分1井大井眼空气可循环泡沫钻井液技术

针对川东北地区上部地层砂泥岩互层频繁、硬度大、研磨性强、可钻性差，用常规钻井液机械钻速较慢，而因地层出水也无法顺利实施空气钻井的问题，研究了适合该地区上部地层钻进的空气可循环泡沫钻井液配方，并在分1井进行了应用。空气可循环泡沫钻井液钻进井段为103～938．5m，平均机械钻速为4．48m／h，其中429～840m泥岩（夹砂岩）段平均钻速达5．83m／h，比同条件下使用常规钻井液的机械钻速提高4倍多；钻进中控制空气排量为80～120m。／min，液体流量为3～7L／s，满足了测斜、起下钻等作业的顺利进行，同时也保证了泡沫钻井顺利地转化为常规钻井。应用结果表明，该技术较好地解决了上部大井眼地层钻速慢及地层出水问题。

动态条件下的泡沫行为研究进展

泡沫钻井液的泡沫发生和使用都是在动态条件下进行的,但目前大多数有关泡沫的理论研究都是在静态条件下进行的。主要概述了动态效应对泡沫的形成和稳定性的影响的重要性。讨论了动、静态条件下形成的泡沫性质的差异;泡沫的稳定因素主要包括DLVO作用力、空间作用力和泡沫膜的黏弹性质;动态条件下泡沫的发泡能力和稳定性;动态泡沫的性能测量方法。总结发现,脱附压、表面弹性和黏弹性效应、结构力和空间斥力等因素是决定泡沫稳定性的关键参数。从泡沫发生到破灭的不同过程所起关键作用的因素不同,只有综合考虑各种因素才能对泡沫的井下性能有正确的认识,这样才能对泡沫钻井液进行有效地指导。

泡沫衰变的动力学方程

论述了泡沫的衰变机理,用搅拌法测定了不同表面活性剂的泡沫衰变过程。根据测得数据,得出5种表面活性剂的发泡能力及泡沫稳定性次序为:SDS>ABS>AES>OP>AS,得出了产生的泡沫体积随时间的变化关系,并总结出了各表面活性剂的泡沫衰变的动力学方程。

欠平衡泡沫钻井液技术在窿14井的应用

窿14井是青西油田窟窿山构造的一口重点工程探索井.该井为配合在1358～2670 m的欠平衡空气钻井实验,使用了泡沫欠平衡钻井液技术.通过室内研究,优选出了适合在该地区使用的各种处理剂,并通过调整处理剂加量优化设计泡沫钻井液配方.评价试验表明,该配方泡沫钻井液发泡率高、稳定时间长、抗温性好、抗污染能力强、抑制能力强、腐蚀性小.现场应用表明,所使用的泡沫钻井液性能优良,满足了空气钻井方式下携岩的要求,对钻具腐蚀性小,井壁稳定能力好,在地层持续出水的情况下仍保证了井壁的稳定性,应用井段无坍塌事故.

高温高压泡沫钻井液流变性实验处理方法

针对高温高压下井筒内泡沫钻井液实际作业情况,设计了一套新型的泡沫流体流变性测试装置,使用这套装置进行了大量的实验研究,在建立合理的数学模型的基础上,对实验数据进行了处理及分析。

水平井段泡沫流体瞬态携屑数值模拟研究

考虑层间质量传递和地层流体的侵入,建立了描述水平井段泡沫瞬态携岩机理的一维双层流动模型,基于修正的SIMPLE算法对模型进行数值求解,岩屑床厚度预测采用试算法,对泡沫携岩影响因素进行了敏感性分析。结果表明:岩屑床随钻时从钻头沿井筒延伸,一定时间后达到动态平衡;无量纲岩屑床厚度随着泡沫特征值和泡沫流量的增大而减小,随着钻杆偏心度、岩屑粒径和机械钻速的增大而增大,地层气和水的侵入有助于提高泡沫携岩效率。该模型为水平井泡沫钻井的水力参数设计和井眼净化技术提供了理论依据。

泡沫钻井在河坝地区的应用

针对河坝地区地层倾角大、可钻性差的特征以及钻井速度慢且存在井下漏失等技术问题,提出了在陆相地层应用充气泡沫钻井技术并从井身结构及钻井液基本配方和性能方面进行泡沫钻井优化设计。在实际应用中,泡沫钻井的平均机械钻速为常规钻井液钻井的7.6倍,大大缩短了钻井周期,还降低了单井钻井综合成本约1500万元。使用大尺寸279.4mm钻铤的塔式钻具组合,能有效施加钻压控制井斜。

泡沫钻井携岩极限井深模拟与实例研究

泡沫钻井环空流道中的两相流体随压力和温度的变化,其泡沫质量和流速随井深连续减小,当井深超过一定范围时,循环流体的液体体积系数增大,流型发生突变,由泡沫流转换为气泡分散流,气泡间无干扰,不存在高强度液膜,其悬浮能力、切力和流速值很低,无法实现高机械钻速下的有效携岩。该井深值被定义为泡沫钻井的"极限井深"。结合新疆油田泡沫钻井沉砂卡钻的实例,从泡沫的悬浮和携带岩屑的机理研究入手,对现场数据进行模拟和分析,充分论证了泡沫存在携岩的"极限井深"的科学性,认为泡沫钻井超过井深4000m后需进行其携岩能力评价,并采取相应的有效措施以提高泡沫携岩能力。

国内外气体型钻井流体应用技术的发展状况

气体钻井技术是一项系统工程,是随着欠平衡钻井技术的发展应运而生的,它是欠平衡钻井技术的提高和完善,是钻井工程的进步。采用气体钻井技术主要解决了提高机械钻速、复杂地质条件下的井漏等重大钻井难题,并成为发现低压低产储层、保护油气层、提高油气产量的重要手段。介绍了国内外钻井用气体型流体的分类、应用情况,并对不同钻井条件下气体类型的选择及使用原则进行了研讨。

也门32区块空气泡沫钻井技术

也门 32区块和 5 3区块地层可钻性差、存在断层漏失 ,采用泡沫钻井液有效地解决了井漏问题 ,应用空气锤钻井加快了硬地层的钻进速度 ;并且利用国外先进技术成功地进行了取心和定向钻进 ;已在也门顺利完成 5口井 ,全部安全优质高效地完成 。

空气泡沫钻井液回收再利用技术

空气泡沫钻井液是低压裂缝性地层较好的防漏钻井液,但它一次性使用,配制工作量大,需水量大,材料消耗多,成本高。若实现空气泡沫的回收再利用,可以大幅度降低单井钻井液成本。泡沫回收使用的关键技术是控制合理的半衰期,根据泡沫出口状态及时调整配方,使泡沫既要满足清洁井眼的需要,又要能及时回收。中油长城钻井公司在伊朗TBK气田的空气钻井过程中,制定了泡沫回收工艺和回收泡沫的性能调整方法。通过泡沫的回收使用和配方改进,泡沫钻井液材料成本降低了三分之二,节约合同钻井液费用346万美元,节约预算钻井液费用1208万美元,并大大缓解了供水紧张的矛盾,减少了钻机停等时间,效益显著。

浅谈大庆景宏顶驱在中石化非常规油气井的应用

介绍了大庆景宏DQ70BS-JH型顶驱的组成结构与特点,通过其在胜利油田渤页平1井的应用,说明该装置可极大地提高钻井工作效率及施工的安全性,是完成高难度井、非常规井施工的必备装备。

ZJ50DT钻机电控装置的设计应用

针对市场需求及用户实际使用情况,研发了一套电驱动石油钻机电气控制系统。详细介绍了构成及控制方案。该系统具有自动化程度高、性价比优等特点。