单牙轮钻头楔形牙齿偏转角优化方法

为了解牙齿偏转角对单牙轮钻头破岩效率的影响,获得最优的牙齿偏转角,结合单牙轮钻头的运动特性和牙齿的工作特点,采用数值分析方法进行了楔形牙齿刮切破岩模拟,并建立了单牙轮钻头楔形牙齿偏转角优化方法,同时开展了不同楔形牙齿偏转角单牙轮钻头的破岩试验。数值分析表明:刮切破岩过程中,单牙轮钻头楔形牙齿的工作面和刮切体积在不断变化;楔形牙齿偏转角优化方法能准确、快速地计算楔形牙齿刮切体积,找出最优的偏转角;优化计算发现楔形牙齿的最优偏转角都在90°附近。破岩试验结果验证了楔形牙齿偏转角优化方法的可行性和计算结果的准确性。研究结果表明,利用单牙轮楔形牙齿偏转角优化方法,可以求得单牙轮钻头楔形牙齿的最优偏转角,可以为单牙轮钻头布置楔形牙齿提供指导。

PDC取心钻头在新疆油田深部硬地层中的应用

在新疆油田深部地层中发育有泥页岩、灰岩、白云岩、硅质灰岩、花岗岩,其硬度高,研磨性强,可钻性级别高,传统聚晶金刚石取心钻头机械钻速非常低,使用寿命短,增加了起下钻次数,经济效益差。所以,设计一种能提高机械钻速的取心钻头就显得很有必要。本文对新疆油田深部地层中常见的5种岩石的可钻性、压入硬度、塑性系数和研磨性进行了测试。根据测试结果,结合PDC取心钻头设计理论和方法,设计出适用于新疆油田深部硬地层的新型PDC取心钻头。该取心钻头在现场应用中取得了良好的效果,机械钻速得到显著提高,岩心收获率在95%以上,对提高深井取心时效、降低取心作业成本都具有重要的现实意义。

浅析钻井取心作业过程中的井控风险

随着石油天然气勘探开发的规模加大,取心作业的工作量也逐年增多,由于取心作业频繁提下钻、在油层段作业、部分井作业周期长等原因,容易引发井漏、溢流、甚至井喷等复杂事故险情,作业过程中存在着较大的井控风险。按照取心作业的几个流程,分4个阶段对作业过程中的井控风险进行了分析,并对每一种风险提出了防控措施,对主要井控风险进行了总结评价,对技术人员进行取心作业的井控风险控制具有一定的借鉴和参考价值。

新疆油田西北缘地区砾岩取心工艺技术探讨

本文介绍了新疆油田西北缘地区的砾岩分布情况与胶结特征,通过在该区多年取心中岩心实际成形情况和地层砾石特征进行对比,并根据砾径大小和胶结特点对取心钻进中岩心的成型机理进行了建模分析,结合我公司现有取心工具与工艺技术的特点,就今后在砾岩取心工具与工艺的发展提出了自己的看法。

新疆油田砂砾岩水平段个性化钻头研究与试验

准噶尔盆地玛湖致密砂砾岩油田是新疆油田提产的重点区域。针对新疆油田艾湖井区砂砾岩水平段地层不均质性强、可钻性差,钻头单只进尺短,报废率高,导致钻井周期长的难题。对艾湖井区已钻井的地层岩性、钻头使用情况、钻井参数等进行分析研究,设计开发了针对艾湖区块砂砾岩水平段的新型个性化PDC钻头,配套优化的钻井参数及钻具组合,形成了以钻头为主体的提速技术方案。开发的新型个性化钻头在艾湖井区砂砾岩水平段应用,便取得了机械钻速比该区块钻头的平均机械钻速提高137.46%、进尺比之前钻头单只平均进尺提高32.7%~153.3%的良好效果。现场应用情况表明,设计开发的艾湖区块水平段砂砾岩个性化PDC钻头针对性强,配套提速技术方案优化合理,显著提高了机械钻速和单趟钻头进尺,节约了钻井周期和成本,也为类似砂砾岩水平段个性化钻头的开发应用奠定了良好的基础。

水平井水平段长段取心技术探讨

吐哈油田三塘湖水平井垂深在1500~2800 m,水平段段长为800~1200 m,新疆油田玛湖、吉木萨尔页岩油水平井垂深在3000~4100 m,水平段段长为1500~1800 m,属长水平段水平井。长水平段水平井取心工具的安全下入、控制井眼轨迹,确保油层钻遇率,是保证水平井水平段长段取心质量的关键因素。为此,本文结合取心实践从井眼准备、取心工具优化、井下动力取心工艺及配套技术措施等方面进行论述,并给出了实践的结论。

岩屑床清除工具携岩效率仿真分析

在水平井的造斜段,尤其是钻斜度大于65°的定向井过程中,岩屑容易沉降、堆积,形成岩屑床。在停泵期间,钻井液停止循环,加速了岩屑在井眼低边沉积。岩屑床会造成蹩泵,还会使钻具下部的扶正器产生相当大的摩阻转矩,或造成扶正器泥包,甚至导致卡钻。介绍了非线性螺旋型岩屑床清除工具的结构和工作原理。建立螺旋槽型、直棱槽型、光杆型3种岩屑床清除工具的CFD模型,进行液固耦合的携岩流场仿真分析。结果证明非线性螺旋型岩屑床清除工具具有更高的岩屑清除效率。

水平井保形取心技术在马02井的应用

马02井是一口位于准噶尔盆地中央坳陷玛湖凹陷玛13井区断块的水平监测井。该井区百口泉组砂砾岩地层经过体积压裂后地层破碎,取心难度大。马02井水平段连续取心270 m,轨迹控制难,具有不确定性因素多的特点,采用了西部钻探工程技术研究院水平井保形取心技术,较好地解决了该井目的层松散不成形的问题。通过连续多筒取心实践证明,该项技术能有效提高长水平段取心收获率,对松散地层取心提供经验。详细介绍了该项取心技术所使用的工具、采用的技术参数、技术措施和实际应用的效果。