特厚表土层钻井法成井技术

主井采用Φ4.0m超前钻和Φ7.1m、Φ8.7m两级扩孔钻进方案,风井采用Φ4.0m超前钻进和Φ6.1m、Φ7.8m及Φ9.0m三级扩孔钻进方案。Φ4.0m超前钻钻头根据不同情况,分别使用刮刀钻头和锲齿滚刀钻头。各级扩孔钻井深度根据井壁锅底设计形状确定。     

大汶口盆地岩盐对接井钻探施工工艺研究

大汶口盆地蕴藏着丰富的岩盐资源,岩盐矿矿层埋深较深,上覆地层为古近系巨厚的松散泥岩、砂岩,易发生遇水软化,施工难度较大。山东肥城海晶盐化有限公司实施100万t/年卤折盐采输卤工程,实施卤井7组,每组井深约3000 m。定向对接井要求精准定点造斜、连续造斜。本文介绍了对接井施工中采用的关键施工工艺及MWD无线随钻测斜仪在定向钻进中进行钻井轨迹控制的应用实例。对如何在岩盐地层钻进、螺杆钻具应用、定点造斜等关键技术措施进行了详细阐述,以期为同类型卤水对接井项目施工中提供参考。     

垂钻提速工具的设计与试验分析

海拉尔、方正地区普遍存在地层倾角大、井斜严重等问题,一般都采用轻压吊打或引进国外垂直钻井系统等方式纠斜,为了降低钻井成本,设计了两种机械式垂钻提速工具,经多次试验验证,这两种方式均能实现井斜方位识别、井斜角度判断和纠斜等原理动作,通过对各自工具的优缺点总结分析,为易斜区块提速工具的设计优化起到指导作用。     

煤层气215.9mm井眼水平井绒囊钻井液技术

EJ2井是位于鄂尔多斯盆地东缘的一口煤层气水平生产井,目的煤层为顶部深度1047.33m、底界深度1056.5m的二叠系山西组5#煤,采用Ф215.9mm钻头,Ф139.7mm套管完井。大井眼、水平井存在携岩困难、井壁失稳等技术难点。采用重晶石加重绒囊钻井液,密度1.15g/cm3,塑性粘度20MPa.s,切力11Pa,6天完钻1961.98m设计井段。因连通未成功,上提至1765.94m侧钻至1961.45mm,与EJV井对接成功,完钻井深1981.45m。水平段钻井周期8天,平均机械钻速5.1m/h。测井顺利,下入Ф139.7mm套管至井深1962m顺利,固井质量优良。     

利用反井钻机施工组合煤仓

平顶山天安煤业股份有限公司五矿己四采区中部煤仓,是由立仓和大倾角斜仓构成的组合煤仓。立仓设计深度42.5m,圆形断面,净直径4m,荒径4.8m。斜仓设计长度23.1m,倾角65°,仓身亦为圆形断面,净直径3m,荒径3.8m。立仓和斜仓施工中,均先利用反井钻机进行导孔和扩孔钻进,形成反井井孔;再用普通钻爆法刷大,锚网临时支护,钢筋混凝土永久支护,短段掘砌。该组合煤仓实际总工期为85d,按期完成了施工任务,工程质量优良,受到了业主好评。     

我国采卤对接井钻井井深又创新纪录

2000年4月20日,由中国地质科学院勘探技术研究所负责施工的淮安井神盐电厂安8井与安6井对接工程顺利完成对接连通。该工程两井地面相距200ｍ,采用新斜井与老直井的方式对接,造斜施工历时半个多月,于孔深1371ｍ实现对接连通,又一次创下了我国采卤对接井钻井井深的新纪录。螺杆钻连续定向钻进达300ｍ,钻孔直径89ｍｍ,成为我国定向钻探技术领域的又一新突破。该对井的连通直接为盐矿带来巨大的经济和社会效益,得到当地政府、矿管部门及盐矿的高度评价我国采卤对接井钻井井深又创新纪录@刘春生     

钻孔定向钻探技术探讨

山东肥城查庄矿输料孔需要钻穿深度380 m处的一条巷道,进入深度420 m处的巷道。按常规钻进,应将钻孔位置放在两条水平投影重叠部分的中心点对应的地面位置,但由于地面位障碍物的限制,无法施工直孔。为达到钻孔目的,采用定向钻探技术施工定向孔。经过定向孔设计,选择导斜工具、导斜钻头、测斜及定向仪器、导斜参数计算、定向钻进工艺实施、稳斜钻进等钻探工艺的落实,钻孔按照设计在深度380 m处钻入上部巷道,并在深度420 m处进入下部巷道,准确进入靶区,达到施工目的。     

定向钻探技术在台沟铁矿区勘查孔中的应用效果

2010年8月～2011年3月,辽宁省第八地质大队和湖南省地矿局417队合作,在辽宁省本溪台沟铁矿区利用螺杆钻随钻定向纠斜技术在3个工程勘察孔中成功地实施了9次纠斜,3个孔孔深分别为主井1529m、副井1485m和回风井1315m,三孔终孔平均顶角为:主井1.26°;副井0.83°;回风井1.16°。均小于合同规定的1.5°。达到了设计目的,取得了良好的效果。纠斜孔段多在岩石平均硬度在Ⅷ级以上的地层,岩石硬度等级高,纠斜难度大。纠斜最深处在1429～1436m段,就岩芯钻探纠斜垂深而言,应属全国纪录。此外,钻孔的终孔直径为97mm,137mm口径钻深800m。以如此钻孔直径打如此之深,在国内地质岩芯钻探行业应属少见。     

超深大斜度井Ф177.8mm/Ф193.7mm尾管悬挂固井技术

元坝10-侧1井是中石化部署的一口勘探开发一体化井,该井原设计井深7150.0m,实际钻至长兴组循环测后效时油气显示较好,气测最高全烃68.40%,油气上窜速度29.36m/h。根据此井的油气显示情况决定采用回填导眼段,采取侧钻定向井开发长兴组优质储层,侧钻后井深增加至7273.0m,裸眼段增长至2045.0m,造斜段长达883.0m,全井最大井斜达到79.14°,井底位移668.46m。本井属于易漏失、超长封固段、小间隙尾管固井范畴,通过对悬挂器及附件的选型、强化下套管和钻杆技术措施、使用高效前置液、优选水泥浆体系等一系列措施解决了该井套管顺利下到位和固井技术难点。     

超深大斜度井(/O)177.8mm/(/O)193.7mm尾管悬挂固井技术

元坝10-侧1井是中石化部署的一口勘探开发一体化井,该井原设计井深7150.0m,实际钻至长兴组循环测后效时油气显示较好,气测最高全烃68.40％,油气上窜速度29.36m/h.根据此井的油气显示情况决定采用回填导眼段,采取侧钻定向井开发长兴组优质储层,侧钻后井深增加至7273.0m,裸眼段增长至2045.0m,造斜段长选883.0m,全井最大井斜达到79.14°,井底位移668.46m.本井属于易漏失、超长封固段、小间隙尾管固井范畴,通过对悬挂器及附件的选型、强化下套管和钻杆技术措施、使用高效前置液、优选水泥浆体系等一系列措施解决了该井套管顺利下到位和固井技术难点.     

多靶点长距离水平对接连通井施工工艺

H050井是土耳其Beypazari天然碱矿四期工程施工的一口水平井,按照原有施工设计,H050井需要与另外一口垂直井V050对接连通,形成一个溶采单元。由于此井组处于矿区边缘,为了保证溶采通道落在主矿层里,对施工设计进行修改,在H050井和V050井之间增设3个靶井。然而中问3个靶井的设计井位处于悬崖边和老井边,因此将设计井位挪至便于施工的位置,施工时采用定向钻进,使靶井的井底靶区回到指定区域,最终,H050成功连通4个靶井,并实现长距离水平钻进。本文结合施工实践,总结了几点多靶井连通施工的技术关键,为类似钻井施工提供借鉴和参考。     

磁目标定位技术及其在钻井中的应用

磁目标定位技术早已用于舰船、飞机定位中,近几年也用于钻井工程中。为了提高矿产资源及煤层气开采效率,国内外正推广定向对接连通技术,即实现定向水平井与常规直井钻井连通。为保证连通成功率,国内外都非常重视定向对接精度。但受仪器测量原理的影响,即使目前精度较高的测量仪,如井斜角为±0.1°、方位角为±0.1°时,也存在不小的误差。因此,提出了磁目标定位技术在钻井对接连通中的应用研究。通过对钻井磁目标定位原理的研究,成功研制钻井磁目标定位技术,并已在某矿对接井得到充分应用。应用结果表明,该技术可使定向钻井中靶控制在±0.5 m以内。     

鱼骨分支井布置方案及井眼轨道设计——以玛湖凹陷下三叠统百口泉组为例

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组为超深、特低渗、中等孔隙度致密砂砾岩油藏,区块内主要采用“水平井+体积压裂”的开发方式,取得明显的开发效果。同时,新疆油田也具有开发鱼骨分支井的经验。鱼骨分支井的布置方案决定了鱼骨井的产油能力,但同样决定了钻井的难易程度和成本消耗。在满足鱼骨井布置方案要求的同时,降低钻井风险和成本尤为重要。所以,尝试分析将鱼骨分支井作为玛湖油藏新开发思路的可行性,通过建立产量预测模型,模拟不同布置方案对鱼骨井产油能力的影响。此外,以各布置方案为基础,设计一系列鱼骨井分支井眼轨道,分析不同造斜率对滑动钻进工况下钻柱所受摩阻以及分支井眼各分段长度的影响。研究表明,相较于常规水平井,鱼骨分支井能有效地提高单井产量,其中增大分支井眼长度和分支数最为明显。采用6°/30 m和7°/30 m的造斜率在能够保证多数鱼骨井实钻井眼能够达到设计指标的同时,减少分支井眼扭方位段长度和钻柱所受摩阻,进而可降低分支井眼的钻进成本和钻井风险。     

浅部大位移超长水平段I38H井轨迹控制技术

I38H井是渤海某油田调整井中的一口先期排液水平井,后期转入注水作业,为满足周边3口井的注采关系,设计水平段长达827.0 m,同时该井为一口目的层位于明化镇、水垂比达2.47的浅层大位移井,为安全、顺利实现钻井作业,通过对I38H井井身结构的优化、井眼轨迹的合理设计以及贝克旋转导向工具和随钻扩眼器等工具的使用,最终成功完成钻井作业。     

H024U井施工工艺及精确中靶技术措施

水平井H024U用于连通第一靶点直井V024和第二靶点直井V024U。在该井组施工过程中,采用了先进的对接井施工工艺与具有高技术含量和自主知识产权的高精度磁测中靶系统。结合土耳其贝帕扎里天然碱矿三期工程16口水平井的施工经验,精心设计和控制钻井参数,以最佳准确度成功命中第二靶点,实现了井组精确连通的目的。     

渤海低渗油田定向井井身结构优化

渤海25油田沙河街组低渗储层地层压力系统复杂,一期开发时采用渤海常规井身结构,但是作业复杂情况频发,工期较长,导致成本高,整体经济效益较差。通过对地质油藏、地层特点做深入研究分析,优化出一套?355.6mm井眼×?273.1 mm套管+?241.3 mm井眼×?177.8 mm套管+?152.4 mm井眼×?114.3 mm尾管的井身结构及其配套提速技术。通过在2口井的应用试验,取得了较好的效果,2口井平均井深3607.5 m,平均钻井周期19.32天,钻井周期共计比基本设计节余5.37天,钻井时效比基本设计提高24%,同时小井眼钻井所使用的器材及材料费用相应减少,而且投产后产量较好,经济效益显著,具有广阔的应用前景。     

综合物化探方法在地下水勘查中的应用——以嘉鱼县官桥镇为例

为探讨地下水勘查井位快速定位问题,采取水文地质调查、土壤氡气测量、天然电场选频法测量、钻探等勘探手段,成功在嘉鱼县官桥镇实施2口探采结合井。大牛山村勘查区SHK01水井孔深223 m,实际抽水降深14.21 m,涌水量为169.46 m³/d;观音寺村勘查区SHK02水井孔深165 m,实际抽水降深7.42 m,涌水量为98.70 m³/d。此次应用研究表明,在地表有大面积第四系覆盖情况下,可利用土壤氡气测量和天然电场选频法测量精确圈定裂隙含水带,该方法组合有效且快速,可为本区地下水勘查提供新思路。     

煤层气赋存特征及其参数井与排采井设计

以勘查区地质特征为基础,分析了煤层埋深、煤层厚度、煤层含气量、甲烷风化带、渗透率、煤体结构等煤层气赋存特征,为参数井与排采井设计提供了设计依据,根据井位部署原则,对参数+排采试验井进行了选位及选型,然后设计了钻井工程,煤层气抽采试验井采用大位移定向套管射孔完井,先进行直井钻井,一开下套管固井、二开钻穿煤层,然后三开进行定向井施工,钻穿煤层30 m完钻,下套管固井,水泥返至地面。并分析了井身结构、井身质量要求、钻井主要设备及钻具组合、钻井液方案及井控技术与煤储层保护要求。研究为煤层气区块的定量化排采提供技术支持。     

定向对接连通井轨迹设计

定向钻井轨迹计算方法很多,但在轨迹处理及图示反馈上均不直观清楚。通过坐标变换,建立了以井口与靶点连线为基准参考面的定向对接连通井轨迹设计方法。比较校正平均角法和最小曲率法,通过两次坐标旋转,说明建立以井口与靶点(或靶井)连线方位为参考面的坐标系的定向对接井轨迹设计方法及优点。并且这种设计方法也可用于其它轨迹计算方法中。通过本设计方法,可及时反应自井口到靶点(靶井)的钻井轨迹与目标的误差偏离。通过EXCEL编程及图示,运用EXCEL功能及时跟踪设计,使定向对接井设计与施工简单直观。采用此法累计已成功完成的对接井达100余对。     

郑州沿黄水源地不同钻井工艺试验研究

以生产科研相结合的方式,在郑州沿黄地下水源地地区使用正循环钻进工艺施工水井8眼,泵吸反循环钻进施工工艺施工水井11眼,通过这2种水井钻进工艺的效率和经济性分析,得出郑州沿黄地下水源地地区使用泵吸反循环钻进施工工艺的最佳成井深度为140.75 m以浅,正循环钻进施工工艺最佳成井深度为140.75 m以深的结论,以此为今后类似地区水井施工钻进工艺选择提供参照依据。