边钻边扩技术提高深井大井眼钻速初探

随着我国石油勘探开发的不断深入,勘探开发重点逐渐向深部和难钻地区转移,深井和超深井钻井数量不断增加。而深井超深井由于地层压力系统的复杂性,井下地质情况的不确定性,往往需要采用复杂的井身结构和套管层次,其中,上部井段井眼尺寸大、井段长、钻速低,成为制约深井钻井速度的关键环节之一。采用固定式同心扩孔器的边钻边扩技术通过改进钻头结构和破岩方式,改变井底岩石的应力状态,同时领眼钻头能获得足够的机械能量和水力能量,可以有效提高破岩效率,并改善井底清洗效果,从而提高大井眼段机械钻速,为解决深井上部大直径井眼机械钻速慢的问题提供了一种全新的思路。     

却勒103井(φ)311mm井眼防斜打快技术

从却勒103井所在地区已钻井的资料统计分析,在(φ)311mm井眼钻进过程中,漏、缩、卡事故发生频繁.而地层倾角在30°～85°,地层各向异性,岩性软硬交错,自然造斜能力强,是导致钻井中易发生井斜,井眼质量难以保证,防斜与打快的矛盾十分突出,严重地制约了钻井速度.却勒103井(φ)311mm井眼钻进中,运用了防斜打快的技术手段,有效地解决了防斜和加大钻压之间的矛盾,大幅度地提高了钻井速度.为该地区快速钻井提供了一种经济实用的技术手段.     

山前推覆构造阜康1井钻井技术

阜康1井钻遇山前推覆构造,上部井段地层倾角大、地层破碎、漏失层多。防斜打快、破碎地层井壁稳定、控制复杂安全钻进等难题存在同一裸眼内。介绍了阜康1井二开井段垂直钻井系统、抗冲击和抗研磨新型复合片X3齿PDC钻头、强抑制性有机盐PRT钻井液等先进技术的应用。同时,结合大直径井眼实钻资料分析了复杂地质条件下阜康1井硬脆性地层和破碎层段的井壁稳定问题。这对加快山前深层油气资源勘探开发和提高准噶尔盆地南缘同类型复杂地质条件钻井速度具有借鉴意义。     

准噶尔盆地南缘H-101井ATK-V垂直钻井系统应用

受构造运动影响,南缘山前高陡构造发育,地层沿断裂推覆,中、上部地层倾角大,局部地层接近直立,钻井过程中易造成井斜,钻井参数难以强化,影响整体机械钻速。为了提高钻探效率,在南缘地区H-101井中的二开井段（187～1 792 m）试验应用了ATK-V垂直钻井系统。介绍了ATK-V垂直钻井系统的组成部分、工作原理、技术特点、性能参数,以及该系统在H-101井的应用情况。现场应用结果表明,AKT-V垂直钻井系统稳定性高,质量可靠,井斜控制性能优异,有效解决钻井提速施工中井斜与钻压的矛盾,提速效果明显,可在南缘霍尔果斯背斜区块推广使用。     

准噶尔盆地南缘呼图壁背斜探井钻井提速技术难点与对策

呼探1井获得高产油气,为准噶尔盆地南缘呼图壁背斜构造深部地层展示良好勘探前景,该构造具有储层埋藏深,地层高温高压、多压力系统,部分层段易漏、易塌、岩石硬度高,可钻性差等复杂地质条件,严重制约了钻井速度.针对这些难题,结合南缘近年钻井技术研究和现场实践,提出了完善井身结构,上部地层大尺寸井眼采用钾钙基有机盐钻井液体系,优...     

Φ152mm井眼砾岩水平井钻井技术

在营城组砾岩段实施Φ152mm井眼水平井钻井,集中了深井、小井眼钻井、水平井的所有技术特点与难点。通过钻井难点分析,优化技术方案,进行井眼轨迹控制技术、欠平衡钻井技术、钻头与螺杆钻具优选技术的应用,成功实施了大庆油田第一口Φ152mm井眼砾岩水平井钻探,为今后施工同类型井积累了丰富经验。     

大水平位移五段制斜直井的施工难点与重点

TH10314X井是塔河油田十区块的施工难度较大的一口五段制斜直井。三开215.9mm裸眼井段长达2082m,钻遇地层较复杂,尤其是出244.5mm的套管40m白垩系砂岩地层开始定向造斜,进入二叠系前吊直(二叠系顶部为5093m),水平位移达417.93m。该井的关键技术是控制好井眼轨迹和克服二叠系的漏失和掉块现象,提高钻井液的防阻卡、防掉块,稳定井壁和润滑性,通过合理的钻具组合、钻井参数及MWD的随钻监测来调整钻井参数,根据实钻情况,基本实现了井眼畅通,下套管一次到位,确保本井的施工顺利完钻。     

防斜打快技术在长深10井的试验应用

长深10井是部署在松辽盆地南部长岭断陷乾安洼陷带新立火山岩顶面构造高部位上的一口风险探井,在本井施工过程中进行了?311.2mm井眼登娄库地层螺杆加PDC钻头复合钻井、?215.9mm井眼气体钻井、水包油钻井液欠平衡钻井、光钻铤大钻压防斜打快技术等防斜提速试验,取得了较好效果。对长深10井防斜提速试验效果进行了分析总结,为长深区块深井、超深井防斜提速积累了宝贵经验。     

大尺寸井眼优快钻井技术的研究与应用

塔里木油田东河塘地区的开发井大多数属于长裸眼超深水平井,施工后期普遍存在钻机负荷重,井壁稳定性差,井身质量难保证,斜井段易粘卡,钻井液难题多等难点,为了降低斜井段难度,常用井身结构中便凸现了二开大尺寸井眼裸眼长、井壁稳定性差、机械钻速低等难题,施工难度很大.塔里木胜利钻井公司70799队近两年相继安全顺利完成DH1-H6等三口井,平均井深6330m,平均钻井周期121.31d,分别比设计钻井周期节约44～71d,创该地区多项指标.目前该井队正在施工的DH1-H9井也已顺利完成大尺寸井段施工任务,区域优快钻井技术优势明显.对东河塘地区二开井眼钻井施工中的主要难点进行分析和研究,总结提出"三位一体"优快实用技术,使大尺寸井眼达到了普通井眼类似的速度,取得巨大成功,值得在其它区域和油田推广.     

定向钻探技术在台沟铁矿区勘查孔中的应用效果

2010年8月～2011年3月,辽宁省第八地质大队和湖南省地矿局417队合作,在辽宁省本溪台沟铁矿区利用螺杆钻随钻定向纠斜技术在3个工程勘察孔中成功地实施了9次纠斜,3个孔孔深分别为主井1529m、副井1485m和回风井1315m,三孔终孔平均顶角为:主井1.26°;副井0.83°;回风井1.16°。均小于合同规定的1.5°。达到了设计目的,取得了良好的效果。纠斜孔段多在岩石平均硬度在Ⅷ级以上的地层,岩石硬度等级高,纠斜难度大。纠斜最深处在1429～1436m段,就岩芯钻探纠斜垂深而言,应属全国纪录。此外,钻孔的终孔直径为97mm,137mm口径钻深800m。以如此钻孔直径打如此之深,在国内地质岩芯钻探行业应属少见。     

大口径冲击钻进工艺在河南张得煤田钻探孔中的应用

冲击钻进工艺是对付基岩、卵砾石和漂石地层等复杂地层的高效钻探技术,可以提高钻进效率并有效防止孔斜,目前主要应用于大口径工程钻孔(一般直径>600 mm),如钻孔灌注桩和水文水井钻探中。在河南省禹州市张得煤田预查矿区的钻进过程中,大口径冲击回转钻进工艺的应用有效解决了回转钻进导致孔斜过大的技术难题,并提高了钻进效率。     

新疆轮台126井混合气相流态钻井技术应用

某钻井公司在某油田126井地层产水速度最高70m3/h的情况下,成功在?311.2mm井眼3900~5000m砾石层井段实施混合流态钻井技术。突破了雾化钻井或者泡沫钻井技术对于施工条件(地层产水量、注气量、井深、地层流体温度对于基液性能的影响程度等)的限制,克服了增压机压力级别不能满足实施深井充气钻井技术的难题,实现了合理利用环空混合流态钻井技术进行施工。     

狮子沟定向井钻井技术

针对狮子沟英西地区局部地区盐间断层发育,井漏问题突出;盐膏层分布段长、层数多、单层厚度变化大、造斜段钻进易产生蠕动缩径、导致缩径卡钻、地层倾角大、井身质量难控制、制约钻井速度等工程技术难点,开展了狮子沟定向井钻井技术研究。通过优化井身结构、优化井眼轨道剖面、优选钻井液体系、优选PDC钻头、开展轨迹控制优化等工作,形成狮子沟定向井钻井技术,有效解决狮子沟定向井钻井难的问题。     

双聚胺基钻井液在XS903-P2井?311mm井眼的应用

针对大庆深层天然气井?311mm井眼存在的井眼大、井段长、历经层位多等施工难点,研究了双聚胺基钻井液体系,在XS903-P2井进行了现场应用,验证了该体系具有良好的抑制性和携岩能力,保证了井眼畅通和清洁,解决了深井?311mm井眼易泥包、携岩差等技术难题,有利于提高钻井效率。     

四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策

中国石化近几年在四川盆地及周缘页岩气勘探开发取得了重要进展。但该地区页岩气水平井钻井速度低、钻井周期长、成本高、成井质量不高,严重影响了该地区页岩气商业化勘探开发进程。系统总结了四川盆地及周缘的涪陵大安寨、涪陵龙马溪、彭水和建南等地区页岩气水平井钻井面临的主要问题:浅部地层出水空气钻井受限、定向段井眼尺寸大机械钻速低、井漏频繁、气体钻井易井斜以及水平段油基钻井液固井质量差。针对上述问题,从浅层水控制措施、泡沫定向钻井技术试验、井漏的预防与处理、空气钻井防斜打直工具研发、页岩气水平井固井对策以及"井工厂"钻井作业模式攻关与应用等6个方面提出了应对技术措施,为页岩气钻井技术攻关和现场施工提供了借鉴与参考。     

徐深21空气钻井实践与认识

徐深21井是大庆第一口空气钻井，钻井目的是提高徐深21井泉二段及其以下非储气层的钻井速度，探索空气钻井条件下的井眼稳定情况，寻找提高大庆油田深层机械钻速的新工艺新技术。该井在钻探过程中采用了空气钻井技术，选择合理的注空气量和井控技术进行欠平衡钻进，大幅度提高了钻井速度，缩短了钻井周期，初步形成了适合于大庆长垣东部深井提速的新工艺新技术。同时，介绍了徐深21空气钻井的主要设备、工艺流程以及在空气钻井过程中出现的问题和解决办法，对空气钻井现场作业具有很好的实用性和指导意义。     

王家岗地区中深井钻井技术

根据王家岗地区中深井复杂地层的特点及钻井难点，从优化井身结构、优选钻头类型、优选钻井参数及选择合理的钻井液体系等多个方面，研究和总结了一套适应该地区的中深井钻井技术，解决了井漏与井涌的难题，解决了复杂地层的井壁失稳问题，大大减少了事故的发生，有效地保护了油气层，提高了中深井钻井速度，在安全、高效钻井方面，取得了良好的成果。     

葡140-斜30井井眼轨迹控制技术

葡140-斜30井目的层:青二、三段。由于该井井斜大、裸眼段长,还是五段制定向井,井斜、方位不易控制,全井造浆性强,泥浆粘度不易控制,钻进摩阻扭矩大、易发生井下复杂等一系列难题,这给该定向井施工带来很大困难。从优化设计、优选钻具组合、随钻监测技术入手,对井眼轨迹进行精确控制,同时施工中通过及时划眼、清除岩屑床、勤短起等技术措施,有效地防止了井下事故的发生,使多靶点定向井钻井速度有较大地提高,解决了钻井周期长,井下易发生井下复杂、事故等不安全因素等问题,从而降低了钻井成本。     

大尺寸SAGD水平井钻井技术在新疆油田的应用

近年来,新疆油田公司在准噶尔盆地勘探难度增加,盆地油气藏类型复杂,为了加快油气勘探开发,建立了稠油、致密油等非常规油气资源试验区,持续开展了水平井攻关试验,SAGD成对水平井已成为新疆风城油田超稠油有效开发和上产的关键技术,为了增大泄油面积、提高采收率和更大的作业空间,要求增大SAGD井眼尺寸,将目前造斜段?311.2mm井眼改为?444.5mm,水平段?215.9mm井眼改为?311.2mm,随着井眼尺寸的增加,存在着松软地层大尺寸井眼工具造斜率控制、水平段精细平行控制及管柱下入等一系列技术难点,FHW3122P作为新疆油田首口大尺寸SAGD稠油热采水平井,为该区域大尺寸SAGD双水平井钻井积累了经验。     

库车山前砾岩层钻井提速技术探索

库车山前砾岩层岩石可钻性差,钻井过程中引起钻具憋跳,导致稳定器磨损加速和钻铤的疲劳破坏,严重影响机械钻速和钻井周期。通过对库车山前砾石层空气钻井、涡轮+孕镶钻头、带减震器常规钻具的现场应用情况分析,得出前两种钻井技术在库车山前砾石层可大幅度提高砾岩层钻井速度,但仍具有一定的局限性。空气钻井在地层出水条件下,井壁失稳易引起事故复杂;涡轮+孕镶钻头钻具防斜效果欠佳,钻具磨损严重,钻速慢。随后对两口在砾石层应用液力推动器的钻井实例进行分析,得出此工具可有效延长钻头的使用寿命,提高机械钻速,同时可保护钻具。因此针对库车山前砾岩层的钻进,提出钻井提速措施:二开井段,在地层无出水条件下,首选空气钻井,反之,建议使用液力推力器;进入库车组,砾岩减少,井斜稳定,建议使用涡轮钻井技术;三开井段地层倾角趋于平缓,使用涡轮钻井技术,提高钻井机械钻速,同时带定向接头,控制井身质量。