青西地区复杂深井钻井液技术研究与应用

青西地区地质情况十分复杂,钻井施工中易发生井漏、缩径、井壁坍塌,并引起卡钻事故.用该地区代表井窿8井钻屑进行的室内研究结果表明,全井粘土矿物含量分布呈M形状,1700～3300 m井段地层粘土矿物易发生水化膨胀,下沟组以下的泥岩段基本无水化现象,但裂缝发育,地层应力释放严重.所以中沟组以上地层应采用强抑制性钻井液,下沟组以下地层应使用防硬脆性泥页岩垮塌钻井液,特别注意高温高压滤失量的控制.针对该地区地层岩性特征,通过室内评价,优选了阳离子正电胶钻井液.现场应用表明,该钻井液能够有效抑制泥页岩水化和硬脆性地层的垮塌,具有良好的抗高温、抗钙、抗石膏及抗钻屑污染的能力,且配方简单,维护间隔时间长,起下钻无阻卡现象,满足了青西地区安全快速钻井的需要.30多口应用井的统计结果表明,复杂情况和事故时间由原来的年平均1.69%下降为1.42%,平均钻井周期由原来的182.1 d缩短到133.2 d以内,油层段平均井径扩大率由15.81%下降为9.4%,固井质量优质率在90%以上.

空气钻井井斜控制问题的探讨

玉门青西油田地层岩性不均,岩性变化频繁,地层极硬,研磨性极强,可钻性差,机械钻速较低,造成全井钻井速度较慢。为了提高机械钻速,在窿9井等4口井试验了空气钻井,大幅度地提高机械钻速,但出现空气钻井井斜不易控制的问题。文中阐述和分析了影响空气钻井可控因素和不可控因素对井斜影响的机理;阐述了空气锤防斜技术,分析了空气锤在窿15井试验未起到防斜的原因,对今后空气钻井的设计和施工具有一定的指导意义。

空气钻井在玉门青西油田的应用

在玉门青西油田进行了4口井次空气钻井试验，与常规的泥浆钻井技术相比，空气钻井可以显著地提高机械钻速。与相应的邻井相比，机械钻速提高了1～5倍。介绍了空气钻井的优越性和缺陷性，空气钻井设备、空气钻井实施要点和空气钻井作业步骤。

青西油田空气钻井井眼稳定问题的探讨

窿15井、Q2-33和Q2-17井的空气钻井试验证明,空气钻井能大幅度地提高青西油田机械钻速,但在试验中出现井眼不稳定的问题。文中主要对青西油田地层特性和空气钻井井壁不稳定因素进行了阐述和分析,分析了青西油田Q2-33井空气钻井遇到的井眼不稳定问题,提高了对空气钻井井眼不稳定的问题的认识,对今后空气钻井的设计和施工具有一定的指导意义。

空气钻井在窿9井的试验与效果

针对窿9井逆掩推覆体存在的钻井技术难点,结合地层地质特点,在充分论证与室内实验研究的基础上,通过在该井试验应用空气、泡沫和雾化钻井方式,使推覆体地层的钻井速度比钻井液钻井提高4 5倍以上;同时还摸索出了注入泡沫液,解决空气钻井扭矩大、携岩困难的办法,实现了泡沫液的循环利用。为青西地区今后大幅度提高推覆体钻井速度、降低钻井成本提供了新的思路。

酒东地区复杂深井钻井提速技术研究与应用

酒东地区是玉门油田目前重点勘探目标区块,但由于该地区油层埋藏深度深,地质条件复杂,给钻井工程带来了许多技术难题。近几年,针对存在的难点主要开展了井身结构优化、PDC钻头个性化设计、复合钻井及钻井液体系优选与评价等提速技术攻关,在现场试验应用中取得了理想的效果,钻井速度比开展技术攻关之前提高了57.14%,钻井周期缩短了42.75%,大幅度降低了钻井综合成本。

套管磨损分析技术在油气井建井工程中的应用

套管磨损是一个系统性问题,科学地分析套管磨损原因是解决套管磨损问题的核心;当前的套管磨损分析技术可以科学有效地评估钻井过程中的套管磨损情况;油田应在钻井设计、钻井过程中应用套管磨损预测分析技术优化钻井方案,并在完钻后分析套管磨损状况,重新评估套管的剩余强度及管柱的安全性。介绍了CWEAR软件应用于酒东油田套管磨损情况的分析实例。

玉门青西油田岩石可钻性变化规律的探讨

针对玉门青西油田岩石可钻性差 ,给钻井工程带来很大难度的情况下 ,为提高钻井速度 ,降低钻井周期 ,对已钻井的岩心进行室内岩石可钻性测定并对测井资料进行了岩石可钻性解释、处理和分析 ,建立了纵向地层岩石可钻性剖面 。

玉门油田酒东地区套管损坏机理研究

针对玉门油田酒东地区套管损坏发生的经过,重点开展了地应力研究、中沟组地层泥岩强度特性研究,进行了岩心强度和蠕变实验,最终分析总结出酒东地区套管损坏的详细原因。根据套管损坏机理研究情况,制定了有效预防套管损坏的技术对策。通过长3井全过程的试验与应用,验证了套管损坏机理研究的正确性和预防对策的科学性,为该地区后续勘探开发提供了保障套管安全的有效措施。

玉门青西油田钻头的优选及应用

针对玉门青西油田地层复杂性,分析了青西地区地层可钻性和已钻井的钻头使用情况,并提出与地层相适应的钻头类型,设计并试验个性化的PDC钻头和进口牙轮钻头,在两口试验井中取得了明显效果,提高了机械钻速,缩短了钻井周期。

青西油田地层压力预测技术的研究与应用

地层压力预测对提高钻井速度、保护油层、合理设计井身结构和钻井液密度有着重要的意义。通过对完成井岩心和测井资料的分析处理,建立了青西油田地层压力预测数学模型,十多口井的现场应用表明,该模型压力预测结果误差小于10%;完井试油发现,储层污染明显减小,产量与邻井相比大幅度提高,取得了较好的经济效益。同时,也为青西油田提高钻井速度、缩短钻井周期、提高勘探开发效益奠定了坚实的基础。

长沙岭区块PDC钻头选型技术研究

自长3井获得高产油流后,长沙岭区块勘探取得了重大突破,玉门油田加快了对该区块的勘探开发步伐,但钻井速度慢、周期长、钻井综合成本居高不下的难题制约了勘探开发的进程。因此,针对钻井速度慢的难点开展了PDC钻头个性化设计研究与应用提速技术攻关。通过对该地岩石可钻性分析,进行了室内个性化PDC钻头设计,并结合现场试验应用优选出了合适的PDC钻头类型。现场应用取得了显著的提速效果,完成井平均钻速比攻关前提高了142.55%,钻井周期缩短了69.53%,有效降低了钻井综合成本,对加快该地区勘探开发进程有着重要的指导意义。

井下粘滑振动强度量化评估方法研究与应用

井下钻具粘滑振动是影响钻头破岩效率,引发钻具失效的主要因素之一。建立井下钻具力学模型,能够量化评价粘滑振动强度、提高钻头破岩效率、降低钻具事故。为此,依据粘滑振动表现特征定义了三种主要类型粘滑振动。在牛顿运动方程的基础上,建立了频率域下,单自由度、有阻尼钻柱受迫粘滑振动预测模型,对描述井下钻柱受力状态更加准确。在此基础上,采用半解析传递矩阵方法建立粘滑振动状态下钻柱各点内力波动变化与地表参数变化特征响应关系,减少了模型求解所涉及到的未知变量,提高了计算效率。同时,将粘滑振动状态下的钻柱响应特征的表征参数整合成一个综合指数,实现了粘滑振动强度量化评价。井下振动存储式测量短节对模型计算结果现场试验验证,振动强度计算结果与实际测量值基本相符,机械钻速同比提高20%以上。建立的井下粘滑振动强度评价方法能够改善钻头破岩效率并保护钻具。

复杂深井高密度阳离子钻井液体系优化研究与应用

针对玉门酒东油田白垩系深部井段钻井液在高密度、高井温、高矿化度条件下流变性不易控制、现场维护难度大、钻井复杂事故多、完井电缆测井成功率低等问题,室内优选出了钻井液封堵剂JHS-01和抗高温降滤失剂JY-1B两种钻井液处理剂,优化形成了改进型高密度阳离子钻井液配方。室内评价表明,该钻井液在密度2.00 g/cm^(3)时的漏斗黏度为77 s、动切值为7 Pa、终切值为8 Pa,120℃HTHP滤失量为10 mL,黏切值低,封堵造壁性能良好,抑制性、抗温、抗污染等性能符合要求。现场应用表明:该钻井液与改进前邻井相比,漏斗黏度由88~110 s降至78~86 s、动切值由23~28 Pa降至12~20 Pa、终切值由14~26 Pa降至6~16 Pa,钻井液流变性明显改善,120℃HTHP滤失量9~11 mL,泥饼薄(2.5 mm)且致密,封堵造壁性能良好,钻井无复杂事故,电缆测井一次成功,满足酒东高密度复杂深井钻井要求。