龙凤山气田火山岩地层个性化PDC钻头设计与应用

长岭断陷龙凤山气田主力储层主要分布在火山岩发育的营城组和火石岭组。储层岩石石英含量高、研磨性强,导致机械钻速低、单只钻头进尺短,大幅增加了起下钻换钻头等非生产时间,严重制约钻井提速。本文通过开展岩石力学实验研究,利用测井资料建立并修正岩石力学剖面,开展了异型PDC齿研发和钻头切削结构设计优化,研发出一种适合该区块火山岩地层的6刀翼异形齿PDC钻头,现场应用3井次,较其他普通PDC钻头平均进尺提高42.2%,平均机械钻速提高36%,提速降本效果显著。     

双流道PDC钻头超高压系统的设计

为了充分有效地利用井底水力能量,使水射流与切削齿联合作用破碎岩石,提高破岩效率,设计了超高压双流道PDC钻头。在不改变普通PDC钻头基本设计原理和方法的基础上,进行了该钻头超高压系统关键部件的设计包括高压合金管和定心夹具的材料和尺寸的设计;喷嘴结构和参数的设计,以及超高压流道的计算和设计。室内模拟试验表明(1)超高压喷嘴安装在钻头刀翼上能辅助PDC切削齿破岩;(2)定心夹具解决了高压合金管上部与增压器高压合金管的同心扶正和高压合金管在钻头中的固定问题,同时钻井液也能顺利下行到钻头。     

有机盐强抑制润滑钻井液研究及应用

胜利油田滨435块目的层为沙河街组四上、下亚段,为滩坝砂油藏,储层属低孔、特低渗储层,经探井试油评价,只有采用水平井压裂投产才有开采价值。由于上部地层疏松,沙三、四段地层黏土矿物质量分数高,油泥岩较为发育,水化膨胀严重,易掉块、垮塌,井壁易失稳,普通钻井液不能满足该区块水平井施工要求。为解决这些难题,通过对地层岩样进行一系列试验研究,最终研制出了适合该区块的有机盐强抑制润滑钻井液体系,并在该区块第一口水平井滨435-1HF井得到了成功应用,为该区块以及类似油藏的开发做出了积极贡献。     

超高压射流破岩规律在钻头设计上的应用

超高压射流破岩的室内试验研究发现:射流压力越高破岩效果越好;最优喷距随着射流压力的升高而增大,200 MPa时最优喷距达到32.5倍喷嘴直径;150 MPa时破岩效率最高;喷嘴安装角度为12.5°时破岩效果最好。据此,对超高压PDC钻头的喷嘴布置进行了优化,认为普通喷嘴布置方式是不合理的,并优选出了最佳超高压喷嘴布置方式,这有利于提高超高压射流破岩效果。     

松辽盆地南部油气田钻井取心关键技术

为有效解决松辽盆地南部油气田储集层取心钻头选型困难、机械钻速低和岩心收获率不稳定等难题,在分析取心井段地质特征、XRD元素组分占比、地层可钻性的基础上,开展了取心筒和岩心爪比选、取心钻头选型和个性化取心钻头的研制,同时优选取心钻具组合和优化取心参数,完善不同储集层取心工艺技术配套。比选后的取心工具配合新型取心钻头在多口井的取心实践中,取得了平均岩心收获率>98.98%、最高机械钻速达到6.03 m/h的效果。系列取心钻头优选和配套关键技术的应用解决了目前松辽盆地南部储集层取心的技术难题,可为后续取心提供可靠的参考和技术支持。     

关于子午线收敛角的校正的探讨

论述了磁偏角和子午线收敛角校正在定向井轨迹计算中的重要性,介绍了磁偏角及子午线收敛角的定义和性质。虽然SY/T5435—2003《定向井轨道设计与轨迹计算》要求:"方位角应进行磁偏角和子午线收敛角校正。"可是国内很多油田并没有执行此规定,本文针对标准展开剖析,再次论证开展子午线收敛角校正的必要性。