谢凤桥油田地层可钻性研究

谢凤桥油田是江汉油田荆州采油厂重点开发区块,但是在该油田的开发过程中,机械钻速慢和钻井周期长一直制约该油田开发速度。对谢凤桥油田某井的岩心进行了室内可钻性试验及抗压强度试验,并结合相对应的声波时差数据建立了该油田地层岩石可钻性与声波时差数据之间关系的数学模型,并依据该模型确定了的该油田地层岩石可钻性分布规律,并绘制出地层岩石可钻性与地层深度剖面图。该项研究为谢凤桥油田地层分层、合理选择和设计钻头、优选钻进参数提供了科学依据。     

一种岩石可钻性评价新模型

目前确定地层岩石可钻性的方法主要是基于室内微钻头实验测算岩心抗钻能力,这种方法需要大量的岩心,费用高,周期长,且常常滞后于实际钻进。通过分析实钻参数与钻头破岩的体积功密度之间的关系,从能量耗散的角度建立了应用岩石破碎比功评价岩石可钻性的模型,通过现场实际应用证明该模型能动态的反映实钻条件下的岩石可钻性,有利于实现随钻随测,弥补了传统可钻性评价方法的不足,为优快钻井技术中实时钻头优选和钻井设计提供了理论依据。     

大庆长垣东部地区深井钻头的优选

深井地层可钻性差、研磨性高是制约大庆长垣东部地区深井钻速的主要原因。通过拟合得到目标地区可钻性系数、研磨性系数与声波时差间的定量方程,计算了不同井深的岩石可钻性系数和研磨性系数。利用自适应共振理论神经网络方法进行钻头优选。     

基于三维连井剖面的地层抗钻特性参数评价——以珠江口盆地陆丰区块为例

进行地层抗钻特性参数评价对于优选适合地层抗钻特性的钻头,制定钻井提速方案是非常重要的.而仅仅以单井剖面来评价井间未知地层的抗钻特性参数是不合适的.岩石可钻性级值和硬度是评价地层抗钻特性的重要参数,以珠江口盆地陆丰区块为研究对象,通过开展地层抗钻特性实验测试,利用实测数据与声波时差数据拟合,建立了地层岩石可钻性级值和硬度的计算模型,利用Petrel软件构建了三维井间数据体模型,得到了珠江口盆地陆丰区块地层岩石可钻性级值和硬度的三维连井剖面.分析表明,陆丰区块的地层抗钻特性参数在纵向和横向上差异性较强;珠江组地层总体上属于可钻性较好的中软地层,但在西北和东南区域的珠江组地层的可钻性级值和硬度均有增大的趋势;珠海组地层总体上属于可钻性较差的中硬地层,横向分布差异性较大.陆丰区块地层抗钻特性参数三维连井剖面的建立,可以从宏观的角度反映出井间和层间地层的特征,有利于评价未知地层的抗钻特性参数分布规律,也有利于进行井位优选和井眼轨道的优化.     

大港油田侧钻井提速技术研究与现场试验

大港油田目前正处于开发的中后期,部分老井在还具备一定产能的情况下无法继续生产,侧钻井因其能够提高老油田采收率、钻井成本低等明显的优势,近年来在该油田得到了迅速发展和广泛应用。在大港油田地层特性及侧钻井钻井难点分析的基础上,对侧钻钻头进行了优选和改进,优化了钻井参数,开展了钻具组合优选和井眼轨迹控制研究,最终形成了大港油田侧钻井优快钻井技术方案,并在庄6-10-3K井进行了现场试验,取得了良好的应用效果。     

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。     

预探井地层岩石可钻性分级方法研究

针对预探井缺少邻井资料的特点,以现场录井数据为基础,以少量室内数据进行修正得到地层可钻性随钻分级方法的逆推修正法。该方法利用某井段上一只钻头资料来预测下一只钻头所钻遇地层可钻性情况。预测精度较高,能满足现场钻井的要求。     

新疆准噶尔盆地三台地区钻井提速研究

新疆油田准噶尔盆地东部三台地区,地质结构复杂,推覆体结构发育,地层含有大粒径砾石,地层岩性可钻性差（偏硬脆）,且高陡构造钻进容易发生井斜,常规工艺钻井机械钻速很低。针对该区钻井特点,从钻具试验、钻头优选、井身结构、水力参数优化等因素入手,研究如何提高三台地区钻井速度、减少钻井周期以及完善相关配套工艺,从而形成科学合理的钻井工程实施方案,以便减少钻井事故,获得最佳的综合经济效益。     

考虑钻头指标修正的钻头评价优选技术

钻头是破碎岩石的工具,直接影响钻井的经济效益和钻井成败。首先对国内外钻头优选的两种方法进行了介绍与评价,针对运用钻头使用参数统计分析优选钻头存在规律性不强、优选难度大的问题,提出了对钻头使用参数按照钻头新旧程度系数进行预处理的思想,给出了利用IADC钻头磨损分级标准处理的详细方法和计算公式。将该预处理方法运用到目前常用的两种钻头统计方法 (钻头比能法和钻头使用效果图形优选法)中,并对没有进行数据预处理和进行预处理的两种结果进行了比较分析。结果表明:统计方法优选钻头应对参数数据进行预处理,以保证钻头使用新旧程度相同。运用预处理数据统计分析的结果,评价更科学和容易,结果也更集中。     

一种改进杨格模式的新钻速方程

从修正的杨格模式钻速方程出发，根据刮刀钻头和PDC钻头的特点，提出了一种改进的钻速方程。该方程修正了钻压和转速对钻速的影响关系，认为在钻头剪切破坏弹塑性岩石时，转速和钻头牙齿的吃入深度直接影响钻速，钻压是通过影响牙齿的吃入深度而影响钻速。通过岩石的压入试验，可以确定钻压和牙齿吃入深度的关系。由于改进的钻速方程没有地层可钻性系数，因而表达形式更简单，其意义更明确。     

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.     

涡轮钻具及PDC钻头联合工作性能试验分析

涡轮钻具是一种有效的钻井工具.但是,仅有性能良好的涡轮钻具而没有与之配套的钻井工艺技术,会导致涡轮钻具的应用受到限制,使涡轮钻具的优越性得不到充分发挥.在试验和理论分析的基础上,进行了涡轮钻具及PDC钻头联合工作性能研究,建立了钻压与涡轮转速关系,回归出试验钻头、试验岩石在不同泥浆密度和粘度下钻压与涡轮转速关系的计算式,对指导涡轮钻具的应用,加快勘探速度,降低勘探成本具有十分重要的意义.     

快速钻井液处理剂技术在车峰5井的应用

车峰5井二开井段存在多段泥岩,易发生钻头泥包、钻具阻卡等复杂情况,机械钻速偏低。通过配伍性能试验和润滑性能试验,将具有清洁钻头、改变润湿性、提高机械钻速的快速钻井液处理剂技术应用到钻井过程中。快速钻井液处理剂与车峰5井所使用的聚合物钻井液体系具有良好的配伍性,对钻井液常规性能及流变性没有影响。并且泥饼粘滞系数和润滑系数均大幅度下降,润滑性得到大幅的提高。通过实际应用,在实钻过程中取得了良好的提速效果,减少了钻头使用个数,平均机械钻速相对邻井提高率达到66.4%。     

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。     

水平井优快钻井技术在大牛地气田DIOPH-5井的应用

D10PH-5井是大牛地气田施工的一口水平段长达1200m水平井,为了提高该井的机械钻速,在分析该区储层工程地质特征及钻井难点的基础上,通过采取水平井优快钻井技术,如优化井身结构、合理设计井眼轨迹、优选钻头类型和优化钻具组合、分井段采取相应钻井液技术等,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,因而具有实际应用价值。     

扭力冲击器在新疆地区的应用研究

新疆某井A位于克拉玛依东约35km,区域位于准葛尔盆地,地质条件复杂。在地层深度2500~3300m的井段,PDC钻头钻进困难,钻速缓慢,于是使用了扭力冲击器提速。分析了扭力冲击器在A井的适用性,与邻井相比,钻速可提高138%;与上下邻井段相比,可使钻速提高286%,并且有效减少了钻头黏滑现象,延长了钻头使用寿命,这为该区块的钻井提速提供了新途径。     

PDC钻头扭转冲击破岩机理及试验分析

扭转冲击载荷作用可以解决由于黏滑振动引起的PDC钻头过早失效问题,大大提高机械钻速。建立扭转冲击载荷作用下的PDC钻头单刀翼、多刀翼与岩石相互作用模型,并通过室内试验进行了扭转冲击载荷与静压载荷作用下的钻进对比试验,对PDC钻头扭转冲击破岩机理进行研究。红砂岩试验结果表明:在扭转冲击作用下,钻进相同深度红砂岩,可节约钻进时间36.6%;有扭转冲击作用的PDC钻头钻速均高于同等条件下静压载荷下PDC钻头的钻速,平均增长幅度为116.8%。黄砂岩试验结果表明:在扭转冲击作用下,PDC钻头钻速最高达到静压载荷条件下的152.3%;钻头直径为75mm的PDC钻头的最佳比钻压为0.16~0.24kN/mm。PDC钻头扭转冲击破岩机理的研究为PDC钻头的高效破岩奠定了理论基础。     

苏南区块钻井复杂预防技术研究

苏里格南部区块位于鄂尔多斯盆地天环坳陷构造,该区块表层黄土层厚,易发生井漏;中部延长组和刘家沟组层位裂缝发育,易发生井漏;中部直罗组煤层发育,稍操作不当易导致卡钻;下部地层压实程度高,机械钻速低,易出现钻头故障,导致钻井周期长。为此,通过苏南区块井下复杂预防技术研究,最大限度减少井下复杂事故,便于提高苏南区块钻井速度,缩短建井周期。     

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。     

库木塔克沙漠稠油油藏钻井液体系优选与应用

库木塔克沙漠腹地英也尔构造带稠油油藏钻井过程中,桃东沟群地层富含蒙脱石,吸水性极强,极易水化膨胀分散,地层深部枯竭脱水层,在地质形成过程中上下挤压呈破碎性,坍塌应力极强,岩性胶结性极差,岩石力学平衡极其脆弱,钻井过程中机械、水力作用极易打破地应力平衡,钻井过程中导致坍塌卡钻发生。其中Y14井最具有代表性,该井连续2次钻至桃东沟群地层发生坍塌卡钻事故,无法穿越桃东沟群地层,阻碍了库木塔克沙漠腹地稠油油藏的勘探开发。针对该井的复杂情况,通过室内实验研究,优选出合适的成膜剂、封堵剂、润滑剂、乳化剂等钻井液材料,并进行粒度级配,形成了适合该区块的成膜封堵钻井液体系配方,该钻井液体系具有良好的抑制性、封堵性、润滑性和流变性能,有效地降低了井下复杂事故率。现场应用结果表明,成膜封堵钻井液体系解决了该井桃东沟群破碎性岩性和泥岩水化膨胀引起的井壁坍塌问题,顺利完成钻探任务。