新型径向钻井技术

新型径向钻井技术可为低渗透、稠油、老油田和边际油气提供一种经济高效地开采途径。与早期径向钻井技术相比,新型径向钻井技术无须套管锻铣和扩眼,提高了施工作业效率,该技术可在?177.8mm套管内完成从垂直转向水平,钻出直径50mm,长度达100m的水平井段,作业井垂深达到了3592.5m.。介绍了新型径向钻井技术的原理、工艺和设备,分析了径向钻井技术在低渗透井、低产井、稠油井和二次开发井中的应用效果,并针对该技术现场应用出现的问题及其发展趋势提出了一些建议。

煤泥的高压水射流粉碎试验研究

介绍了采用高压水射流粉碎煤泥的技术,粉碎后的煤泥颗粒经水力旋流器进行分级,对溢流口得到的颗粒进行浮选,对底流口得到的颗粒再次粉碎。试验结果表明,高压水射流粉碎过的煤泥浮选后其精煤的灰分含量为煤泥直接浮选精煤含量的一半,全硫含量仅为煤泥直接浮选精煤含量的五分之一。

考虑储层非均质性的限流筛管完井设计及应用

现有的限流筛管(LEL)完井和酸化设计没有充分考虑水平井段间及段内储层非均质性对酸化效果的影响。为此,推导了LEL孔眼分布设计解析式,提出了基于“均匀布酸”“均匀酸蚀蚓孔长度”和“均匀酸化后表皮系数”3种设计目标的LEL完井和酸化设计策略,并以中东陆上某油井为例,开展了设计计算。计算结果表明:不考虑储层非均质性时,总孔眼数为198,酸蚀蚓孔长度可达1.36 m,酸化后表皮系数可达-2.88;考虑水平井段间差异后,总孔眼数为135,孔眼的分布更不规律,酸蚀蚓孔长度为0.13 m,酸化后表皮系数为-0.52;考虑纵横向渗透率差异后,总孔眼数为161,各段间孔眼数差异小,酸化后表皮系数为-0.49。所得结论可为碳酸盐岩超长水平井增产设计提供数据参考。

库车山前超深井储层钻井提速技术研究与应用

库车山前储层埋藏深、岩石抗压强度高、研磨性强,导致储层钻井效率低、周期长。为此,开展了储层岩石抗压强度和可钻性研究。研究中,克深气田-大北气田储层巴二、巴三段岩石平均单轴抗压强度大于125 MPa,可钻性级值大于12。根据储层岩石特征优选高速涡轮配合孕镶钻头和ONYX360钻头这2种高效破岩技术,开展现场提速试验,并分层段制定了储层提速技术方案。现场应用结果表明:储层钻井提速技术的应用大幅提高了储层钻井效率,与2013年相比,2016年完井储层钻头平均进尺和机械钻速分别提高50.0%和43.9%,钻井周期缩短了32.5%,钻头用量减少了44.6%。该技术对加快库车山前天然气勘探开发和产能建设具有重要意义。

频率可调脉冲提速工具深井提速现场试验研究

脉冲射流技术是提高钻井机械速度的一种有效方法。根据机械强制脉冲与自激振荡脉冲相结合的原理，研制了频率可调脉冲提速工具。现场2口井的试验结果表明，频率可调脉冲工具在深井井段提高机械钻速21．30％～59．17％，提高钻头进尺36．07％～148．15％。频率可调脉冲提速工具结构简单、可靠性高，在现有钻井设备和工艺参数基本不改变的情况下，能在深井下部地层取得较好的提速效果。作为一种能有效提高钻井机械钻速的技术，频率可调脉冲提速工具在深井钻井中具有广阔的应用前景。

控压钻井环空水力模拟计算

环空水力模拟是控压钻井技术的一个重要组成部分。环空水力模拟不仅可用于控压钻井水力参数设计,还能指导现场实时判断、准确地处理井下出现的各种复杂情况。详细地分析了控压钻井作业环空水力学特征,根据实际钻井液特性,选择相适应的钻井液流变模型,综合考虑井下温度、压力对钻井液密度和剪切应力的影响,进行控压钻井环空水力模拟计算。与实施控压钻井的2口井现场实时PWD数据进行对比,表明水力模拟结果与现场数据较为吻合,可用于指导现场施工。

脉冲射流提速技术试验研究

研究采用螺杆＋频率可调脉冲提速工具＋PDC钻头的钻具组合，此钻具组合可以充分发挥螺杆旋转带动钻头高速破岩和脉冲射流高效清岩的效应，最终实现提高机械钻速、提高钻头进尺、缩短钻井周期的目的。同时分析了频率可调脉冲提速工具结构和脉冲射流提速机理。通过三个区块三口井现场试验结果表明，脉冲射流技术提高复合钻井机械钻速33.14％-56.64％，缩短钻井周期32.17％-43.91％。频率可调脉冲提速工具结构简单、性能可靠、提速效果好，与螺杆＋PDC钻头形成的钻具组合应用经济效益显著，具有较广泛的推广价值。

石油钻井催人奋进——中国钻井60年缩影

在大量数据分析的基础上展示了60年钻井工作量、进尺和钻井队伍的发展历程;详细地介绍了中国钻井技术在定向井、水平井、欠平衡与气体钻井、深井钻井、钻井装备、井控、提速提效等方面取得的巨大进步;阐述了中国钻井由经验钻井发展到科学化钻井与最优化钻井的发展历程。针对我国油气勘探和开发对钻井技术的主要需求,简要论述了钻井关键技术的发展趋势。

连续管钻井双向振动减阻工具设计与试验研究

连续管钻井技术面临的技术难题是摩擦阻力大和钻压传递困难,甚至在注入头施加压力和管壁摩擦阻力的影响下易发生屈曲和卡死现象。为此,在分析现有振动减阻工具优缺点的基础上,研制了涡轮式连续管钻井双向振动减阻工具。该工具利用偏心环旋转引起径向振动和水锤效应使轴向振动实现工具的双向振动,并且可以通过改变偏心质量改变工具的激振力。室内试验结果表明:该工具结构合理,工作稳定可靠,在工作排量下激振力为1 000 N,径向和轴向振动频率分别为11.3和22.6 Hz,压降约为2 MPa。该工具的研制成功可解决连续管钻井中摩阻大和压力传递困难等问题。

岩石可钻性级值和钻井参数敏感性测试仪研发与应用

钻井工程实践表明,钻井参数对破岩速度和效率有重要的影响,针对钻井参数优化缺乏试验测定装置和方法的技术难题,研发了新型可钻性测定试验仪。在原有装置的基础上增加了对钻压和转速参数调节的功能,新装置不但能够测定牙轮钻头和PDC钻头的可钻性级值,而且能够测定机械钻速对钻压参数、转速参数的敏感性,建立钻压参数、转速参数影响机械钻速的定量关系。试验结果能够指导个性化钻头选型优化、个性化钻井参数设计,该装置具有重要的工程应用价值。

阿布扎比NEB油田超长水平井限流筛管完井与酸化优化设计

阿布扎比NEB油田低渗油藏普遍应用超长水平井开发生产,水平段布酸效果是制约超长水平井酸化后产能的关键因素。LEL限流筛管完井和酸化是实现超长水平井均匀酸化的有效手段,但目前常用的LEL限流筛管设计方法多与专业软件相结合,不利于参数敏感性分析和快速优化设计。通过优选管流摩阻计算模型和孔眼流动摩阻计算模型,建立了LEL限流筛管孔眼分布的解析设计方法,可以对超长水平井LEL完井实施快速的孔眼数分布设计;同时结合酸蚀蚓孔长度计算模型和当量表皮系数计算模型进行了酸化效果的快速预测评价。以阿布扎比NEB油田某井实钻井眼情况为例,开展了LEL限流筛管孔眼分布设计和酸化效果预测,得出结论:LEL酸化井酸蚀蚓孔长度可达到1.32~1.63 m,酸化后当量表皮系数可达到-2.85~-3.06;酸液穿透岩心的PV数是LEL设计的一个关键参数,应当通过实验测取。同时认识到,均匀布酸并不能作为LEL酸化设计的唯一目标,应当综合考虑储层非均质性条件,以均衡蚓孔长度、均衡酸化后表皮系数、均衡酸化后产量剖面等为目标开展更加优化的孔眼分布设计。

致密砂岩气藏钻完井关键技术研究进展

从20世纪70年代开始，美国致密砂岩气藏的广泛开发受到了普遍关注，在致密砂岩气藏钻、完井等方面形成了一系列成熟的先进技术，井型设计从最初的单一直井发展到水平井、丛式水平井，最长水平段超过3000m：布井方式也从单口井钻井转变为工厂化钻井，提高了施工效率；钻井提速采用欠平衡钻井、控压钻井、优质钻井液等技术。实现了长水平段水平井安全、快速钻井：完井技术由常规酸化发展为大型分段压裂技术，改造级数最多超过60级，单井产量提高45％以上，实现了致密砂岩气藏低成本、高效益开发。根据中国致密砂岩气藏储层特征，先后在长庆、吉林等油田进行了丛式水平井工厂化钻井和长水平段加砂分段压裂改造技术的试验应用，钻井最长水平段为2800m，改造级数最多已超过25级，单井成本节约100万元以上，产量是直井的3．10倍，取得了显著的应用效果。这些配套技术的形成推动了中国致密砂岩气藏钻完井技术的进步，对加快中国致密砂岩气藏开发步伐具有重要的指导意义。