直井钻机钻浅垂深SAGD井试验研究

蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是开采特超稠油最重要的方法之一,为了降低开采成本,使用直井钻机代替斜井钻机钻浅垂深SAGD井。从共享井口井身结构、浅层造斜、井眼轨迹控制、钻井液性能和井眼延伸及管柱下入分析直井钻机钻浅垂深SAGD井的难点,提出对应的关键技术及解决方案。在中海油服新疆实钻试验基地进行了实钻试验,试验表明利用直井钻机代替斜井钻机钻浅垂深SAGD井可行有效。该方法对浅垂深目的层的SAGD井组的钻完井作业及同类井的作业提供了技术支持,值得推广应用。     

国外定向井、丛式井专用设备、工具及仪器

斜井钻机斜井钻机可以钻斜直井、斜定向井和斜丛式井。1866年美国为了开发秘鲁海岸的油气资源,BELCO公司第一个生产和使用了斜并钻机,并在Talara地区的海岸上打了500多口定向斜井,经济效益显著。斜井钻机钻井水平位移大,井场面积小,一般具有以下优点: 1.采用动力水龙头钻井,迅速、经济、安全。 2.井架一般20多米高,根据需要井架可调0～45°。 3.钻井深度为600～2000m。 4.机械化程度高,配有机械手,液压大钳和卡瓦。     

斜井钻机将在中国使用

美国《世界石油》杂志7月号报道:George E、Failing公司出售给中国石油天然气总公司一台常规式斜井钻机。该斜井钻机,原设计额定钻井深为1 525米,钻井斜度由1 1/2°到45°,并具有钻直井的功能。该种钻机分车装及散装式两种,因型式不同,钻井深度及钻井斜度亦不同,车装式适用     

斜直井钻机在新疆油田九区VHSD水平井中的应用

新疆油田拥有丰富的浅层稠油资源,1993年新疆油田利用斜直井钻机在克拉玛依油田九区和风城地区钻成了8口斜直水平井,因当时钻机设备及工艺落后,该技术并未得到推广应用,多年来新疆油田公司一直采用直井钻机钻水平井的方式开采浅层稠油油藏,2014年新疆油田开展了直井与水平井组合的驱泄复合(VHSD:Vertical Horizontal Steam Drive)先导试验。最终试验表明,VHSD技术可有效提高稠油油藏蒸汽吞吐后期的开发效果。为继续应用水平井技术经济、有效地开发浅层稠油油藏,同时探索新的水平井钻井方式,时隔二十余年后,2018年新疆油田公司决定选择在克拉玛依九区进行斜直井钻机钻VHSD水平井的先导试验,并成功钻成了新疆油田第一口应用斜直井钻机钻成的VHSD水平井——HWT98020井,该井完钻井深757 m,垂深165.40 m,井斜角89.50°。该井的顺利完成,不仅意味着新疆油田对钻井设备的不断探索突破,对克拉玛依油田未来的浅层稠油井开采也具有及其重大意义。     

斜井钻机在河南油田试钻

<正> 为了开发河南油田稠油矿藏,河南油田从加拿大Failing公司引进了一台FS—5000斜井钻机,该钻机最大起重量为1130kN,用76.2mm(3in)钻杆可钻1524m深的斜井或直井,其倾斜度为0～15°,每15°为一个斜井位置。     

FS—5000型斜直井钻机的结构特点

<正>由加拿大引进的FS一5000型斜直井钻机,正在河南油田使用.了解这种钻机的结构特点,也许会对发展我国的同类型钻机有所裨益. FS一50的型斜直井钻机是加拿大Failing公司生产的4种机型之一,最大钩载1130kN,总重sookN,用中76mm钻杆可钻井深1524m的斜井和直井.经初步分析,这种钻机主要有以下结构特点. 1.传动机构紧凑 Ot 34 12 DITT柴油机与CLT6061阿里逊传动箱匹配后的变速机构,简化了绞车结构,进而减轻了钻机的整体重量,有利于提高钻机的移运性能。     

一种斜井卡瓦的研制与应用

斜井钻机井架倾斜钻井,液气卡瓦等井口工具应用时同样需要按井架角度倾斜使用,常规的钻井气动卡瓦倾斜时卡瓦体在重力作用下与钻柱发生干涉,手动卡瓦在倾斜状态下由人工提放极不方便。为此,研制了一种应用于斜井钻机的卡瓦。该斜井卡瓦采用左、右打开方式,打开时占用高度空间小;运动部件安装有限位轨道,在倾斜情况下能够正常工作。这种斜井卡瓦安装在MZJ-15XY斜直井钻机上,MZJ-15XY斜直井钻机已完成3口井的钻井作业,钻井过程中,斜井卡瓦卡紧和释放钻柱成功率100%。该斜井卡瓦具有良好的市场应用前景。     

河南油田直井钻机钻浅层水平井钻井技术

井楼油田拥有丰富的浅层稠油资源,采用常规直井钻机钻浅层稠油水平井开发因地面距离目的层垂直井段短,使得钻井完井工艺面临一些特定的技术难题。属超浅层中短丰径大位移水平井,防碰绕障问题比较严峻,施工难度较大,针对施工难点,采取了表层造斜、优化井身结构和井眼轨迹及钻井液性能等相应的技术措施,实现了安全优质钻井。其中楼平1井完钻井深528m,完钻垂深159．88m,井斜94．75°,水平位移414．17m,位垂比2．59,成为当时国内应用常规直井钻机所钻位垂比第一的水平井。对同类似浅层大位移水平井施工有着重要的借鉴意义。     

斜井钻机的应用与发展

<正> 斜井是指用斜井钻机,在井架、转盘的中心线与铅直线倾斜0～45°角的情况下,从地面一开始就以一定的倾斜角打成的一种井。它与常规定向井、丛式井的区别在于从地面就开始倾斜,而定向井、丛式井从地面开始垂直钻井,到一定深度再开始造斜。斜井也有斜直井、斜定向井和斜丛式井之分。 一、斜井钻机的发展过程     

垂直钻井技术在直井侧钻中的应用

HSH2井在山前构造带直井段钻进时由于井下掉块发生了卡钻事故,通过多次打捞未解除,形成了井下落鱼,必须侧钻。在分析不同侧钻方案适应性的基础上,综合考虑侧钻难度和侧钻后的井眼轨迹,最终选择并优化了利用垂直钻井系统的纠斜能力进行侧钻的方案。通过控制施工过程中钻压等钻井参数,成功完成了直井段落鱼卡钻井的侧钻,后续井段通过垂直钻井系统的降斜,一开完钻井斜控制在0.1°以内。现场应用表明,该技术为解决火成岩直井侧钻提供了一种新方案,对今后的钻井事故处理有重要的借鉴意义。     

我国首台ZJ20DBX斜直井钻机有望诞生

2月14日，我国首台ZJ20DBX斜直井钻机方案在宝鸡石油机械有限公司通过专家组评审。此次评审组由32名油田用户代表和科研院所的教授、专家组成。专家组认为，该钻机设计新颖、技术性能先进、机械化程度高，启用了国产钻机的井口工具自动化控制，将对直井钻机发展起到积极的推动作用，应尽快投入生产。     

楼平3井超浅层大位移水平井钻井技术

井楼油田拥有丰富的浅层稠油资源,采用常规直井钻机钻浅层稠油水平井开发因地面距离目的层垂直井段短,使得钻井完井工艺面临一些特定的技术难题。楼平3井是河南油田的一口超浅层中短半径大位移水平井,防碰绕障问题比较严峻,施工难度较大。针对施工难点,采取了相应的技术措施,实现了安全优质钻井,该井完钻井深569m,完钻垂深184.34m,井斜88.29°,水平位移453.95m,位垂比2.39,成为当时国内应用常规直井钻机所钻位垂比居二的水平井。对类似浅层大位移水平井施工有着重要的借鉴意义。     

淮北煤层气井井斜控制技术

淮北SN区块 4口煤层气井所处地层造斜力强,在这种地层钻直井,用常规防斜钻具和纠斜方法难以达到设计要求。采用井下动力钻具定向防斜纠斜,达到了最大井斜角小于等于 5°的要求。介绍了SN - 3井反方向调整井斜方位的工艺方法,6次调整钻具组合,由常规的满眼、钟摆钻具调整为动力钻具,并更换 1.5°弯接头和 0.75°单弯螺杆,使井斜角控制在 3.5°,方位角控制在 2 6 0°的设计指标。其它 3口井改变钻具组合后,机械钻速明显提高,由SN-3井的 5.36m/h提高到 11.95~13.46m/h,纯钻时间由SN-3井的 75h减少到 37.81h。     

意大利开发陆地液压钻机

意大利为了勘探本国边缘油田,由Ｓｏｉｌｍｅｃ公司开发出Ｇ—１２５型陆地用自动化液压钻机。　据ＤｒｉｌｌｉｎｇＣｏｎｔｒａｃｔｏｒ介绍,这种钻机可钻直井和５３°斜井,钻深为２３００～３０００ｍ,只需１９０ｈ。该钻机的特点是：　　（１）采用液压设计,容易实现自动化钻井,可在控制盘上预设钻井参数,钻压和转矩恒定,进尺率每小时达３５ｍ,钻机噪音为８２ｄＢ。　　（２）６－１ｍ高底座用４台液压活塞升降,１６ｍ伸缩式井架通过２台液压活塞升起,并用１台液缸操作,不需用任何防风斜撑,整个井架底座系统的静载荷为１３…     

CYJX12-3.6-53HB型斜直井抽油机的研制

CYJX12-3．6-53HB型抽油机为国内最大型号的斜直井抽油机。该机采用后置式游梁连杆长度有级调整、0°～25°和25°～45°二级分段以及复合偏置原理的曲柄平衡机构。通过对四连杆几何尺寸的优化，整机具有异相型抽油机的节能特点，表现为良好的运动和动力性能。实践证明．新研制的斜直井抽油机满足了大庆油田科直井机械采油的需要，填补了国内大型斜直井抽油机的空白。     

巴拉斯钻头运用于同福4井

文中祥细介绍了同福4井使用巴拉斯钻头情况。同福4井地层倾角10度,打直井困难,用三牙轮钻头携钟摆钻具钻进,井斜达9°,且速度缓慢。从井深1858.51m用巴拉斯钻头带钟摆钻具钻进,到井深2094.42m,井斜从9°降到6°30′,钻到2876.30米,井斜从6°30′降到3°,稳斜钻过了造斜地层,并提高了钻速,取得了一定经济效益。     

偏重偏心防斜钻具的研究与应用

大庆油田海拉尔、延吉、汤原等新探区地层倾角大,井外控制困难,严重影响了钻井速度并增加了钻井成本、研制的偏重偏心防斜钻具,经理论分析和现场试验证明,该钻具在井下旋转过程中所产生的离心力使其偏重段重边的稳定器始终贴向井壁,使钻具产生公转特性,有效地克服钻头自转引起的井斜,其离心力与转速平方成正比,转速越高产生的离心降斜力越大。该钻具能防斜、稳斜和降斜,其结构简单,安装方便,能较好地解决钻定向丛式井直井段的防碰技术难题。该钻具还适应地层倾角大的软到中硬地层,其偏心距的确定、优化组合钻具结构以及合理地选择钻压和转速,对防斜钻井及提高钻速均具有十分重要的作用。在12口井的现场试验中,井斜角均控制在1°以内,满足了钻定向丛式井造斜点井斜角小于1°的要求。     

闭环导向新系统

直井是指设计井斜为 0°,无人为造斜的井。但是 ,这些直井通常井斜并不为 0°,一方面是由于地层倾向的影响 ,一方面是旋转钻具钻进盐层时产生的一些不可预测的影响。在盐层、断层或倾斜地层钻直井 ,一般采用钟摆钻具组合、满眼钻具组合和ＭＷＤ/可转向马达 ,但这些方法都存在延长钻井时间的不足。ＢａｋｅｒＨｕｇｈｅｓＩＮＴＥＱ的新型ＶｅｒｔｉＴｒａｋ直井钻井装置 ,采用井下井斜传感器及用以抵消地层自然造斜力的膨胀式稳定器极板 ,实行闭环导向。该系统包含一套导向装置、一台高性能马达和一个能测量0 .1°井斜的近钻头ＭＷＤ井斜传…     

加拿大非常规油藏浅层SAGD钻井技术

浅层油砂蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,简称SAGD)开发,在斜直井钻井工艺上存在不少挑战,例如下套管井口同心、斜直井井眼清洁、斜直井固井质量以及井眼轨道控制等问题。通过对麦肯河区块钻井井身结构、井眼轨道控制、钻井方式和固井工艺的研究,提出并成功实施了表层以40~45°角度一开、二开造斜至水平段20~30 m下特殊热采套管、三开直接钻水平段至段长850 m下割缝尾管悬挂完井的井身结构。采用随钻电磁传导测量探头(EM)与随钻泥浆脉冲传导测量探头(Mud Pulse)的双探头组合,并结合不同的随钻测井仪来减小井眼轨迹测量与控制的系统误差。完善了热采井固井水泥配方和固井措施,保障固井质量合格率100%。这一系列研究成果的应用,对降低SAGD钻井成本、加快油砂开发具有积极意义。     

定向钻井造斜工具面控制方法研究与应用

在定向钻井中常常会遇到表层直井段不能打直且直井段井底井斜方位偏离目标井斜方位较远,二开定向造斜时定向井工程师一般直接朝着目标井斜方位定向,由于井眼惯性的影响使实钻轨迹不能很快贴近轨道设计方位。为了解决这个问题,在造斜点初始定向时不应按照设计方位定向,可提出科学的定向方法使实钻轨迹尽快贴近轨道设计方位,当接近目标井斜方位时再朝着目标井斜方位定向。根据"空间斜面圆弧"模型以及在直井段没有打直的情况下定向工具面的"全力扭方位"计算模型,并以BZ13-1A2井为实例,计算出定向工具面角并用landmark软件计算了各个定向工具面角对井眼轨迹控制的影响。实例计算结果表明:通过该方法,能够尽快使实钻轨迹贴近设计线,从而减小扭方位井段的长度,提高定向造斜效率和控制精度,同时减小丛式井防碰的潜在风险。