可钻性

摘要： 脆性是岩石材料最重要的力学性质之一,准确评价岩石脆性在水利水电、交通、能源勘探开发的地下工程与边坡稳定性、岩石可钻性及可切割性分析等方面起着非常重要的作用。国内外研究人员从物理参数、力学参数、弹性参数等方面建立了大量的脆性评估指标,但目前仍缺乏统一的脆性认知和描述。本文系统综述了国内外岩石脆性评价方法,对常用的数十种脆性评价指标进行了分类,总结了现有脆性指标的基本原理和应用状况,探讨了各类脆性指标的适应性、优势及存在的问题,最后探讨了岩石脆性评价方法未来的研究方向。

摘要： 利用测井数据建立页岩地层可钻性剖面,获取目标地层的抗压强度、压入硬度、可钻性极值等岩石力学参数,为钻头技术特征设计提供理论依据。开展PDC钻头力学理论分析和井底流场模拟仿真分析,优化钻头设计。通过现场应用效果评价,形成了一套适合页岩地层的高效破岩PDC钻头个性化设计技术。

摘要： 准确认识岩石的力学性质和可钻特征对钻井方式优选和提高机械钻速有重要意义。我们通过开展重庆长寿区嘉陵江组(灰岩)和须家河组(砂岩)相关实验,其中包括硬度测试、研磨性测试和可钻性测试。结果如下:须家河组砂岩比嘉陵江组灰岩的非均质性更强;选择须家河组地层破岩工具时要充分考虑工具的耐磨性;井筒压力对两个地层岩石的可钻性的影响分为两个阶段。本文开展的研究对该地区破岩工具的优选及可钻性的预测提供理论支撑。

摘要： 鲁迈拉油田由于缺少钻井取芯、室内岩石力学分析等数据,钻头优选方面没有科学依靠数据,主要依靠施工和设计人员的经验。因此,通过上返岩屑分形理论与修正钻速方程预测石膏夹层岩石可钻性,其结果相似度极高,相关系数高达96%以上,说明预测结果符合实际,均可以用于该区域可钻性预测。根据岩石可钻性预测,在9口井中优选KM533X复合钻头,平均机械钻速为6.67m/h比单只PDC钻头机械钻速提高29.90%,比3A钻头机械钻速提高31.92%。

摘要： 针对珠江口盆地惠州凹陷古潜山火成岩储层钻速慢、进尺少的问题,通过岩性、岩石力学特征、储层物性、工程参数的研究分析,从技术性和经济性优选出适合该研究区的钻头,提高钻速,降低成本,地层可钻性与岩性、岩石力学参数关系较大,和储层物性关系较小,为该研究区后续大批量开发井钻探的提质增效提供依据。

摘要： 大庆油田松辽盆地深部地层存在可钻性差、钻头效率低、钻速慢的难点。针对松辽盆地各区块开展了岩石力学和地层特性分析,建立了松辽盆地各区块常规PDC使用极限深度,持续进行了钻头优选,达到一定的提速效果。不仅取得了较好的经济效益,也为后期深层水平井施工中钻头选型提供了宝贵经验。

摘要： 川西北部双鱼石构造栖霞组是四川盆地天然气增产上储的重要层系,但该区块以须家河组为代表的难钻地层面临钻头破岩难、磨损快,机械钻速低,单只钻头进尺短的瓶颈问题,严重制约了栖霞组气藏钻井提速和整体勘探开发进程。选取区块须家河组下部(须二、须一段)露头岩样和出井岩屑,开展了岩石可钻性、研磨性和抗钻机理分析实验。结果显示:测试岩样的可钻性级值平均为8.45,须一段岩样均为最高的10级,标准杆件平均研磨量为16.26 mg,整体表现出极强的抗钻性。分析认为:须家河组下部地层孔隙度渗透率极低,石英含量高,胶结强度高,岩石抗压强度和硬度高,不利于钻头冲击/切削破岩和水力辅助破岩,是导致机械钻速极低的主要原因;宏观上的高强度高硬度以及钻屑颗粒在细观与微观尺度上的强研磨性,是导致钻头牙齿冲击破坏和研磨失效的关键因素,也是后续钻头研发和选型的重点攻关方向。

摘要： 研究了阳煤集团五矿花河峪地面大口径瓦斯管路钻孔设计及事故预防措施,分析了矿井地层与可钻性,获取区域地层岩性的厚度、埋深以及地层岩性可钻性程度;研究了钻井施工工艺流程、钻进施工方法、钻具组合、钻井参数以及钻井液,设计了测井和固井。通过地面施工大口径瓦斯管路钻孔进行瓦斯抽排,以达到工作面煤层瓦斯提前卸压抽采的目的。

摘要： 通过机械比能对煤矿瓦斯抽采钻孔过程中的围岩进行可钻性分级,可为钻机调整钻进参数提供依据.针对瓦斯抽采钻孔过程中人工判层难度大、效率低的问题,提出一种以机械比能为可钻性评价指标,结合极限学习机的煤岩可钻性分级方法.采用ABAQUS建立了PDC钻头破岩仿真模型,从材料类型、钻头转速和钻压力三个方面研究了PDC钻头破岩过程中钻进速度和机械比能的变化规律.同时,获得了钻进参数及机械比能的训练数据,采用极限学习机分别对钻进参数和机械比能数据进行学习,最后,对这两种可钻性分级指标下的分级准确率进行对比.结果表明:以机械比能作为可钻性指标时的分级准确率达到90％以上,高于以钻进参数作为可钻性指标时的准确率.分级结果可以为钻机调整钻进参数、实现自适应钻进提供理论依据.

摘要： 塔里木盆地台盆区下寒武统肖尔布拉克组、震旦系奇格布拉克组白云岩储层发育,靠近下寒武统玉尔吐斯组烃源岩,有利勘探面积为27500km2,勘探前景广阔.该区域从上到下地层岩性差别大,部分地层断裂发育、压力系统复杂,火成岩发育、地层可钻性差.复杂的地质条件及超高压超高温等难题给钻井工程带来巨大挑战.通过开展基于地质工程一体化的井身结构设计方法研究,形成了适合于超深井钻探的井身结构系列;开展特殊岩性地层岩石力学特征研究,结合地层破岩特征形成了个性化钻头设计及优选技术;基于钻井工程参数最优破岩规律,形成了水力参数和机械参数优化设计技术,同时基于地层岩性特征和井壁稳定分析结果,配套完善了钻井技术.目前,塔里木油田已经形成超8000m超深井钻探配套技术,同时具备9000m的钻探能力,完成了轮探1井的钻探,为有效推进塔里木盆地深部层系勘探进程、寻找油气增储上产接替区提供有力支撑.

摘要： 笔者在钻井工程领域主要研究两个方面:一个是岩石的破碎,申请的是国家青年基金;一个是井壁稳定,申请的是面上基金.把最近这段时间在岩石破碎方面取得的一些成果给大家作一个分享.可钻性是个很小的题目,可能大家关注的不是很多,但是在钻井工程中,可钻性非常重要,换一个词,可钻性研究的是岩石破碎问题.

摘要： 随着中国石油勘探深度不断增加,高温地层情况复杂,钻井难度逐年攀升.为探索高效破岩技术与方法,本文主要开展了高温后岩石声波特征、扫描电镜及可钻性等试验,研究了不同热处理温度对岩样质量损失、声波速度、可钻性及微观结构的影响.研究发现:随着温度的增加,砂岩和玄武岩的颜色逐渐变红、失重百分比逐渐增加,热损伤逐渐增加,热处理后岩石的声波速度降低.砂岩的可钻性级值随着温度的增加而减小,玄武岩的可钻性级值与温度的变化没有明显关系.通过扫描电镜发现:随着温度的增加,砂岩的孔隙微裂缝不断增加,岩石的强度降低,砂岩的可钻性级值不断降低;玄武岩十分致密,节理发育,温度的变化对于玄武岩微观结构与构造没有太大的影响,温度对玄武岩可钻性级值的影响并不显著.

摘要： 火山岩地层研磨性强，钻井过程中钻头磨损严重，钻头磨损变钝将会导致机械钻速的显著降低。通用钻速方程计算地层岩石可钻性级值的方法没有考虑钻头磨损对机械钻速的影响，计算所得的地层可钻性级值偏高，本文通过建立高研磨性地层机械钻速与牙齿磨损量之间的关系模型，对通用钻速方程进行了修正。计算结果表明：钻头使用较长时间时，考虑钻头磨损和不考虑钻头磨损计算所得的可钻性级值存在较大差别，在高研磨性火山岩地层中，考虑钻头磨损所计算出的地层可钻性级值更为真实准确。

摘要： 本文采用金刚石复合片(简称PDC片)钻头对砂岩、石灰岩、花岗岩的可钻性的参数优选进行了探讨,本方法采用自制的台架测试装置进行测试,并对测试装置的原理、结构、测试方法及测试情况作一介绍.

摘要： 通过室外内岩芯可钻性与声波特性试验,研究了可钻性与声波速度之间的关系.试验结果表明可钻性各向异性与波速各向异性具有一致性.在试验的基础上,推导出了由纵波波速计算平等和垂直层面两个方向可钻性的公式,进而提出了由声波测井评测地层可钻性各向异性的新方法.实际应用表明,这种方法评测的结果与实际吻合,且操作简便,是一种可推广使用的方法.

摘要： 冻土可钻性是表示在钻进过程中冻土对钻具的抵抗程度,反映了冻土钻进的难易程度.冻土的可爆性是表征冻土爆破难易程度的指标,或是冻土抵抗爆破能力大小的指标,是爆破参数选择的基本依据.本文简述了冻土可钻性和可爆性的国内外研究现状,利用凿测器进行了冻土可钻性试验,根据利文斯顿爆破漏斗理论进行可爆性试验.结果表明,随着温度的降低,冻土的硬度越来越大,钻进深度越来越浅,钻进程度越来越难,可钻性越来越强.随着温度的下降,冻土的脆性越来越明显.冻土在最佳深度的爆破漏斗接近标准抛爆破漏斗,冻结砂土的爆破漏斗形状比冻粘土规则.冻土爆破有一定的扩腔作用,通常扩腔直径为炮眼直径的2.5倍左右,扩腔壁相当光滑,爆炸腔为椭圆葫芦形,根据形变能系数E大小冻结粘土难以爆破,冻结砂土易于爆破,即冻结粘土可爆性大于冻结砂土.

摘要： 目前地层可钻性的各种评测方法均属钻后分析方法,即只能对已钻地层的可钻性进行计算.本文从研究可钻性时间序列特征出发,应用分形几何方法,分析了可钻性时序的可预测性.在此基础上,应用人工神经网络技术,构造地层可钻性的预测模型,并编制了基于MATLAB神经网络工具箱的可钻性预测软件系统.通过对塔里木油田Q001A井地层可钻性的实际预测,结果表明地层可钻性时序具有可预测性,应用神经网络技术预测可钻性具有预测精度高、方便实用的特点,是一种可钻性预测的新方法,对指导科学钻井具有重要意义.

摘要： 松南地区深部火山岩钻探目前是中国石化东北分公司勘探工作的重点。但该区深部碎屑岩、火山岩地层可钻性差，研磨性强，平均机械钻速低，钻头单只进尺少，且存在地层漏失、井壁失稳、蹩跳钻严重导致断钻具、CO2污染钻井液等技术难题。文章对钻井提速技术难点进行了细致、全面的分析，重点从井身结构优化、钻头选型、旋冲钻井技术应用等方面介绍了相应技术对策，并进行了详尽分析、评价，最后提出了合理化建议。

摘要： 莫西庄地区前期完成井钻头选型不合理,机械钻速偏低.通过利用地层抗钻特性评价及钻头选型软件对已钻井资料进行处理,并结合钻头效益指数法进行钻头评价,优选出适合该地区的钻头类型.通过现场应用,机械钻速显著提高,获得了较好的经济效益.

摘要： 莫西庄地区前期完成井钻头选型不合理,机械钻速偏低.通过利用地层抗钻特性评价及钻头选型软件对已钻井资料进行处理,并结合钻头效益指数法进行钻头评价,优选出适合该地区的钻头类型.通过现场应用,机械钻速显著提高,获得了较好的经济效益.

摘要： 本发明涉及石油工程钻井领域，公开了一种暂堵剂及其制备方法和随钻液及其在裂缝性储层随钻堵漏中的应用，其中，该暂堵剂含有刚性酸溶架桥颗粒，酸溶架桥纤维和酸溶填充颗粒，以该暂堵剂的总重量为基准，刚性酸溶架桥颗粒的含量为40‑60重量％，酸溶架桥纤维的含量为20‑30重量％，酸溶填充颗粒的含量为20‑30重量％。该暂堵剂能够在钻遇裂缝性储层时实时封堵储层裂缝，适用于深井、超深井裂缝性储层钻进中部分漏失的暂堵技术，具有实时、高效封堵性能，特别适用于常规随钻堵漏剂难以满足全酸溶如酸溶率>90％的井温超过150°C的裂缝性储层漏失情况。

摘要： 本发明公开了一种用于测量近钻头随钻岩性的方法及监测随钻岩性的系统，包括：获取钻头实时到达破岩位置处产生的沿钻头前进方向的破岩振击力对应的音频时域信号；按照预设的采样频率，将音频时域信号进行频谱转换处理，得到含有地层岩性信息的音频信号频谱数据；根据音频信号频谱数据，得到用于描述当前随钻破岩位置处岩石性质的主成分频率数据和/或声压幅度变化数据，进一步将其整合成随钻破岩特征信息；将随钻破岩特征信息进行输出，以被地面设备接收并预测钻头前方地质信息。本发明能够实时准确反映钻头附近岩性，优化随钻测量数据，有利于井下复杂事故的预防。

摘要： 本发明公开了一种可形成周期性钻柱轴向蠕动与钻压波动的钻井提速工具，包括壳体，壳体上端套装有上接头，壳体的下端连接有下接头，下接头的腔内上端滑动密封连接有承压环；壳体的腔内设有台阶轴，台阶轴的上端与上接头的下端连接，台阶轴的下端与承压环连接，台阶轴的外周套有碟簧组，碟簧组的两端分别抵在台阶轴的外侧台阶面和下接头的顶端圆环面上；下接头的腔内中部固定安装有脉动压力发生组件。本发明能够通过脉动压力发生组件使钻井循环介质形成具有一定波动周期的脉动压力，并由承压环将脉动压力转化为上部钻柱的周期性轴向蠕动以及井底钻头上的周期性波动钻压，提高破岩钻进效率，并充分避免了金属面硬性冲击。

摘要： 本发明涉及石油工程钻井领域，公开了一种暂堵剂及其制备方法和随钻液及其在裂缝性储层随钻堵漏中的应用，其中，该暂堵剂含有刚性酸溶架桥颗粒，酸溶架桥纤维和酸溶填充颗粒，以该暂堵剂的总重量为基准，刚性酸溶架桥颗粒的含量为40‑60重量％，酸溶架桥纤维的含量为20‑30重量％，酸溶填充颗粒的含量为20‑30重量％。该暂堵剂能够在钻遇裂缝性储层时实时封堵储层裂缝，适用于深井、超深井裂缝性储层钻进中部分漏失的暂堵技术，具有实时、高效封堵性能，特别适用于常规随钻堵漏剂难以满足全酸溶如酸溶率>90％的井温超过150°C的裂缝性储层漏失情况。

摘要： 本实用新型公开了一种可形成周期性钻柱轴向蠕动与钻压波动的钻井提速工具，包括壳体，壳体上端套装有上接头，壳体的下端连接有下接头，下接头的腔内上端滑动密封连接有承压环；壳体的腔内设有台阶轴，台阶轴的上端与上接头的下端连接，台阶轴的下端与承压环连接，台阶轴的外周套有碟簧组，碟簧组的两端分别抵在台阶轴的外侧台阶面和下接头的顶端圆环面上；下接头的腔内中部固定安装有脉动压力发生组件。本实用新型能够通过脉动压力发生组件使钻井循环介质形成具有一定波动周期的脉动压力，并由承压环将脉动压力转化为上部钻柱的周期性轴向蠕动以及井底钻头上的周期性波动钻压，提高破岩钻进效率，并充分避免了金属面硬性冲击。

摘要： 本实用新型提供一种通用性摇臂钻钻模，它包括钻模主体、钻套，其特征在于它还包括可换定心环，组装于钻模主体上；汽车制动鼓通用摇臂钻钻模主改进设计后，公司对制动鼓生产线的钻模工装投入大大减少，车间对钻模工装的管理工作也大大减轻，直接降低了公司的工装投入成本及管理成本；对新产品开发的钻模开发也更加快捷，往往只须增加设计制作钻套或只增加设计制作可换定心环即可，大大提高了新产品开发效率且降低了成本。

摘要： 本发明涉及油气井钻井工程岩石可钻性评价领域，尤其涉及一种适用于钻通孔的微型牙轮可钻性测试钻头，包括钻头体，钻头体一端转动连接有若干牙轮刀片，若干牙轮刀片等间隔排列，若干牙轮刀片共轴设置，若干牙轮刀片与钻头体可拆卸连接；牙轮刀片用于破碎岩石试样，若干牙轮刀片之间设有间隔固定部，间隔固定部与钻头体固定连接；钻头体另一端设有与实验设备固定用的固定部。本发明可以实现稳定破碎岩石与通孔钻进的效果，从而大幅提高岩石可钻性评价的可靠性。

摘要： 本发明提供了一种预测实钻页岩地层PDC钻头岩石可钻性级值的方法及装置，方法包括：测定实钻页岩地层的页岩样品在不同预设钻进条件下的PDC钻头可钻性级值；根据PDC钻头可钻性级值建立PDC钻头可钻性级值与钻进条件模型；建立钻进方向与地层倾角、地层下倾方位角、井斜角及井斜方位角的钻进方向‑角模型；根据PDC钻头可钻性级值与钻进条件模型和钻进方向‑角模型确定PDC钻头岩石可钻性级值预测模型；根据获得的井眼轨迹、地层产状、地温资料以及PDC钻头岩石可钻性级值预测模型预测实钻页岩地层的PDC钻头岩石可钻性级值。本发明能利用现场钻井的井眼轨迹参数、地层产状和地温资料直接预测实钻页岩地层的PDC钻头岩石可钻性级值。

摘要： 本发明涉及油气井钻井工程岩石可钻性评价领域，尤其涉及一种适用于钻通孔的微型牙轮可钻性测试钻头，包括钻头体，钻头体一端转动连接有若干牙轮刀片，若干牙轮刀片等间隔排列，若干牙轮刀片共轴设置，若干牙轮刀片与钻头体可拆卸连接；牙轮刀片用于破碎岩石试样，若干牙轮刀片之间设有间隔固定部，间隔固定部与钻头体固定连接；钻头体另一端设有与实验设备固定用的固定部。本发明可以实现稳定破碎岩石与通孔钻进的效果，从而大幅提高岩石可钻性评价的可靠性。

摘要： 本发明提供了一种预测实钻页岩地层PDC钻头岩石可钻性级值的方法及装置，方法包括：测定实钻页岩地层的页岩样品在不同预设钻进条件下的PDC钻头可钻性级值；根据PDC钻头可钻性级值建立PDC钻头可钻性级值与钻进条件模型；建立钻进方向与地层倾角、地层下倾方位角、井斜角及井斜方位角的钻进方向‑角模型；根据PDC钻头可钻性级值与钻进条件模型和钻进方向‑角模型确定PDC钻头岩石可钻性级值预测模型；根据获得的井眼轨迹、地层产状、地温资料以及PDC钻头岩石可钻性级值预测模型预测实钻页岩地层的PDC钻头岩石可钻性级值。本发明能利用现场钻井的井眼轨迹参数、地层产状和地温资料直接预测实钻页岩地层的PDC钻头岩石可钻性级值。