麻黄山西区块钻井施工井内复杂情况分析及对策

麻黄山西区块处于鄂尔多斯盆地西缘复杂冲断带马家滩断褶带,地质构造复杂,断层多,地层破碎,倾角变化较大,井壁不稳定,泥岩遇水膨胀剥落掉块,地层压力低,容易发生井漏.钻井施工中易斜、易塌、易漏、易缩径,井内复杂情况导致卡钻等事故.分析坍塌产生原因,说明该地区实现快速钻进的重要性.通过采用满眼钻具组合及PDC钻头+螺杆钻具实现快速钻进,防止和控制井斜.     

PDC钻头在S3-4H井二开井段的应用

塔河油田位于塔里木盆地北部,是中国第一个古生界海相亿吨级大油田,是西北油田分公司在塔里木盆地发现并重点开发的油田区块.主力油藏埋藏在5000m以下地层,钻遇地层多而且复杂,钻井过程中易发生钻井液漏失、井眼坍塌、卡钻等井下复杂情况和事故,开采难度大.S3-4H井是西北油田分公司在塔河油田S3井区轮台断凸轮台1号构造上布置的一口重点开发水平井,钻达井深5126m,该井接近山前构造,地质构造复杂,钻遇多套地层压力系统,上部地层存在高压水层,地层易缩径,地层坍塌应力高,易发生卡钻事故,地层倾角大,对井斜控制困难,中下部地层岩石可钻性差;该井二开井段裸眼段长,井眼大,环空岩屑携带困难,同时该区块施工井数少,可参考邻井资料少等一系列问题增加了该井钻井施工难度.本井通过前期认真调研分析地层岩性特征、地层压力系统变化规律,与生产厂家一起对钻头进行了优选,对钻井参数和泥浆性能等进行优化,取得了良好效果,极大地提高了二开井段的机械钻速,同时减少了复杂情况的发生,节约了钻井成本.     

定向钻探连续造斜器汶川地震断裂带科学钻探1号孔孔故处理有显效

汶川地震断裂带科学钻探1号孔（WFSD-1）设计孔深1200m，开钻以来遭遇地层破碎、涌水、孔壁坍塌、断层泥严重缩径等复杂情况。2009年3月25日，在孔深625．8m断层泥层位，由于钻孔缩径发生夹钻事故，在处理事故过程中又有2根Φ89mm岩心管和1个Φ89mm套管公锥被滞留在孔内625．8m处无法取出，造成孔内事故钻具消灭难度大、需要时间长的严重局面。     

准噶尔盆地南缘H-101井ATK-V垂直钻井系统应用

受构造运动影响,南缘山前高陡构造发育,地层沿断裂推覆,中、上部地层倾角大,局部地层接近直立,钻井过程中易造成井斜,钻井参数难以强化,影响整体机械钻速。为了提高钻探效率,在南缘地区H-101井中的二开井段（187～1 792 m）试验应用了ATK-V垂直钻井系统。介绍了ATK-V垂直钻井系统的组成部分、工作原理、技术特点、性能参数,以及该系统在H-101井的应用情况。现场应用结果表明,AKT-V垂直钻井系统稳定性高,质量可靠,井斜控制性能优异,有效解决钻井提速施工中井斜与钻压的矛盾,提速效果明显,可在南缘霍尔果斯背斜区块推广使用。     

复杂地层热水井施工中螺杆纠斜技术探析

三叠系地层及二叠系煤系地层,存在地层复杂、断层多、岩层倾角变化大、岩层破碎、软硬变化频繁、可钻级差大等特点,该条件下施工常伴随不同程度的漏失、坍塌、掉块、缩径等情况的发生,钻孔防斜、纠斜成为施工中的难题.以巩义金龙热水井施工为例,阐述了在复杂地层中施工千米热水井采取螺杆钻定向纠斜是目前最有效的纠斜方法.     

新1井严重破碎地层钻井技术分析与探讨

新1井是准噶尔盆地西部隆起乌-夏断阶带旗3东构造高部位的一口预探直井,设计井深3900m,在2350m左右的二叠系地层曾发生过构造运动,形成逆断层,存在残余应力,地层裸露后易应力释放;而且构造运动时地层受到较大的挤压力和剪切力,迫使地层破裂形成裂纹,稳定性差.在钻进过程中进入逆断层断裂带附近,井眼裸露地层发生周期性应力释放,表现为周期性严重井壁垮塌.垮塌掉块多、尺寸较大,且不易被带出地面,因而施工过程中多次发生严重阻卡和卡钻事故.该井发生复杂事故简要过程和并分析其原因,阐述运用合理钻井工程和钻井液技术,克服地层严重井壁垮塌的技术措施,供业内同行参考.     

准噶尔盆地南缘巨厚砾石层大尺寸井眼钻井实践

在准噶尔盆地南缘地区,新疆油田2002年钻探的国家级重点探井东湾1井和2003年钻探的高泉1井,解决了上部地层长段砾石层钻井速度偏低的问题,在660.4mm、444.5mm大直径井眼段钻井速度大大高于同一区块邻井,在大尺寸井眼钻井速度创20世纪80年代勘探以来的历史新高.这两口井在大尺寸井眼段钻井的成功主要取决于采用了适合准噶尔盆地南缘地区巨厚砾石层的钻头及钻井参数、防斜打快钻井技术以及钻井液体系.因此有效的控制了井斜,保证携带悬浮岩屑,确保井下安全,提高了钻井速度.其成功经验对于解决传统大直径井眼钻井速度慢技术难题和提高深井、超深井钻井速度上具有深远的意义.     

英卖力地区深井钻井认识

塔里木油田英卖力地区具有地层压力跳跃性大的特点.上部地层易缩径,并含有浅气层;中部地层含有高压盐水层;下部地层成岩性好可钻性差,膏泥岩段和纯盐层厚;储层为高压凝析气藏,储层厚.英卖力地区地质岩层较为复杂,夹层较多,岩石可钻性变化频繁,极易造成钻头损伤,在该区块钻井易发生井漏、溢流、缩径卡钻、沉砂卡钻等事故,根据已钻井资料显示,英卖力区块曾发生多起井下事故,为了适应该地区深井钻井要求,减少或避免井下复杂和事故,提高机械钻速,结合该地区的地质特点与深井钻井特点,经实钻经验的总结,制定了一套技术措施,以指导钻井施工,并在实践中完善.     

阿舍勒铜矿水敏地层防斜纠斜钻进工艺

新疆阿勒泰地区阿舍勒铜矿地层是以凝灰岩、角闪岩为主的典型蚀变性水敏地层,地层倾角较大,岩石各向异性明显,钻进过程中极易造成钻孔偏斜。该矿区坑道钻探施工中缩径、坍塌、掉块卡钻等钻探事故频发,制约了防斜、纠斜钻进工艺的选取,使该矿区钻探施工很难满足快速、经济的地质找矿要求。通过对已施工钻孔水敏地层防斜、纠斜工艺进行研究,提出了一套水敏地层防斜、纠斜等提高钻孔质量的工艺措施。     

山前推覆构造阜康1井钻井技术

阜康1井钻遇山前推覆构造,上部井段地层倾角大、地层破碎、漏失层多。防斜打快、破碎地层井壁稳定、控制复杂安全钻进等难题存在同一裸眼内。介绍了阜康1井二开井段垂直钻井系统、抗冲击和抗研磨新型复合片X3齿PDC钻头、强抑制性有机盐PRT钻井液等先进技术的应用。同时,结合大直径井眼实钻资料分析了复杂地质条件下阜康1井硬脆性地层和破碎层段的井壁稳定问题。这对加快山前深层油气资源勘探开发和提高准噶尔盆地南缘同类型复杂地质条件钻井速度具有借鉴意义。     

丰卤1井堵漏及盐膏层钻井液技术

丰卤1井是位于邛崃市道佐乡万福村4社的一口非油气重点勘探井,该井设计井深5300m,完钻井深5345m,主要钻探目的是探明三叠系雷口坡组层位卤水实际含量。丰卤1井钻遇地层复杂,蓬莱镇组至遂宁组井段软泥岩地层易缩径、钻头易泥包、起下钻易遇阻,自流井组至须家河须一段同一裸眼段钻遇多套压力系统地层、且地层裂缝发育承压能力低,多次发生孔隙渗透性漏失甚至洞穴裂缝型大型漏失,防漏堵漏难度大,目的层存在高压盐水层和不同厚度的盐层、盐膏层,极易发生盐岩溶解、吸水膨胀垮塌、蠕变缩径,造成坍塌掉块和卡钻等事故,钻井液维护处理困难。丰卤1井二开采用空气泡沫钻井液转化为聚合物钻井液体系,三开井段采用聚磺钻井液体系,四开井段采用聚磺钻井液体系转化为NaCl盐水聚磺钻井液体系。针对钻井过程中出现的井下复杂情况和事故,不断优化钻井液性能,并采取相应的工程技术措施,确保了丰卤1井顺利钻达目的层。     

煤矿井下泥岩地层定向钻孔套铣打捞技术

为解决煤矿井下定向钻孔在泥岩地层发生卡钻事故后采用套铣打捞存在套铣钻具回转阻力大、钻孔存在缩径或坍塌,易出现二次卡钻风险的问题,通过分析泥岩地层套铣打捞技术难点,借鉴石油和地质行业泥岩地层钻井或钻探施工技术,提出了套铣打捞过程中的短扫孔技术,每间隔15 m左右进行1次短扫孔,同时,在短扫孔基础上,提出了全孔套铣扩孔技术和局部偏心套铣扩孔技术。应用该技术,成功解决了新安煤矿孔深465 m,其中345~450 m均为泥岩的顶板高位钻孔卡钻事故。     

玉北7井钻井液技术

玉北7井位于塔里木盆地麦盖提斜坡玛南4号构造上,是西北油田分公司部署在玉北地区的一口超深探井,该地区地质构造复杂,上部地层泥岩造浆严重,中部含有膏盐层和盐水层,易发生蠕变缩径造成起下钻遏阻卡,需要提高钻井液密度至1.70g/cm3以上来保证井下安全,极大地增加了钻井液处理和维护的难度.二叠系的开派兹雷克组垮塌严重引起起下钻遏阻卡、划眼困难和卡钻等井下复杂情况,针对这些复杂情况,现场使用了KCl-阳离子乳液聚磺钻井液体系,现场应用表明该钻井液体系具有抑制性强、流变性易于控制和良好的防塌性,满足了钻井施工的要求.玉北7井是目前玉北地区唯一没有发生任何事故的井.     

准噶尔盆地石炭系地层防斜打快技术

准噶尔盆地深部石炭系地层勘探潜力巨大.前期钻探实践表明,石炭系地层地质条件极其复杂、岩石可钻性差、井斜问题突出等因素严重影响了钻井速度、增加了井下风险,为了加快石炭系地层的勘探开发进程,开展了防斜打快技术研究.首先分析了石炭系地层防斜打快技术难点及井斜原因,通过开展气体钻井、“孕镶金刚石钻头+涡轮钻具”复合钻井以及自动垂直钻井等提速技术的优势及适应性分析,指出它们是目前解决石炭系地层防斜打快问题的3种有效钻井技术;通过利用“井斜趋势角”指标对塔式钻具、单稳定器和双稳定器钟摆钻具等3种常用防斜钻具组合的降斜能力对比分析,3种防斜钻具的降斜能力均随钻压增大而显著降低,并且当钻压较大时,单稳定器钟摆钻具的防斜能力较强,当钻压较小时以双稳定器钟摆钻具的降斜能力为最佳,对于今后石炭系地层的防斜打快施工具有一定指导意义.     

宁南煤田深孔钻探工艺

宁南煤田勘探地区,地层构造多变复杂,漏水、坍塌、缩径,易发生"粘钻"事故。钻探工艺要求施工设备、钻孔结构、钻具组合、钻进参数、泥浆性能必须达到深孔钻探目的,以求快速终孔,避免事故发生。     

大水平位移五段制斜直井的施工难点与重点

TH10314X井是塔河油田十区块的施工难度较大的一口五段制斜直井。三开215.9mm裸眼井段长达2082m,钻遇地层较复杂,尤其是出244.5mm的套管40m白垩系砂岩地层开始定向造斜,进入二叠系前吊直(二叠系顶部为5093m),水平位移达417.93m。该井的关键技术是控制好井眼轨迹和克服二叠系的漏失和掉块现象,提高钻井液的防阻卡、防掉块,稳定井壁和润滑性,通过合理的钻具组合、钻井参数及MWD的随钻监测来调整钻井参数,根据实钻情况,基本实现了井眼畅通,下套管一次到位,确保本井的施工顺利完钻。     

准噶尔盆地南缘呼图壁背斜探井钻井提速技术难点与对策

呼探1井获得高产油气,为准噶尔盆地南缘呼图壁背斜构造深部地层展示良好勘探前景,该构造具有储层埋藏深,地层高温高压、多压力系统,部分层段易漏、易塌、岩石硬度高,可钻性差等复杂地质条件,严重制约了钻井速度.针对这些难题,结合南缘近年钻井技术研究和现场实践,提出了完善井身结构,上部地层大尺寸井眼采用钾钙基有机盐钻井液体系,优...     

鲁页参1井钻井液技术

鲁页参1井钻遇地层复杂,水敏地层造浆严重,二叠系地层坍塌掉块,出现卡钻事故,导致钻井施工进度慢,风险大。针对钻井施工中存在的技术难题,开展了一系列的技术攻关,确定了一开和二开以及取心段的钻井液体系,形成了一整套钻井液技术和工程技术措施。实践表明,该套钻井液体系解决了鲁页参1井钻井中出现的坍塌、掉块等难题,减少了井下故障的发生,提高了钻进速度,建井周期明显缩短,为以后的钻井施工提供了技术支持。     

PAM-CMC聚合物泥浆钻进永庆第三纪地层的应用

鸡西煤田永庆第三纪属于水敏性地层 ,钻进中 ,井壁遇水极易水化膨胀 ,产生井壁失稳。导致井壁坍塌、卡钻、缩径等孔内事故。     

米泉区块煤砂互层井壁稳定性分析

准噶尔盆地南缘山前构造带米泉区块由于构造运动激烈,地应力集中,地层稳定性差,存在大段强水敏性煤层和泥岩层,导致钻井过程中经常出现上塌下缩的井内复杂情况.本文根据米泉1井实钻资料,分析了井壁失稳原因,利用FLAC3D软件对三开段煤砂岩互层井壁的力学稳定性进行了数值模拟分析,提出了相应的钻井液密度范围和钻井施工措施.