提高塔里木盆地钻井速度的认识与对策

针对塔里木盆地地面条件恶劣、地层构造复杂、钻探难度大等特点，分析了地层特性、机械破岩能量、水力参数、钻进参数及钻头等因素对深探井、大尺寸井眼钻井速度的影响，通过分析对比，提出了提高机械钻速的技术对策，为加快深探井钻井进度提供技术参考。     

青海油田深探井优快钻井关键技术

青海油田柴达木盆地油藏勘探领域和深度不断加大,其主要勘探领域存在地层倾角大、高压盐水层发育、压力系统复杂多变、地层对比性差、地温梯度高、基岩目的层可钻性差等特点。为解决制约钻井提速、导致事故复杂的技术瓶颈问题,开展了非常规井身结构优化技术、防斜打快技术、高压盐水控制技术、优质钻井液技术、高含二氧化碳地层安全钻井技术、提速工具优化集成技术、深层基岩提速技术等方面研究工作,形成了青海油田深探井优快钻井关键技术。2020年成功钻探4口深探井,平均井深6 017 m,事故复杂率3.41%,平均井底位移110.88 m,应用效果良好。该研究为青海油田后续深探井施工提供了宝贵经验。     

空气钻井技术在大邑1井中的应用

川西地区深探井,由于井眼尺寸大,地层复杂,平均机械钻速极低,不仅钻井周期长而且极易发生断钻具等井下复杂事故,严重制约了川西地区的天然气勘探开发进程。如何提高钻井速度一直是川西地区深探井钻井工作的一个难题,为了解决这一难题,提高机械钻速,缩短钻井周期,使用了空气钻井技术并取得成功。文中介绍空气钻井技术在大邑1井的应用情况。     

青海油田探井钻井技术回顾与展望

“十五”期间，青海油田在探井钻井上应用了钻头优选技术、以甲酸盐钻井液为主的近平衡钻井技术、欠平衡钻井技术、松散地层取心技术、煤层安全钻进技术等十项钻井新技术。井身质量善格率为98．63％，固井质量合格率为100％，取心收获率为94．44％，平均机械钻速比“九五”提高了79％。文章指出了青海油田目前所存在的一些探井钻井技术问题及对策，如深探井钻井速度、探井防斜打直、深探井发现和保护油气层等工作仍不尽如人意。     

沙雅隆起深探井钻井地质环境因素研究

针对塔里木盆地沙雅隆起井眼深、井距大的难点和新靶区探井参考资料少、钻井设计盲目性大、钻井成井率低等问题,分析探讨了地震层速度和声波测井速度等钻井地质环境因素变化规律,提出了一套深探井钻井基础数据处理、钻井优化设计和优化施工的技术方法     

东海深井探井钻井提速配套技术及其应用

随着东海油气资源勘探逐渐向深层发展,探井钻井作业深度不断增加,对原井身结构进行了优化。井身结构的变化使上部444.5 mm大尺寸井眼加深至2400 m,下部地层岩石硬度和强度增加使地层可钻性变差,机械钻速明显下降,导致钻井周期长,钻井成本高,因此,亟需钻井提速技术研究应用。针对难点,通过优选钻头和钻井方式,以及改进钻井液的应用,形成了上部444.5 mm井段快速钻进技术;下部井段通过智能录井钻井参数监控技术及时优化调整参数,分析选用了扭冲工具进行钻井提速,形成了下部井段钻井提速配套技术。现场试验应用表明,钻井提速效果十分明显。大尺寸复合钻井、扭冲工具、智能录井钻井参数监控等技术在该区可全面推广应用。     

深探井和超深探井钻井的难点分析和对策探讨

当前,勘探工作是我国陆上石油工业的重中之重。根据全国第二次油气资源评价,在深部地层有丰富的油气资源尚未探明,故今后深井和超深井的钻井工作量会有较大幅度的增加。因此,打好打快深探井和超深探井是陆上钻井工作者面临的光荣而又艰巨的任务。文中介绍了陆上石油深井钻井的基本情况,说明新区的深探井、超深探井钻井工作还不适应陆上石油工业当前发展的要求;分析了深探井钻井存在的工艺技术难点,对解决难点的对策进行了探讨,并提出了建议。     

海上深探井井身结构优化设计

针对常规自下而上和自上而下两种井身结构设计方法的特点以及适应性分析,结合东海某区块探井井深大、地层复杂、深部地层存在低渗层与常规层、高压层与低压层的特点,提出了在充分考虑地质必封点影响基础上的自中间向两边的井身结构优化设计方法。该方法参考了常规探井自上而下井身结构设计原则,通过地质必封点和地层压力分布情况确定技术套管尺寸、层次和最大下入深度,根据地层压力条件、海上井控和完井作业要求确定表层套管和完井套管尺寸和下入深度。自中间向两边井身结构优化设计方法在东海深探井钻井施工中得到了成功应用,有效减少了井下复杂情况,提高了钻井机械钻速和钻井时效,取得了良好的应用效果。     

准噶尔盆地征10井超深井钻井关键技术

准噶尔盆地清水河组以深地层不确定因素多、可钻性差、压力体系复杂等问题，严重制约了下组合深探井的勘探开发进程。为此，分析了该盆地征10井深部不同地层的钻井工程难点，开展了井身结构优化设计、异型齿PDC钻头研制、高效井壁稳定钻井液及恒定井底压力钻井等关键技术研究。研究结果表明：形成的下组合深探井配套技术首次在征10井中创造了准噶尔盆地最深钻井(7 802 m)的纪录；屋脊齿PDC钻头配套具有长寿命的等壁厚螺杆钻具复合钻井施工，实现了准噶尔盆地腹部深层钻井提速；合成基钻井液能够有效减少因滤液作用造成水敏性地层水化膨胀产生的掉块，是解决准中目的层段井壁失稳、保证井眼质量的首选。研究结果对复杂超深井的钻井提速提效具有重要的指导意义。     

龙深1井垂直钻井钻井液技术

龙深1井是龙门山前缘逆掩推覆构造带大园包构造上第一口深探井。该井上部地层倾角大,井斜控制困难,受断层影响地层破碎裂缝发育,存在井眼不稳定、井漏等复杂问题。为防斜打快,在Φ406井段使用了贝克休斯垂直钻井技术。在分析钻井地层特性的基础上,设计使用聚合物防塌钻井液稳定井壁,通过携砂剂、增粘剂配伍改善井眼净化水平,应用桥接堵漏和硬塞堵漏工艺提高井壁承压能力,保证了垂直钻井工具的井下安全和正常工作,钻井速度提高近5倍,井斜控制在1°以内。     

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随着川东地区钻探工作的不断深，钻井地质情况越来越复杂，钻井深度越来越深入；钻井难度越来越大；严重地制约了川东石炭系深井的钻井速度，通过分析影响川东钻井速度的主要因素，提出了提高川东石炭系深井钻井速度的主要技术途径及主攻方向。     

东海西湖凹陷安全高效钻井技术优化研究

东海西湖凹陷钻井作业钻井速度较慢,深部井段井下复杂情况频发,作业效率不高。为了增加东海西湖凹陷的钻井速度、提高钻井效率,在表层井段采取了减小井眼尺寸并建立力学模型分析下入深度的技术方案;优化了井身结构,减少了作业开次;中下部井段改用油基钻井液;使用了一体化钻具组合,优化了钻井参数。通过对表层提速、井身结构、钻井液性能、提速工具四个方面的技术进行了研究,形成了东海西湖凹陷安全高效钻井技术,能够提高机械钻速、增强井壁稳定性和井眼清洁能力、缩短钻井周期、降低深部地层的井下故障率。该项技术在东海西湖凹陷数个构造的10余口井进行了现场应用,与东海同期作业相比,全井段机械钻速提高20%,钻井周期缩短23%。该技术成果可以为海洋钻井提速提效提供行之有效的技术思路。     

松辽盆地北部深层天然气勘探钻井完井保护技术

通过对松辽盆地深层勘探钻井完井技术的简要回顾，指出保护储层的钻井、完井技术所经历的“采用优质钻井完井液体系，实现对储层的保护；使用低密度钻井液提高钻井速度，近平衡钻井对储层的发现与保护和采用欠平衡钻井工艺技术，发现与保护储层”3个阶段分别满足深层勘探就钻井完井过程中保护储层的技术要求。针对深层储层物性和钻井技术条件，研究了储层潜在损害方式和损害程度，分析了各个阶段钻井完井过程中保护技术的作用原理、应用情况与取得的效果。实践表明，保护储层应以勘探发现程度需求为依据，兼顾资料需求和勘探钻井投资，选择相应的保护储层类别。建议加强松辽盆地北部深层天然气勘探钻井、完井过程对储层的保护，探索进一步开展充气、泡沫、雾化、空气等气体钻井技术的研究与应用，使储层发现与保护技术得到一个质的飞跃。     

深井大直径井段钻井技术优化问题

随着我国油气田的开发,深井数量不断增加,由深井上部大直径井段机械钻速偏低引发的问题越来越引起了广泛的关注。其根本原因在于钻井设备、钻井、钻具与大直径井眼的钻井工艺不相适应。现文提出了解决这些问题的基本思路和措施,对于提高深井上部井段机械钻速有一定的意义。     

塔河油田7号区块深井优快钻井技术

在详细分析了塔河油田7号区块地层特点及钻井技术碓点的基础上，给出了适合该地区深井钻井的优快钻井技术，包括针对不同地层合理选用PDC钻头和牙轮钻头，井眼稳定技术和井眼畅通技术等。多口井的钻井实践表明，深井钻井速度大幅提高，钻井成本不断降低，时塔河油田增储上产、提高勘探开发速度起到了积极作用。     

基于虚拟强度指数的钻头选型方法研究

优选钻头类型是提高钻井速度、降低钻井成本最直接、有效的方法之一。通过综合考虑钻压、转速、扭矩、水力参数等因素对钻头破岩效率的影响,根据能量守恒定理,建立了地层虚拟强度指数（VSI）模型,利用模型来计算不同钻头的虚拟强度指数,同时,在考虑钻头进尺和成本的基础上,提出了利用效益指数来定量评价钻头使用效果,消除了以往钻头选型过程中人为因素的影响,为钻头类型优选提供了科学依据。该方法在玉门油田酒东地区进行了应用,根据效益指数的大小,优选出了适合?311 mm和?216 mm井眼的不同钻头类型,现场应用机械钻速分别提高1.94倍和2.77倍,效果较好,为进一步提高酒东地区钻井速度、加快勘探开发进程奠定了基础。     

深潜山阳探1井钻井提速技术

为解决深潜山阳探1井钻井中存在的深部地层可钻性差、存在异常高压地层、井壁易失稳、易井斜等技术难点,提高钻井速度,加快勘探进程,开展了钻井提速技术研究。针对地层特征和钻井技术难点,进行了井身结构优化设计、井位预移＋方向造斜技术、古近系深层个性化PDC钻头设计与优选、简易控压钻井技术和聚胺KCl钻井液技术的研究,形成了钻井提速综合配套技术。阳探1井顺利达到钻探目的层,三开段平均井径扩大率仅为1.8%,与邻井相比,复杂时效由5.4%降为0,平均机械钻速提高了39.86%,钻井周期缩短了40.20%,建井周期缩短了44.19%,提速效果突出。研究结果表明,深潜山阳探1井钻井提速技术是实现饶阳凹陷深潜山井优快钻井的有效技术手段,可进一步推广应用。      

中国陆上深层油气勘探开发关键技术现状及展望

近年来中国深层油气勘探开发得到快速发展,而技术发展则起到了非常重要的支撑作用。针对中国深层油气复杂的工程地质环境,梳理了近年来取得长足发展的四大技术体系,主要包括：①深层复杂构造地震成像与储集层预测技术体系,包含针对深层的地震“两宽一小”采集技术、逆时偏移处理技术、复杂构造综合建模技术和变速成图技术,提高了构造解释精度,保证了深层地质体的高精度成像和预测;②深层提速增效钻井工艺技术体系,大幅度提高了钻井速度,降低了钻井成本和钻井风险;③深层高温高压测井评价技术体系,为准确判别储层性质及流体性质提供了保障;④深层高效开发技术体系,特别是深层储层提高改造体积技术的发展和成熟,提高了单井产量和深层油气开发的效益。在分析基础上,针对今后深层油气勘探开发面临的挑战,从①深层地震采集处理及解释技术、②深层安全高效钻完井与控制关键技术、③深层高温高压测井评价技术以及④深层油气藏改造、堵水与举升技术4个方面指出了深层油气勘探开发技术的未来发展方向,并强调发展适用性和经济性的技术体系是实现深层油气高效、低成本勘探开发的关键。     

渤海油田欠尺寸钻头悬空侧钻技术应用

悬空侧钻技术是在部分老井眼的基础上,从侧钻点开始偏离老井眼,进行新井眼的钻进。常规悬空侧钻主要为同尺寸钻头侧钻,欠尺寸钻头在大尺寸井眼内侧钻应用较少,侧钻成功的标志也略有不同。针对欠尺寸钻头悬空侧钻的难点与侧钻过程中钻井参数、马达造斜率、地层承压试验的分析与研究,总结出了欠尺寸、无轨迹预留、短距离、常规马达钻具悬空侧钻的成功标志,解决了欠尺寸钻头悬空侧钻的难题。该次侧钻的成功实施,为后续非常规侧钻作业提供了技术参考。