新型烯烃钻井液可大幅度提高机械钻速

BP公司研制出一种线型烯烃钻井液并取得专利权。这种钻井液在环保、健康和安全方面取得很大进展。与柴油基钻井液相比，这种钻井液具有低毒、可在土壤中降解的特性，在深井应用具有较高的钻井效率。在同样的钻井液特性、钻井参数和同样钻头的情况下，使用线型烯烃钻井液钻页岩时的机械钻速比使用柴油基钻井液时高50％。在深井钻硬岩层时这种钻井液提高机械钻速的效果更明显。     

渤海油田成我国第三大油气田

BP公司研制出了一种线型烯烃钻井液，与柴油基钻井液相比，该种钻井液是一种清洁和无味的产品，所用的烯烃是从乙烯中提炼出来的，具有低毒和可在土壤中降解的特性。在陆上钻硬岩层和深井时，使用该钻井液具有较高的钻井效率。现场试验结果表明，在同样钻井液特性、钻井参数和钻头的情况下，使用该钻井液钻页岩时的机械钻速提高50%，在深井钻硬岩层时该钻井液提高机械钻速的效果更加明显。     

自激振荡式旋转冲击钻井工具在深井钻井中的应用

为进一步提高塔河工区深井、超深井的机械钻速,在该区块试验了旋冲钻井技术。TH10435H井和TH12272井深部井段使用旋冲短节配PDC钻头,取得了良好的提速效果。TH10435H井使用井段:1804~5141.57 m,总进尺3337.57m,纯钻时间165h,平均机械钻速同比提高16.1%;TH10272井使用井段:5172~6318m,总进1146m,总纯钻时间200.6h,机械钻速同比提高11.96%。TH10435H、T12272井应用结果验证了该技术在深井超深井的适用性,为塔河工区深部地层钻井提速探索了新的途径。     

西部新区准噶尔盆地深井钻井技术

总结了庄1井、沙1井、庄103井等几口井的钻井经验，指出目前准噶尔盆地深井钻井存在的主要问题是：起下钻困难，卡钻事故频繁；完井电测不顺利；钻具事故时有发生；4000m以深井段机械钻速低等。详细介绍了该地区深井钻井的主要技术措施以及所应用的钻井新技术，提出应进一步推广应用“PDC钻头＋螺杆”复合钻进技术及高钙盐钻井液，并优化钻头选型，以进一步提高机械钻速。     

准噶尔盆地达巴松凸起超深井安全快速钻井技术

准噶尔盆地达巴松凸起二叠系风城组和石炭系勘探程度低,超深井达探1井完钻井深6 226 m,井底压力高达125 MPa,温度高达150℃。由于近2 000 m的目的层未钻揭,钻井将面临地层压力系统复杂、深部地层钻速低、风城组盐膏层污染钻井液、长裸眼井壁失稳等难题。需要开展超深井高效钻井的配套技术攻关。包括:利用测井和地震数据精细预测地层压力;分析井筒复杂规律优化井身结构;评价岩石力学特性,优选高效钻头;开展钻井提速工具试验;多元协同和复合盐强化高密度钻井液抑制性及抗污染能力。通过现场试验,达探1井平均机械钻速为3.61m/h,较邻井提高35.5%,钻井周期仅162 d,全井复杂事故率为零,创造了准噶尔盆地超深井高效钻井的新纪录。     

天东012-H1井长水平段安全快速钻井技术

针对川东地区石炭系气井深井小井眼长水平段钻井难点,在该井采用斯伦贝谢斜地质导向技术,加强随钻测量保证井眼轨迹;加强短起下拉刮井壁,多划眼,强化钻井液流变性和润滑性能,精心操作防卡;实施油气层保护技术防止储层伤害;优化钻头选择,强化钻井参数,提高机械钻速;尽量采用倒装钻具,并实施一趟钻钻井技术,尽量实施复合钻进避免起钻等措施,8d内完成水平进尺470m,平均机械钻速达5．19m／h,创造了川东地区深井小井眼水平段快速钻井新记录。     

准噶尔盆地南缘H101井高密度油基钻井液技术

准噶尔盆地南缘H101井三开井段安集海河组地层以泥岩为主,在钻井过程中因泥岩水化膨胀、分散造浆而造成高密度钻井液维护处理困难、井壁垮塌、卡钻等井下故障,为此设计应用了高密度油基钻井液。根据安集海河组地层的特点、油基钻井液的实践及钻井要求,确定了高密度油基钻井液配方,并对其流变性、稳定性及抗污染性能进行了评价,结果表明,流变性、稳定性及抗污染性能达到设计要求。H101井三开井段钻进安集海河组地层过程中,高密度油基钻井液的密度最高达2.46 kg/L,除出现几次阻卡现象外,未发生其他井下故障。与邻井相比,三开井段平均机械钻速提高6倍以上,钻井周期缩短100 d以上。这表明,使用高密度油基钻井液可以解决安集海河组地层钻井过程中存在的卡钻、井漏等井下故障,并能提高机械钻速,降低钻井成本。      

天外天三井的优快钻井技术

文章介绍了天外天三井钻遇的地层、井身结构、作业特点和难点 ,阐述了该井PDC钻头钻进、PDC钻头可钻式浮鞋浮箍、钻井液、固井技术等优快钻井技术的应用情况以及取得台月效率 5 5 10m/30d的好成绩 ,该井取得的钻进效率与 2 0 0 0年同构造的天外天二井钻井相比 ,机械钻速提高了 45 %,台月效率提高了 79.90 %。效率明显。     

水力脉冲空化射流钻井技术在TK1294井的应用

TK1294井是塔河油田首批次实验使用水力脉冲空化射流新技术的超深井.该技术在本井使用比较成功,为全井快速钻井特别是深井段提高机械钻速提高起到了一定的作用,为该区块的快速钻井进行了积极有效的探索,取得了一定的成效,全井平均机械钻速9.49 m/h.比设计提高47.82%,设计钻井周期83 d,实际钻井周期63.79 d,创塔河油田三级井身结构超深井施工周期最短的新纪录.TK1294井为塔河油田今后类似钻井施工提供了可供借鉴的实例.     

超高密度油基钻井液技术在霍11井的应用

准噶尔盆地南缘霍11井三开井段安集海河组地层以泥岩为主,在钻井过程中因泥岩水化膨胀、分散造浆而造成高密度钻井液维护处理困难、井壁垮塌、卡钻等井下故障,为此设计应用了高密度油基钻井液。根据安集海河组地层的特点、油基钻井液的实践及钻井要求,确定了高密度油基钻井液配方,并对其流变性、稳定性及抗污染性能进行了评价,结果表明,流变性、稳定性及抗污染性能达到设计要求。霍11井三开井段钻进安集海河组地层过程中,采用高密度油基钻井液未发生井下复杂。与邻井相比,三开井段平均机械钻速提高6倍以上,钻井周期缩短100天以上。使用高密度油基钻井液可以解决安集海河组地层钻井过程中存在的卡钻、井漏等井下复杂,并能提高机械钻速,降低钻井成本。     

塔河油田深井脉冲空化射流钻井试验研究

塔河油田深井钻井水力能量利用效率低、机械钻速低、钻井成本高,严重制约了勘探开发速度。针对该油田钻井实际情况,结合二开φ241.3 mm井眼地层、钻具组合和水力参数,利用水力脉冲空化射流钻井技术提高机械钻速。该技术配合常规钻具和复合钻井钻具组合使用,脉冲空化射流发生器耦合脉冲射流和自振空化射流,改善井底流场及岩面应力状态,提高钻速。该技术在塔河油田进行了4口井5井次的现场试验,在常规泵压、排量、钻井液密度等参数条件下试验井深达6 162 m,试验井段与邻井相近井段在相近工况下机械钻速平均提高33.3%~74.3%,单套钻具纯钻时间超过260.0 h。试验结果表明,塔河油田二开井段砂岩、泥岩等地层配合PDC钻头应用水力脉冲空化射流钻井技术,能够很好地提高机械钻速。      

振动在控制钻柱摩擦力方面的应用

介绍了振动降低摩擦的方法,提出了利用钻井液射流产生脉冲振动的降摩阻短节,解决了给钻头施加钻压,克服摩阻,提高定向钻井、水平钻井机械钻速,为降低钻井成本提供了一条有效的途径。钻水平井时,使用降摩阻短节可提高机械钻速59%,钻59号井的最后151m时,使用了降摩阻短节,提高机械钻速24%。     

乐山-龙女寺古隆起震旦系超深井快速钻井技术

四川盆地乐山-龙女寺古隆起震旦系埋藏深度在5 000～6 000 m,地层可钻性差、纵向上多产层多压力系统等复杂地质条件制约了钻井速度。针对钻井提速难点,重点从井身结构、钻头个性化设计及有机盐钻井液体系等方面进行了攻关研究与现场试验,初步形成了适应该地区的钻井提速技术模式：①优化井身结构,较传统井身结构缩短了大尺寸井眼长度,减少了作业时间,同时又能够满足完井与后期生产作业的要求。②个性化设计PDC钻头,应用效果表明较已完钻井机械钻速提高了31%～473%,在侏罗系沙溪庙组试验刚体PDC钻头平均机械钻速16.57 m/h,已接近空气钻进效果;在适合井段试验等壁厚长寿命螺杆配合PDC钻头复合钻进,机械钻速较常规转盘钻机械钻速提高44%。③配合使用有机盐低固相钻井液,抑制性较聚磺钻井液更强,亚微米粒子含量减少,实现了辅助提高机械钻速的效果,井壁较使用聚磺钻井液的更稳定。2012年完钻的6口深井平均机械钻速由1.69 m/h提高到2.54 m/h,平均钻井周期从302 d 缩短到189 d,实现了该区震旦系超深井的安全快速钻井。     

氮气欠平衡钻井技术在定向深探井中的应用

川西3000 m以深井段普遍存在机械钻速慢、储层保护技术单一等问题,常规欠平衡钻井均不能很好地解决以上问题。为了更好地保护和发现油气藏,提高深井勘探成功率,西南分公司引进了氮气钻井技术,通过大量地质工程论证,在DY1井四开4652.26~4775.56 m产层段进行了氮气欠平衡钻井技术应用试验。试验表明,在深井段采用氮气钻井技术可大幅度提高钻井速度,该层段平均机械钻速达8.36 m/h,与邻井相比提高8~9倍,在提高钻速的同时还直观有效地发现了一个裂缝性气层。该技术在深探井中的成功应用加快了气体钻井技术向深层推广的步伐,对同类地区的钻井具有较高借鉴意义。     

重庆南川页岩气钻井关键技术与思考

重庆南川SY14-3HF井和SY14-4HF井是中石化在国内为钻完井日费制市场化管理试行实施的第一和第二口页岩气井,钻遇地层存在缝洞发育、漏失风险高、倾角大、研磨性强和可钻性差等特点,钻井过程中面临浅表地层坍塌掉块、漏塌同存、蹩跳钻严重、机械钻速低、压裂气窜以及异常高压等诸多复杂难题。通过新技术集成应用,一开井段采用电磁波随钻测量仪器监测井身质量,保障井下安全;二开井段采用高效射流冲击器提高机械钻速,研制“三低两强”钾基聚合醇钻井液体系降低井下复杂风险;三开优选高效破岩钻头,采用旋转导向配合高扭矩低转速螺杆精准控制井眼轨迹,研发低黏高切油基钻井液体系保持井壁稳定,创新性使用高、低速离心机串联回收重晶石清除有害固相,形成安全高效的钻井关键技术;两口井在钻完井周期、复杂情况时效及平均机械钻速等方面实现了突破,SY14-4HF井平均机械钻速10.75 m/h,钻完井周期较同平台其他井缩短11.95%;SY14-3HF井平均机械钻速9.70 m/h,生产时效96.89%,钻完井周期较同平台其他井缩短39.01%,创南川胜页工区井深超过5 000 m页岩气水平井钻完井周期最短记录。技术已经在南川...     

北部湾盆地开发井高效安全钻井技术

南海西部北部湾盆地地层微裂缝发育,水敏性强,尤其是涠洲组2段地层井眼失稳问题突出,导致井下故障频发。为了提高北部湾开发井钻井效益,使用废弃井槽,在隔水导管内开窗侧钻建立井口,以高效利用槽口资源;表层井段使用海水聚合物钻井液,同时减小其井眼直径,达到增加表层井段钻深的目的;目的层井段使用强封堵全油基钻井液钻穿涠洲组2段地层;在优选钻井液的基础上,将三开井身结构优化为二开井身结构,提高了目的层井段钻井安全,同时提高了机械钻速、缩短了钻井周期,最终形成了北部湾盆地开发井高效安全钻井技术。该技术在北部湾盆地多个油田30余口井进行了现场应用,避免了槽口资源浪费,降低了表层井段钻井液成本和目的层井段发生井下故障的概率,全井段机械钻速提高超过20%,钻井周期缩短近25%。北部湾盆地开发井高效安全钻井技术为类似油田的高效开发提供了技术借鉴。     

华北油田深潜山欠平衡钻井技术

综合欠平衡钻井技术自身特点和华北油田的地层特性,通过对欠平衡地层优选、井身结构优化、钻头对比优选、钻井液体系优选、钻井液密度及井口控制压力准确计算等手段,在冀中探区10余口井的钻探过程中成功应用了欠平衡钻井技术,取得了明显的效果:潜山欠平衡段机械钻速较邻井同井段提高2～2.5倍,欠平衡井段均未发生漏失,钻井过程中油气显示活跃,长6井中途测试日产油108 m3,日产气2376 m3,文古3井日产油302.6 m3,日产气9.8×104m3.深井欠平衡钻井的成功实施为华北油田提高油气藏综合开发效益提供了一条新的技术路线,也为今后该技术的推广应用积累了经验.     

深层侧钻低摩阻钻井液研究及应用

针对中原油田深井5 1/2″套管开窗侧钻井较深,要求钻井液密度高(1.80 g/cm~3)的特点,优选出抗温135℃低摩阻钻井液,并对其进行性能评价。结果表明,该钻井液抗钙1 200 mg/L,抗土粉污染15%,一次页岩回收率达到97.6%,K_f可降至0.06以下,保护储层效果良好;进行钻井液循环压耗模拟试验,结果表明与同等条件的聚磺饱和盐水钻井液相比,压耗可降低6%～8%。在文13-侧305井进行现场试验,取得良好的效果,试验井段排量8.5 L/s时泵压仅22.5 MPa,平均机械钻速达2.38 m/h。     

螺杆钻具配合高效钻头提高钻井效率的试验研究

在深井和超深井钻井中,由于"转盘钻配合牙轮钻头"限制了钻头转速的提高。1997年在青海油田冷科1井三个井段进行了"螺杆钻具配合高效钻头"提高钻井效率的试验研究。第1次在3727.40~3751.87m,进尺24.47m,机械钻这0.87m/h,钻速比牙轮钻头提高20.83%;第2次在3756.77~3898.83m,进尺142.06m,机械钻速1.27m/h,比牙轮钻头进尺提高近2倍,钻速提高75.83%;第3次在4200.26~4305.45m,进尺105.19m,机械钻速0.74m/h,钻速比牙轮钻头提高60.87%。试验结果表明,使用"螺杆钻具配合高效钻头"不仅能提高深部井段的机械钻这,而且如果钻头、地层和螺杆钻具三者匹配合适,其它参数选用得当的话,提高钻速还有很大潜力。     

旋转导向钻井技术在泌页HF1水平井的应用

针对泌页HF1井增斜水平段钻井难点,采用了旋转导向钻井、高效PDC钻头、油基钻井液等钻井技术,并通过钻井参数、钻具结构优化,实现了一趟钻完成泌页HF1井定向增斜、水平段的钻井施工。其中,水平段长1 044m,平均机械钻速10.26 m/h,钻井周期8.29 d,平均井径扩大率3%,钻出的井眼轨迹圆滑。该井经15级大型压裂试获最高日产油23.6 m³,进一步证实了泌阳凹陷陆相页岩油良好的发展前景。