题

目前大位移井已成为开发边际油田的最有效手段之一,其中的钻井液技术关系到大位移井的成败.从降低摩阻和扭矩、保持井眼清洁、维持井壁稳定3个方面总结分析了大位移井钻井液的关键技术问题,并提出了相应的解决措施,同时综述了近年来国内外在大位移井钻井液关键技术方面取得的研究进展,最后预测了大位移井钻井液技术在未来一段时期的发展趋势.     

疏松地层大位移井钻井液性能优化技术研究

大位移井钻井过程中普遍存在钻进扭矩高、井眼清洁差等问题,因此降低井筒摩阻,防止岩屑床堆积是实现大位移井安全作业的关键.渤海南部K油田勘探初期以浅层大位移井为主,相比常规大位移井具有地层泥质胶结疏松、钻井液滤失严重、岩屑产出量大等特征,进而导致井眼清洁、井壁失稳、井筒摩阻等问题进一步恶化.针对K油田开发难点,提出了强抑制...     

油基钻井液体系在东海气田的试验应用

东海地区油气层系主要分布在花港组和平湖组,存在砂泥岩互层胶结疏松、裂缝性泥岩以及煤层发育等地层特性,井壁稳定和井眼清洁是导致钻井复杂情况的主要原因。研究气田的大位移井最大井深为6 716 m,最大水平位移达4686 m,垂深最大为4 429 m,井底温度最高在150℃以上,井口返出钻井液温度在115℃以上。大井斜、高水垂比和长水平位移,使井眼清洁难度更大;地层温度高,使设备维护难度大。为满足该气田大位移井安全高效作业要求,建立了一套低黏高切的油包水钻井液体系,并加入了2%封堵剂PF-MOLSF、2%成膜封堵剂PF-MOLPF和2%~3%疏水胶体封堵剂PF-MOHCP。在现场应用中,通过调节提切剂PF-HSV-4加量,该油基钻井液表现出了很好的携岩性,井眼净化效果好;在地层稳定性差的井段增加成膜封堵剂的加量,7口井没有发生漏失,井下事故率为零,个别井段遇阻均划眼通过,划眼时间相比探井减少70%以上,其他作业都安全顺利;钻井液在储层段的高温高压滤失量均在3 mL以内,且滤失的几乎全为油相,对储层液损程度小,避免了水敏等伤害。室内评价和现场应用结果表明,该油基钻井液具有良好的流变性、电稳定性和润滑性,井壁稳定和储层保护效果明显,加上钻井液维护及油基岩屑处理等配套措施的完善,使其在东海的应用获得了成功。      

南堡13-1706井四开钻井液技术

南堡13-1706井是一口大位移大斜度深井,四开井段存在井眼净化困难、摩阻扭矩大、井壁失稳、井下漏失、井底高温等问题。研究问题产生的机理,提出运用井眼净化和井壁稳定技术的相应对策,在现场施工中优化钻井液配方、优选流变参数,使钻井液具有良好的携岩性、润滑性、井壁稳定性和高温稳定性。在实钻中,配合合理的钻井工程措施,顺利完成了该井四开钻进及完井施工。     

大位移井钻井液技术综述

大位移井技术是一项实施难度极高的钻井技术,其技术难点涉及到井眼净化、井壁稳定、润滑与减摩等几方面的问题,其中每一个问题都与钻井液技术密切相关,但仅仅依靠提高钻井液技术又无法解决相关问题。通过收集和分析国内外大量水平井和部分典型大位移井的施工资料,介绍了大位移井的施工技术现状,指出了国内外相关领域的技术差别,并就常见问题的解决对策及其实用性进行了归纳总结,并提出大位移井钻井所遇到的绝大部分技术问题实际上都可以归结到摩擦领域,对中国发展真正意义上的大位移井技术具有一定的借鉴意义。     

大位移井摩阻扭矩计算模型

石油钻井是一项投入高、风险高、技术密集及资金密集的系统工程。大位移井钻井的摩阻和扭矩严重影响钻井时效。对摩阻和扭矩的分析有利于控制井眼轨迹,减少井下事故。对钻大位移井过程中所受的力进行了分析,综合分析3种摩阻扭矩计算模型优缺点的基础上,提出软模型是现场计算大位移井摩阻扭矩的最合适模型,介绍了软模型的几何模型及各种工作状况下的计算方法。     

西江大位移井扭矩摩阻分析

扭矩和摩阻是大位移井设计和实际钻井过程中备加重视的两个关键因素。在钻前进行摩阻扭矩分析，可以确定这口井钻的可行性，是优化井眼轨道和钻机设备升级改造的重要依据；通过扭矩和摩阻的模拟计算，可以为下套管的作业方式选择提供依据。针对西江２４－３－Ａ１４井的具体情况，分析了影响摩阻和扭矩的各种因素，通过预测摩阻与实际摩阻曲线的对比分析，找出了下φ２４ｍｍ套管采用的最佳方法－套管漂浮技术，为该井的顺利完 打下     

大位移井减扭阻工具的研制

井下的摩阻和扭矩是大位移井设计和施工的两个关键因素,文章针对古巴大位移井的现状,研制了机械式减扭阻工具来减低摩阻和扭矩,提高钻具的使用寿命,提高大位移井的施工质量,完善大位移井钻井工艺技术。详细介绍了机械式减扭阻工具的结构和室内Landmark软件对工具性能的模拟,通过大量的试验数据表明机械式减扭阻工具的使用可以有效地降低钻具的扭矩和摩阻,对钻具受力有着良好的改善功能。     

大位移井摩阻分析

明确推导出钻柱在拉伸或压缩状态下的张力模型和钻柱在垂直井段，造斜井段，降斜井段和侧向弯曲段的方程并推导出常规圆弧和新的修正悬链线模型方程。利用此模型方程可求出任意情况下进和退悬链线的井斜角，也可以求出已给定的纯三维剖面的摩阻。     

大位移钻井技术在渤海QHD32-6油田的应用

总结了国家 863-820-09-01海洋大位移钻井技术专题,继 QK17-2油田钻成 4 口大位移水平井以后,在QHD32-6油田又成功地钻成2口水平井,其中,A26H井水平位移2997m,A25H井水平位移1942m。该项目成功地应用了国家 863课题所研究的 6项关键技术,即扭矩摩阻软件的设计和预测技术、水基钻井液钻井技术、可变径稳定器钻井技术、环空压力检测技术、井壁稳定及井眼净化预测技术。同时,还应用了国外先进的大位移井技术:MWD随钻测量技术、LWD随钻测井技术、GST地质导向钻井技术及漂浮接箍下套管技术。在水平井钻井技术经验基础上,指出了今后使用大位移井技术开发油田需要注意的问题,并对今后的技术改进和发展提出了意见和看法。     

多次激活旁通阀技术及应用

多次激活旁通阀是指连接在钻柱某一位置、可多次改变井下流体流动方向的工具。介绍了M-I SWACO投球式多次激活旁通阀的工作原理、技术优势和操作流程。通过在番禺油田大位移井中的应用表明:该阀可实现不起钻堵漏; 保护下方的MWD、LWD等流体敏感性工具不受流体排量和性质的影响; 清除大位移井岩屑床,清洁井眼。并对投球式多次激活旁通阀的局限性进行了分析,提出了几点旁通阀的发展建议。     

大位移井钻井技术研究与应用

20世纪90年代以来,国外大位移井钻井技术飞速发展。为了发展我国自己的核心钻井技术,在国家“863”项目的支助下,研究了一套以扭矩、摩阻为核心的集成钻井设计和施工监测软件,及一套正排量井下可变径稳定器和一套井下闭环可变径稳定器;在钻成6口水平位移近4000 m的大位移井的基础上,集成了一套实用的钻井技术。     

钻井泥浆性能改进技术研究与实践

较全面地探讨了影响大位移井钻井摩阻的因素,提出了改进泥浆性能的一些措施,以便提高泥浆的润滑性能和防卡能力,减少岩屑床摩阻及缩径卡钻等引起的钻井阻力,最终达到降低大位移井钻井摩阻的目的。     

QK17-2大位移井的井眼净化研究

井眼净化是大位移井中的一项关键技术,井眼净化不好易导致黏附卡钻等多种问题的发生。在考虑钻井液性能、钻具旋转、机械钻速等因素的基础上,设计了QK17-2-P33大位移井中岩屑滚动运移和悬浮运移的最小环空返速及临界排量,分析了实钻过程中QK17-2-P30大位移井的基本情况及QK17-2-P31井钻井过程中由于井眼净化不好而导致卡钻的原因,为今后大位移井的井眼净化提供了借鉴。     

张店油田南37断块大斜度深井钻井液技术

针对张店区块上部地层分散造浆严重，中部、下部地层吸水膨胀，剥落掉块，易缩径、垮塌、阻卡等施工难题及大斜度定向井对钻井液的特殊要求，直井段选用了聚合物钻井液，斜井段使用了聚磺正电胶混油钻井液，目的层段使用了聚磺正电胶混油屏蔽暂堵钻井完井液，并制定了相应的维护处理措施。该套钻井液技术有效地抑制了地层分散造浆和井壁坍塌，解决了大斜度井段井眼净化和润滑防卡等问题，保证了井下安全。应用结果表明，该套钻井液体系性能稳定、流变性好，抗温能力和抑制能力强，滤失量低且泥饼薄韧光滑，井壁稳定，防塌效果好；具有较强的悬浮携砂能力、润滑防卡能力，在张2101、2103井钻井过程中，井眼净化彻底，未发生沉砂卡钻；有效地保护了油气层，满足了大斜度井钻井施工的要求。     

大位移井摩阻和扭矩分析及其对钻深的影响

对不同垂深、不同位移的大位移井在钻井和下套管过程中的摩阻和扭矩分析表明,采用水基钻井液能够钻成位移小于3000m的大位移井,且可以下入178mm套管;位移大于4000m、且垂深在1000m左右的大位移井,需要使用油基钻井液,且只能下入178mm尾管;位移大于5000m的大位移井,必须使用油基钻井液,178mm套管下入有一定难度,且在垂深较小时,需要使用部分139.7mm钻杆和倒装钻具。分析了不同垂深条件下的大位移井钻井极限,随着井深增加,制约大位移井钻井极限的因素由滑动摩阻转为钻柱强度。     

张海502井钻井液技术

张海502井完钻斜深为4360 m,最大井斜为56°,井底水平位移为3019.06 m,位移垂深比为1.04∶1。井斜大、位移长、浅定向、大井眼段长是其主要特点,且50°~56°稳斜段长达3480 m,其中井深1100 m到3600 m为φ311 mm大井眼,这给携岩、砂床控制、防卡等提出了极高要求。二开采用聚合物钻井液,三开、四开采用硅基防塌钻井液。该井使用合理的流变性能和多种有效的工程技术措施解决了携岩及砂床控制问题,用固液结合润滑技术解决了防卡问题,用超低渗透油层保护技术解决了钻完井油层保护问题,用GWJ、GWX、SAS、硅腐钾等处理剂和合理的密度解决了井塌问题,为将来采用常规钻井液体系和现场技术低成本地完成类似高难度井提供了借鉴意义。     

减摩工具及其应用

减小井下摩阻是大位移井钻井中的一个重要技术问题,使用减摩工具是解决这一问题的有效途径。重点介绍了非旋转钻杆护箍(NRDPP)的结构、降扭减摩机理、使用方法和注意事项以及应用效果,对其它几种减摩工具,如钻杆轴承短节、DSTR短节、低扭矩钻杆的结构和特点仅作了简单介绍,对使用和研究该类工具有借鉴意义。     

串联和加长钻井液马达及其应用

串联马达和加长马达是为了提高常规螺杆钻具的工作特性而产生的新型钻井液马达,其工作原理都是通过增加马达的级数获得高功率、大扭矩的输出。在介绍常规钻井液马达的基础上,主要介绍了串联马达和加长马达的工作原理、基本结构、工作特性和技术发展趋势,并介绍了它们的应用及带来的效益。由于串联马达和加长马达具有大扭矩特性,可显著提高机械钻速,降低钻井成本,因而成为大位移井钻井作业中的常用工具。