近钻头扭转冲击器破岩机理及应用

PDC钻头是超深井硬地层主要的破岩工具。由于黏滑振动引发的PDC钻头过早失效是造成超深井钻井成本增加的一个重要因素。本文针对PDC钻头的黏滑振动效应,理论分析了黏滑振动机理,建立了PDC钻头黏滑振动系统的力学模型,并用高频低幅扭转冲击器及优化钻头结构的方式来消除钻头的黏滑振动。研究结果表明:PDC钻头长度越长,能量衰减越快,扭转冲击能量传递效率越低;PDC钻头截面积越大,长度越小,高频扭转冲击器冲击系统能量传递效率越高。新疆塔里木盆地XK3井试验表明,扭转冲击工具与常规钻具相比机械钻速提高1倍以上,能够有效消除PDC钻头的黏滑振动效应,减轻钻柱扭转振荡,降低钻井成本。

哈得逊油田HD1-7H井钻井技术

塔里木探区哈得逊油田采用钻双台阶水平井开发薄油层 ,效果十分明显。通过HD1- 7H井薄油层的钻井实践 ,对于如何克服哈得逊地区水平井钻井难点 ,加快钻井速度 ,提高油层穿透率摸索出了一套有效的办法 ,可用于指导此类型井的现场施工。

秋里塔格构造带风险探井中秋1井安全钻井关键技术

中秋1井位于塔里木盆地库车坳陷秋里塔格构造带中秋段中秋1号背斜构造上,是中国石油2017年部署的1口风险探井。秋里塔格构造地面条件极其恶劣、地下复杂极其高陡,膏盐层巨厚,盐下地层、盐层、盐上地层分层构造变形,地震资料差,邻井资料少,复合盐层压力系数复杂,盐层卡层难度大。在精细研究钻井和地质设计、优化施工方案和风险防控措施、优选新型钻井工具和钻井参数的基础上,制定库车山前钻完井提速对策,全井采用定制钻头钻进,盐上地层、盐层、目的层的钻进及试油完井工作协同配合;同时针对苏维依组低压区和库姆格列木群复合盐层段发生的井漏复杂,采用不同堵漏措施,实施14次堵漏作业,地层承压能力明显提高,钻完井周期由420 d缩短至350 d。该井的钻探实践为秋里塔格构造带的油气勘探和整体评价提供了借鉴。

塔里木地区复合冲击器钻井提速应用与实践

塔里木深井超深井面临着二叠系玄武岩地层可钻性差、易漏,志留系致密砂岩钻头磨损严重的钻井难题,常规提速工具难以实现工具提速再突破。昆仑山前二叠系地层石英含量高,地层可钻性差。新速通公司开发的复合冲击钻井技术,可将流体的液压能转换成工具扭向和轴向交替的高频冲击机械能并直接传递给钻头,给钻头施加周期性的低幅高频复合式冲击,提高破岩效率。在塔里木地区不同区域内几口井试验复合冲击器取得了良好提速的效果,给该地区钻井提速提供了新的选择和思路。

复合盐层控压放水技术在克深905井的应用

在盐膏层钻井过程中,当钻遇盐膏层高压盐水,若井底压力不足以平衡地层压力时,盐水就会大量侵入井筒,导致钻井液污染,引发井壁垮塌、沉砂卡钻、结晶堵塞等一系列复杂甚至发生工程事故;当钻井液密度过高时,又会引发地层漏失,导致井下复杂,增加处理难度,严重的甚至会引起井眼报废。克深905井采用高密度油基钻井液钻遇盐间高压盐水层,在实施压井作业后,将钻井液密度由2.45 g/cm^3提高至2.58 g/cm^3后,继续钻进至7 229 m发生漏失,常规堵漏效果不明显,故采用控压放水方式来降低圈闭压力,从而降低钻井液密度,保证后续施工的安全,对于在该区块相关施工具有借鉴价值。

塔里木昆仑山前昆玉1井钻井提速实践

塔里木盆地西南坳陷昆仑山前冲断带柯东断裂构造带属于柯克亚-棋北区块,该构造白垩系、二叠系棕褐色、褐色、灰褐色泥岩、粉砂岩、灰岩不等厚发育,岩性复杂,钻头吃入困难,地层可钻性极差,机械钻速普遍偏低,在钻井过程中提速工具选型困难,严重制约勘探开发周期。文章通过分析几种先进的提速工具在昆玉1井的实际应用情况,对比邻井钻机月速提高了40%,缩短了钻井周期,给后续昆仑山前钻井提速提供了新的思路及借鉴。

塔里木克深9气田复杂超深井钻井关键技术

塔里木克深9气田超深井具有井眼超深、高温和高压的典型特征,钻井过程中存在钻井周期长、盐膏层高压盐水与薄弱漏层同存、盐上高陡地层防斜打快难,吉迪克组地层和致密砂岩储层机械钻速低等问题。为解决这些问题,在盐上地层应用了垂直钻井工具,并优选了高效PDC钻头,在盐膏层采用了高密度油基钻井液、控压放水技术和盐膏层安全钻井技术,在致密砂岩储层应用了360旋转齿钻头、涡轮钻具+孕镶钻头提速技术,形成了克深9气田复杂超深井钻井关键技术。该技术在克深9气田2口井进行了现场应用,平均钻井周期缩短12.0%,故障处理时效降低4.1百分点,平均机械钻速提高13.0%。研究结果表明,塔里木克深9气田复杂超深井钻井关键技术能够满足该气田超深气藏高效勘探开发的需求,对国内外类似超深井高效钻井具有一定的借鉴。