国产精细控压钻井系统在蓬莱9井试验与效果分析

精细控压钻井是解决窄密度窗口安全钻井问题的新技术之一,其目的是精确控制环空压力剖面,实现井底压力的恒定控制。介绍了自主研发的PCDS-I精细控压钻井系统装备特点、现场试验与应用情况。该系统整体运行稳定、无故障,经受住了现场工况的考验,实现了恒定井底压力控制和微流量控制,钻进过程中,系统回压控制精度达到0.2 MPa,接单根、起下钻过程中,系统回压控制精度达到0.5 MPa。     

控压钻井装备及技术研究进展

控压钻井技术可有效解决窄窗口钻井过程中出现的喷、漏、塌、卡等多种复杂问题,而控压钻井需要使用一些先进的技术装备。为此介绍了国内、外控压钻井装备及技术现状,并说明了目前国内在控压钻井和技术方面取得的进步,但仍需不断提高控压钻井工艺技术水平,特别是提高地面压力控制装置、井口连续循环钻井装置、环空压力随钻测量装置等核心装备的工作可靠性、稳定性和精度,尽早实现控压钻井装备的国产化。最后指出,国内在控压钻井理论、设计、工艺和软件等方面取得一定成果,但需要进一步配合装备在现场应用中不断成熟和完善。     

欠平衡钻井与控压钻井技术的异与同

控压钻井技术是当前最先进的钻井技术之一,它是在欠平衡钻井技术的基础上发展起来的.文章从基本概念、工作原理出发,对比了两者的分类、主要设备、应用目的、优缺点、适用范围、发展关键要素等.这有助于弄清它们的异同点,在充分利用现有欠平衡钻井技术的同时,更快更好地发展控压钻井技术,解决钻井中的难题.     

精细控压钻井过程中溢流的模拟和控制

为了能在溢流发生的早期正确决定溢流控制方法,根据气液两相流理论,对精细控压钻井过程中的气侵全过程进行模拟,并对如何采取适当的控制方法进行研究。首先建立了描述气侵期间井筒两相流的偏微分方程组,给出了方程组的初始条件和不同气侵阶段的边界条件,并用有限差分的方法对方程组进行求解;然后模拟分析了地层压力、初始溢流量及钻井液参数对井口回压的影响;最后根据对不同参数条件下气侵的模拟,得到了以初始溢流量和溢流结束时的井口回压为输入参数的溢流控制方案图。提出的溢流控制方案图方法,能在溢流早期就决定溢流控制方式,为溢流控制争取宝贵的时间,有助于正确处理精细控压钻井过程中的溢流。研究结果可为控压钻井过程中的气侵控制提供理论依据。     

突变理论在页岩储层可压性评价中的应用

页岩储层可压性评价方法较多,但是将突变理论应用于页岩储层可压性评价则比较少见。为此,首先在分析突变理论的基础上,综合考虑储层因素和地质因素,根据层次分析法原理建立了由目标层、准则层和指标层组成的页岩储层可压性评价多层次结构模型,确定了页岩储层可压性评价突变模型。然后,基于5口井的数据,运用突变理论对其可压性进行了评价,确定了其可压性优劣程度及其顺序,并与利用层次分析法确定权重所计算的结果进行了对比。最后,讨论了突变理论的适用性、可行性以及局限性。研究结果表明,突变理论评价方法与传统的层次分析法结果一致。该方法减少了以往评价模型的人为主观性,评价方法更为简单,评价结果更加可靠,为页岩储层可压性评价提供了一条新途径,对于页岩气开发的压前评价具有一定的指导意义。     

小井眼直井钻柱力学分析及应用

根据小井眼钻具细,刚度低等特点,充分考虑钻具与井壁的接触碰撞,建立了小井眼直井钻柱力学模型和理论分析方法,由此分别建立了小井眼直井钻具性能评估准则和钻柱动强度条件.实践证明,小井眼直井钻具性能评估准则和钻柱动强度条件是正确的,有效地满足了钻井工程需要.     

微小井眼钻井技术概况、应用前景和关键技术

微小井眼钻井技术具有大幅度降低钻井成本、利于环保和适于恶劣环境下作业等优点。全面发展微小井眼钻井技术之前需要了解该技术的内涵、国内应用前景和关键技术。为此,明确了微小井眼钻井技术的概念,介绍了微小井眼钻井技术的发展现状,分析了该技术在老油田、浅层油气、煤层气"、三低"油气藏等的开发效益和应用前景,提出了微小井眼钻井技术的发展方向,即以小型复合连续管钻机为基础、井下钻具为主导、其他技术相辅助,提出国内需分布实施微小井眼钻井技术,应加大连续管技术、工具及微小井眼钻井基础理论研究、管柱力学、水力学软件等方面的研究力度。     

欠平衡钻井技术在大庆油田探井中的应用

大庆长垣东部火山岩地层经多年钻探揭示,火山岩储层岩性与孔隙结构比较特殊,在钻井和后期作业过程中容易受到污染,造成伤害,导致产能较低。因此,1998年大庆油田决定应用欠平衡钻井技术来评价火山岩储层产能潜力,突破该区产能关,实现产能升级。合理设计了欠平衡钻井的井身结构、钻具组合、钻井参数,认真研究了气体上窜速度预测技术、气侵后环空钻井液密度及压力分布规律、井底压力控制技术等,形成了一套适合火山岩地质特点的欠平衡钻井技术。经现场8口井的应用,取得了较好的效果。     

大庆油田深井钻井完井技术的新进展

通过深井钻井速度、抗高温钻井液体系、深井固井综合工艺技术在大庆油田所钻14口深井上的现场试验与应用，形成了一套适合大庆松辽盆地深井特点的钻井完井配套技术，满足了勘探生产需要。在高温硬地层的深井钻井完井技术上实现深井钻井速度、井身质量、固井质量等三项突破，其中抗高温钻井液体系和抗高温水泥浆体系取得了突破性进展，深井钻具防失效技术、高陡硬地层防斜技术、不钻胶塞双级注水泥工具、长封井段固井配套技术得到了进一步的发展和完善。     

PCDS-Ⅰ精细控压钻井系统研制与现场试验

精细控压钻井技术能有效解决窄密度窗口钻井涌漏同存的问题,提高钻井时效,但国内还没有成熟的精细控压钻井系统。为此,在对比分析国外Weatherford、Schlumberger和Halliburton三大公司精细控压钻井系统技术特点的基础上,根据控压钻井原理研发了具有自主知识产权的、基于井底恒压的PCDS-I精细控压钻井系统。介绍了PCDS-I精细控压钻井系统的组成及各组成部分的特点和功能,阐述了该系统实现精细控压钻井的工艺方法,并在四川蓬莱9井进行了精细控压钻井试验。结果表明:PCDS-I精细控压钻井系统整体运行稳定、无故障,经受住了现场工况的考验,实现了恒定井底压力控制和微流量控制,全工况回压控制精度达到0.5 MPa,技术性能指标达到了设计要求。