深井高速涡轮钻配套同径取心技术研究

分析了涡轮钻具结构特征及性能特点,在深井、特深井的高温高压、强研磨性地层中,涡轮钻具基本上成为唯一可选的用于复合钻进提速降本的井下动力钻具。针对深部资源的勘探开发需求,阐述了现有涡轮钻具同径取心技术的优势及存在的问题,利用数值模拟仿真技术分析和研究了涡轮钻具同径取心过程中钻井液的流动状态对取心效果的影响,认识到涡轮钻具可耐高温,适于深井、特深井全面钻进及取心钻进,但其高转速在取心钻进过程也容易造成岩心磨损、岩柱螺旋,而改善同径取心钻具高速单动性能、加长涡轮钻具螺旋稳定器、利用反螺旋扰流板等技术措施,有利于减小取心钻具井底的涡动、降低岩心内外管轴向速度差,从而提高涡轮钻同径取心钻进的岩心质量。

大牛地气田水平井优快钻完井技术

大牛地气田属于低孔、低渗、低-常压致密砂岩气藏,水平井开发存在井壁易失稳、钻井周期长、储层保护难度大、完井方式不配套等问题,水平井钻井难度大,施工风险高,无法实现经济有效建产。通过集成应用6″小井眼钻井技术、稳定井壁技术、低成本储层保护技术、完井方式优化等技术,逐步形成了大牛地气田水平井优快钻完井技术,有效地提高了机械钻速,缩短钻井周期,降本增效效果显著,该技术值得进一步在大牛地气田推广应用。

大牛地气田丛式小井眼集约化钻井技术

为了探索国内致密低渗透气藏集约化提速降本技术,以具有代表性的鄂尔多斯盆地大牛地气田为研究对象,分析了丛式井组和简化井身结构集约化应用的可行性,提出了丛式小井眼集约化钻井技术并进行了应用评价。研究结果表明:①丛式井组节约了土地,缩短了搬迁周期,整拖式“井工厂”作业模式适用于大牛地丛式定向井组的应用;②小井眼钻头切削面积缩小了22.46%~23.53%,套管尺寸缩小了18.18%~20.78%,利于提速降本;③五刀翼PDC钻头中心部位和后排齿设计锥形齿,提高了破岩效率,1.25 g/cm3低密度水泥浆体系降低了固井施工压力5.5 MPa,保障了小井眼一次全返固井;④现场试验19口井,4个井组,固井优良率达100%,平均搬迁时间缩短了54.49%,平均钻井周期缩短了24.54%,机械钻速提高了15.04%,降低了废弃物、水泥浆和套管费用,节约了征地、钻前、搬迁等费用。结论认为,丛式小井眼集约化钻井技术能够推动大牛地气田致密低渗透气藏钻井大幅度提速降本,为国内致密气藏钻井降本增效提供了借鉴。

页岩水平井一趟钻应用案例分析及启示

贝克休斯公司2017年在美国怀俄明州DJ盆地仅用3.5d就成功完钻一口5405m深的页岩水平井。分析该井的成功经验,包括优化井身结构、应用高效钻头、造斜段和水平段改用油基钻井液、应用高造斜率旋转导向钻井系统、强化参数钻井、远程决策中心等。美国在页岩水平井钻井中,单井段一趟钻已成为常态,双井段一趟钻推广应用,多井段一趟钻持续增加,由此促进了钻井周期大幅缩短、钻井成本大幅下降。一趟钻是一项系统工程,也是水平井提速降本的牛鼻子工程。我国在一趟钻技术应用上与美国相比还存在一定差距,今后应充分认识一趟钻的必要性和可能性,加大推广应用力度,在技术和管理上要优化钻井方案设计、应用优质高效钻头、出台推广和激励办法、建立信息共享平台、推广并升级远程决策支持中心,以促进页岩气规模效益开发。

目标区域钻头优选方法研究

对近些年国内和国外的主要钻头优选方法进行了较为全面的总结和分析,阐述了各种选型方法的基本原理和实现步骤。分析评价了不同类型钻头优选方法的适用范围、优缺点及待解决的关键性问题,认为综合法能够综合考虑地层岩石力学性质和钻头应用效果,准确性较高,并总结出了比较科学合理的目标区域钻头优选的方法和思路。