改变RS130钻头的后倾角可提高钻速30%

在北海油田,为了克服明显降低钻速和引起钻头前端切削齿过度磨损的硬石灰岩夹层,斯伦贝谢公司改变了尤其针对前端切削齿的RS130钻头的后倾角,从而增加切削结构吃入地层的能力。 配合Power Drive旋转导向系统,在井斜角为36°的邻井中下入新设计的钻头,Power

放宽对油包水泥浆失水的控制能提高钻速

在某些地层中,放宽对油包水乳化泥浆失水的特殊要求就可提高钻速。西得克萨斯特拉华盆地一些完钻井的对比表明,使用这种技术可以节约成本。更早一些的实验工作指出,当用油包水泥浆在石灰岩层中钻进时,如果允许增加泥浆失水性能,就可轻而易举地提高钻速。虽然这种泥浆的失水控制上限还未确定,但从快速钻进和降低泥浆费用考虑,放宽对洗井液性质的控制可降低钻井成本。油包水泥浆的另一个优点是在较低比重下,可以更好地稳定井眼,更易控制井喷及处理卡钻等。

井下螺杆增压装置在提高钻井速度中的应用

利用螺杆钻具动力推动的井下螺杆增压装置,是通过螺旋斜面式换向工具,不断把螺杆钻具的旋转运动转化成往复的柱塞泵运动,使一部分钻井液压增长到100MPa以上,通过超高压双流道PDC钻头的喷嘴喷出,实现高压水射流破岩、提高钻头的破岩效率。该装置在胜利油田东营组地层配合12.2"钻头,现场试验一口井,试验井深2048-2282m,工具在井下正常工作60h以上,机械钻速同比提高63.8%。井下增压装置结构合理、工作寿命长、提速效果明显,该技术的试验成功对于硬地层、复杂地层的提高钻井速度、缩短建井周期提供了一条有效途径。

小井眼提速钻井液体系

小井眼钻井由于自身特点如环空间隙小等,对钻井工艺和钻井液性能提出了更高的特殊要求,不断提高钻井速度是钻井作业的一直追求,其中钻井液的作用至关重要。通过室内实验,研究出了针对小井眼钻井提速的钻井液配方,优选出了适合小井眼提速钻井液体系的增黏剂PLUS+流型调节剂、降滤失剂HFL-X+SPNH、提速剂HDS以及用甲酸钠和重晶石联合加重的方式。提速剂HDS是室内研制的,其具有良好的防黏附聚结能力和降低亚微米颗粒含量的效果。结果表明,该小井眼提速钻井液具有良好的润滑性、抑制性以及提高钻井速度的效果。现场应用结果表明,小井眼钻井液可以较好控制循环当量密度,并且具有显著的提高机械钻速的效果,能够满足小井眼钻井的要求。

快速钻井液在莫8井区的应用

对快速钻井剂KSZJ-1的组成及作用机理进行了分析,并对其性能及与钾钙基钻井液体系的配伍性进行了评价,评价结果表明快钻剂KSZJ-1能有效提高钻井液的润滑性,能减少体系中亚微米粒子数量,并与钻井液体系有良好的配伍性。该处理剂在极易发生钻头泥包的准噶尔盆地莫北油气田莫8井区M8010井进行了试验,取得了良好的效果,现场应用表明该钻井液体系润滑性优越,提速效果明显,二开段和三开段机械钻速分别提高了13.18%和18.21%。

AKONDO油田G4-188区块钻井提速技术

文章通过分析加蓬ANKONDO油田G4-188区块已施工井的钻井资料,指出该区块主要地层特点是研磨性强、自然造斜能力强等,由此造成的钻头失效严重、井斜控制困难等成为制约该区块钻井速度提升的主要因素。在理论研究与现场钻井技术应用相结合的基础上,形成了该区块快速钻进的技术施工方案,完善了适合该地区安全顺利快速钻井的工艺技术。截至目前该技术已经成功指导新井钻井8口,钻井提速15%以上,取得良好应用效果。

基于静摩擦扭矩释放的快速滑动定向钻井技术

由导向马达、随钻测量系统构成的滑动钻井仍然是目前的主要定向钻井方式。国外近年发展起来的一种依靠控制钻柱旋转扭摆的工艺方法,突破了滑动钻井工艺中马达导向所面临的局限性,同时费用又低于旋转导向系统。该方法以滑动动摩擦原理及其优势为基础,建立了钻柱物理模型,把滑动钻井时井下钻柱摩擦力的分布状态划分为3个典型区间:地面扭摆作用区、静摩擦区、反扭矩作用区;由自动扭摆控制软件系统对顶驱扭矩、钻头钻压和钻进速度的连续不断地测量,自动计算和最大限度地扩展地面扭摆作用区的长度(或减少下部动力钻具静摩擦区的长度),实现钻柱摩阻的减少,从而有效地提高了滑动钻井的机械钻速、提高定向作业纯钻时效,减少导向马达和钻头的损坏。实例运用结果表明:该方法能够提高机械钻速近50%,与常规复合导航钻井相比,节省了调整工具面角的时间损失,因而是一种极具发展前景的技术。

空气/氮气钻井技术在徐深28井的成功实践

大庆油田深部地层成岩性好、研磨性强、岩石可钻性级值高、硬度高,致使常规钻井机械钻速低、钻头磨损严重、钻进周期长,为此在徐深28井开展了气体钻井试验。通过地质分析,选择了适当井段并进行了井身结构设计,通过采取使用满眼钻具组合、优选钻头、优化钻井参数、确定注气排量一系列技术措施,在保证井身质量的同时,实现了防斜打快的目的。现场试验表明:在产层应用纯氮气钻井为今后大庆深井产层进行纯氮气钻井提供了科学依据;通过应用空气钻井所需最小排量的确定方法和气举过程等相关技术,进一步完善了的大庆气体钻井技术,加快了徐家围子地区深井的勘探开发速度。

适合柯柯亚区块的PDC钻头优化设计与现场应用

柯柯亚区块是吐哈油田2009年的主要开发区块之一,针对该区块地层岩石强度高、研磨性高、夹层多、倾角大的特点,优化设计了一种个性化钻头——215.9 mm七刀翼M433PDC钻头,该钻头拥有浅锥轮廓的冠部形状、螺旋刀翼、高密度布齿、合适的后倾角（10~15°）及灵活性较强的非对称布置喷嘴和深水道布置的水力结构设计等特点。在柯19-10井的试验钻进过程中,在降低钻井周期、提高平均机械钻速（157%）、缩短复杂时效等方面取得了较为理想的效果,达到了降低钻井成本、提高综合经济效益的目的。

机械式冲击钻井工具的研制与试验

针对大庆油田深部地层普遍存在岩石坚硬、研磨极值高,使得单只钻头进尺少、钻头寿命短、机械钻速低的现场实际问题,介绍了一种新型机械式冲击钻井工具,创新设计了采用螺杆为动力源,驱动高频冲击机构轴向高频冲击振动,辅助钻头冲击破岩的冲击钻井工具,可有效提高大庆油田深部地层的机械钻速,降低钻井成本,以满足深井钻井提速和降低钻井成本的需要。

基于范例推理的钻井参数优化方法研究

针对钻井参数优化中存在的问题，为了充分利用钻井现场的大量有用信息，克服传统优化方法的局限性，提出一种基于范例推理的钻井参数优化新方法。该方法是首先建立钻井参数范例库，然后根据范例推理理论建立钻井参数优化模型，利用该模型通过对数据库的查询、检索及相似度计算等过程，从而实现钻井参数的实时优化。该方法的突出特点是通过基于范例推理的钻井参数优化方法研究将钻井工程与范例推理有机结合，对解决钻井工程领域不确定性问题提供一种有意义的尝试，使范例推理在具体的工程应用上向前迈进了一步，为钻井参数优化提供一种全新的研究方法。

井下冻胶阀技术在陈古1C井全过程欠平衡钻井中的应用

冻胶阀技术是全过程欠平衡钻井起下钻中最经济高效的一种井下封隔技术,室内试验表明聚丙烯酰胺化学凝胶体系凝胶时间短,形成的胶塞耐压性强,100 m胶塞耐压可达6.6 MPa,能够满足全过程欠平衡钻井工程要求。陈古1C井全过程欠平衡钻井使用聚丙烯酰胺凝胶体系冻胶阀,4次起下钻冻胶阀试验均成功,封隔效果好。陈古1C井通过采用冻胶阀全过程欠平衡技术,有效地保护了油气层,降低了钻井成本,提高了单井产量和机械钻速。

建南复杂结构井钻井技术的优选及其应用

建南地区复杂结构井钻井过程中常出现易垮塌、易喷、易漏等问题,上部大井眼井段采用常规泥浆钻井技术机械钻速低,钻井周期长且极易发生井下复杂事故,严重影响勘探开发进程。通过优选钻井技术在建南地区的成功运用,大大提高了机械钻速,缩短了建井周期。

高性能水基钻井液和旋转导向技术在长宁页岩气井的应用

长宁区块龙马溪组为页岩层且为主要气层,地层压力系数较高;φ215.9mm井眼裸眼段较长,钻井时间长,保持井壁稳定尤为重要。在长宁区块完成的H12、H3平台10口井,龙马溪井段均采用油基钻井液完成。在实际使用中,油基钻井液乳化稳定,流变性能良好,封堵性效果好。但油基钻井液产生的油基岩屑、报废钻井液难以做无害化处理,环保压力巨大。因此,川庆钻井液公司开发了适用于页岩气水平井的高性能水基钻井液,已在长宁页岩气现场应用多井次,取得规模化推广效果,正逐步取代油基钻井液。在长宁页岩气钻探过程中,还使用了旋转导向钻井技术。旋转导向工艺具有高精度井眼轨迹控制能力、水平位移延伸能力强、大幅度减小钻井周期等特点,能在一定程度上提高机械钻速、降低井下事故风险。川西钻探公司在长宁页岩气钻井中,在使用高性能水基钻井液的同时,采用旋转导向技术,后者的优势弥补了前者的不足,取得了很好的经济效益和社会效益。

西山窑高研磨性地层PDC钻头设计技术

吐哈油田鄯勒区块西山窑地层岩性多为砾岩、砂砾岩、砂岩互层且地层倾角大、断层多,故该区块具有硬度高、研磨性强、机械钻速低、井斜严重等特点。文章对吐哈油田鄯勒区块西山窑高硬度、高研磨性地层进行钻井提速研究,主要从冠部设计、刀翼布置、布齿原则、水力设计等方面提出了针对该地层的PDC钻头设计方案。设计钻头在鄯勒区块核3井钻井试验中取得了良好效果。

油井水平井钻井(完井)液体系研究及应用

为解决华庆区块油井水平井单井产量低、长裸眼井段安全快速钻进等技术难题。为此,分析了油溶封堵和成膜隔离等油层保护原理,自主研发了油层封堵剂及优选成膜油层保护剂并复配形成复合油层保护剂,通过正交实验优选其材料形成了油井水平井钻井(完井)液体系配方。对油井水平井钻井(完井)液体系滤饼封堵、岩心伤害、泥岩抑制、润滑减阻、加重悬浮及抗温等性能进行了室内评价:滤纸滤饼清水滤失量小于1ml,且岩心滤饼封堵率接近100%;动、静态岩心伤害率平均值小于10%;抑制剂KP-A的加量为0.3%～0.4%,泥岩一次、二次回收率超过50%;在60N、120N侧向力,润滑剂G303-WYR浓度为2%的条件下,动态润滑仪DA-Ⅱ扭矩和摩擦系数降低率都高于22%;密度提至1.18g/cm3,90℃热滚,钻井液体系性能仍然很稳定。在现场应用50多口井,单井试油产量提高20%,最大井径扩大率小于15%,钻进及下套管过程中没有出现遇阻、遇卡等复杂情况,平均钻井周期控制在25d以内、机械钻速近10m/h。

KCl无固相弱凝胶钻井液在哈浅6井的应用

哈浅6井是由胜利油田在准噶尔盆地西部隆起哈山南缘斜坡地层超剥带构造高部位部署的一口探井,三开使用优选的KCl无固相弱凝胶钻井液,该钻井液在哈浅井实现了石炭系长裸眼井段成功钻进。应用表明:KCl无固相弱凝胶钻井液流变性独特、固相低、润滑防塌效果好、悬浮携带能力强、机械钻速提高明显,基本实现了近平衡钻进,为该层段发现油气层提供了保障。

宣城页岩气井岩石特性室内实验分析及钻头优选

宣城地区处于我国富集页岩气的下扬子江盆地,地层老、钻井速度慢。本文借助岩石可钻性测定仪和自动岩石工程力学特性参数测定仪,对皖宁1井、皖宁2井的6块岩心做岩石特性室内实验,分析得出本区块属高硬度地层,可钻性极值平均为6.7,最大值为10;泥岩比例、泥质含量极高,抗拉强度大。同时根据室内试验结果对该区不同地层钻头合理选型提出方案,一定程度上提高了该地区的钻进速度,对提高该区钻井效率具有重要意义。

三牙轮-PDC双级同心钻头设计

随着石油矿产勘探钻井向深部复杂地层发展,传统的三牙轮钻头和PDC钻头破岩效率低,且适用范围受限,无法满足钻井提速增效的要求。三牙轮-PDC双级同心钻头结合三牙轮钻头、PDC钻头以及双级钻头等三种钻头的优势,能够提高机械钻速、增加钻头进尺,以及减少泥包等井下事故的发生,且能够满足广泛的地层适用性,为实现深部复杂地层钻井提速增效提供了新思路。

宝钛股份研制的高强韧钛合金管材顺利通过超深井钻井试验

(2023年10月12日消息)近日,宝鸡钛业股份有限公司高强韧钛合金管材制备的钻杆在新疆塔里木油田顺利完成8 000 m超深井钻井试验。钛合金钻杆与钢钻杆相比,具有更高的比强度,可以使用相同的设备进行更深井的钻井作业;能降低扭矩,进一步提高钻速、减少钻时、降低钻井成本。同时,由于钛合金钻杆弹性模量小,具有更好的耐腐蚀及抗侵蚀的能力,使其在短半径水平井作业中优势明显,在特殊工况钻井中具有良好的适应性。