加压解卡工艺在XS1井的应用

常规解卡工艺一般用于压差黏附卡钻事故的处理,实践中暴露出解卡操作时间长的缺陷并存在解卡成功率低的风险。为满足提速提效要求,有效解除黏附卡钻事故,探索了采用关井加压浸泡解卡剂工艺。,分析了黏附卡钻发生条件和机理,介绍了加压解卡的原理：将解卡剂替至准确卡钻位置后,采用下压钻具、关井,然后用小排量注入钻井液对环空加压,加速解卡剂向钻具与井壁之间的泥饼渗透,对泥饼产生破坏、分解作用,减少钻具和泥饼接触面积,从而能够有效、快速解卡。该工艺在四川盆地XS1井首次使用并获得成功,证明了该方法能降低事故处理时间和提高解卡成功率,有效减少事故损失。     

海上复杂轨迹深井坍塌卡钻处理实践

南海东部地区调整井井深大,轨迹复杂,发生卡钻后解卡作用力无法有效传递,解卡难度大。通过对海上陆丰13-1 油田A 井在深层古近系恩平组地层的卡钻原因进行分析,现场采用循环法解卡技术和小排量渐进式过提等手段,成功解卡,探索出适用于该区域坍塌卡钻解卡的一种高效快捷处理方法。该技术对于其他同类井井壁坍塌卡钻的处理具有借鉴意义。     

高密度油基解卡液的抗污染性能评价

近年来大斜度定向井、水平井逐渐增多,压差粘附卡钻事故也时常发生,由于使用油基解卡液处理压差粘附卡钻效果好、解卡成功率高,得到广泛应用。在以往油基解卡液的配方研究和效果评价方面研究基础上,以川西北某井卡钻泡油基解卡液造成循环通道堵塞的案例进行抗污染性能评价实验和研究分析,在深井超深井的高温高压条件下,解卡液密度越高的高温沉降稳定性控制越难,与组分复杂且劣质固相含量高的高密度钻井液、高密度堵漏浆之间的污染程度越大。针对井浆密度超过2.00 g/cm³时,解卡液密度最好低于1.85 g/cm³,同时应在解卡液前后注入隔离液减小污染程度。     

水平定向钻穿越河流解卡技术的探讨

在水平定向钻穿越施工过程中,由于地质条件复杂,当钻导向孔或预扩孔时,卡钻现象时有发生。针对这种情况,提出了套洗解卡方法,该方法成功地应用在青岛李村河、盘锦的双台子河穿越施工中。文章介绍了套洗解卡方法的工艺流程、主要机具的结构、解卡原理及改进建议。     

水平井卡钻事故的爆炸处理方法分析

在水平井钻进过程中,由于钻井液和地层等原因,不可避免的出现井内卡钻事故。有效的解卡不仅为钻井公司节约了大量成本,也为及时化解卡钻风险提供了保证。文章系统分析了水平井钻具松扣、切割施工中的难点。当经过泡油、震击还不能够解卡时,爆炸处理方法便能有效地解决此类卡钻问题,该项技术在大牛地气田水平井中也得到了很好的应用。     

电缆式地层测试器异向推靠解卡装置的研制

介绍了电缆式地层测试器井下工作时遇卡种类及成因,重点分析比较了仪器吸附卡的形成因素及解卡方法。基于钻井中途油气层增强地层动态测试器(EFDT)总线式、模块化设计方式,研制了一种全新的电缆式地层测试器异向推靠解卡装置,实现了与地层测试器机械、液压及电气无缝连接。该解卡装置在仪器吸附卡时由液压系统驱动解卡臂,从地层测试器推靠坐封垂直方向进行推靠解卡。异向推靠解卡装置的成功研制及应用,增强了地层测试器测井安全性,降低了测井时遇卡风险。     

自升式平台表层钻遇古河道卡钻处理措施

表层卡钻是海洋钻井中极易发生、需要较高处理技巧的复杂情况之一。由于表层地质松软,加上发育古河道的地质沉积复杂特性,如果表层卡钻处理措施不当或者不及时,极易造成卡钻复杂情况进一步恶化,引发更严重的钻井工程难题。该文以南海东部EP-X区块某井表层?914.4 mm井眼发生卡钻及快速解卡为作业案例,分析了地层特性、井身结构、引发卡钻的具体原因,并提出了钻遇古河道引起表层卡钻的一种下入小钻具冲洗的快速解卡方法,对预防和处理类似表层卡钻事件具有良好的指导作用。     

修井卡钻机理及解除方案设计

修井卡钻受地层、工艺、井况、管理和施工等多种因素影响,机理的分析与准确判断是制定正确合理解除方案的关键。科学合理地编制施工方案并实施,一方面可以提高解卡质量,达到保护套管的目的;另一方面用理论指导实践,可以缩短卡钻处理周期,提高时效。技术方案制定与实施分为三个环节,卡钻类型的准确判断是前提,卡钻解除方案的合理选择是关键,解卡工艺的科学实施是保障。卡钻解除工艺技术系统化、规范化,打捞工具系列化,能有效地提高现场修井卡钻处理能力,延长油水井的寿命。     

英科1井深井高压差小间隙长套铣工艺实例

英科1井是重点探井,钻至6260m时严重气侵,在处理钻井液时发生压差卡钻,φ213mm钻头位置5080m,出φ244.5mm套管鞋280m。经泡解卡剂、降密度减压差,不仅没有解卡,反而导致盐水更大程度地污染钻井液,最后堵水眼失去循环。后倒扣压井成功,用φ206mm套铣筒两次套铣倒扣,鱼长193.29m。第三次决定长套铣,争取一次解卡。在间隙小、压差大、井段长的情况下,由于落实了各项措施,经32h顺利套铣192.48m,后下钻对扣,上提解卡。     

裂缝性碳酸盐岩地层解卡酸液体系研究与应用

YB地区部分碳酸盐岩储层微裂缝发育,钻井过程中发生卡钻事故后采用常规酸液进行酸化解卡易发生酸液漏失,难以达到解卡目的.进行了酸化解卡作用分析,提出针对裂缝性碳酸盐岩易漏地层的卡钻,酸化解卡的关键在于控制酸液滤失,要求酸液在漏点地层温度下具有较高的黏度.以降滤解卡为目的,引入温控变黏酸体系,通过室内实验评价了温度对温控变黏酸黏度、漏失的影响.该酸液体系在YB区块YB11井解卡中得到成功应用,为YB区块及其他地区高温深井碳酸盐岩岩屑卡钻的解卡提供了新的解决手段.     

南堡油田保持中深层泥页岩井壁稳定钻井液研究

在南堡油田中深层钻井过程中,东二、东三、沙一段泥页岩的剥落掉块经常造成井壁坍塌掉块、钻具阻卡、电测遇阻等井下复杂情况。分析了中深层泥页岩的理化特性,研究探讨了泥页岩的坍塌机理。在此基础上,提出了选用强封堵抑制型钻井液是有效抑制中深层泥页岩剥落掉块的根本措施。这一研究成果对于在南堡油田中深层开发工程中提高钻速、减少井下复杂情况发生具有重要意义。     

水力脉动冲击钻井工具初步研究与试验

掘力脉动冲击钻井是将水力脉冲、机械冲击振动结合为一体提高钻井速度的一种方法，介绍了辽河油田研制的脉动冲击钻井工具的结构、工作原理及现场试验情况。在潜山混合花岗岩、砂岩，硬脆性泥岩等不同地层的现场试验表明：水力脉动工具工作平稳，未出现蹩跳钻现象，也没有出现脱、落、断、掉等问题，主体安全性、可靠性较好；在潜山混舍花岗岩、砂岩、硬脆性泥岩地层机械钻速提高幅度较大，但在部分泥岩地层效果不佳。试验中发现密封圈耐温性差、脉冲腔易磨损等问题，并据此提出了水力脉动冲击工具的下一步研究方向。     

定向井泥页岩地层复杂事故处理

定向井钻进至泥页岩地层容易发生复杂情况,甚至会出现卡钻填井事故。针对此问题开展了预防及处理复杂事故的实践技术研究,以安全经济为主的原则,通过分析地层岩性,在钻井液性能调节、复杂事故处理及设备配套方面进行了优选, 采用不同的途径解决钻进至泥页岩地层出现的复杂事故问题。通过对马2-1H 井、高庙103D 井、雷X 井3 口定向井/ 水平井施工过程中出现的复杂事故概况进行分析研究,尤其是出现不同的井下影响因素条件下,分析处理事故复杂的共性,把钻进至泥页岩地层前后的施工概况、出现复杂事故的处理过程、原因分析等归纳总结,以点带面,找出共同点,提出预防定向井/ 水平井泥页岩地层钻进发生复杂事故的建议,同时对已经发生复杂事故的定向井/ 水平井处理积累经验。     

硬脆性泥页岩地层气体钻井最小注气量影响因素分析

气体钻井由于其低压,具有机械钻速高、避免井漏、消除泥页岩水化及保护储层等不可比拟的优势,目前已受到钻井界越来越多的青睐。但该技术在川西地区三叠系须家河组硬脆性泥页岩钻进过程中,经常发生井下掉块、崩落等现象,造成扭矩增大、钻具憋跳,严重时可能造成井壁坍塌、卡钻、埋钻等井下事故。目前气体钻井对于该类地层钻井可供借鉴经验并不多,还缺乏理论和实践的指导。通过对泥页岩性能分析,并建立与其相对应的单位时间岩屑量方程与安全携岩最小注气量的关系,结合修正的携岩模型进行数值模拟,计算结果与川西某区块实际钻进情况较为吻合。这对今后该地层硬脆性泥页岩钻进最小注气量和机械钻速提供了重要的参考依据。     

川东南JA侧钻水平井地质导向技术

川东南焦石坝及其外围页岩地层地质导向钻井存在井震矛盾突出、岩屑代表性差、地质设计与实钻地层之间往往存在较大偏差等技术难点。针对上述技术难点,基于地震及邻井资料,建立了钻前地质导向模型,以预测可能钻遇的地层;在入靶前的地质导向阶段,根据随钻测井资料和录井资料,进行地层精细对比,并修正地质导向模型,调整靶点深度,确保水平井安全、高效着陆;在水平段地质导向阶段,充分利用随钻测井、气测、钻时、岩性等数据,准确判断钻头位置,并实时修正地质导向模型,以确保钻头始终处于目的层,形成了适用于该地区的页岩水平井地质导向钻井技术。该技术在焦石坝外围的JA侧钻水平井进行了应用,气层钻遇率达到100%,优质气层钻遇率85.5%,取得了良好的应用效果。现场应用表明,该页岩水平井地质导向钻井技术适用于川东南地区页岩水平井钻井,能够有效提高气层钻遇率,对国内类似页岩气区块地质导向钻井也有借鉴作用。      

鄂西水井沱组页岩水平井水基钻井液的实验研究

鄂宜页1井在寒武系水井沱组获得了高产页岩气流,但缺乏与之配套的高性能水基钻井液体系。对采自湖北省秭归县的水井沱组页岩露头,开展了X射线衍射和扫描电镜分析;进行了造浆黏土、盐类、纳米材料、降滤失剂、正电胶和表面活性剂等的遴选,基于电性抑制和润湿性控制方法,研发了一套SWDF高性能水基钻井液体系;对钻井液的流变性、滤失性、润滑性、抗温能力、抑制性和抗污染性能进行了综合评价。结果发现：①水井沱组页岩以石英、长石、方解石等脆性矿物为主,含量在55%～67%;黏土矿物以伊利石为主,含量在13%～27%,无蒙脱石,属弱膨胀性地层;②页岩表面的孔隙、微裂隙发育,为钻井液的侵入提供了天然通道;③ SWDF钻井液体系黏度与切力适中,API滤失量仅为7.2 mL,摩阻系数为0.21,可抗120℃高温,对页岩水化有较好的抑制性,有良好的抗盐、抗钙、抗黏土（模拟钻屑）侵能力,能满足鄂西地区水井沱组页岩水平井钻进需求。     

硅酸盐钻井液LS的研制与性能评价

硅酸盐钻井液由于具有环保、价格低廉、抑制性能好等优点,近年来得到了人们的普遍关注.硅酸盐钻井液稳定井壁的机理为:当硅酸盐钻井液的pH值大于11时形成凝胶,而且硅酸盐还能与地层水中的高价金属离子形成沉淀,堵塞页岩的裂缝与孔隙,阻止了钻井滤液的侵入与压力的传递,同时由于硅酸盐与无机盐具有协同效应,增强了页岩的抑制性能,避免了井壁失稳的发生.研究了硅酸盐与无机盐KCl的加量、聚合物及pH值对钻井液性能的影响,得出了合理的钻井液配方:5%膨润土 5%硅酸钠 1%MV-CMC 2%SMP 3%KCl 0.5%其它添加剂.研究结果表明,所研制的硅酸盐钻井液LS具有很好的抑制性与抗温性能.     

鄂西水井沱组页岩水平井水基钻井液的实验研究

鄂宜页1井在寒武系水井沱组获得了高产页岩气流,但缺乏与之配套的高性能水基钻井液体系。对采自湖北省秭归县的水井沱组页岩露头,开展了X射线衍射和扫描电镜分析;进行了造浆黏土、盐类、纳米材料、降滤失剂、正电胶和表面活性剂等的遴选,基于电性抑制和润湿性控制方法,研发了一套SWDF高性能水基钻井液体系;对钻井液的流变性、滤失性、润滑性、抗温能力、抑制性和抗污染性能进行了综合评价。结果发现:①水井沱组页岩以石英、长石、方解石等脆性矿物为主,含量在55%～67%;黏土矿物以伊利石为主,含量在13%～27%,无蒙脱石,属弱膨胀性地层;②页岩表面的孔隙、微裂隙发育,为钻井液的侵入提供了天然通道;③ SWDF钻井液体系黏度与切力适中,API滤失量仅为7.2 mL,摩阻系数为0.21,可抗120℃高温,对页岩水化有较好的抑制性,有良好的抗盐、抗钙、抗黏土（模拟钻屑）侵能力,能满足鄂西地区水井沱组页岩水平井钻进需求。      

一种适合页岩气水平井的水基钻井液

由于泥页岩地层特性以及页岩气钻井工艺技术特点,目前页岩气井多采用成本较高、易污染环境的油基钻井液。优选一种基于纳米材料的水基钻井液体系,该钻井液利用纳米二氧化硅封堵泥页岩微小孔隙,采用磺化沥青Soltex作页岩井壁稳定剂。对该体系的高温高压滤失性能、高温高压流变性、膨胀性、滚动回收率、润滑性、泥饼摩阻系数以及表面张力等参数进行了测试。结果表明,该钻井液对泥页岩有较强的抑制性,抑制效果好于具有强抑制性的聚合醇体系,可防止泥页岩水化膨胀分散,保证井壁稳定;具有很好的润滑性,润滑系数为0.21,泥饼摩阻系数为0.049 7;在120℃下滤失量较低,流变模式较符合赫-巴模式;纳米二氧化硅/纳米碳酸钙近似球型结构,以及与Soltex的协同作用,使钻井液具有低表面张力,可削弱水锁损害。该水基钻井液体系适用于泥页岩地层钻进。     

UAQ海上气田钻井实践

UAQ海上气田在开发利用3口先导井眼的过程中,面临导管架安装误差及气体泄漏情况下的海底泥面回接、定向钻遇坍塌性页岩层Nahr Umr层、高温高压酸性气藏中的4800 m深钻短半径水平井完井等难题。为此,采用了割除影响严重的导向孔、优选回接工具、套管钻孔后环空注水泥封堵气体泄漏、页岩层定向配套钻井技术以及短半径水平井配套钻井技术和高温高压酸性气藏完井配套技术,3口井成功实施泥面回接,有效控制了气体泄漏,顺利钻穿Nahr Umr页岩层,3口短半径水平井造斜率达28.5（°）/30 m,并安全高效完井取得了平均单井93×104 m3/d的高产。对在UAQ气田应用的泥面回接、气体泄漏处理、Nahr Umr页岩钻进、短半径水平井以及酸性气藏的完井技术及实施过程进行了分析与描述,以供类似钻完井作业参考。