苏里格气田水平井井身结构优化及钻井配套技术

苏里格气田致密气藏埋藏深,钻遇地层塌漏问题突出,机械钻速低,前期水平井采用三开井身结构,难以达到钻井持续提速和降低钻井成本的目的。为此,在开展缩短中完周期、优化封固段和井眼尺寸等方面的理论分析,并进行井身结构优化过渡性方案现场试验的基础上,提出了井身结构优化思路,分析了可行性;然后,进行了封固段优选、井眼尺寸优化,设计了水平井小井眼二开井身结构。基于此井身结构,研究了井眼轨迹控制、个性化钻头和配套提速工具优选、强抑制高效润滑钻井液分段措施优化等关键钻井配套技术。该技术在19口井进行了现场应用,解决了长裸眼段“塌漏同存,上漏下塌”的问题,提高了各井段的机械钻速,大幅度缩短了钻井周期。研究结果表明,小井眼二开井身结构设计合理,钻井配套技术提速效果显著,可在苏里格气田水平井钻井中推广应用。      

采用双梯度钻井优化深水井井身结构

针对深水钻井中因地层压力和破裂压力间隙过小引起的井身结构设计问题,提出采用双梯度钻井技术。介绍了双梯度钻井技术的基本原理,给出了海底泥线下井眼钻井液当量密度公式。根据传统井身结构设计方法和双梯度的井眼钻井液当量密度的变化规律,推导出套管下入深度的计算公式。结合深水钻井的特点,考虑钻井施工的特殊要求,开发了深水双梯度钻井井身结构设计及优化程序。实例分析表明,与常规钻井方法相比,双梯度钻井井眼钻井液压力很好地匹配了地层压力和破裂压力之间的间隙,将去除使用2～3层套管鞋深度点,减少井眼和井口尺寸以及降低套管费用。双梯度钻井为深水钻井井身结构设计提供了一种新的优化方法,具有显著的经济效益和工业实用价值。     

石油钻井井身结构及钻机设备的选择

本文分别介绍了石油钻井工程设计中有关井身结构、完井方法及石油钻井设备选择的内容。井深结构设计主要包括下套管层次及各次开钻。钻机设备主要有钻机和相关设备的选型和有关参数的确定。     

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。     

河坝1井复杂地层钻井完井技术

河坝1井是川东北地区的一口重点区域探井，完钻井深6130．00m。该井地质情况非常复杂，上部陆相地层高陡构造倾角大，坍塌严重；下部海相地层含多套压力系统，且存在含硫化氢的超高压天然气层、盐水层、盐膏层以及易漏失地层等，在钻井施工中出现多次井壁严重垮塌、井漏、喷漏同存、气侵，甚至出现卡钻等井下复杂情况和事故。深部井段由于钻井液密度高．钻井周期长，不但给钻井液的维护和处理带来了极大的困难．而且造成钻具、套管磨损严重。河坝1井采取了优选钻具组合、钻井参数、钻井液体系以及水泥浆体系等技术措施，并采用了系列钻井新工艺、新技术．历时1241．96d．钻至设计井深，发现了两个高压气层及数个含气层。详细介绍了该井钻井作业中存在的技术难点及采取的技术措施。     

YD油田复杂地层井身结构的优化与应用

YD油田钻井中存在地质环境复杂、多套压力体系并存及高压沥青层溢漏同存等问题,给钻井施工和井身结构优化设计带来困难.在实钻资料分析、确定必封点及重新认识Gachsaran地层孔隙压力的基础上,采用自下而上的设计方法,先后形成了适合YD油田复杂地层钻进的3套井身结构.针对部分Gachsaran盐水地层存在异常高压层的情况,从安全钻进角度考虑,设计了高压盐水层井身结构;对于正常压力Gachsaran盐水层,为提高机械钻速和降低钻井成本,形成了简化高效的常规井身结构;对于Kazhdumi高压沥青层,从安全钻井实现地质目的考虑,形成了延长 244.5 mm技术套管和专打专封2种井身结构.优化后的井身结构在YD油田20余口开发井中进行了应用,取得了良好的应用效果.YD油田井身结构的优化,不仅为该油田"二期工程"奠定了基础,也对国内外同类型的碳酸盐岩油藏开发具有借鉴意义.      

超深水钻井简化井身结构安全性分析

建立了超深水简化井身结构的井口系统力学分析模型,研究了简化井身结构安全性分析流程,分析了简化井身结构承载能力并与常规井身结构进行对比,研究了导管和套管环空内固井水泥返高变化对井口安全性的影响;结果表明：简化井身结构不满足极限工况井口强度要求,上部需配置2根20in套管单根,仅有上部环空内的固井质量对井口安全性具有显著性影响,极限工况下固井水泥返高的最低要求为3m。     

胜利浅海探井井身结构优化及风险分析

在胜利浅海探井作业过程中,随着钻井技术的成熟和新工艺的采用,井身结构不断发生变化,从最初的660.4mm×444.5 mm×311.2 mm×215.9mm×152.4 mm井身结构发展到近期使用比较成熟的914.4 mm×444.5 mm×311.2mm×215.9 mm×152.4 mm,这两种井身结构使用多重套管对薄弱地层进行封固,规避了钻井风险,井下安全得到了很大的保证,在中深井和深井得到普遍的应用。从2006年H9井中深井开始,采用原在浅井中使用的914.4 mm×444.5mm×241.3 mm×152.4 mm井身结构进行钻进,获得了成功,并逐步应用到其它的探井。这种井身结构采用长裸眼井段钻进设计,缩短了钻井周期,提高了作业效益。同时也增加了钻井风险。     

顺北复杂地层超深井井身结构优化

顺北区块桑塔木组火成岩侵入体覆盖区完井井眼尺寸120.65mm,难以满足高温深井轨迹控制、完井电成像测井、后期储层改造要求,针对这一问题,开展了井身结构优化研究.通过非常规套管性能对比、套管匹配性优化,以及套管强度校核及下入极限深度分析,形成了超深井复杂地质条件下套管尺寸扩大一级的井身结构设计方案,完井井眼尺寸提升至1...     

渤海油田定向井井身结构优化及应用

井身结构优化是钻完井降本提效的主要措施之一。论证了目前渤海油田常规定向井所采用的?444.50 mm井眼(?339.73 mm表层套管)+?311.15 mm井眼(?244.47 mm生产套管)、?444.50 mm井眼(?339.73 mm表层套管)+?250.82 mm井眼(?177.80 mm生产套管)两种井身结构组合的优缺点,提出了?311.15 mm井眼(?273.05 mm表层套管)+?241.30 mm井眼(?193.67 mm生产套管)的井身结构,并论证了该组合的钻完井可行性。现场应用表明,与邻井相比,采用优化后的井身结构机械钻速可提高35.8%,单井可节约钻井成本约200万元,降本增效成果显著,具有非常广阔的应用前景。     

深水钻井井身结构设计方法

深水钻井导管常采取喷射下入方式,表层套管井段为开眼循环钻进,浅部地层破裂压力梯度低,地层压力信息具有较大的不确定性。因此,其井身结构在套管层次、尺寸和设计方法上,与浅水及陆地钻井有着较大区别。在对目前深水钻井井身结构调研的基础上,重点从深水钻井水下井口力学分析及导管下入深度确定方法、表层套管下入深度确定方法、压力信息不确定条件下的套管层次及下入深度确定方法等三个方面,对深水钻井井身结构设计方法进行了阐述,并在此基础上探讨了深水钻井井身结构设计方法的下一步研究内容。     

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。     

浅析套管钻井技术

按套管钻井技术中钻进工具和操作技术不同,套管钻井有3种不同的形式,即可回收钻具组合的套管钻井技术、尾管钻井技术和可破碎的钻头套管钻井技术。分析了套管钻井技术的优越性和套管钻井参数,并指出了应该注意的问题。套管钻井技术使钻井液水力参数得到明显改善,有利于井眼净化和当量钻井液密度控制。套管钻井可以简化钻井程序和井身结构、减少钻井事故、提高钻井效益、节约钻井成本。     

西部地区深井井身结构设计技术探讨

科学合理地确定井身结构及钻井液密度是深井超深井钻井的关键环节之一，其基础是准确建立地层孔隙压力、地应力、破裂压力、坍塌压力的钻前预测剖面。分析了西部地区目前深井井身结构的缺点和进行井身结构应考虑的问题，介绍了深探井井身结构的设计方法，并针对西部复杂地区的地层特点，建议采用3种增加技术套管的井身结构方案。塔河油田钻井实践表明，采用这3种井身结构方案后，深井机械钻速得到提高，钻井周期缩短，而且降低了钻井成本。     

套管钻井技术发展与应用

简要介绍了套管钻井技术的特点及套管钻井技术与常规钻杆钻井技术相比具有的优势,详细介绍了加拿大Tesco和美国Weatherford两大公司在套管钻井技术方面的研究成果,最后介绍了我国套管钻井技术发展及现场应用情况,提出了套管钻井技术需要进一步解决的问题。     

套管钻井技术在批钻井中的应用

简要介绍了套管钻井技术的工艺特点及国内外研究现状，详细介绍了,φ339．7mm套管钻井技术在大港油田埕海一号平台批钻井中的应用情况。包括套管钻井使用的工具——一套管钻井驱动器和套管钻鞋的结构和工作原理；套管钻井的主要设备要求、工艺流程以及无钻机固井工艺。埕海一号平台13口井表层套管批钻井的应用结果表明，采用套管钻井技术可以缩短钻井周期，提高机械钻速，降低钻井成本，而且国产套管钻鞋的钻井指标已接近国外公司同类产品的技术水平，虽然成本相对较高，但批量生产后成本会显著降低。     

塔里木深井盐膏层钻井技术

盐膏层钻井，特别是深井盐膏层和复合盐层钻井，是一个世界级的钻井技术难题。分析了塔河油田几口井的盐膏层钻井的难点，详细介绍了适合塔河油田深井盐膏层钻井技术措施。     

简易套管钻井技术及专用配套工具研究

根据国内陆上油田钻井装备的实际状况，本着降低钻井成本的目的，研究出了采用转盘驱动的适用于陆上油田浅开发井的简易套管钻井技术及其配套工具。该技术可满足一只钻头钻至设计井深、中途不更换钻头的要求，而且对钻机无特殊要求，可实现对油层段的裸眼测井。在吉林油田8口井的现场试验结果表明，与常规钻井技术相比，简易套管钻井技术能够提高机械钻速，缩短建井周期，降低钻井成本，有效保护油气层，具有良好的推广应用前景。详细介绍了简易套管钻井技术的施工工艺和专用配套工具的结构、原理及现场试验情况。     

转盘钻井条件下套管钻井管柱连接技术

大庆油田为了实现对外围未动用储量的经济有效开采,开展了转盘钻井条件下的套管钻井技术研究。研究开发了固定式和铰接式套管夹持器、方套转换接头、偏梯扣加止扭台肩套管,以及特殊扣型加止扭台肩套管,详细介绍了其结构及工作机理,并对偏梯扣加止扭台肩套管的受力进行了计算分析,结果证明套管丝扣强度完全满足安全钻井的要求。室内检测和7口井的现场试验结果表明,转盘钻井条件下套管钻井管柱连接技术能满足现场使用要求。