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2013年度钻井技术研讨会暨第十三届石油钻井院（所）长会议

2013年度钻井技术研讨会暨第十三届石油钻井院（所）长会议

  • 召开年：2013
  • 召开地：乌鲁木齐
  • 出版时间： 2013-09

主办单位：中国石油学会

会议文集：2013年度钻井技术研讨会暨第十三届石油钻井院（所）长会议论文集

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  • 摘要：由于水平井具有提高采收率和单井产量的优势,使得水平井数量逐年增多,特别是在长庆低渗透油藏应用效果更显著.受环境保护和征地成本的压力,水平井类型向丛式并、长水平段、双台阶等复杂结构型发展.丛式水平井组结合长水平段组合能够最大限度增大储层的动用面积、节约用地,同时也带来了带偏移距的三维水平并设计与施工问题.本文针对设计缺乏理论及成熟技术支持等问题,客观地分析了设计中存在的难点,并从理论入手分析井眼轨道设计方法,最后分析了长庆油田偏移距最大,水平段最长油井水平井-YP3井应用情况.得到了以下结论：(1)大偏移距三维水平井的攻关与应用推动了丛式水平井规模化应用，为长庆油田致密性油藏的高效开发提供了有效手段；(2)大偏移距三维水平井进行八段式剖面设计，可操作性强，易于现场施工；(3)大偏移距三维水平井进行高造斜点的设计提前定向扭方位走到设计方位线上，降低后期施工风险；(4)推导的连续扭方位计算公式为大偏移距三维水平井现场连续扭方位提供了科学依据。
  • 摘要：本文结合井眼轨迹控制工具主轴的工作方式,对其变形运动进行了分析.井眼轨迹控制工具造斜率的大小、导向力的变化与工具主轴的运动有着直接的关系,而工具的造斜主要通过主轴的挠曲来实现.因此本文主要分析了工具主轴的工作性能和工作能力,提出了主轴轴身几何方程与力学方程的求解方法,及主轴导向弯曲力和主轴静态抗弯刚度的分析方法,为井眼轨迹控制工具主轴的设计提供了参考依据.
  • 摘要：螺纹强度是衡量取心工具安全性的一个重要指标,故本文从最具参考性的5in常规取心工具入手,建立了该工具螺纹接头的三维有限元模型,利用显式动力学有限元方法分析了其在额定最大扭矩作用下的力学特性.与二维有限元模型相比,三维有限元模型考虑了螺纹的螺旋升角,从而更为精确地还原了5in常规取心工具螺纹接头在实际使用中的受力情况.计算结果表明,在额定最大扭矩作用下,螺纹接头的von Mises应力分布很不均匀,两端的几牙螺纹承担了大部分载荷;在作业过程中,螺纹接头的主台肩在较长时间内都是主要受力部位.此外,扭矩的作用使得接头在螺纹段和主台肩处形成了过盈配合.最后,利用分析结果对现有的螺纹接头提出了改进建议：(1)为降低螺纹面靠近主台肩几牙处的应力水平，可适当增大螺纹齿顶和齿根处的倒角半径、公扣靠近主台肩部位设计应力槽。(2)螺纹接头台肩面产生了应力集中，可适当增大斜凹槽两端的倒角半径。(3)为改善螺纹牙所受应力，使载荷较均匀地分配到各螺纹上，可将两头几牙螺纹的齿高适当减小。
  • 摘要：单井产量低严重制约着国内煤层气的效益开发,钻完井过程中的煤层渗透率伤害被认为是影响单井产量的重要因素之一,针对山西沁水盆地中高阶煤岩的物理化学特性,通过煤岩解吸率和渗透率恢复率、X射线衍射、溶剂抽提后质谱分析、扫描电镜、低温氮吸附和压汞法,测试煤岩的有机分子结构,割理和基质孔隙在钻井液单组分作用下的物理化学性质变化,并对不同类型钻井液在压力波动下应力敏感性伤害、钻井压力波动下钻井液滤失量大小以及钻井液侵入后的渗透率伤害进行了系统研究.分析认为淀粉类、纤维素类等钻井液单组分对煤岩的物理化学结构产生较大伤害,采用泡沫钻井液可以有效避免钻井液侵入储层,清水钻井液在侵入煤储层后的伤害率最低,基于稳定井壁和保护储层的目的,应合理控制钻井波动压力以及钻柱的起下钻次数.
  • 摘要：加强油基钻井液对微裂缝的封堵是解决页岩气井壁失稳的关键措施之一.页岩微裂缝的尺寸一般在纳米-微米之间,常规的封堵剂尺寸对微裂缝来说太大,起不到封堵良好的封堵效果.本文以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,在一定条件采用乳液聚合法合成出油基钻井液用纳米聚合物封堵剂,该封堵剂粒径分布在50～300nm,热稳定性好.钻井液评价结果表明,与未加入封堵剂的白油基钻井液相比,加入1％封堵剂的白油基钻井液破乳电压基本不变,滤饼质量得到很大改善,HTHP滤失量降低34％,封堵效率从90％提高到100％,突破压差达19MPa以上,渗透率恢复值接近100％.该封堵剂尺寸与微裂缝匹配良好,能在微裂缝表面形成致密封堵层,有望解决页岩井壁稳定的问题.
  • 摘要：以丙烯酰胺(AM)、苯乙烯磺酸钠(SSS)和自制大单体APET为共聚单体,采用大单体共聚法制备了一种梳型聚合物增黏剂CPASA.利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)分别研究了CPASA的结构、热稳定性和形貌特征,评价了CPASA在钻井液中的增黏、降滤失性能.结果表明,增黏剂CPASA具有良好的热稳定性和梳型构象,能有效提高淡水钻井液和饱和盐水钻井液的黏度,并降低滤失量,高温老化前后各参数变化不大,抗高温达200℃,抗盐达饱和.因此,该增黏剂有望在高温地层、盐膏地层的深井钻探中得到应用.
  • 摘要：塔东古城区块油气埋藏深,地质条件复杂,含大段泥岩、膏泥岩,且层理裂隙发育,易缩径、垮塌及漏失,深部地层含有高压盐水层和硫化氢气体,邻井钻进过程中多次发生阻卡等复杂事故,施工难度大,对钻井液抗温、抗盐和井壁稳定能力提出了较高要求.针对该区块地质特点,室内通过处理剂研选,开发出了一种密度低、固相含量低和滤失量低,抑制性和封堵能力强的"三低两强"抗高温钻井液体系.室内评价实验表明,该体系抗温180℃,热稳定性好,抑制性和抗污染能力强,封堵防塌效果突出,并在古城7井成功应用.现场应用过程中未出现井下复杂,圆满完成6789m的钻探任务,与邻井相比机械钻速提高40％以上,大幅度缩短了钻井周期,满足了钻井工程需求,积累了宝贵的钻井液施工经验,为建设新疆大庆奠定了基础.
  • 摘要：吐哈油田三塘湖区块条湖凹陷以及玉北区块表层钻井过程中,恶性井漏频繁发生,堵漏损失了大量时间.针对恶性漏失,将高吸水膨胀材料和各种变形材料结合,利用架桥作用和吸水材料的膨胀特性,对不同漏失情况进行堵漏剂配方研发,研究形成了一种高效复合延迟膨胀堵漏剂,在室内使用JHB-Ⅱ高温高压动态静态堵漏实验仪进行了静态、动态模拟堵漏实验,形成了一套针对不同尺寸裂缝漏失的高效延迟膨胀堵漏技术.实验表明,该堵漏剂具有高膨胀率和可控延迟膨胀性,与变形材料复配能够使"封堵墙"更加致密紧凑,增强了其在正、负压差作用下的抗破坏能力.高效复合延迟膨胀堵漏技术在条29井、湖40-121井和玉北3井进行了现场应用,堵漏效果突出.
  • 摘要：延长油区为典型的低(特低)渗透油区,利用水平井技术可以提高低渗—特低渗油区的单井产量和采收率,提高开发效果.薛平一井是陕西延长石油(集团)有限责任公司重组后部署的第一口水平井,水平段600m,设计井深2670m,完钻井深2688m,垂深1908m,钻井周期32天.该井的钻井液施工难点:第四系黄土层易发生漏失;安定组、直罗组、富县组地层砂泥岩互层,井壁垮塌扩径严重;造斜段和水平段井眼清洁和润滑防卡等问题.该井一开用PAC-HV钠膨润土钻井液体系,二开上部用无固相聚合物钻井液体系,导眼段和斜井段用低固相强抑制钻井液体系,水平段用低伤害低摩阻钻井液体系,顺利实现了安全、快速钻井要求.
  • 摘要：长北气田CB3-3井完井投产后日产气量比同一井场的邻井低很多,为了查明CB3-3井低产原因,分别模拟CB3-3井钻井及完井井下条件下的岩心渗透率测试试验、岩心伤害和冲洗试验及渗透率恢复测试.试验结果表明:现场取的DIF泥浆样品在设计试验条件下可对岩心造成中等至严重的伤害,这种伤害是造成CB3-3低产的主要原因;伤害后的岩心经过完井液NDF-1或酸液冲洗后,其渗透率恢复率可以得到明显提高.该试验方案及试验结果不仅有助于查明CB3-3井低产原因,而且为该区块后期开发提供技术思路和指导.
  • 摘要：在考虑井底压力的条件下,基于统一强度理论对牙齿侵入岩石的力学过程进行分析,建立了含有统一强度参数的井底岩石侵入方程,并给出了不受轴向载荷、侵深和刃尖角影响的侵入系数.该方程考虑中间应力对井底岩石侵入系数的影响,在b=0时方程计算结果与Mohr-Coulomb强度理论所得结果完全相同.根据侵入方程,分析了内摩擦角、液柱压力、孔隙压力和刃尖角对侵入系数的影响.结果表明,随b值的增大侵入系数增大;随内摩擦角和刃尖角的增大侵入系数呈指数增大;随液柱压力的增大侵入系数呈线性增大;随孔隙压力的增大侵入系数呈线性减小.
  • 摘要：本文阐述了国内外页岩气钻井技术现状以及页岩气钻井难点.从旋转导向技术、优质钻井液技术、随钻测井技术、地质导向技术、特殊钻井技术等5个方面探讨了页岩气水平井钻井的关键技术.阐述了旋转导向技术以及优质钻井液在页岩气水平井钻井中应用的优点;分析了地质导向与随钻测井技术在页岩气钻井中的作用以及新的研究进展;对一些特殊钻井工艺技术在页岩气钻井中的使用效果进行了分析,包括:欠平衡钻井、控压钻井、RDM等.综上所述中国页岩气水平井钻井需要在井眼稳定、钻遇"甜点"、页岩气钻井技术适用性评估、岩石力学实验等方面进行重点发展.
  • 摘要：元坝气田是目前世界上整体以水平井方式开发的气层埋藏最深、地质结构最复杂的大型高酸性气田.针对元坝超深水平井地质复杂因素多、井眼超深、摩阻扭矩大等钻井技术难点,从致密地层提速技术、井眼轨迹控制技术、高温随钻测量技术及超深硬地层裸眼侧钻技术等方面开展了研究,探索形成了一套基于常规导向技术的超深水平井钻井配套技术,满足了该地区高酸性致密非均质海相气藏高效开发的需要.现场成功应用8口井,钻井质量合格率100％,创造了水平井垂深最深(6991.19m)、超深水平井井深最深(7971m)等世界纪录.
  • 摘要：哈萨克斯坦阿克套油田油藏埋深浅,地层疏松,直井单井产量偏低,采用水平井开采可大幅度提高油藏接触面积,增加产量.但浅层大位移水平井钻井面临如浅层疏松地层大尺寸钻具的造斜率难以保证、浅层大尺寸套管柱下入困难等一些特定的技术难题,本文从井身结构设计、井眼剖面优选、浅层高造斜率并眼轨迹控制、大尺寸套管柱的安全下入等方面对该项技术进行了总结,得到了以下结论：(1)形成了疏松地层轨迹设计及定向控制、减阻降摩及井壁稳定、浅层管柱安全下人及低承压地层固井等浅层大位移水平井钻完井技术，为哈萨克斯坦阿克套浅层油藏高效开发寻求了一条切实可行的技术途径。(2)科学合理的井身剖面和钻具组合设计是实现疏松地层中大尺寸井眼高造斜率定向施工和优化控制的基础和关键。(3)低固相聚合物水基钻井液体系及其配套措施成功地解决了浅层大位移水平井的润滑、携岩、破坏岩屑床等技术难题。(4)该项技术在哈萨克斯坦阿克套油田已得到了推广应用，并取得了十分可观的经济效益，该项技术的成功应用为国内类似浅层油藏的高效动用提供可供借鉴的经验。
  • 摘要：本文阐述了辽河油田非常规油气藏水平井钻完井技术现状,并对下一步的技术发展进行展望，指出需大力发展精细控压钻井技术。该技术是在常规控压钻井的基础上，为进一步提高控压精度，及时、精确调整井底压力，从而达到平衡地层压力，有效实现安全钻井的目的。该技术在常规控压钻井基础上，增加自动节流管汇、随钻测压工具(PWD)、脉冲信号发送工具(MWD)、自动控制系统、回压补偿泵等，能够实现对井底压力的精确控制，需大力开展适应性钻井液体系研究。常规水基钻井液体系容易引起泥质白云岩地层的垮塌，必须进行新型适应性水基钻井液或油基钻井液体系的研究，以解决地层垮塌的问题。需大力完善水平井完井与分段压裂一体化技术。
  • 摘要：为保证深层潜山水平井实钻轨迹能够顺利有效地进入潜山,且沿地质要求的有利储层段钻进,本文建立了一种深层潜山水平井探潜山面井斜角的设计方法.该方法以轨道沿潜山高部位向低部位钻进这种相对难进山且进山后容易穿出有利储层的情况为研究对象,分析了地层倾角、有利储层预测厚度和工具造斜能力与设计探潜山面井斜角之间的关系,考虑了地层倾角与设计轨道方位间的夹角、地层倾角预测误差和有利储层厚度预测误差等主要影响因素,建立了探潜山面井斜角计算模型,并应用于冀东南堡深层潜山水平井设计.实钻表明:该设计方法达到了有效探潜山面并顺利沿地质要求的井段钻进的目的.
  • 摘要：随着石油资源的深入开发,以致密砂岩油和页岩油为代表的非常规油气藏成为胜利油田重要的资源接替阵地.通过工艺技术开发和应用,胜利油田已经形成了钻井工程优化设计技术、长水平段优快钻井技术、非常规井壁稳定技术和长效固井技术等一系列非常规油气藏钻井技术.本文结合现场应用实例,对胜利油田非常规油气藏钻井技术现状进行了详细的介绍,并针对目前勘探开发中存在的问题提出了技术发展的思路和方向,得到了以下结论：(1)增大长水平段水平井靶前位移可以一定程度上降低钻井过程中的摩阻扭矩，但这种作用随着靶前位移的增大逐步弱化，因此建议靶前位移取值要根据具体区块选用钻井工艺技术成熟程度和应用水平合理调整。(2)通过旋转钻柱解决井下摩阻问题，通过提高底部钻具组合导向能力控制井眼轨迹是长水平段低成本优快钻井的必由之路。(3)胜利油田非常规富集层物性差异较大，需要根据具体区块特点进行钻井液体系选择，综合评价技术应用效果与成本控制的合理性。(4)在钻井期间保障井眼质量，特别是合理控制井径扩大率，并配合长效固井工艺和工具开发是满足压裂完井要求的必要手段。
  • 摘要：河南油田泌阳凹陷泥页岩油气藏储量丰富,是下一步河南油田的替代资源,水平井钻井技术是当前页岩油气开发的主流技术,应用水平井钻井技术,并结合水力压裂技术能够实现致密页岩油气藏的商业开发,开展泌阳凹陷长水平段水平井技术研究可以为河南油田页岩油气水平井施工提供技术支持.本文以泌页HF1井为例,主要从井身结构与井眼剖面设计特点、轨迹控制技术、钻井液技术和固井技术等几方面介绍了施工中的关键技术,介绍了河南油田页岩油长水平段水平井技术应用成果,得到了以下结论：(1)通过优化井身结构和剖面设计，采用三开井身结构能够满足页岩油水平井的安全需要，技术套管下深到第一靶点，尽量多地封堵裸眼段，可以减少水平段井下复杂，为安全钻井奠定了基础。(2)采用贝克休斯公司旋转导向钻井系统配合高效PDC钻头，钻进井段2601-3722m，钻井进尺1121m，机械钻速10.26m/h，最高日进尺270m，创下国内陆相页岩地层1趟钻6天钻完1121m进尺的钻井新纪录。(3)优选的油基钻井液体系适合泌阳凹陷陆相页岩地层，泌页HF1井三开井段1121m，水平段长1044m，平均摩阻4—5t，平均井径扩大率3.88%，钻进、起下钻、通井电测、下套管顺利。油基钻井液体性能稳定，流变性好，维护处理方便，为在类似地层确保井壁稳定、快速钻进提供了技术支撑。(4)驱油型冲洗液对套管壁和井壁上钻井液的具有较好的冲洗效果，泌页HF1井水平段固井采用的驱油型冲洗液，对油基钻井液驱替效果良好，提高了界面胶结强度。(5)结合泌阳凹陷陆相页岩地层特点，引进应用弹塑性水泥浆体系，并优选固井施工工艺，应用套管鞋抬头技术和扶正器优选技术，既保证了生产套管地顺利下入，又提高了套管的居中度和顶替效率，保证了固井质量合格，为后续的多级分段压裂提供了良好的井筒条件。(6)部署钻探的泌页HF1井取得陆相页岩油勘探的重大突破，表明长水平段水平井技术加多级压裂技术能够实现致密页岩油藏的开发，为类似区块应用水平井技术开发致密页岩油气藏提供技术借鉴。
  • 摘要：本文以HT-LWD无线随钻系统为研究对象，指出HT-LWD涡轮无线随钻测井系统是以正脉冲形式传送信号，其主要由地面自动化控制部分（地面数据处理系统、接口箱、司钻阅读器、压力传感器、计算机软件及图形处理软件）、井下仪器串（定向探管、伽马探管、脉冲器总成、流筒外围件总成、无磁悬挂短节）及辅助工具设备组成，阐述了该系统的工作原理，论述了HT-LWD无线随钻系统在张店区块的应用，得到了以下结论：(1)在张店区块选用HT-LWD涡轮自发电无线随钻和双扶螺杆配合PDC钻头成为完美组合，2100m以内的井只需要三趟钻，就可以完钻。大大提高了钻井速度，缩短了钻进周期。(2)HT-LWD涡轮自发电仪器只有钻井液性能满足其工作要求和钻井泵上水良好以及定子和转子匹配，仪器才能正常使用。(3)随钻实时自然伽马测井技术能及时地发现地层的变化，为地质人员认识地层提供准确资料，使实钻井眼轨迹始终穿行于油层中。
  • 摘要：通过对某气田SP1平台所在区块探井钻井风险的分析,得出了该区块平台丛式井组井眼轨迹设计面临的主要难点.基于丛式井组整体风险最小化及效益最大化相协调的原则以及地质要求,提出了该丛式井组的井眼轨迹、造斜点、造斜率、井斜角及稳斜段设计的推荐做法.基于该做法,以A6井及A2井为例,分别对平台上水平位移较小的井及较大的井进行了实例轨道设计,并对设计方案进行了对比,从而优选出了最终设计方案.该研究对该气田其他平台定向井的轨迹设计提供了思路及参考.
  • 摘要：水平井地质导向钻井技术目前已发展成为油田开发的关键技术,得到了越来越广泛的应用.以往受限于软硬件的缺乏,该技术长期被国外公司所垄断,近几年川庆公司经过工具引进、技术攻关与现场试验,初步形成了具有川庆特色的两参数工程地质一体水平井地质导向钻井技术,在现场10余口井的现场应用中,取得了良好的应用效果,达到国外作业技术水平,有效降低了作业成本,促进了水平井地质导向的推广应用,已获得油田公司的认可,并获得了相当的市场占有.本文阐述了两参数工程地质一体水平井地质导向的核心技术系列、作业方法及现场应用中取得的成效,认为该技术能满足川渝地区水平井地质导向的作业需要.同时根据两参数地质导向钻井技术对导向人员作业经验及判断能力要求较高、导向风险相对较高的缺点,建议研发或引进多参数仪器及方位成像测井仪器等,促进技术升级.
  • 摘要：本文探讨了地热发电对钻井工程技术的需求,分析指出了当前地热发电钻井工程技术存在的主要问题,探究了高温井钻井安全控制技术，抗高温固井水泥浆技术，井眼轨道监测与控制技术，抗高温钻头技术与提高钻速技术，高温地热井完井与测试技术等在地热发电中的应用，提出了完善产业发展扶持与优惠政策，加强开发前期工程技术探索，系统性开展科技攻关等发展高温地热发电工程技术的政策和措施建议,以期通过有效的钻井工程技术进一步推进中国地热发电技术的发展.
  • 摘要：本文主要对控压钻井技术提高碳酸盐岩水平段延伸能力进行了分析研究,通过综合分析钻碳酸盐岩水平段遇到的问题及水平井段延伸长度影响因素,并依据钻井水力学,建立了水平井段最大延伸长度计算模型,分别对水平井总循环压耗和水平段环空压耗进行计算,进而推导出了水平井水平段极限延伸长度计算公式.研究表明,水平段水力延伸能力受钻井液密度、钻井泵额定压力、井口设备、地面管汇等设备承压能力等多个因素共同影响.通过分析及实践证明,应用控压钻井技术能够显著降低钻井液密度,并控制井口回压减少裂缝性漏失,对水平井在碳酸盐岩中的水平段延伸能力有明显的提升效果.
  • 摘要：钻井工程从钻前设计、钻时施工到钻后分析需要对大量钻井、录井及测井数据进行计算分析,因此对钻井工程设计和工艺软件以及一体化钻井工程数据库的依赖越来越强.本文介绍了钻井工程设计和工艺软件中的一体化钻井工程数据库的结构特点和应用情况，一体化钻井工程数据库在构成体系上为一个数据库，从业务逻辑上，根据石油钻井工程信息来源和信息的产生及传输过程，可分为四大类：钻井设计库、钻井工程库、钻井标准库和钻井编码库。一体化钻井工程数据库目前共有417个数据表，6170个数据项，一体化钻井工程数据库可以使钻井各个设计部门的信息得以充分共享,实现钻井设计和施工一体化、基地和现场一体化以及多学科协作一体化,提高钻井工程技术人员的设计效率、作业质量和决策水平,降低钻井风险和费用.
  • 摘要：钻杆旋转台肩螺纹连接结构粘结失效频繁发生,发生位置包括内外螺纹及其旋转台肩,粘结失效的本质是旋转台肩螺纹连接结构局部位置接触应力过大,使得金属材料局部屈服和流动,这种金属流动的放大过程导致了粘结事故的发生.粘结失效事故与钻杆材料、螺纹参数、涂镀层、螺纹脂、上卸扣操作等多方面因素相关,这些因素在不同的组合条件下发挥着不同的作用,且都会对螺纹结构的粘结失效造成一定的影响.为了减少钻杆接头螺纹结构粘结失效事故的发生,建议严格规范钴杆旋转台肩螺纹连接结构的检验和使用.
  • 摘要：地热能是来自地球深部的热能,是一种清洁、低碳、环保的可再生资源,高效开发地热资源对调整中国能源结构具有重要意义.目前高温地热开发的钻完井技术都是采用油气开发的技术,由于高温地热储层的特殊性质,使得常规油气钻完井技术作业效率低,成本较高.针对目前高温地热资源开发的工程需求,介绍了高温地热储层的类型,重点分析了高温热液型地热储层特性和高效开发的钻完井技术,如高效破岩技术、防漏堵漏技术、抗高温井下工具和仪器、抗高温钻井液、抗高温水泥浆和防腐技术,并对未来高温地热高效开发的钻完井技术攻关方向提出了建议.
  • 摘要：大庆油田为解决深井钻井周期长、常规牙轮钻头单只进尺少、螺杆钻具寿命短等一系列问题,开展了扭力冲击器的提速试验.试验5口井,平均机械钻速得到大幅提高,钻井周期大幅缩短,特别是宋深XH井造斜段首次开创使用扭力冲击器的先河,三趟钻总进尺为309.26m,平均机械钻速为1.75m/h,与上两趟未使用扭力冲击器的井段相比(平均机械钻速为0.49m/h),平均机械钻速同比提高了3.57倍.证明了扭力冲击器的应用能够大幅的提高钻速、缩短钻进周期和降低钻井成本,已逐渐成为大庆油田加快勘探开发步伐、加大技术创新和工艺配套力度的新举措.
  • 摘要：针对吐哈油田高含砾、软硬交错、强研磨性等非均质复杂岩性地层,开展了PDC钻头整体结构、冠部头型、布齿参数、水力参数等方面的优化设计和切削元件优选,研制出一款新型高效PDC钻头.现场应用表明,该型PDC钻头在复杂岩性地层具有很强的适应性,提速效果显著,可有效提高机械钻速和单只钻头行程,从而缩短钻井周期、提高钻井速度和效率、降低施工作业成本,为加快吐哈油田重点勘探开发区块建设步伐作出了突出贡献,同时也为其它油田复杂岩性地层的快速钻探提供了有益借鉴.
  • 摘要：塔里木油田台盆区碳酸盐岩油藏井深不断增加,钻具抗拉余量逐渐降低,循环压耗升高,应对事故复杂的能力不断降低,严重影响钻井提速和钻井安全.针对不断出现的一系列问题,油田开展了井身结构优化研究,最终形成了塔标Ⅲ井身结构及其配套技术.该井身结构大幅降低了钻井循环压耗,提高了钻具抗拉余量,为高产、高效开发和后期修井作业安全提供了基础保障;该结构还有利于侧钻施工,为老井再利用提供便利;同时,该结构为钻井提速创造了有利条件,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,有效地节约了钻井成本.目前,该套井身结构已成功实施一百多井次,为加快塔里木油田碳酸盐岩油藏勘探开发进程做出了重大贡献(中石化西北局塔河油田也在使用这套井身结构).
  • 摘要：本文以PDC钻头设计理论、参数自动化设计和人机交互方法的基础上，利用VB语言结合Solidworks二次开发技术，构建了参数化驱动设计、修改、数据管理于一体的PDC钻头三维设计系统，该系统具有如下功能：(1)生成了PDC钻头结构参数数据库，实现了数据库智能化管理。(2)实现了PDC钻头各模块参数的自动化。(3)根据喷嘴设计理论，通过以屏选取其位置的方式，实现了喷嘴位置的人机交互设计。
  • 摘要：本文以酒东地区地层压力预测研究，岩石可钻性测定，井壁稳定性技术这三项基础研究为科学依据，开展了井身结构优化，钻井液体系优选及性能优化，个性化PDC钻头，复合钻井等针对性的技术攻关，紧密结合现场生产，持续进行优化集成与配套完善，目前该技术已经形成和发展为适合酒东探区的成熟钻井技术系列，解决了一系列钻井难题，大幅提高了钻井速度。通过吸纳适应性的新技术，并进行优化整合，能够持续推动技术进步。该技术攻关思路给玉门油田其他复杂地质条件下的深井钻井提速提供了指导和借鉴，应用前景较为广阔。
  • 摘要：本文分析了深井火成岩钻井存在的问题和应用气体/泡沫钻井、PDC+扭转冲击工具、孕镶钻头+高速螺杆、水力加压器、垂直钻井系统等技术情况，得到了以下结论：(1)岩石硬度高、研磨性极强，且地下条件复杂，目前应用的一些提速技术仍应用受到条件限制，应进一步发展和应用高压喷射、旋冲钻井、气体钻井井壁干燥等技术；(2)哈山、天山等山前构造带，地层倾角大，并眼易斜，目前采用VTK垂直钻井系统成本较高，亟待完善国内自主研发的垂直钻井系统；(3)在二叠—石炭系中破碎带发育，存在“亏空层”，不仅易坍塌，而且易发生裂缝性漏失，需完善高效快速封堵钻井液和发展连续循环钻井技术；(4)火成岩钻井易发生蹩跳钻，钻具损坏严重，需进行减震器安装位置及钻井参数优化。
  • 摘要：川东北元坝海相长兴组气藏为典型的"三高"气藏,埋藏深度平均在7000m左右,钻井难度大、钻井周期长,现有ZJ70钻机规范要求和设备性能完全不能满足当前生产需要.本文从井身结构分析出发,优选完井方式,从钻具组合强度分析、立根承载安全强度和容量分析以及井眼净化的影响分析,提高目前占元坝大多数ZJ70钻机的利用率.通过对钻机标准和具体参数的分析,论证了ZJ70DB钻机通过一定的改造可以安全钻至7500m的井深,其单井将节约550万元左右,进一步提高了ZJ70DB钻机的适应性和经济性.
  • 摘要：水平井开发技术是当前页岩气开发的主流技术,针对陆相页岩油气水平井钻井技术难点,开展陆相页岩油气水平井钻井工艺技术研究,可以为河南油田页岩油气水平井施工提供技术支持.通过泌页HF1井钻井施工,总结并形成了一套适合河南油田陆相页岩长水平段水平井钻井工艺配套技术,得到了以下结论：(1)通过开展泌阳凹陷二开斜井段定向施工工艺技术及钻井参数优化技术研究，初步形成了泥页岩易垮塌大井眼优质、安全钻井配套技术。(2)井身剖面优化为下步施工创造良好的条件；井眼轨迹尽可能平滑，狗腿度控制在设计范围内。(3)采用旋转导向钻井和LWD随钻地质导向技术，不但实现了长水平段井眼轨迹的平滑、精确控制，而且有效防止了水平段岩屑床多的形成，提高了钻井速度，降低了井下风险。
  • 摘要：本文通过介绍中石油四个页岩气优选区块之一的富顺区块页岩气开发情况,分析区域特征、地质情况、钻井风险等问题,以该区块第一口页岩气水平井坛101井为例,对当前页岩气钻完井技术进行初步探索,研究发现，富顺区块地质构造复杂，地质不确定因素多，设计与实钻差异大，漏失普遍、垮塌严重，机械钻速较低，需有针对性地进行钻井地质环境和页岩气钻完井技术研究，建立页岩气开发设计应用模板，加快页岩气产业化步伐。富顺区块页岩气钻井采用了控压钻井技术，对克服井漏卡钻等复杂情况、有效保护储层、提高机械钻速、及时发现油气显示，实现安全快速钻井。坛101井使用了斯伦贝谢的LWD测井技术，配合使用旋转导向技术，达到了较为理想的钻井效果。
  • 摘要：渤海钻探工程公司研制的BH-VDT垂直钻井系统已在新疆塔里木油田进行了数年的成功应用,进尺超过30000m,入井时间超过7000h.该系统主要由井下闭环控制系统、自发电及信号上传系统、地面接收信号及解码系统三部分组成，在新疆塔里木油田的克拉8井首次进行了φ558.8mm井眼尺寸的垂直钻井现场服务,BH-VDT垂直钻井系统克服山前高陡构造地层倾角大、地质断层多、二开采用超大尺寸井眼等一系列困难,用3套工具顺利钻进1155.21m,98％钻进井段井斜均在1°以内,获得了成功应用.
  • 摘要：经过不断的科研攻关和现场试验,川庆钻探钻采工程技术研究院自主研制成功CQEMWD-Ⅰ型电磁波接力传输随钻测量系统,测量垂深由2500m提高到4000m以上,有效解决了EMWD系统遥测深度浅、可靠性低的弊端.填补了国内空白,打破了国外技术垄断,达到国外同类技术的先进水平.CQEMWD-Ⅰ型电磁波接力传输随钻测量系统2012年进行成果发布并被评为中国石油集团公司十二大技术利器之一.该系统主要由井下工具和地面接收与处理系统构成，井下工具主要包括高抗振测量总成、中继电缆、电磁波发射总成。中继电缆的长度可以根据实际情况进行调整，适当的时候可以增加电缆长度以增加遥测深度。地面接收与处理系统主要包括工业计算机、专用接收天线、高精度信号采集卡、系统软件、司钻显示器及辅助设备。电磁波发射总成位于钻柱中部，接收测量探管经中继电缆向上传输的测量数据，并进行编码，然后以电磁波信号向地面发射，仪器大量在钻井液、充气、泡沫等环境下使用,经受了不同工作环境的考验,取得了显著的经济效益,现场推广应用10口井,迈出了工业化应用的坚实步伐.
  • 摘要：SAGD(蒸汽辅助重力泄油)技术已被证实为有效的稠油热采技术,而成对水平是实施SAGD技术进行稠油开采的有效方式之一.成对水平井钻井的关键在于如何精确控制两口井的水平段,垂直距离偏移要求控制在5±0.5m以内,水平距离偏移要求控制在±1m以内,传统轨迹控制仪器无法满足以上精度控制要求,磁定位导向技术是解决这一需求的核心.本文主要阐述了自研RMS-Ⅰ型磁定位系统的测量原理、系统组成以及在新疆风城油田的现场应用情况，得到了以下结论：(1)SAGD成对水平井的施工对井眼轨道的精确测量和层间位置的准确计算提出了很高的要求。利用常规的井眼测量技术，如MWD、EMS、陀螺仪等均不能满足测量精度的要求，而磁定位导向技术是解决这一需求的核心。(2)RMS-I型磁定位系统的研制成功，破解了该项技术由国外公司长期垄断的不利局面，极大地提升了国内在SAGD成对水平井钻井领域的技术能力和水平。同时，作为国内钻井技术信息化、自动化和智能化发展的亮点之一，该项技术必将为西部大庆的建设发挥积极的作用。
  • 摘要：常规的取心技术无法在已钻过井段进行取心作业;现有的井壁取心技术虽然可以实现已钻过井段取心,但无法实现随钻井壁取心,而且目前国内外的井壁取心所取得的岩心体积和质量不理想,影响对岩心的分析效果.经过一系列研究和现场试验,研制出一种纯机械式随钻径向井壁取心工具,能够实现随钻随取功能,且结构简单,使用便捷,对于薄产层和井眼内已钻过地层取心(二次取心)具有重要的意义,得到了以下结论：(1)随钻径向井壁取心工具具有很强的即时取心功能，使用此工具可以不用起下钻，随钻随取；相对常规取心工具，它可以实现在任意已钻过而未取心井段获取岩心。正常钻进时，此装置的钻进密封装置能够堵住取心窗口，同时提供足够的钻井液流道，保证全面钻进的顺利进行；需取心作业时，使用打捞工具实现取心机构和钻进密封机构的互换，进行取心作业。(2)研制的随钻径向井壁取心转向装置采用纯机械式旋转钻进取心，适用于全井段不同地层取心，是目前国内外较为先进的井壁取心作业方式，此装置的取心机构经过特殊设计，能够获取较大直径岩心，岩心质量较好，可取得更为完整、准确的地质资料。(3)制定了与随钻径向井壁取心转向装置配套的取心工艺，经过现场试验，成功率达到100%，能够满足现场使用需求。(4)该随钻径向井壁取心转向装置对钻具水眼通径有特殊要求（必须全段水眼直径80mm以上），因此具有一定的条件限制，下一步需继续深化研究，使该技术能满足常规钻具通径要求。
  • 摘要：塔里木塔中地区是中国目前勘探开发的重点区域之一,奥陶系碳酸盐岩是主要的油气储集层,其裂缝和溶洞发育,钻井过程中常发生并漏,甚至失返,导致损失钻井液,严重时可能引起井喷等复杂工况.由于该类储层连通性好,内部常与暗河相通,所以一旦发生漏失常常较为严重,堵漏难度很大.国内目前针对塔中碳酸盐岩地层漏失治理的文章较少,为此,基于对塔中碳酸盐岩特性和目前国内外常用的堵漏方法的分析与总结,得出适用于该区块的堵漏方法：(1)为了进一步做好对漏层位置和漏层性质的准确判断，需要提高对工程、地质的深入了解。需要收集区域、邻井地质资料。通过分析邻井资料帮助了解漏层位置及漏层性质。(2)加强对漏层的准确判断，利用找漏仪，成像测井等方法来判断漏层位置及漏失通道大小特征。(3)加强对堵漏机理的研究，对构造漏失机理的掌握和了解，是制定合理的防漏治漏措施的关键。到目前为止，对于塔中漏失机理方面的研究还很不是很深入。由于受到漏失机理认识方面的限制，制约了防漏治漏现场工艺技术的发展。因此，建议有关方面加大投入，进行机理研究的专项研究。(4)研发堵漏新材料及新工艺。目前现场最常用的堵漏方法是桥接堵漏法和水泥浆堵漏法，堵漏方法单一是堵漏成功率不高的主要原因之一。有针对性合理地选择堵漏材料和工艺，是提高堵漏成功率的关键。(5)推广应用控压钻井技术。该技术是目前世界上先进钻井技术之一，利用回压补偿系统及节流系统，保证在钻进、接单根和起下钻等过程中井底压力的恒定，从而有效解决窄密度窗口地层的漏失和溢流问题，是解决塔中地区井漏问题的利器。
  • 摘要：针对国内深井超深井钻井需求,提出了超高温水基钻井液的研究思路,研制出抗高温水基钻井液配方体系.评价结果表明,该配方具有优良的有长时间抗温稳定性、较强的抗钻屑污染性能、抑制性能及储层保护性能.该技术在莫深1井和长深5井深部井段得到成功应用.
  • 摘要：位于南苏门答腊盆地的印尼KM油田由于其未进行注水开发,压力系数极低,平均仅0.49,且地层破裂压力梯度在0.01～0.02MPa/m,主要为浅层油藏,埋藏深度一般小于500m,且岩性为硬脆煤层、中等硬度脆性砂岩互层,煤层层理发育,易发生漏失、坍塌,常规钻井液施工困难.针对上述技术难题研制的超低压地层随钻承压防漏堵漏钻井液体系,利用其微泡沫及新型防漏堵漏材料协同作用,具有较好的封堵防塌能力,室内实验表明可有效提高地层承压能力,且封堵材料酸溶率高,有利于保护储层.该体系在KM600等3口井成功应用,有效地解决了该区块的技术难题,为该油田超低压含煤地层安全钻井探索了一条新的途径.
  • 摘要：针对目前随钻防漏堵漏剂存在对钻井液性能影响大、对漏层孔隙及裂缝尺寸依赖性强等缺点,通过堵漏机理分析,优选出可变形材料、纤维材料、可膨胀材料及填充材料,研制了高效DQ-SDZ1型随钻防漏堵漏剂.该随钻防漏堵漏剂堵漏效率高、适应性强、不依赖于漏层孔隙及裂缝尺寸,对钻井液性能影响小,可用于渗透性、裂缝性地层随钻防漏堵漏.该随钻防漏堵漏剂在2个油田、4种钻井液体系、6口井的应用过程中均取得了显著效果,大幅节约了钻井液费用,与同期邻井相比,堵漏时效提高80％以上,在徐深8-斜305井现场应用过程中实现了零漏失.
  • 摘要：英14井是吐哈油田鲁克沁构造带英也尔构造的一口重点预探井,完钻斜深4130m.该井在桃东沟组(P2td)地层钻井施工中发生坍塌卡钻事故,继续钻进困难.经过对原钻井液进行封堵强化和成膜优化配方调整,形成了强封堵成膜钻井液体系,并在二次侧钻过程中进行了应用.应用结果表明,强封堵成膜钻井液具有很强的封堵能力,解决了该井桃东沟组井壁坍塌失稳问题,保障了钻井施工的顺利进行.
  • 摘要：渤页平2井是胜利油田罗家区块部署的第二口页岩油藏水平井,针对此区块施工难点和风险,该井精心部署、详细制定钻井液方案.本文阐述了该井采用的钻井液技术措施,分析说明了二开中发生的恶性漏失及堵漏方案和施工过程,对三开使用的油基钻井液的配方进行了评价,总结了油基钻井液的维护处理措施及应用效果,得到了以下结论：(1)根据地层对复杂情况进行预测，并做好预案，能在很大程度上提高处理复杂情况的速度和效果。(2)针对钻井液矿化度高的问题，可通过加入高浓度优质膨润土浆及胶乳沥青、SJ-1、白油润滑剂等处理剂，改善钻井液造壁性能，增加封堵能力，提高井壁稳定性。(3)堵漏配方要在骨架材料的基础上，实现多种堵漏材料合理的粒级搭配，实现对漏层的有效封堵。(4)从应用效果来看，油基钻井液有良好的井壁稳定性能和润滑性能，能较好的保证井眼规则性，保证起下钻顺利，确保页岩层的井下安全。(5)有必要建立油基钻井液体系流变性和密度预测模型，指导油基钻井液现场施工，提高钻井速度和效益。
  • 摘要：中国陆上深井超深井深部地层岩石可钻性差;井下复杂与事故频繁,建井周期长,工程费用高,严重制约了西部深层油气田勘探开发进程.井下安全监控系统能够对井底近钻头参数进行实时测量、分析、上传,从而预测井底工况,进行风险评估与预警,及时向现场工程师提供决策建议,以期望避免井下复杂与事故的出现.井下安全监控系统的关键技术在于井底参数测量与分析、数据压缩处理与上传等方面.本文对井下安全监控系统进行了研究，阐述了井底参数采集等相关技术，得到了以下结论：(1)井下安全监控系统测量参数多，上传数据量大。通过合理的判断采集参数的重要性与精度分析，再经过数据压缩与编码，能够有效地减少数据从井底上传至地面的时间。(2)广泛利用井场无线网络进行WITS格式的数据交换，能够使得井下安全监控具备钻井数据库的功能。(3)针对井底实测数据的解释依旧没有相关统一标准，因此还需大量室内、现场实测数据的统计分析结果来作为分析、评价井底钻具工作状态的依据。
  • 摘要：油气井防斜纠斜问题是钻井过程中普遍存在但一直未能有效彻底解决的难题之一.西部钻探钻井工程技术研究院历经数年攻关,突破了多项技术瓶颈,研发出了具有自主知识产权的自动垂直钻井系统.该系统具有涡轮发电、井下闭环控制、多数据井下储存地面回放等特点.本文从自动垂直钻井系统的结构原理出发,结合现场应用的情况进行了阐述分析,实践证明,该系统能有效实现智能防斜纠斜,可极大地解放钻压、提高机械钻速,具有广阔的应用前景.AVDS311/330自动垂直钻井系统在鸭儿峡油田鸭K1-7井进行了现场试验,取得了良好的应用效果.
  • 摘要：由于控压钻井技术可显著提高钻井施工的安全性和时效性,近年来已成为国内钻井技术研发的一个新热点.系统介绍了控压钻井技术的控制原理,结合其技术特点、工艺要求及控压钻井装备,设计了一套控压钻井系统的测控装置结构,并对恒压控制和恒流控制模型、算法进行了论述,完成了测控装置的初步试验,测试结果表明该设计在原理上可行，能够满足测控装置采集和发送数据的需求。
  • 摘要：本文介绍了CGDS近钻头地质导向钻井系统的结构特征以及相对于常规LWD地质导向的优势,分析了CGDS近钻头地质导向钻井的追层效果.现场应用实例表明,CGDS在薄油层水平井钻井中提高钻遇率有明显的效果,是现代水平井钻井的尖端技术,是高效的水平井钻井工具,给薄油层开发带来了生机.
  • 摘要：随着难动用超薄油层勘探开发需求及水平井配套技术的日臻完善,采用水平井钻井技术开采超薄油层已备受建设方青睐,然而针对油层超薄这一固有地质特性,如何提高长水平段超薄油层有效钻遇率还是一大技术难题.为此,吐哈油田开展了超薄油层水平井钻井技术攻关研究,通过采用"精确着陆技术"、"双(多)探底技术"、"动态靶盒模拟技术"、"钻头轨迹跟踪技术"、"工程地质导向技术"等关键技术在稠油区块超薄油层进行水平井现场试验应用,取得了超薄油层水平井钻井技术新突破,形成了区域特色超薄油层水平井钻井配套技术,得到了以下结论：(1)“双（多）探底”技术是该方法的核心技术思路所在，是保障（超）薄层长水平段水平井高优势油层钻遇率成功的关键所在。同时，精准着陆控制也是实钻控制中非常重要的关键技术。本着“钻具稳定、早扭方位、稳斜探顶、留有余地、矢量中靶”原则，同时加大着陆段轨迹优化控制，精确计算超薄油层着陆油层底部垂向下深，避免钻穿油底。(2)超薄油层目的层井眼轨迹控制是一个系统工程，包括工程、地质诸多方面因素。不仅应加大目的层三维空间靶盒模拟设计力度，明确钻头在超薄目的层中的穿行路线；同时也应紧密结合地质录测井随钻资料，加强目的层实时评估力度，两者双管齐下，实现“工程+地质”有机结合，提高超薄油层目的层有效钻遇率。(3)目前国内水平井普遍采用的随钻伽马、感应电阻率地质导向技术，存在仪器组串较长的问题，对储层段上下岩性和电性参数相近而且地层变化较快的储层，仍尚存改进之处，因此加强地质认识，完善超薄层钻井方法对实现低成本地质导向仍是非常必要的。
  • 摘要：本文针对吐哈油田深层致密砂岩区域煤系地层水平井钻井的难点,开展了煤系地层井身结构优化、井眼轨迹优化、煤层安全定向、防塌钻井液体系及长水平段优快钻井等配套技术研究,并在现场试验中得到了成功应用,与前期所钻水平井相比,煤层定向平均完钻周期降低了27.5％,复杂事故时效减少了94.90％;水平井平均钻井周期缩短了47.41％,平均机械钻速提高了56.93％,水平段长度增加了43.76％,水平段平均复杂事故时效减少了86.22％,油层钻遇率最高达97％,有效地保证了深层煤系地层水平井安全快速施工,同时吉4H井创最深水平井与最长水平段纪录,标志着吐哈油田深层致密气藏水平井技术取得了重要进展,并可为其他油田煤系地层水平井钻井提供借鉴.
  • 摘要：致密油藏开发具有单井产量低、开发成本高的特点,因此如何有效提高单井产量和降低开发成本成为实现致密油藏有效开发需要解决的关键问题.目前吉林油田致密油藏开发已成为吉林油田稳产上产面临的重要工作内容,在提高单井产能和钻井提速降成本方面已开展了一些研究和实践.本文就吉林油田致密油藏开发钻井过程中存在的难点问题进行了分析,介绍了相关技术对策和技术措施的现场应用情况,并对致密油藏的有效开发动用问题提出了钻井技术攻关和研究应用方面的结论和建议：(1)推广应用非常规井身结构优化设计技术是目前可有效降低钻井成本、实现致密油藏利用水平井技术开发的有效手段；(2)与地层研究相结合，通过钻头个性化设计及钻井方式的优选提高水平井钻井速度也是实现致密油藏有效开发的重要途径；(3)多级压裂水平井完井与常规水平井完井相比具有更高的复杂性，加强水平井钻井和完井施工过程中的现场技术监督与指导对于顺利完井具有重要意义；(4)整合非常规井身结构优化设计和钻井提速技术，实现水平井钻完井施工过程的工厂化规模作业是未来有效降低工程成本、实现致密油藏有效开发的攻关方向。
  • 摘要：转速控制导向(TBS)钻井技术可为S型、大位移井和水平井的垂直段、稳斜段和水平段提供一种高效的、更经济的控制方法.与传统马达技术相比,转速控制导向(TBS)钻井技术可实现三维轨迹控制,提高钻井效率,改善井眼质量,有助于完井作业,与旋转导向系统相比,成本低,价格便宜,降低了落井成本,减少了风险承担.转速控制导向(TBS)钻井技术填补了钻井马达和旋转导向系统之间的空白.本文介绍了传统马达技术的缺陷和转速控制导向(TBS)钻井技术的原理、优势与缺陷,分析了转速控制导向(TBS)钻井技术的现场应用效果,并针对其应用注意事项与发展趋势提出了一些建议：(1)为保证一定的造斜率，井眼尺寸应介于152.4-311.15mm之间；(2)为更大限度地提高机械钻速，应选择可提供较大动力和扭矩的马达；(3)应选择有助于井斜和工具面稳定的PDC钻头；(4)为发挥转速控制导向(TBS)钻井技术的潜在优势，改善钻井液的特性和使用有效的钻井液净化系统尤为关键；(5)井眼质量的好坏对钻头载荷会产生戏剧性的影响，从而影响导向性能。
  • 摘要：超短半径径向水平井钻井技术是一项挖潜老区剩余油气、扩大油气井泄流面积的一种油气田增产及改造技术,可为低渗、稠油、老油田和边际油田提供一种经济高效的开采途径.本文简要介绍了超短半径径向水平井技术,并基于材料力学、流体力学等相关理论,自主设计了超短半径径向水平井套管开窗钻头和自驱动射流钻头,给出了三刀翼开窗钻头相关设计理论及方法,校核了三刀翼开窗钻头强度,分析了自驱动射流钻头附近流场流动特性和自驱动变化规律,建立了自驱动射流钻头自驱力预测模型.本文理论研究为今后超短半径径向水平井技术自主化及其现场应用奠定了基础.
  • 摘要：侧钻分支水平井钻完井技术是一种特殊钻井工艺,它既能增加油田可采储量、提高产量和采收率,又能节省投资降低开发成本,是油田尤其是老油田中后期挖潜增效、提高动用难动用储量程度的有效手段.冷家油田目前面临资源接替不足,产量规模快速递减,冷37-71-596CH井是冷家油田的一口侧钻分支水平井,其钻井目的是利用侧钻水平井动用剩余油,恢复油井产能.该井先钻分支后钻主井眼,分支井眼采用打孔筛管完井,主井眼完钻后全井段进行扩孔,再采用光管(固井)+筛管(不固井)完井,涉及到的钻完并配套工艺复杂,经过各方积极努力配合,顺利完井.
  • 摘要：本文就MKⅥ脉冲发生器维修质量问题进行了探讨，无线随钻测量仪（Measurement While Drilling，MWD）可在钻井过程中及时测量井眼的井斜角、方位角、工具面角等工程参数，并对井眼轨迹进行控制，是定向井与水平井钻井作业中提高钻井速度和安全钻井必不可少的技术装备，阐述了脉冲器的就结构组成和工作原理，脉冲器的外表主要由五部分组成，分别为：顶部头套总成、1.5in泵外壳、中间体、2in外壳、铜大头总成等；它的内部结构较复杂，主要组成分别为：阀杆、扶正体、定位套、活塞、柱塞泵、主阀、中心油管、推力轴承、斜推盘、磁杆总成、轴承总成、磁性盘、发电机线圈总成、控制阀等，针对制约脉冲器维修质量的各种不利因素，通过认真分析和总结，并结合其在现场使用过程中出现的故障问题，得到了以下结论：(1)MKⅥ脉冲发生器PCDWD仪器和FELWD仪器传递信号的重要部件，提高其维修质量能够有效保障现场仪器可靠性和降低仪器的故障率。(2)MKⅥ脉冲发生器维修质量的提高在于配件加工精度的提高、维修的工艺技术提高、现场作业人员的正确的使用和保养，因此作为维修者必须提高维修工艺，严格执行操作程序，并且指导现场作业人员正确的使用仪器和保养仪器。
  • 摘要：通过富顺地区水平井钻井提速的现状、存在问题分析,结合已开展的新工艺、新技术、新工具的应用效果,提出了富顺区块钻井提速要做好精细地层描述、优化井身结构、提高钻井液性能、发挥钻井设备、钻井参数优选、高效PDC钻头的应用等技术集成和加强组织管理来实现.
  • 摘要：深井超深井钻井是钻井的前沿领域之一,面临诸多复杂地面环境与地下地质条件的技术与经济挑战,研究探讨深井超深井钻井领域面临的问题,超前规划部署科技规划,对于不断拓展深井钻探前沿领域具有重要意义.本文分析了国内外深井钻井发展现状,深井钻井面临的难题,针对深井超深井钻井面临的难题，需要发展的深井钻井技术包括：自动垂直钻井系统、抗高温井下动力钻具、旋转导向系统、有缆钻杆、随钻地震前探技术、膨胀管技术、连续运动钻机、连续取心系统、隔热钻杆、铝（钛）合金钻杆、钻井液高温造浆新材料、高温固井材料等。对关键的技术瓶颈问题，需要重点突破，如旋转导向钻井工具、有缆钻杆、隔热钻杆、随钻地震等。
  • 摘要：随着中国能源需求的不断增加,大量深层和复杂油气藏需要进行开采,伴随而来的各种钻井复杂问题也越来越多,其中尤以钻井安全密度窗口窄的问题最为突出.控压钻井技术目前是解决该问题最有效的办法.控压钻井技术按照其原理又可分为动态环空压力控制系统(DAPC)与微流量控压钻井系统(MFC).本文主要对两种控压钻井方式的基本工艺流程及装备进行分析,比较两种控压钻井系统区别,得到了以下结论：(1)MPD系统与MFC系统都能提供井底恒压式的控压钻井技术，均是通过调节节流管汇，施加回压，来达到节流压力、循环摩阻与静液压力三者之和动态的恒定，从而实现控压钻井的目的。(2)MPD系统安装有随钻测压工具PWD，其直接监测对象为压力。能够精确的测量控制回压、井底压力等参数。(3)MFC系统进出口处均装有先进的质量流量计与体积流量计，因而能够更早地探测和更精确地控制涌漏情况的发生。(4)鉴于控压钻井技术的诸多优势，建议继续加大控压钻井新技术的适应性试验及推广应用力度，进而解决复杂地层钻井经常遇到的钻井难题，降低非生产作业时间，节约钻井成本，实现安全钻井。
  • 摘要：平衡钻井的钻井液密度是根据井底压力和附加钻井液密度来确定的,井底压力稍大于地层压力.当平衡钻井钻遇窄密度窗口时,易发生恶性漏失等问题.研究了平衡钻井井底压力的影响因素,分别对钻井液密度附加值、环空岩屑、循环摩阻和波动压力对井底压力的影响进行分析;深井和超深井,附加密度值和循环摩阻对井底压力的影响较大.指出根据钻井液密度附加值确定钻井液密度方法的不合理性,提出了根据安全密度窗口、井身结构、起下钻速度和钻井液性能来确定钻井液密度的方法.
  • 摘要：本文针对非洲尼日尔Agadem地区钻速低、周期长、钻头利用率低的现状,利用综合法优选钻头及钻具组合,实践证明，针对探区地层特点，在Sokor泥岩段积极展开PDC钻头选型试验，并推广应用，有效地提高了机械钻速。2008-2009年，使用牙轮钻头钻井22口，平均完、建井周期为31.59天，平均井深为2546.14m；2010年使用PDC钻头钻井21口，平均建井周期为27.57天，平均井深为2637.43m。在平均井深增加的情况下，通过推广使用PDC钻头，平均建井周期缩短了4.02天，大大地提高了生产效率。
  • 摘要：本文回顾了中海油及其合作者在南海的深水钻井历程，提出了深水钻井的挑战，包括台风、内波流、水合物等。以保障钻井安全为目标，提出了应对策略。(1)面对台风，一般采用抗台风、回收隔水管撤离和悬挂隔水管撤离三种避台方式，其中抗台风方案风险较大，一般不采用；回收隔水管撤离需要较长的准备时间，增加非生产时间和作业费用，但此方案比较安全；悬挂隔水管撤离作业时间短，需要建立隔水管悬挂撤离作业窗口，保证平台在合理的航速和航向范围内。(2)防台风隔水管大大提高了平台防台风性能和作业效率，具有良好的应用前景，后续需要加快防台风隔水管装置研发和应用，特别是随着钻井水深的不断增大，海上钻井防台风问题尤为突出，防台风钻井隔水管是解决此问题的较佳方案。(3)内波流导致形成两支流向相反的海流，增大隔水管受力和上挠性接头转角，影响海上钻井作业。本文给出HYSY981平台应对内波流的五个方案，包括内波流的监测和相应的平台应对措施等。对于油基钻井液体系，可以通过降低水相含量、提高水相热力学控制能力、适当添加部分动力学和防聚剂(AA)化学剂等方法抑制水合物的生成。对于水基钻井液体系主要通过热力学、动力学以及防聚集剂的协同处理。
  • 摘要：古城7井是大庆油田塔东区块的首钻井,为了增加钻井成功率以及缩短钻井周期和钻井成本,在对塔东区块进行了大量的资料调研后,对工程设计中的井身结构、钻具组合、钻头优选和新技术新工具的使用上,进行了大量的计算、统计分析和筛选.在实钻过程中,钻速得到了大幅提高,平均机械钻速为4.68m/h,比古城6井平均机械钻速3.01m/h提高了55.48％,钻井周期大幅缩短,完钻周期为152.44d,按同开次同井深与古城6井相比,缩短了86.80d,证明了古称7钻井工程设计符合塔东区块的地质情况,能够大幅的提高钻速缩短周期和钻井成本,为加快勘探开发步伐,打下坚实的基础.
  • 摘要：本文从井身结构、钻头优选及螺杆钻具应用、钻井液体系优选、固井以及钻探效果等方面,阐述Tuz Golu天然气地下储气库钻井技术.通过实施,有效降低了钻井事故复杂时率、缩短钻井周期,机械钻速得到提高,取得了显著的经济效益.
  • 摘要：由于磨溪气田的油气供应已经不能满足需求,近年来中石油加大了磨溪构造的勘探开发力度,但磨溪构造整体钻井速度仍较慢,严重影响了勘探开发进程.通过对磨溪构造中上部沙溪庙～嘉二3地层钻井难点的分析,结合目前新技术新工具的应用情况,在磨溪11井311.2mm井眼开展了有机盐钻井液+PDC(+螺杆)+欠平衡集成配套钻井技术试验应用,建议螺杆改善其内部转子与定子之间橡胶密封性能，改进连接机构材质，从而延长螺杆有效使用时间，提高螺杆工作效率。建议在本井段开展其他厂家的螺杆现场试验，以配套PDC钻头提高钻井时效，从而实现快速钻井效果.
  • 摘要：川渝页岩气储量丰富,开发利用价值大,采用常规钻井模式存在作业成本高、资金回收慢等问题,影响页岩气藏的规模效益开发.工厂化钻井以流水线的方式实现钻完井作业,2008年开始应用于北美,促成了美国"页岩气革命".基于四川长宁—威远页岩气示范区地质、工程特点,分析了页岩气藏丛式井组面临的主要技术难题,探讨了工厂化钻井作业关键技术及装备,形成了川渝页岩气批量钻井和交叉作业方案,得到了如下结论：(1)“工厂化”作业能有效降低钻完井高成本，加快资金回流速度，实现页岩气藏等低品位油藏的高效开发。(2)川渝页岩气藏储量丰富，但实施“工厂化”作业装备和技术还有待不完善，有必要推行“工厂化作业两步走”战略，边摸索边学习，边实践边完善。(3)实施快速移动小钻机批量钻表层，大钻机批量钻二开、三开，钻井、固井、测井交叉作业的“工厂化”钻井模式，能有效提高川渝页岩气藏开发效益。
  • 摘要：针对相国寺构造存在地层可钻性差、多压力体系,井漏频发且严重、龙潭和梁山组极易垮塌等井下复杂.本文研究了安全、快速钻井关键技术方法,并进行了现场应用,得到了以下结论：(1)相国寺构造上部地层井漏严重，采用气体钻、地层出水后转为充气钻或雾化钻井，是解决井漏问题的有效方法，同时，提速效果明显。(2)采用中311.2mm井眼入窗，井眼尺寸大，钻进过程中扭矩大，钻具易出现疲劳破坏。(3)攻击性强、研磨性好的PDC钻头，在二叠系非燧石层段提速效果十分显著，但燧石层段钻进，仍无匹配的PDC钻头，因此，还需进一步加大对PDC钻头的试验与选型。(4)Φ311.2mm井眼钻井及固井前通井，可避免使用中228.6mm钻铤，适当降低钻具刚性，以有效避免钻具事故，同时减少因钻具刚性原因引起的其他各类复杂。(5)通过建立地质模型，并在实钻中不断修正，是确保钻达地质目标的重要保障。
  • 摘要：涩北气田是青海油田公司天然气的重要产区,该区气层埋藏浅,含气井段长,钻井过程中井控风险大,钻井及固井过程中容易发生井漏,井身结构复杂、钻具组合不合理、易井漏等问题严重制约了涩北气田的安全快速钻井步伐.针对这些问题,进行了井身结构、钻具组合、防漏堵漏、高矿化度低温地层固井以及优化钻井参数等研究应用,取得了显著成效.直井完井周期由28.41d缩短到17.18d,水平井完井周期由51.75d缩短到28.2d.实现了该区安全快速钻井的目标.
  • 摘要：哈山3井是胜利油田在西部部署的一口预探井,周围邻井实钻资料少,地层岩性、地层压力及层段变化不确定性因素较大,确定合理的井身结构、钻井液体系以及相关配套工艺措施是保证该井顺利施工的基础.鉴于此,本文紧紧围绕井身结构设计、钻具组合及钻井方式选择、钻井液设计和固井设计四个方面介绍了该井的钻井工程设计技术及现场应用效果,得到了以下结论：(1)针对哈山3井井眼易失稳、机械钻速低、固井难度大等技术难点，详尽可行的钻井工程设计方案是钻井成功的重要技术支撑。(2)钻具组合和钻井方式的优化选择对施工中提高机械钻速、缩短钻井周期起到了非常关键的作用。本井气体钻井和PDC钻头+扭冲工具等提速提效技术保障了该井的顺利实施，并通过本井的先导应用基本形成了有效的哈山区块火成岩地层提速提效技术，为保证西部新区勘探开发进度奠定了基础。(3)采用聚合物（封堵）防塌钻井液体系，根据地层特点合理调整钻井液性能，保障了钻井液携岩、抑制、封堵性能良好及井壁稳定，经过施工验证，取得了良好的应用效果。有效保持钻井液性能稳定和井眼清洁是钻井工程设计和施工的重要可控因素。
  • 摘要：针对塔河油田奥陶系老井侧钻避水要求,上提造斜点钻遇巴楚组和桑塔木组易塌泥岩的难题,研究提出了扩孔后下入φ139.7mm膨胀套管封隔复杂泥岩地层的技术方案.老井受井身结构限制,侧钻后井眼尺寸为149.2mm,无法满足膨胀管下入.本文优选了定向随钻扩孔工艺,分析了定向随钻扩孔钻柱运动和应力状态,并阐述了膨胀管工艺和后续小井眼定向钻井技术配套,现场应用结果表明,定向随钻扩孔工艺解决了塔河油田侧钻井存在的扩孔技术难题,膨胀套管解决了老井侧钻泥岩垮塌难题.
  • 摘要：随着油气勘探的不断深入,深井超深井成为油气藏勘探的关键技术之一.本文简要介绍了深井超深井的特点及中原深井超深井钻井发展概况;针对深井超深井钻井存在机械钻速低、防斜打快难、井壁稳定性差且处理难度较大、高含H2S/CO2安全钻井难度大、钻井液性能要求高等问题,重点介绍了具中原特色的深井超深井钻井技术:针对易漏、易塌、地层出水、出气等复杂地层的气体钻井提速技术,针对须家河深层水平井首次应用单弯涡轮+孕镶金刚石钻头定向水平复合钻井技术,还有高压喷射钻井、防斜打快、液相欠平衡等提速技术,井壁稳定、防漏堵漏、高含硫气井等安全钻井技术和深井超深井钻井液技术.展示了普光、元坝及西部地区等中原钻井重点施工区域应用以上深并超深并钻井提速技术的成果,并提出了适合中原钻井深井超深井钻井技术的研究及发展方向.
  • 摘要：本文针对华北牛东潜山区带超深探井牛东2井提速技术在现场的应用情况,从井身结构优化、钻头的设计与优选、高压喷射、抗高温钻井液体系等方面进行了分析,对近两年来牛东区块超深井提速技术的研究方法和取得的成果进行了总结,得到了以下结论：(1)井身结构设计是深井提速的前提和保障。设计时既要考虑封固复杂地层，又要考虑将难钻地层放在8%—91/2in井段，便于发挥速度优势。(2)个性化钻头设计与优选是提速的主要办法，风险小，成本低，效果好。牛东潜山带通过开展一系列钻头设计与选型工作，确定了适用该区块的钻头序列，同时通过工作的开展，也给其他地区钻头设计优选工作提供了借鉴。(3)高性能钻井液是钻井提速的保证，性能良好的钻井液体系即能降低密度，利于提速，又可以减少复杂，缩短周期。但是牛东2井四开井段井眼扩大率仅4%左右，应用高效PDC钻头常发生卡钻等钻井复杂。钻头型号、钻井液性能、井径之间关系有待深入研究。(4)管理提速是钻井提速的重要方面。从中石油近些年的钻井数据来看，纯钻时间占钻井总时间不到40%，其他时间占比超过60%。牛东101、牛东102与牛东2井因组织管理不善多次发生卡钻、断钻具、插旗干等复杂事故，严重影响了钻井周期。如何减少占总时间超过60%的其他时间，减少钻井复杂，加强生产组织衔接，是一个需要重视的问题。

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