新疆油田三台地区钻井技术研究

新疆油田三台地区地质情况复杂,含多套地层压力系统,钻井液密度控制困难;井壁稳定性差且存在多套漏失地层;在钻井施工中出现多次井壁坍塌和井漏;二叠系平地泉组推覆体地层倾角大,井斜控制难度大,机械钻速慢。针对三台地区具体地层特点,结合目前现场常用的技术,通过采用井身结构优化技术、钻井液技术、防漏堵漏技术、推覆体地层防斜打快技术、钻头选型技术等技术措施,有效的减少了复杂情况的发生,提高了该地区的机械钻速。     

聚合盐钻井液体系在吉木萨尔地区的应用研究

阐述了准噶尔盆地吉木萨尔地区地层特点和聚合盐钻井液体系的作用机理，针对该地区地层不稳定、易缩径、垮塌和卡钻等问题，进行钻井液室内加重试验以及抗粘土侵、抗盐和钙侵试验，开展具有强抗污染能力的聚合盐钻井液体系的研究。室内研究表明，聚合盐钻井液具有较强的流变性、抗粘土侵和抗盐抗钙侵能力；现场应用表明，聚合盐钻井液显著减少了吉木萨尔地区的钻井复杂情况，降低了井径扩大率，提高时效，缩短了钻井周期，节约成本，井眼良好，表明聚合盐钻井液体系可以满足该地区钻井安全施工的需要。     

准噶尔盆地南缘山前高陡构造高密度水基钻井液技术研究

准噶尔盆地南缘地区具有广阔的勘探前景,该地区钻井复杂事故多,导致钻井速度下降、钻井周期长。主要地质原因在于安集海河组地层岩性以泥岩为主,水敏性极强,易发生泥岩水化膨胀、分散而造成井眼缩径、井壁垮塌。为了提高南缘地区钻井速度,加快勘探开发进程,针对上述钻井难点,结合南缘地区地质资料及已完钻井的资料,对该地区钻井液技术进行了研究。根据安集海河组地层特点,室内对现场使用的PRT钻井液体系和有机盐钻井液体系进行了评价,优选出具有现有2种钻井液体系优点的高密度PRT-有机盐钻井液体系配方,并对该体系的抑制性、封堵性和抗污染性进行了评价。结果表明,该钻井液体系能很好地满足钻井工程的需要。将该新的钻井液体系在现场进行了应用,使用效果良好,其中A5井?311.1mm井段较邻井平均机械钻速提高22%,钻井周期缩短4d。     

准噶尔盆地玛东斜坡区钻井提速配套技术

为了提高准噶尔盆地玛东斜坡区的机械钻速,减少钻井事故发生率,缩短钻井周期,降低钻井成本,为此有针对性地进行了钻井提速配套技术的研究。该地区地层压力系统复杂,可钻性差,储层性质变化快等工程难点,严重制约着玛东斜坡区油气勘探的进程。通过优选高效的PDC钻头,优化钻井液体系,采用特殊的提速辅助工具多维扭力冲击器等,形成了适应于玛东斜坡区钻井提速配套技术。现场应用的16口井中,平均机械钻速由4.02m/h提高到5.9m/h,提高了48%。平均钻井周期较设计提前了10d。现场应用情况表明,玛东斜坡区的钻井提速配套技术明显提高了机械钻速,缩短了钻井周期,为该地区以后的钻井提速提供了新的技术支撑。     

降密度控压欠平衡钻井技术在页岩气井中的应用

控压欠平衡钻井是国外新近发展起来的一项新的钻井技术,为解决复杂地层安全钻进问题提供了一个新方案。在焦页XX-4HF井进行了降密度控压欠平衡钻井现场试验,在涪陵页岩气井首次现场应用该钻井关键工艺,解决了水平段施工中的溢漏同存难题,通过在循环、钻进、起下钻和堵漏等不同工况的控压钻井程序,有效降低了水平段井漏,取得了地层原始资料,保障了井下安全,成功完成了钻探任务。     

异常高压随钻监测新方法及其在西湖凹陷中的应用

地层孔隙压力是地应力模型中非常重要的参数,在油气勘探、钻井工程及油气开发中占有十分重要的地位。东海西湖凹陷是一个富含天然气的异常高压地区,形成机制复杂。异常高压的存在给钻井、测井、测试等作业带来了较大的安全风险。传统孔隙压力预测方法对西湖地区异常高压的预测精度十分有限,难以有效满足西湖地区安全、高效施工需求。提出了地层破裂压力跟踪反演和气测背景基值监测为基础的随钻异常孔隙压力监测的新方法,形成了以钻前预测为辅、随钻跟踪监测为主的地层压力综合预测流程,该方法在西湖凹陷XH-1井实际钻井应用中取得了良好效果,为解决钻井作业过程中提高异常压力预测精度提供了借鉴。     

稳定泡沫钻井流体抑制性研究

在泥页岩地层进行稳定泡沫钻井施工时,为防止地层坍塌和卡钻,通常在循环流体中要加入抑制剂。对各种类型用于泥浆钻井液的抑制剂进行了试验评价。评选出适合泡沫钻井与发泡剂 FP-2相匹配的抑制剂,在此基础上对泡沫流体的结构、与井壁的相互作用及其抑制性机理进行分析,为今后泡沫钻井流体的抑制剂选择提供了一种思路。     

定北区块优快钻井技术研究与应用

定北区块古生界探井机械钻速低,钻井周期长,在一定程度上制约了该区勘探开发进程.为有效提升该区块的钻井指标,针对该区上部地层钻头易泥包、井眼易缩径、阻卡,石千峰、刘家沟地层研磨性强,下古生界地层易漏失等钻井技术难点,从优选适配地层的高效PDC钻头、复合钻进模式、钻井液技术、井身结构优化等方面开展了技术措施优化和现场试验.现场试验的定北11井、定北12井较优化前探井平均机械钻速提高了29.83％,平均钻井周期缩短了23.46％,定北12井钻进至3539m,仅17.46d,全井平均机械钻速9.59m/h.应用效果表明,采取的提速技术措施是可行的,基本形成了一套适合该区的优快钻井技术,对该区探井的进一步提速增效具有指导和借鉴意义.     

多种钻井技术在河西走廊地带基岩裂隙水层钻井施工中的应用

通过在祁连山北麓张掖市民乐县抗旱灌溉供水井工程钻井施工过程中,针对山前隆起带的复杂地层,采用了多种钻井技术工艺相互配合成井的有效做法。表面覆盖较为松散的地层,进行钻进时经常会出现漏失、塌孔等不稳定情况,常采用泥浆护壁的钻进工艺进行钻孔稳固,将含水层设定为溶洞发育水量丰富的基岩裂隙地层。本文主要对目前在基岩裂隙水井施工过程中通常采用多种钻井工艺的方法进行了阐述。     

玉北区块古近系膏岩层合理泥浆密度确定研究

玉北区块古近系盐膏层地层钻井过程中，频繁出现卡钻、挤毁套管等钻井事故，严重制约了该区块的勘探开发。通过对该区块古近系盐膏岩地层钻井复杂与事故进行统计分析，并对盐膏岩地层蠕变特性进行分析，建立了蠕变本构方程，利用有限差分软件建立了盐膏岩地层蠕变模型，计算并绘制出不同钻井液密度和不同时间条件下盐膏层蠕变量，进而确定了钻穿盐膏岩地层合理的钻井液密度，为后续该区块古近系盐膏岩地层钻井施工提供依据。     

超深井蠕变地层套管强度及其影响因素研究

由于盐膏层岩石具有蠕变特性,导致盐膏层钻井、完井工艺复杂,造成井下套管损坏率高;本文采用岩石模拟伯格斯模型,研究了非均匀地应力下蠕变地层套管径向应力、最大等效应力和套管安全系数的分布规律,并在此基础上系统地研究了地层弹性模量和泊松比、水泥环模量和泊松比、非均匀载荷系数、内压等工程和地质因素对套管应力和载荷的影响规律,为蠕变地层中套管强度计算提供理论依据。     

Missan油田小井眼钻井井身结构优化设计

小井眼钻井井身结构设计是小井眼钻井技术的基础和关键,目前小井眼钻井井身结构设计尚缺乏科学指导。采用环空水力学模型计算小井眼波动压力,确立小井眼钻井合理的井身结构设计系数。基于Missan油田压力剖面和地质情况,阐述了小井眼钻井的井身结构设计方法。结果表明小井眼钻井波动压力较大;合理的小井眼井身结构设计需要综合考虑压力剖面、设计系数、复杂地层及油田钻井工艺;预测全井节省钻时达到15.6%。研究成果提供了小井眼钻井井身结构设计方法,并在Missan油田中得以成功应用。     

准噶尔盆地超深井钻井液体系的研究与应用

新疆准噶尔盆地达巴松凸起地层岩性复杂,地层压力体系多变,钻井过程中易发生喷、漏、塌、卡等复杂事故,钻井施工难度大,对钻井液性能要求高。针对地层复杂情况,室内研究出用胺基钻井液体系钻长裸眼二开井段,用有机盐钻井液体系钻高压高温三开和四开井段,并成功地在DT1井应用。室内研究和现场应用结果表明:该钻井液体系具有很好的流变性,滤失量小,泥饼质量好,润滑性好,抑制性强,抗污染能力强。现场应用时井壁稳定,没有出现高压地层井喷和裂缝地层井漏等问题,全井无井下复杂事故,各次完钻电测和下套管均一次成功。该井的试验成功为后续探井高效钻探奠定了良好的技术基础。     

勒3区块七克台组高分辨率层序地层及沉积演化特征

以高分辨率层序地层学原理为指导,利用岩芯、测井和钻井资料等,对吐哈盆地鄯勒油田勒3区块七克台组不同级次基准面旋回进行了详细划分,建立了高分辨等时地层格架,将七克台组划分为3个长期基准面旋回,6个中期旋回,16个短期旋回。通过井间高分辨率层序地层对比和基准面旋回格架内沉积相和砂体展布特征,分析各级次基准面旋回沉积演化规律,预测有利砂体的平面分布。     

钻井工程设计和工艺软件一体化数据库研究及应用

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、工艺软件以及一体化钻井工程数据库的依赖越来越强,统一完备的钻井工程数据库是钻井工程设计和工艺软件的基础。介绍了钻井工程设计和工艺软件中一体化钻井工程数据库的体系结构、主要特点、设计方法和应用情况。一体化钻井工程数据库支持十余套单项钻井专业分析软件一体化集成应用,可以使钻井工程各单项钻井专业分析软件数据得以充分共享,避免数据冗余和用户的重复输入,提高钻井设计人员的设计效率。为将来对海量的钻井数据进行挖掘分析奠定基础。     

沉井预封底水力冲洗下沉工艺在砂质地层中的应用

西气东输二线东段上海支干线途经区域(苏浙沪地区)地质主要为砂质地层,土壤含水率及地下水位较高,为解决顶管隧道沉井涌水涌砂、封底周期长等难题,针对永利河顶管隧道沉井施工现状,采用沉井预封底水力冲洗下沉工艺进行施工.结合工程实例,阐述了地质勘查、工艺制定、设备选择、沉井纠偏、风险预测及防范措施等控制要点.沉井预封底水力冲洗下沉工艺在该工程中的成功应用,有效缩短施工周期约39％,降低施工成本约37.28％,减少了对井外地层的扰动,保证了周围建(构)筑物的安全,降低了公共关系协调难度.     

旋转导向技术在焦石坝地区的应用与分析

在涪陵焦石坝地区的钻探过程中,使用了多种定向技术,其中就包括旋转导向钻井技术。介绍了旋转导向工具的分类、结构与组成,分析了旋转导向工艺具有高精度井眼轨迹控制能力、水平位移延伸能力强、大幅度减小钻井周期等特点。结合焦石坝地区地质、工程、技术等综合因素,分别选取江汉、中原油田的8口旋转导向技术井为代表,通过与MWD技术钻进井对比分析得出,旋转导向技术能在一定程度上提高机械钻速、降低井下事故风险。总结了旋转导向技术因地质、设备、工具等因素在使用过程中存在难点,提出了相关优化措施,对旋转导向技术的发展和应用具有指导作用。     

柴达木盆地乌南地区上干柴沟组至油砂山组层序地层研究

根据工区内现有的钻井、测井资料,应用以多级次基准面旋回为参照面的高分辨率地层学理论与研究方法,对柴达木盆地乌南地区的上干柴沟组至油砂山组地层进行了详细的层序地层研究,共识别出3个长期基准面旋回（LSQ1、LSQ2、LSQ3）,7个中期基准面旋回（MSQ10～MSQl6）,建立研究区的层序划分方案,在典型单井绿参1井的层序划分的基础上,建立了该区的地层格架,并对层序构成特征进行了分析。     

伊位克鲁迈拉定向井井身结构优化

为提高鲁迈拉钻井效益,降低施工风险,减少非生产时间,开展了伊拉克鲁迈拉油田井身结构优化。采用由内而外、自下而上的设计方法,根据地层压力情况,结合地质特点和施工难点,确定了一开进入Dammam层顶6m,二开进入Sadi层8～15m,三开钻过储层50m完钻的三层套管井身结构。根据鲁迈拉油田开发实际需求和后续作业管柱尺寸,确定各开次钻头和套管尺寸。通过套管柱安全性分析发现,采用L80级套管既要满足施工操作,又要满足抗外挤安全系数不小于1.125、抗内压安全系数不小于1.10、抗拉安全系数不小于1.25的技术需求,且各开次管柱均可顺利下入。通过该项技术在25口井上的成功应用,平均建井周期缩短15.33d,平均非生产时间比例降低了8.6个百分点。研究结果表明,伊拉克鲁迈拉油田井身结构优化技术,解决了多层漏失、大段页岩坍塌、含硫水侵等问题,确保了复杂地质条件下的安全钻进。该技术有助于提高鲁迈拉整体钻井技术水平,具有广阔的市场前景和推广价值。     

喇嘛甸油田钻井地质风险识别及设计对策

喇嘛甸油田钻井中的地质风险分为地层异常高压、浅层气及气顶气发育、嫩二段及油层套损、井壁坍塌以及浅层套管腐蚀等5大类。这些风险导致钻井中时常出现油气侵、井涌以及井壁坍塌等复杂情况,部分油水井生产中油层套管损坏,浅层套管腐蚀。这些增加了钻井及生产成本。根据设计井与周围油水井和断层的位置关系,结合注采情况,识别出由于受断层遮挡、油层注采不平衡、注水井套损等因素引起的地层异常高压区;利用钻井录井中的油气显示,结合测井曲线划分浅层气以及气顶气区。针对存在的地质风险,提出了钻井地质设计中需采取的措施,为进一步指导钻井设计和施工风险控制提供了依据。