综合考虑成本和钻速的PDC钻头钻进参数优化设计

传统的钻进参数优化模型不适用于PDC钻头。针对传统模型的不足,在牙轮钻头钻进参数优化理论的基础上,引入钻井成本和钻速权重系数,结合PDC钻头钻速方程、磨损方程和钻速随累积进尺的变化规律等基本方程,建立了钻井成本和钻速双目标约束下的PDC钻头钻进参数优化模型。该模型可根据降低成本或提速的具体目标设置钻井成本系数和钻速系数,在同时考虑成本和钻速的条件下对钻进参数进行优化设计。川西新场地区实钻资料的计算结果显示,经过参数优化后PDC钻头的单位进尺成本降低,同时钻速提高,这表明该模型可以用于双目标下PDC钻头钻进参数的优化设计。      

胜利油田大尺寸井眼优快钻井技术初探

对胜利油田陆上大尺寸井眼钻井作业的特点。难点进行了初步分析，对大尺寸井眼优快钻井技术进行了一些探讨。在胜利油田几十口井的现场应用表明，该技术能明显提高机械钻速，降低钻井成本。值得推广应用。     

大庆油田油层套管钻井技术研究

在分析大庆油田套管钻井技术中非顸驱条件下的管串连接方式、套管抗扭和连接性能、钻头单井成井率、油层套管完钻后管内测井等难点的基础上，设计了φ177．8nm油层套管钻井、固井及测井工艺，同时研制、配套了φ177．8mm油层套管钻井专用的工具，包括方套转换接头、高抗扭热应力补偿器、防掉水泥式浮箍、高抗扭套管、φ244，5mm钢制PDC钻头等，并详细介绍了其结构、工作原理及技术特性。在葡浅3-更1井和葡浅3-73井φ177．8mm油层套管钻井的成功试验表明，大庆油田油层套管钻井技术能满足现场施工要求，而且与常规钻井技术相比，减少了井下事故，缩短了钻井周期，提高了机械钻速。     

空气钻井在TABNAK气田的合理应用

空气泡沫钻井,因其钻速快,防漏效果好,具有常规钻井液不可比拟的优越性。空气粉尘钻井在干硬地层机械钻速达到16.24m/h。雾化钻井在出水量较小时,钻速为13.16m/h,当地层出水较多,空气压力较高时,其钻井速度为6.52m/h,与泡沫钻井速度(5.23~ 6.63m/h)相当。但泡沫钻井腐蚀钻具轻微,而雾化钻井腐蚀钻具严重。因此,必须根据地层情况选择合适的钻井液,既要提高机械钻速,又要保护钻具,提高综合经济效益。     

国内外超高压喷射钻井技术研究探讨

超高压喷射钻井技术可大幅度提高钻头进尺和机械钻速，并降低钻井成本，为高效快速钻井开辟了广阔的前景，在总结国内外超高压喷射钻井技术研究状况的基础上。结合目前喷射钻井的实际状况，探讨了当前国内研究开发30-50MPa井下增压泵的可行性和现实意义。对我国高压喷射钻井技术的发展有较大的促进作用。     

延展胀开式表层套管钻井专用钻鞋的研制与应用

套管钻井技术是一项世界范围内钻井领域降低钻井成本的革命性新技术,钻鞋是表层套管钻井最核心的技术。国外公司生产的钻鞋价格昂贵,不利于表层套管钻井技术在国内的应用与发展。因此开展了延展胀开式表层套管钻井专用钻鞋的研制与应用。文中重点阐述了所设计钻鞋的结构设计、工作原理、室内试验和现场试验。现场试验表明,该钻鞋设计合理,动作灵活可靠,完钻后易于钻除和表层固井施工,满足现场使用要求。该钻鞋的研制提高了大庆油田表层套管钻井整体的技术水平,有利于套管钻井技术的应用和发展。     

胜利油田中深井优快钻井技术

对胜利油田中深井钻井作业的特点及难点进行了初步分析，并从应用PDC钻头及合理使用牙轮钻头、简化定向井施工程序、优选钻井液体系、采取必要的井眼保护措施等方面给出了优快钻井技术方案。现场应用表明，中深井钻井速度逐年提高，至2002年，已达到18．81m／h，从而缩短了钻井周期，降低了钻井成本，值得进一步推广应用。     

基于快速自适应量子遗传算法的钻井参数优化

由于现有钻井参数优化方法求解时效率低、精度受限,提出了基于斐波那契数列的自适应量子遗传算法。利用斐波那契数列来实现非线性自适应的量子旋转门更新策略,将负指数运算转化为简单的除法运算,将算法的时间复杂度由O(cx)降低为O(1);在搜索过程中,考虑到相邻2代的目标函数适应度相对变化,将变化率引入计算方法,实现自适应地调节量子旋转门转角步长。实例计算表明,提高转速或钻压都能降低单位钻井成本,不同的转速和钻压配合可以获得最佳的经济效益,新算法具有收敛速度快、效率高的优点。     

石油钻井机械钻速预测研究进展

预测机械钻速研究的进展大体可以分为三个阶段：用现场数据直接统计出钻速方程；考虑所钻地层性质和钻头结构的钻速方程；用计算机仿真方法来预测机械钻速。对每个时期的机械钻速预测研究的情况作了详细介绍，并分析了其优缺点。指出用计算机仿真方法来预测机械钻速是可行的。也是今后机械钻速预测研究的重点方向。     

中石油深井钻井技术现状与面临的挑战

深井、超深井钻井技术是一个国家钻井技术发展水平的标志。美国和欧洲的深井钻井技术水平一直处于世界领先水平。中石油近年来在深井机械钻速、钻井周期、单井钻头用量等方面都取得了很大进步,同时在深井钻井装备上也有了很大发展。但是同世界先进水平相比,中石油在复杂深井钻井水平方面还有很大差距。近年来中石油在塔里木却勒和迪那、玉门窟窿山、四川川东、新疆霍尔果斯等复杂深井钻井过程中遭遇了世界性的难题。突出表现在山前高陡构造和逆掩推覆体防斜打快问题、塔里木却勒地层卡层不准引起的缩径卡钻和迪那窄密度窗口压差卡钻问题、四川恶性井漏的防治问题、新疆南缘地区的地应力复杂、地层破碎、异常高压等。针对这些问题提出了相应的解决方法,给同类地层的钻探指明了方向。     

PDC钻头使用效果评价与降低钻井成本

在对44只215．9mm某类型PDC钻头实际使用资料（进尺，钻速，纯钻时间，行程钻速，转速和每米成本等参数）进行统计分析的基础上，提出了以每米钻井成本最低为目标函数，纯钻时间达到某确定值为约束条件的钻头使用优化模型，并进行了优化模拟计算，实际使用资料与模拟计算结果对比表明，优化模型的每米钻井成本大大降低，因此在现有技术和设备条件下，科学决策，科学管理是降低钻井成本的一条捷径。     

鄂北优快钻井技术研究与应用

对鄂尔多斯盆地北部区块地层的特点和主要钻井难点进行了分析，从优选钻头类型、优化钻井参数、钻井液维护和处理、制订防止钻具失效措施等方面给出了优快钻井技术方案。现场应用表明，鄂尔多斯盆地北部区块实施该技术方案后，大幅提高了钻井速度，缩短了钻井周期，降低了钻井成本，值得在该区块进一步推广应用。     

大庆油田气体钻井配套技术及应用

针对深部地层机械钻速慢、中浅层"三低"储层开发动用难等问题,大庆油田开展了气体钻井配套技术研究及实践。通过配套湿度和注气参数等监测装备、判别水层、计算地层出水量、优化钻具组合及钻井参数、采用"内喷外侵"气液转换工艺,解决了地层出水引起的复杂情况、易发生井斜、井壁失稳等问题,形成了一套适用于大庆油田深层泥页岩地层的气体钻井配套技术,实现了在泥页岩地层出水情况下安全钻进。大庆油田27口深井应用该配套技术后,钻井速度提高4倍以上,钻井周期缩短15 d以上;8口中浅井应用该配套技术,在不采取压裂增产措施的情况下,单井产量提高2 t/d以上。这表明气体钻井技术是深层提速及中浅储层保护可行的技术,为大庆油田加快勘探开发进程提供了新的技术手段。      

高压气井CX488井天然气欠平衡压力钻井技术

新场构造沙溪庙组地层压力梯度高达0．015～O．018MPa／m，采用微超平衡压力钻井，在高密度钻井液条件下钻进，不但机械钻速低，还不利于发现和保护油气层。为此，在制定了详尽的完井方案、带压起下钻技术措施、岩屑分离方案和相关的应急措施后，CX488井在钻进沙溪庙组产层段时试验应用了天然气欠平衡压力钻井技术。试验结果表明，在高压地层采用天然气钻井技术可以大幅提高钻井速度，该井平均机械钻速达11．46m／h，与邻井相比机械钻速提高1倍以上。该技术在高压气井CX488井的成功应用为在高压地层应用气体钻井技术积累了经验。     

大牛地气田开发井钻井工艺技术研究与应用

大牛地气田储层特点是低压低渗低产,地层非均质性强、复杂情况多、地层可钻性差,以往的钻井工艺技术钻井周期长、机械钻速低不能适应气田开发的需要,因此,对钻井工艺技术进行研究,形成了一套快速、优质、低成本的钻井工艺技术,降低了气田开发成本、缩短了钻井周期、提高机械钻速和开发的经济效益。     

利用统计数据预测定向井钻井成本

统计分析了胜利油田“七五”期间完钻的２８１口定向井单井成本资料，得出了预测定向井钻井成本的计算模式，提出了预测定向井钻井成本的方法，并且用１９９２年部分定向井的资料进行了验证，最后探讨了控制定向井钻井成本上升的途径。     

新型定向井PDC钻头的研制与应用

针对常规PDC钻头在胜利油田临盘区块定向井钻井施工中，工具面不稳定、难以控制、滑动钻进时钻压较小、钻速低的问题，研制出了一种新型定向井PDC钻头。该PDC钻头采用短剖面形状，特殊双重切削布齿结构，又对钻头进行了力平衡设计，把钻头的侧向力减到最小，增加了钻头工作时的稳定性。在临盘区块多口定向井的现场应用表明，新型定向井PDC钻头滑动钻进时钻压变化的敏感度小，工具面可控性好，复合钻进机械钻速和定向井机械钻速较常规PDC钻头都有较大幅度提高，且提高了钻井和下套管效率及井身质量。     

胜利油田浅海优快钻井技术探讨

优快钻井技术是一项系统工程,包括生产组织管理,技术装备和钻井工艺技术等。本文本着科学、合理、实用的原则介绍了胜利油田浅海优快钻井技术的实施方法和措施,着重讨论了交叉作业,导向钻井技术,优质泥浆技术,无候凝固井技术和三高钻井技术的实施,并对实施效果进行了比较。     

空气钻井提高钻速机理研究

我国一些地区为提高深井和大尺寸井眼的机械钻速，降低钻井成本，采用了气体钻井技术，因此需要对气体钻井技术提高钻速的机理进行研究。首先对石油钻井过程中降低井底压降、旋冲钻井、提高清洁效率、避免重复破碎等提高破岩效率的方法进行了简单总结．然后通过对相关文献提供的数据和图表资料的分析，比较了空气钻井与常规钻井液钻井的差别，最后指出空气钻井能大幅度提高机械钻速的主要机理是：负压差作用、井底岩石力学性质和应力状态发生变化、钻头旋转；中击破碎岩石、井底清洁及热应力等。这为进一步研究提高空气钻井的机械钻速机理提供了参考依据。     

空气钻井技术在徐深21井的应用

大庆油田为给提高深层地层机械钻速提供科学依据，在徐深21井的泉头组2段以下非储层段进行了空气钻井试验。试验结果表明，空气钻井能大幅提高机械钻速，与常规钻井相比，纯空气钻井机械钻速提高4～6倍，充气钻井提高1倍以上，空气钻井井段的井斜控制在设计范围内，井径扩大率比常规钻井液钻井略大。这表明大庆油田外围深部地层稳定性良好，适合应用空气钻井技术。