浅谈强化钻井参数对现场设备的影响

为进一步提升钻井速度而采用的大钻压、大排量、大扭矩、高泵压、高转速的钻井参数,对设备提出了新考验,分析强化钻井参数对设备的影响,并就提升综合效益提出合理化建议。

顺北油田钻井参数强化的提速效果评价

X、Y井是部署在塔里木盆地顺北油田的2口勘探井,X井为钻井参数强化试验井,X井较Y井在实钻中更好地执行了钻井参数强化措施,三开5600~7500 m井段X井机械钻速较Y井提高了119%。对比分析,X井通过配置压力级别更高的地面设备,实钻实现了更高的排量和泵压,X、Y井的钻头冲击力分别为0.73~1.02 kN、0.61~0.85 kN,钻头水功率分别为6.79~11.38 kW、5.37~8.79 kW,机械比能为0.23~2.15 MPa、0.52~3.5 MPa。钻井参数强化的实验过程中,X井获得了更高的井底机械能量与水力能量以及更理想的破岩环境,其机械钻速明显高于Y井,符合钻井参数强化提速的预期。

正安页岩气水平井优快钻井难点与对策

在正安区域地层特征及已钻井情况分析基础上,阐述了该地区水平井优快钻井技术难题,通过个性化高效PDC钻头、高扭长寿命动力钻具、钻井参数优化技术、减摩降扭工具、近钻头地质导向技术及治漏防塌钻井液技术的研究与优化,提出了针对性的解决方案。通过相关技术的应用,有望进步一提高该区水平井机械钻速、缩短钻井周期,实现优快钻井。

松辽盆地基岩水平风险探井钻井优化设计与应用

为了保证松辽盆地首口基岩水平风险探井安全钻进、缩短施工周期,开展了井眼轨道、井身结构、钻井提速、复杂事故预防等优化设计,建立了不同开次套管抗内压强度计算方法,确定了有针对性的技术措施。通过地震剖面连线,确定了地质靶点,根据邻井实钻统计,12in井眼设计采用1.5°螺杆,造斜率控制在(5°~7°)/30 m,设计了井眼轨道。基于气体与流体压缩系数的不同,研究了不同开次套管抗内压强度,发现生产套管井底是抗内压薄弱点,而其它开次套管抗内压薄弱点则是井口处。在井震结合的地质预测基础上,采用复合钻头、强化钻井参数等措施,比邻井钻速提高13.38%,采用复合堵漏技术,配套施工工艺,累计减少钻井液漏失247 m^3。通过上述技术的研究与应用,隆平1井钻井周期同比隆探2井缩短21.16 d,从而为松辽盆地基岩风化壳勘探开发提供了技术支撑,为以后同类井的实施提供了依据。

昌探1井优化设计及钻井技术优选

随着对松辽盆地北部古中央隆起带基岩钻探,发现储层好坏受裂缝影响较大。因此,在已钻隆探X3井东北部,更靠近徐西断裂带,断层活动明显的裂缝发育区部署了昌探1井。设计完钻斜深5086.90 m,垂深3906.70 m,最大井斜角81.95°。由于松辽盆地基底构造特征极为复杂,受多期构造运动影响,断层类型多样、组合复杂,增加了钻井设计与现场施工的难度。针对该井在钻井过程中可能遇到的难点与风险,在安全可行性分析的基础上,进行了井身结构和井眼轨道优化设计,钻井参数优化以及钻头优选等。实钻效果表明,该井全井平均机械钻速4.20 m/h,钻井周期120.67 d,与邻井相比钻井周期缩短了20.35%,现场施工提速效果明显,为探索该区域基底构造提供了宝贵的经验。

金华—秋林区块沙溪庙组致密砂岩钻井提速技术

针对金华—秋林区块沙溪庙组致密砂岩钻完井过程中轨迹调整频繁、定向托压严重、制约钻井提速的问题,提出了致密砂岩地层高效钻井技术,并论述了该方法的特点及施工流程。金华—秋林区块以砂岩和泥岩互层为主,在分析岩性变化小的基础上,结合钻井参数强化技术、配套工具组合优选原则和具体实例,给出了多种工艺参数设计方法和实施步骤,对复杂地层进行交叉使用。现场应用效果表明,基于致密气钻井提速模板,一开和二开的钻井周期分别缩短49.2%、45.2%,提速增效效果显著;全井平均机械钻速提升57.1%,平均钻井周期减少46.4%~49.7%。该研究结果可以为致密砂岩地层高效钻井提供参考。

塔里木油田富源区块钻井提速关键技术

自2019年起,塔里木油田将富源区块作为重点油气开发区块。前期的钻探实践表明,富源区块的深层奥陶系碳酸盐岩储层经过多期岩溶、多期成藏,具有多重孔隙特征和典型的非均质性,钻探中存在储层易垮、易漏、易卡等难题。其中,近两年富源区块累计施工完成5口大井斜井,平均完钻井深7 614 m,钻井周期200.65 d。通过对比区块已钻井资料,发现本区块前期完钻井二开、三开井段周期较长,其中二开二叠系、三开定向段铁热克阿瓦提组有很大的提速空间。通过制定防漏、堵漏、防卡等针对性技术方案,集成应用扭力冲击器、高寿命螺杆钻具等成熟技术和工艺,实现了"打得快、打得好",富源区块平均钻井周期缩短20 d。文章在前期钻井实践基础上,通过分析钻井难点研究形成了一套安全高效钻井关键技术,有效降低了事故复杂,达到了提速增效的目的,为富源区块油气释放、效益上产提供了支撑。

页岩油气钻机装备配套能力提升研究与认识

国内页岩油气钻井周期长、成本高。为实现页岩油气钻井提速、提效,对我国和北美主要区域页岩油气水平井钻井技术指标进行对比,明确了我国页岩油气钻井技术指标和钻井参数与北美相比存在差距,“强化钻井参数、提升钻机装备配套能力”是缩小差距的有效途径之一。从钻机总体配套原则、钻机电控系统、钻井泵系统、钻井液系统、顶驱和其他设备方面对页岩油气钻机装备配套能力提升进行研究,形成系统的页岩油气钻机设备配套能力提升方案。基于该方案,将国内某主要页岩油产区的14部钻机按是否需要进行设备升级分为三级,并针对需要升级的钻机提出具体升级建议。所得结论可为页岩油气钻机装备配套能力提升,促进页岩油气钻井提速提效提供指导。

大庆深层天然气提速技术研究

近年来,深层天然气已经成为了大庆天然气开发的主力气田。深层天然气钻井,通过持续攻关,打造了以气体钻井、液动旋冲工具、涡轮钻具等技术产品为代表的先进提速技术,钻井速度逐年提高。但仍存在各单项技术应用效果差异大,多项技术集成应用度不高,大庆深层地温梯度高、上下温差大等多项技术难题。因此,总体经济效益不高,尤其是中下部地层进尺仅占30%,但周期占70%,是制约大庆深井提速提效的一项主要因素。通过前期调研和分析,把研究重点放在攻关中下部地层上,针对各项技术的特点,开展技术完善、适应性评价以及集成应用,是实现大庆深层提速提效的重要技术手段。

长南气定向井两趟钻配套技术及应用

通过近年技术的不断改进,逐步形成了气定向井钻井配套技术。结合2017年长南区块气定向井的施工情况,针对该区块气定向井中的施工难点,分别从PDC钻头结构选型、大功率螺杆的应用和施工过程中的轨迹细化控制等方面,分析了本区块气井定向井"两趟钻"配套技术及其应用情况。