新型随钻防漏堵漏钻井液技术研究

针对渗透性漏失地层,开发出一种封堵效果好、封堵范围广的随钻堵漏剂ASK-1。ASK-1随钻堵漏剂主要由柔性粒子和聚合物复配组成,通过两者的共同作用达到快速有效封堵孔隙或微裂缝的作用。该堵漏剂对孔径较宽渗透漏层封堵作用良好。室内评价,在一定范围内,渗透率封堵率超过90%以上,封堵带强度大于8MPa。现场应用证明,可有效提高地层承压能力,且防漏及堵漏效果良好。     

SeismicVISION随钻地震技术

斯伦贝谢公司的SeismicVISION系统在钻井期间提供时间深度／速度信息。该系统独特的“前视”能力可以提供钻头前面8000英尺(2438．4米)之内地层的信息，数据的质量足以对钻头前面和侧面的地层进行成像。系统的应用包括：预测孔隙压力、预测目的层或灾害层的深度、帮助选择最佳的下套管和取心深度、优化泥浆比重、识别盐层、使井眼轨迹保持最佳。     

井眼修整随钻接头的开发与应用

井眼修整随钻接头是针对现场钻井需要,根据原破键接头加以完善改进而成的一种新型工具。把接头接在钻柱上,钻进时钻柱带动它旋转,接头是偏心的,棱厚25mm,其旋转的圆和井径一样,所以棱可以在钻进的同时刮削井壁,从而消除缩径和井壁上的键槽、砂床。现场应用表明:(1)该接头集破键、清砂、扩眼功能于一体,其最大直径比井径小很多,不会增加起下钻难度和使井况复杂;(2)延长短起下钻间隔时间不宜过长,以防止部分新井段或井斜大、全角变化率大的井段长时间得不到修整而使井况复杂;(3)单只接头使用400h内应探伤1次,防止发生钻具事故。(4)接头的安装位置和间距,应根据井眼轨迹和地层情况做具体调整。     

油基钻井液随钻防漏技术实验研究

与水基钻井液相比,油基钻井液更容易发生井眼漏失,且井漏现场处理困难,一旦发生井漏,往往会造成重大经济损失。针对油基钻井液漏失问题,从油基钻井液井漏预防措施入手,通过优选不同类型的钻井液防漏堵漏剂,研制了新型油基钻井液随钻防漏堵漏材料,并探讨了其协同作用机理。渗透性封堵实验以及作用机理分析表明,刚性架桥颗粒、弹性填充颗粒、微细纤维材料等不同类型钻井液防漏堵漏剂具有协同作用效果,能够迅速形成具有"强力链网络"的致密封堵层,显著提高了油基钻井液的随钻防漏堵漏性能。进一步优化了强封堵性油基钻井液体系,该体系在120℃、16 h热滚前后的流变性、滤失性能良好,PPA砂盘滤失量仅为11.4 m L,具有良好的随钻防漏堵漏性能,能够起到强化封堵井壁作用,有助于提高地层承压能力。     

更完美的随钻声波测井技术

钻井技术的进步继续冲破井眼建造的种种限制。每天，世界各地经营者不断扩大水平段长延伸井、超高压层段、及超过7000ft水深井的技术领域。结果井眼建造的费用和风险已达到这样程度：可靠的随钻地层评价结果——包括随钻声波测量——已成为建井成功的关键因素。     

随钻测井技术在成像、井眼定位和地层评价方面的应用

随钻测井井下地震技术可以根据地震等值线图确定钻头的位置或是在钻井过程中形成一张钻头前的地震阻抗图.这些技术可以准确地确定钻井目的层的深度,明确孔隙压力海侵的程度.随钻测井超深电阻率技术利用井下地震分辨率可满足在油藏中进行地质导向的需求.该技术主要应用于描述油水界面和油藏盖层与底部页岩之间距离的大小.     

物理法随钻防漏堵漏技术与钻井液研究现状

物理法随钻防漏堵漏技术是一种防、堵结合的新方法,可解决西部油气深井孔洞渗透性地层和裂缝性地层钻井中的井漏问题.采用流体力学和射流理论基本原理,把钻井过程中泵入井底的钻井液进行分流,将15%左右的钻井液通过一种独特的井下工具分流,采用新型射流的水力能量作用方式直接射入可能漏失井壁,配合相适应的具有随钻防漏堵漏作用的钻井液体系,使漏失井壁快速形成"人造井壁",从而达到随钻防漏堵漏的目的,提高漏失井壁的承压能力和钻井液的密度窗口,对油气层也有保护作用.     

井眼轨迹与钻遇地层关系的随钻测井解释研究

在以水平井为主要开发手段的油藏中,为了提高水平井段有效储层的钻遇率,就必须搞清楚井眼轨迹在地层中的走向及其空间产状,必须根据测井资料对井眼轨迹与钻遇地层的接触关系进行精细解释与分析。本文以东方区块测有随钻测井资料的E3hb和E5h两口水平井为例,基于水平井随钻测井解释的方法原理,采用井眼轨迹、地层剖面和测井曲线综合成图技术对实钻的井眼轨迹与地层的各种接触关系与特点进行了精细解释与描述。应用表明,该技术可以及时监测井眼轨迹在导向标志层和目的层中的钻遇情况,有助于现场实施地质导向钻井。     

随钻电磁波测井井眼响应特性分析

文章介绍了水平井随钻电磁波测井响应的时域有限差分 FDTD 数值计算方法.首先根据水平井测井地层的特点,利用直角坐标系下的三维 FDTD 计算公式、稳定性条件和吸收边界条件,设计实现数值计算程序;然后分析随钻电磁波测井仪在水平井中的几种状态时磁场的响应特性,这些状态有仪器居中、偏心和不同泥浆电导率.结果表明,偏心和井眼对测量信号的影响主要体现在相位曲线上,偏心和井眼校正主要通过制作相位图板来进行校正.开发的数值模拟计算软件可用于随钻电磁波测井仪器设计.     

随钻防漏堵漏技术机理的探讨

钻井过程中很容易发生井漏,轻微的井漏会影响钻井工作的效率,严重的漏失则要耗费大量的生产时间及人力、物力甚至会引起诸如井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故。所以,井漏一直是钻井工作中亟需解决的技术难题。文中介绍一种新的防漏堵漏技术——物理法随钻防漏堵漏技术,建立了基于该项技术的井下物理模型,并以流体力学为研究基础阐述了该项技术利用井下侧向水力工具的旋转射流作用在漏层裸眼井壁上形成低渗透、牢固滤饼的机理和方法,设计了水力工具的喷嘴。该技术不但达到了随钻防漏堵漏的目的,而且能有效提高漏失地层的钻井速度和降低钻井成本。     

气体钻井井斜控制的发展与新技术探讨

回顾了井斜控制技术的发展过程,总结了气体钻井井斜失控的原因及危害,探讨了空气锤钻井技术、空气螺杆钻井技术、扩眼保满防斜技术和自动防斜技术等气体钻井井斜控制新技术。空气锤钻井技术是目前最有效且可行性较高的钻井技术。文章提出了空气锤钻井技术的后续研究重点是:研究该工艺方式下钻具振动机理,研究空气锤的使用寿命、内部润滑机理及其结构优化等。提出了该课题组研制的气体钻水平井、垂直井两种专用扶正器和气体钻井滚轮扶正器,解决了钻井液钻井扶正器用在气体钻井中所产生的问题。同时提出了研究气体钻井专用防斜工具和研究气体钻井钻柱系统动力学是以后井斜控制技术的研究方向。     

基于有机盐钻井液的稳定井壁新技术应用研究

介绍了低密度基液和高密度基液的有机盐钻井液在克拉玛依、塔里木、华北等油田的应用典型实例。实例表明,有机盐钻井液具有低固相含量,强抑制性,较低静切力,维护处理简单等优点,而且钻井综合成本可以接受。但没有得到大面积推广应用的原因主要是自身单位成本较高,因此,有机盐钻井液推广应用的对策在于降低加重剂成本,开发配套处理剂,优化钻井液配方,研制更高水溶液密度的加重剂,增加开发商以促进竞争,加强有机盐微观作用机理研究以及重复利用废弃钻井液研究。     

新型钻井提速技术在南海东部古近系地层应用

针对南海东部海域恩平组、文昌组等深部古近系地层压实程度大、岩石抗压强度高,并且含硬夹层较多,地层可钻性差难题,为解决钻井作业过程中出现钻头吃入困难、机械钻速低、钻头磨损严重、起下钻频率高等一系列问题,提高对钻井效率和钻井成本控制。该文以南海东部某区块为例,通过总结以往常规钻头使用效果,并综合地层可钻性开展分析,优选出一套复合冲击器配合专用PDC钻头组合的新型钻井提速技术,并在深部古近系难钻地层进行现场应用和验证。结果表明,该钻井提速技术与邻井同垂深、同层位对比,机械钻速显著提高,钻井效率大幅提高。该钻井提速技术的成功应用可为后续类似难钻地层的提速提效提供技术参考。     

基于ABAQUS的井壁强化数值模拟研究

近年来,井壁强化技术已成为国外钻井工程中提高地层承压能力的重要手段。以ABAQUS软件为平台,建立二维井壁强化模型,通过数值模拟方法探讨了井壁强化作用机理及影响因素。结果表明,封堵材料在裂缝中架桥后,挤压两侧地层,使井周应力增加,且在低角度（0～30°）范围内,周应力增量最大;周应力重新分布后,地层破裂压力提高,且易破裂点的位置发生偏移;在一定裂缝开度范围内,裂缝开度越大,表明对裂缝两侧地层挤压越严重,强化井壁的效果越明显。地应力各向异性、封堵架桥位置及井眼压力对周应力影响较大,应力各向异性越严重,井眼压力越大,架桥后周应力增量越大;封堵材料在距离井壁越近的位置架桥,在一定范围内强化井壁的效果越明显,随着架桥位置逐渐靠近缝尖,强化井壁的作用逐渐减弱。      

空气钻井雾化技术在高出水地层的应用

针对川东北地区上部地层出水量大的特点,研究开发了空气钻井雾化技术。研制的雾化基液具有较强的防塌和防泥包性能,在雾化基液中页岩回收率达98．9％,浸泡72h的岩心无明显变化。在普光回注1井等进行了该技术的现场应用,结果表明,该空气钻井雾化技术在地层出水量达20m^3／h时,仍可顺利安全钻进,表现出良好的防泥包和井壁稳定能力。     

家3-21X井仿生固壁钻井液技术

家3-21X井位于华北油田高家堡构造西北部家3断块,该井含有多个断层,在沙河街组含有大段盐膏层,出现过不同程度的井垮、井漏、缩径、电测遇阻甚至卡钻等复杂问题。为此提出了在原复合盐钻井液配方基础上引入仿生处理剂,以增强井壁稳定,同时添加NaCl,以抑制盐岩溶解的思路,并开展了室内配方优选和评价实验,形成了仿生固壁-复合盐钻井液体系。结果表明,该体系抑制性好,对复合盐岩屑的回收率高,其中盐膏岩的回收率达85%,膏泥岩的回收率达95%,较原体系明显提高;室内加入0.6% CaCl2污染,钻井液流变性能变化不大,综合性能易于调控。该体系在家3-21X井应用,井壁稳定效果好,平均井径扩大率降低幅度达62%,施工周期缩短。     

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。     

膨胀管技术在钻井过程中的研究与应用

膨胀管技术在钻井过程中主要用于解决漏失、套管下放不到位和高低压同层等问题。该技术不减小上层套管内径尺寸,原钻头及钻柱组合无需改变,特别是在深井和超深井的钻井中,膨胀管技术可封堵问题层段,并提供足够的作业通道。在介绍膨胀管技术发展现状的基础上,针对203.2 mm×244.5 mm规格的膨胀管串进行了组装和试验测试,结果表明优质膨胀管的膨胀率为21.3%,内通径达到222 mm。同时对管材膨胀后的抗内压和抗外压进行了测试,分别达到35和25 MPa,均未出现螺纹密封泄漏和塑性形变。最后在介绍膨胀管技术施工工艺的基础上指出,膨胀管技术可在不改变原有井身结构的条件下处理钻井遇到的问题,达到节约钻井成本、延长钻井深度的目的。     

多因素耦合钻井液密度窗口随钻监测技术研究与应用

随钻监测钻井液密度窗口对钻井现场施工来说具有极其重要的意义。通过测量岩屑的声波时差和渗透率及膜效率等参数,利用岩石的声学性质与力学参数的关系得到地层岩石的力学参数,结合地应力参数,得到井壁周围岩石的应力分布,计算出地层的坍塌压力和破裂压力。在建立流-固-化耦合作用下泥页岩井壁稳定分析模型的基础上,开发出了流-固-化耦合作用下泥页岩地层钻井液密度窗口随钻监测软件LSC-Mud weight monitor,并对涠洲油田涠二段泥页岩进行了钻井液密度窗口的监测,与未利用该软件前相比,钻井速度得到大幅提高。     

山前高陡构造综合钻井技术

塔里木山前构造带地层倾角大,层系复杂,地层压力高,存在复合盐膏层,对钻井施工非常不利。针对在钻井过程中存在的问题进行分析,对控制井身质量和提高机械钻速提出了具体的措施,为今后该地区的钻井作业施工提供一定的指导作用。