地质导向技术在冀东油田的应用

水平井地质导向是直接关系到水平井钻井成功与否的关键技术。它是在地质研究的基础上，基于随钻测井（LWD）曲线，结合综合录井（钻时、岩屑、荧光）和气测录井资料，以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹。这一技术可以精确地控制井下钻具，提高井眼轨迹在油层中的穿透率，命中最佳地质目标。文中通过实例介绍了LWD地质导向技术在冀东油田的应用情况，并根据冀东油田地质条件下水平井钻井的特点，对水平井着陆的导向和水平段钻进的过程进行了分析，为今后在冀东油田开展水平井地质导向提供了经验。     

柔性增斜钻具组合在冀东油田的应用

对比分析了常规增斜钻具组合的局限性以及柔性增斜钻具组合的优点。介绍了冀东油田常用的四种柔性增斜钻具组合的结构、特点及钻井参数。冀东油田４口定向井现场应用表明，该钻具组合能较好地解决增斜率达不到设计要求的问题。     

高效导向螺杆钻具的研究与应用

常规弯外壳螺杆钻具多数在外壳上带有一近钻头稳定器, 在滑动导向时常出现拖压情况, 严重影响深部井段井眼轨迹导向效果。同时, 这种螺杆钻具钻出的井眼螺旋特征明显, 严重影响井眼轨迹控制质量。文章提出一种新型结构的高效导向螺杆钻具, 其在传动头上带有一个螺旋稳定器, 这样可以缩短稳定器到钻头的距离,而且能使稳定器井下始终处于旋转状态。在首先对其强度特征进行计算并提出结构优化方案的基础上, 对相关Ｂ Ｈ Ａ的导向力进行了计算分析。结果表明, 这种高效螺杆钻具不但可以提高滑动导向能力, 而且可以提高复合钻井导向能力。实际使用资料表明, 这种高效导向螺杆钻具不仅可以很好的解决深部井段常规螺杆滑动导向所具有的拖压问题, 而且可以钻出更光滑的井眼。     

滑动导向钻具组合复合钻井导向能力预测方法研究

在介绍滑动导向钻具组俣复合钻井导向力计算方法的基础上,主要探讨了复合钻井方式下,滑动式导向人组合的导向能力预测方法。结果表明,滑动式导向钻具组合复合钻井时的导向能力可以用平衡侧向力法进行预测。     

冀东油田深层大斜度井井眼轨迹控制技术研究与应用

冀东油田深井井身结构复杂、钻穿多套层系、设计靶点多等因素,给钻井井眼轨迹控制带来巨大挑战。通过分析导向钻具组合与单扶钻具组合定向造斜特性及总结轨迹控制过程中遇到的难点和不同区块的自然造斜和方位漂移规律,研究出一套适合深层大斜度井的井眼轨迹控制技术,解决了钻井过程中存在的诸多轨迹控制难点,为深层油藏勘探开发奠定了基础。     

适应单弯滑动导向钻进的新型动力钻具优化设计

单弯导向钻具组合在钻井过程中要承受一个周期性的弯扭载荷，因此，其传动轴、联接扣易发生疲劳破坏而马达的寿命较低，这在一定程度上限制了该钻具组合的推广应用。在分析产生上述问题的基础上，采取轴体防断措施并对马达进行了改进，大幅度提高了动力钻具的使用寿命及安全系数。     

OnTrak随钻测井资料在冀东油田地质导向中的应用

贝克休斯公司的OnTrak MWD/LWD平台可提供多频电磁波传播电阻率和方位自然伽马随钻测井服务,为水平井地质导向决策提供实时的测井资料支持.电磁波传播电阻率较大的探测半径及边界响应特征有助于及早确定储层或油水、气水边界位置;基于方位伽马资料.既可实时计算视地层倾角,也可通过数据成像拾取真地层倾角,实时进行构造研究分析.在冀东油田,通过对OnTrak录取到的方位伽马和电阻率资料的实时分析,结合其他资料,指导水平井施工,较好地实现了地质目的,取得了良好的经济效益.     

带可调弯壳体和可换稳定器的导向螺杆钻具

带可调弯壳体和可换稳定器的导向螺杆钻具与常规导向螺杆钻具一样都是用于定向井、水平井、分支井等的钻井作业,与常规导向钻具不同的是万向轴弯壳体的弯角度可在无需拆开钻具的情况下任意调节,弯角度调节范围一般为0～3°,近钻头稳定器可在无需拆开钻具的情况下任意更换,稳定器尺寸一般可比井眼尺寸小3.175～12.7mm。钻井施工现场可根据具体工况需要实时调整导向螺杆钻具的结构及工程参数,从而提高了作业工具的灵活性和施工过程的可控性,有利于提高钻井工程质量,降低综合钻井成本。并对现有可调弯壳体螺纹易松脱、过大尺寸螺纹式可换稳定器现场更换不便的问题,提出继续优化设计的建议。     

弯外壳螺杆钻具在套管内通过能力的有限元分析

应用非线性有限元方法,研究了侧钻水平井钻井过程中,弯外壳螺杆钻具在套管内下入可行性的问题,计算了φ120单弯螺杆钻具结构弯角、稳定器间隙以及井斜角对螺杆钻具下入摩阻的影响,并给出了使得螺杆顺利下入时螺杆之上钻具的长度,以此判断螺杆是否需要借助外力就能安全下入套管内。计算结果表明,结构弯角小于2．75°时,单弯螺杆钻具的能够顺利下入φ177．8套管内,当螺杆结构弯角大于3°时,下入困难,甚至需要借助于外力才能将螺杆钻具强行压入位于井口附近的套管内。     

冀东油田南堡23-平2111阶梯水平井钻井技术

南堡23-平2111水平井位于冀东南堡油田,为一口4靶点阶梯式水平井,目的层为馆陶组油层,该井设计井深为3020m,实际完钻井深3021m,水平段长度185m,井底水平位移1564m。由于采用阶梯式水平井进行开发,对井眼轨迹控制精度要求高,施工难度大,因此通过优化剖面设计和井身结构设计、调整钻具组合和钻进参数、优化油层套管串结构等措施,使该井顺利完井,满足了设计要求,并取得了较好的经济效益。     

FLO-PRO无固相钻井液在冀东油田水平井中的应用

冀东油田勘探开发的主要手段是水平井钻井,为满足水平井钻井、保护油层和保护环境的三重需要,在储层钻进中应用了FLO-PRO无固相钻井液.该体系是一种弱凝胶钻井液,专为水平井的储层保护而设计.介绍了该钻井液的技术特点和现场应用情况,并对其性能进行了评价.在冀东油田陆上油田4个区块的应用表明:FLO-PRO无固相钻井液性能稳定,油层保护效果好,流变性独特,携岩能力强,是适用于水平段钻进的优良钻井液,并且对环境影响小,满足冀东油田环境保护的要求.     

动态指向式旋转导向钻井工具设计探讨

旋转导向钻井技术在钻大位移井、分支井时具有独特的优越性。井下旋转导向工具是旋转导向钻井系统的核心部件。分析了国内外的旋转导向钻井系统的现有工作方式及优缺点,提出了动态指向式旋转导向钻井工具的设计新思想,介绍了其工作原理及结构,并详述了该工具的设计重点、难点及解决措施。     

塔河油田优快钻井技术实践与认识

塔河油田上部地层疏松、可钻性好,钻井过程中易出现缩径阻卡现象;下部地层易剥落掉块、坍塌严重,易出现井下复杂情况或事故,且存在垂直裂缝或溶洞,易发生钻井液漏失。为此,塔河油田开展了优快钻井配套技术研究与应用,包括井身结构优化设计、钻头选型、井下动力钻具配合高效钻头快速钻进、防斜打快以及优质钻井液体系5项技术,使塔河油田钻井效率得到了极大提高——在保证成井率的前提下,平均机械钻速提高40%以上,平均钻井周期缩短30%以上,三叠系、石炭系地层井径扩大率控制在10%以内,单井套管节约150 t以上,单井钻井成本节约200万元以上,取得了显著的经济效益。     

旋转导向钻井工具液压分配系统的设计

工作液控制分配单元的设计是旋转导向钻井工具导向功能的实现关键和难点之一,该单元的工作特性主要取决于上盘阀高压孔圆心角、上下盘阀摩擦副的结构尺寸和摩擦副的密封性。上盘阀高压孔圆心角的大小,决定工具推靠力的作用形式,直接影响工具的导向能力、使用寿命和密封性,理论分析表明,当3个“巴掌”作用合力的覆盖面角αo=60°时,该圆心角的最优值为θ=180°。由于工具中的扭矩发生器所能提供的驱动力矩有一定限制,为了实现对控制轴的稳定控制,应该尽量减小控制轴上阻力矩之一的上下盘阀摩擦副之间的摩擦阻力矩,该摩擦阻力矩主要受上下盘阀摩擦副结构的影响,给出了上下盘阀的结构及主要尺寸,并定量分析了该摩擦阻力矩。     

硅钾基防塌钻井液在冀东油田深井中的应用

针对冀东油田沙河街组地层存在着塌、卡、喷，漏等复杂情况，在柳赞地区３口深井钻井中，采用了防塌性能强、热稳定性能好的硅钾基防塌钻井液体系，较好的解决了深井地层的坍塌问题，目的层井径扩大率均小于１５％，电测一次成功率达１００％，提高了钻井速度，保护了油气层。     

导向钻井系统在大斜度井中的应用

介绍了导向钻井系统的设计及对导向钻具理论特性的分析，针对河南油田大斜度井的特点，在钻井液性能和钻井工艺方面采取了相应的技术措施，充分发挥导向系统的优越性，提高机械钻速，减少井下复杂等事故隐患，降低钻井成本。     

直斜井钻井技术在大庆油田的应用

介绍了大庆油田２２口直斜井钻井的基本情况及ＤＱ７５００型倾斜式钻机的技术性能。探讨了直斜井钻井工程设计要点、下部钻具组合性能评价、钻头选型、钻井参数及钻井液体系的优选等问题。     

BH-KSM钻井液在冀东油田南堡3号构造的应用

冀东油田南堡3号构造储量大、埋藏深,该地区部署的深井、超深井存在井温高、位移大的特点。通过实验优选出了氯化钾抗高温钻井液体系(BH-KSM)。该钻井液抗温达200℃;具备优良的抑制封堵性和抗CO2污染能力,解决了南堡3号构造深井存在的井壁失稳、高温蠕变、地层流体污染等技术难题,形成了适合该构造深井的配套钻井液技术。现场应用的10口井东营组易垮塌地层井眼扩大率均小于7%,最小的仅为3.98%;现场钻井液流变性能稳定,高温高压滤失量小于12 m L;包被抑制能力强,返出岩屑完整不分散;携砂、携岩能力强,解决了三开大井眼、裸眼段长的井眼净化问题,提高了机械钻速。     

旋转导向钻井工具3D参数化虚拟样机设计

简述了旋转导向工具的结构组成和工作原理.利用SolidWorks软件平台对某型旋转导向工具进行3D参数化设计.采用SolidWorks自带的有限元插件COSMOSWorks建立了该工具的三维有限元网格模型,对芯轴进行了有限元分析,分析结果证明芯轴的结构设计合理,强度满足工况要求.虚拟样机设计和有限元计算结果为进一步改进和优化旋转导向钻井工具提供了理论依据.