PDC钻头在莫深1井深部井段的应用

莫深1井位于准噶尔盆地莫索湾地区,完钻井深7500m.在钻探过程中此井通过优选钻头,合理使用钻进参数,使机械钻速获得大幅度提高.尤其是PDC钻头在深部井段的应用取得了突出的效果.讨论莫深1三开PDC钻头使用情况.     

基于随钻测井资料的地层孔隙压力监测方法及应用

为了在钻井过程中实时准确地监测地层孔隙压力,保障钻井安全,研究了一种基于随钻测井资料的地层孔隙压力监测方法。以WITS数据格式和TCP传输方式为基础,研发了实时数据采集与处理程序,实现了随钻测井数据的采集与远程传输;根据随钻测井数据的传输特性,建立了一种基于单点算法的地层孔隙压力监测模型。该模型将随钻测井数据离散化,可以实时计算各数据点对应的地层孔隙压力,同时兼顾了压力监测的准确性与实时性。南海莺琼盆地数口井的应用表明,孔隙压力监测精度较高,与实测压力相比,误差均在10%以内。研究结果表明,该方法能够提供准确的孔隙压力实时监测数据,可以为钻井工程设计与施工提供指导。      

区域三维空间岩石可钻性预测方法研究与应用

在已钻井资料较少的情况下,合理、高效、低成本地预测岩石可钻性在地层空间的分布对钻井工作十分重要。分析了单一测井、录井及地震资料预测方法的不足,提出了预测三维空间岩石可钻性的新方法,即利用测井约束地震反演技术对三维地震数据进行反演,生成全频带高分辨率的岩石纵波速度体,通过室内微钻头岩心可钻性试验,建立了考虑岩石声波时差与密度属性的可钻性预测模型,并据此开发了三维岩石可钻性预测软件。在吐哈盆地某区块两口井进行的实例分析表明,可钻性平均误差约10%,研究区块牙轮钻头对应的岩石可钻性级值约2.8~6.3,PDC钻头对应的岩石可钻性级值约2.0~5.0;软件三维显示结果表明,局部地层存在异常高可钻性级值带,与钻井资料显示该地层存在砾岩层结论相符。该区块PDC钻头的三维空间地层岩石可钻性整体优于牙轮钻头对应的可钻性。研究表明:建立的岩石可钻性预测模型同时考虑了岩石声波与密度属性,能合理预测岩石可钻性,反映不同类型钻头的可钻性差异;新方法能较真实地反映出岩石可钻性的三维空间分布情况,可为制定钻井提速方案提供参考。      

机械比能理论及其在钻井工程中的应用

论述了机械比能理论的进展概况,对现有的机械比能模型进行了系统的分类与评价,分别指出了机械比能、钻进比能及水力机械比能不同模型的适应性及其各自的优缺点。从钻前预测机械钻速、随钻评价钻井效率、随钻诊断井底工况并优化钻井参数、随钻监测钻头磨损、钻后优选与评价钻头与提高机械钻速六个方面分析了机械比能理论在钻井工程中应用的发展状况。其应用效果良好,具有良好的推广价值与应用前景,但还有很多问题没有解决。结合现代钻井技术,对机械比能研究的未来发展趋势作了初步探讨。基础模型研究、钻头力学动态特性测试、应用范围的控潜及拓展将成为机械比能研究的主要发展方向。     

深水钻井地质灾害浅层水流问题研究

浅层水流是一种严重的深水钻井地质灾害,会延长钻井作业的非生产时间,造成巨大的经济损失,甚至导致井和平台废弃。介绍了浅层水流的概念和5种形成机理,着重描述了异常压力砂体机理,从而加深了对浅层水流灾害的认识,为研究浅层水流灾害的识别预测方法以及处理方法奠定了基础。此外,还介绍了浅层水流的识别方法和浅层水流地层独特的岩石物理特征,阐述了浅层水流的地震预测方法和预测步骤。有效控制和处理浅层水流灾害对深水钻井安全至关重要,介绍了浅层水流灾害的处理流程和3种处理方法,并提出了研究浅层水流危害的方向。      

阿克纠宾超低压长水平段水平井钻井关键技术

北特鲁瓦及让那诺尔油田位于哈萨克斯坦阿克纠宾州滨里海盆地东缘,其复杂的碳酸盐油气藏普遍存在地质构造复杂、目的层边界和厚度变化大、储层压力亏空严重、钻遇率低及下部高研磨性灰泥岩机械钻速低等突出问题。为了攻克以上技术难题,通过开展井身结构优化、个性化钻头、旋转地质导向工具及钻井液体系优选,形成了适用于该地区长水平段水平井的钻完井关键技术。该技术在北特鲁瓦油田H814井进行了首次试验应用,截至2017年12月,已在现场应用了8口井,平均完钻井深4 143. 0 m,平均水平段长度987. 69 m,平均机械钻速提高约45%,平均储层钻遇率由原来的38. 00%提高到79. 95%,证明了该技术在该地区的适用性。由于滨里海盆地具有很强的地层规律性,所以该长水平段水平井钻井关键技术对提高机械钻速和储层钻遇率具有积极的指导和借鉴意义。     

四参数流变模式及其水力计算模型

提出了一种四参数流变模式,该模式能够精确地描述各种无时间依存关系的钻井液体系。利用多组测量数据评价了四参数流变模式对不同流体的拟合效果。根据管流特性参数法,并扩展应用到环空中,推导了管内与环空的层流压降计算公式,同时给出了紊流计算的半经验公式。通过引入广义流性指数的方法,给出了流态判别模型,使层流与紊流计算一致。根据四参数水力计算模型编制了计算机程序,利用一组不同来源的实验数据(包括管内与环空各种钻井液下的层流和紊流流动),验证了四参数模式的水力计算模型。与实测数据的对比表明,该模型计算结果与测量数据吻合得很好。说明该模式的水力计算模型要优于当前可用的流变模式。     

基于黏度计读值预测的高温高压流变性预测方法

钻井液高温高压流变参数预测分析是深井超深井钻井液性能调整、水力参数计算的基础,建立了一种基于黏度计读值预测的钻井液高温高压流变性分析方法。首先,开展了高温高压流变实验,基于实测数据分析了旋转黏度计读值随温度、压力的变化规律。然后,引入比例因子将各转速测量读值归一化,运用数值方法分别分析了恒压变温、恒温变压情况下比例因子与温度、压力的变化关系,先建立了高温高压下比例因子预测模型,随后建立了通用的高温高压黏度计读值预测模型,同时给出了高温高压流变模型优选与流变参数计算方法。通过多组实验数据计算对比,运用该方法计算所得黏度计读值与实测值吻合很好。进而运用该方法分析了一组实测钻井液在井筒内的流变参数变化情况,与传统方法相比,该方法不再局限于常规流变参数（塑性黏度、表观黏度等）预测,其可以扩展到所有流变模型的高温高压流变参数预测中。      

利津洼陷古近系烃源岩异常高压计算方法与分布特征

东营凹陷利津洼陷古近系沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙三段中亚段烃源岩中广泛发育异常高压.对其异常高压的成因进行分析,利用综合解释法建立了研究区80口已钻井的地层孔隙压力系数剖面;明确了沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙三段中亚段的地层孔隙压力系数等值线分布,分析了利津洼陷烃源岩地层异常高压的分布特征.研究结果表明,综合解释法在计算由欠压实和生烃膨胀等多种成因共同作用形成的利津洼陷古近系烃源岩异常高压时的精度较高;研究区古近系烃源岩异常高压分布与洼陷形态一致,呈东北—西南向展布,在洼陷深陷区以高压和超高压为主,至洼陷边缘构造高部位逐渐呈辐射状降低至正常压力;洼陷中心的异常高压是烃源岩向洼陷边缘排烃的主要动力.     

钻井工程数据库的扩展与深化

目前的钻井工程数据库标准历经15年,依旧发挥着积极作用,同时新技术和新需求的出现,也催化标准与时俱进。在此背景下提出扩展与深化钻井数据库标准的设计原则,进而探讨了对若干数据库技术细节的处理方法,最后指出了推进这一标准化工作的要点。从统观的角度思考新的钻井信息化建设,为行业的标准化提供参考。