贵州省松桃县高地锰矿勘探深孔钻探防斜技术

贵州松桃县高地锰矿找矿工作已全面进入勘探阶段,勘探网距为200 m×300 m,对钻孔质量要求十分严格:终孔靶点偏差不超过勘探网距的1/4,即平行勘线方向不超过50 m,垂直勘探线方向不超过75 m,对于勘查区设计孔深均超过1400 m(最深钻孔达到1950 m)的深孔而言,这种要求远远超过地质岩心钻探规程要求。贵州省地质矿产勘查开发局局属施工单位根据多年深孔施工经验,从钻机基座建设、钻孔结构及钻具组合优化、钻进参数调整、单扩孔器纠斜等方面采取保直防斜技术措施,取得了较好的效果。

防斜打快技术在库车前陆区的实践应用

库车山前地区主要地质特征为逆冲推覆构造,地层岩性变化大、夹层多,使用传统钻具组合,机械钻速偏低,防斜打快难度较大。引进试验垂直钻井系统后工具多次出现井下工作无信号、控斜效果差等问题,且综合日费昂贵。为了解决上述问题,在博孜34井采用高效聚晶金刚石复合片(PDC)钻头+大扭矩弯螺杆,与邻井博孜18井采用PDC钻头+旋转导向垂直钻井PowerV钻进方式相比,单只钻头进尺提高74%,平均机械钻速提高116%。配合随钻测斜(MWD)实时监控,在有效提高机械钻速、降低井斜的同时,大幅度降低了钻井成本,有力地推动了库车前陆区油气资源的高效勘探开发。

深井底部钻具组合选型及防斜性能评价指标分析

基于纵横弯曲梁法和平衡趋势原理建立了深井底部钻具组合(BHA)的防斜性能评价方法,评价了3类典型BHA的防斜性能参数。结果表明:地层是制约BHA垂直钻井能力的最主要因素,地层倾角可作为防斜钻具组合选型的首要参数。基于此,深井防斜钻具组合的优选应先根据地层特性初步选定BHA类型,然后根据钻头情况和现场施工需求进一步分析备选钻具组合的防斜性能,最终以防斜性能为指标优选实钻BHA。

青海英中地区∅311.2mm井段防斜打快关键技术

青海油田英中地区二开∅311.2mm井段钻井,因地层倾角大、可钻性差,存在自然增斜严重、纠斜困难、机械钻速低等问题,导致二开钻井周期长、综合成本高,制约该区块经济高效开发。针对以上问题,分析了钟摆钻具组合防斜技术、单弯螺杆钻具组合纠斜技术、导眼与扩眼组合钻井技术、垂直钻井技术四种防斜打快钻井技术的原理及特点,并进行现场试验,从应用效果和经济性两方面对不同技术进行了评价。结果表明:英中地区∅311.2mm井段钻井,垂直钻井技术防斜打快效果最优,导眼与扩眼组合钻井技术防斜打快效果最差;50型钻机使用单弯螺杆钻具组合纠斜技术经济性好,70型钻机使用垂直钻井技术成本低。

井斜控制理论及防斜钻井技术综述

在钻井过程中，井斜给钻井工程带来一系列的危害，并造成巨大损失。早在５０ 年代，国外就研究了光钻铤在钻压作用下的弯曲问题，导出了有关计算模式；６０ 年代提出了双稳定器防斜钻具的理论，为满眼钻具的发展提供了理论基础；７０ 年代提出了用小势能法求解下部钻具的受力和变形。国内在６０ 年代以前，基本上是引用国外的理论和方法，进入７０ 年代逐步开展了防斜理论的研究。首先是唐俊才等人，指出了Ｈｏｃｈ 的公式推导中的错误，并给出修正公式；后来白家祉教授提出了用纵横弯曲连续梁理论求解下部钻柱的受力和变形；杨勋尧在研究钟摆钻具、满眼钻具基础上，得出简化的公式和图表，在川东指导钻井实践取得好效果。文中系统介绍了井斜控制技术，对井斜控制理论研究、防斜钻井技术研究及防斜钻井实践有重要参考、指导意义。

偏轴防斜钻具的研究及试验

偏轴防斜钻具是一种新型的防斜钻具。分析了偏轴防斜钻具的工作原理 ,设计出了2 4 1 3mm井眼用偏轴接头 ,并优选了技术参数。研究设计的偏轴钻具组合在辽河油田进了现场试验 ,取得了明显的效果 ,控制了井斜 。

川东高陡构造上部大倾角地层钻井防斜技术研究

川东高陡构造上部地层倾角较大 (最高达 85°) ,其大倾角地层铅垂厚度一般在 15 0 0～ 2 5 0 0m ,岩性以泥页岩为主 ,该段钻井井斜控制难度大、钻井速度低。针对这一钻井难点 ,开展了钟摆钻具、偏轴接头、钟摆钻具带偏轴接头等防斜钻具结构的研究试验和对比 ,钟摆钻具带偏轴接头钻具结构在井斜控制相当的条件下钻压较其它防斜钻具结构有较大提高。通过在天东 85等井试验钟摆钻具带偏轴接头钻具结构取得了显著的经济技术效益。

新型PDC钻头的防斜打快效果及评价

大庆油田海拉尔地区的地层倾角大、岩屑录井荧光级别低 ,亟待解决满足岩屑录井要求的防斜打直问题。为了能够在获得足够大的岩屑颗粒和提高机械钻速的基础上达到防斜打直的目的 ,制定了采用大切削齿B4 2 5型PDC钻头配以小钟摆钻具组合的现场试验方案。试验表明 :B4 2 5钻头与牙轮钻头所破碎的岩屑颗粒基本相当 ,能够满足地质岩屑录井的要求 ;与牙轮钻头相比 ,B4 2 5钻头显著地提高了机械钻速 ,降低了钻头费用 ,减少了起下钻次数 ;单只B4 2 5的进尺可达 10 0 0m以上 ,相当于 2～ 3只牙轮钻头的进尺 ;采用PDC钻头配以小钟摆钻具组合 ,可以较好地解决防斜打直问题。此外 ,针对试验中遇到的问题 ,通过改进井身结构和调整钻井参数 。

MWD导向系统防斜打直技术在东9井的应用

东9井由于地层倾角大,用常规防斜措施难以保证井身质量。在该井的施工中,应用了MWD导向系 统防斜打直技术和高效PDC钻头,利用其定向控制井眼轨迹能力强的技术特点,可以随时监控井斜、方位,并可根 据井斜、方位变化情况及时采取如定向纠斜或开动转盘导向钻进等技术措施,既保证了井身质量,又提高了机械钻 速,缩短了钻井周期。

稠油浅井套管钻井防斜打直技术探讨

稠油浅井套管钻井防斜打直技术是一种重要的钻井技术,具有广泛的应用前景和实际应用价值。本文系统地探讨了该技术的原理、工艺和关键技术,阐述了钻井防斜打直技术在稠油浅井套管钻井中的应用效果,并对钻井液设计、钻头选型等方面进行了深入分析。研究结果表明,通过优化钻具参数,选用特殊的钻井液和钻头,可以实现钻井防斜打直的目的,并提高钻井效率和钻井质量。

偏轴防斜钻具井底钻具组合受力分析模型的建立

偏轴防斜钻具是一种新的防斜钻具,其井底钻具组合受力分析比较复杂。对偏轴钻具井底钻具组合受力分析模型进行了探讨。依据该理论模型研究设计的偏轴钻具组合在辽河油田进行了现场试验,取得了比较好的效果,既控制了井斜,又保持了较高的机械钻速。

钻井过程中防斜打直技术探讨

本文结合海洋钻井的特殊性,阐述了钻井过程中防斜打直的重要性以及防斜打直技术的发展概况,介绍了防斜打直的传统技术和最新技术,进一步加深了钻井过程中防斜重要性的认识。

防斜打快技术研究现状分析

垂直井眼的防斜打快是钻井过程中的工程技术难题之一,其本质一是通过工程技术手段使井眼垂直不偏斜,二是在保证井斜不超标的情况下尽量提高机械钻速。当前防斜理论与工具可以分为常规防斜钻具组合、高效防斜钻具组合和自动垂钻系统三大类。常规防斜钻具组合包括钟摆钻具组合、满眼钻具组合等传统防斜技术,这些技术在大量使用过程中取得了不错的效果,但在钻遇高陡构造等造斜能力强的地层时无法实现防斜与打快的统一。防斜技术的思路由静力学防斜向动力学防斜的转变,是典型的技术创新,如光钻铤防斜、偏心偏轴防斜钻具、反钟摆钻具组合等。自动垂钻系统可以在快速钻进的同时,将井斜控制在1°以内,完全实现了防斜打快的目标,但价格昂贵。

井下瓦斯抽采钻孔新型防斜装置研制与应用

针对煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工中防斜装置安装拆卸困难、作业危险性高、损耗成本高等问题,分析了现有钻孔防斜装置的缺点。基于瓦斯抽采钻孔施工防斜原理,研制了一种护板可拆卸式新型钻孔防斜装置,并将该装置应用于平煤八矿。结果表明:新型防斜装置终孔上下平均偏差量控制在1.69 m,左右平均偏差量控制在2.41 m,安装、拆卸总时长比传统防斜装置减少50%。该装置在钻孔施工过程中防斜效果良好,且安装拆卸简单、安全、高效,能够缩短施工周期,减少损耗成本。

偏轴钻具组合防斜打快的强度分析

针对偏轴防斜打快技术中所用的钻具组合的受力状态复杂,对整个钻柱系统的安全性有较大影响的问题,考虑安全、有效的钻井施工特别需要对偏轴接头及接头附近的钻铤强度进行分析,找出钻具组合的危险点,以便于校核钻具组合的强度和改进偏轴钻具组合的结构设计的实际。以下部钻柱为研究对象,将钻头以上部分分成多个梁单元,进行结构离散,建立力学模型,采用有限元分析方法,进行偏轴接头强度分析。研究表明,偏轴钻具防斜钻具组合的最大复合应力发生在偏轴接头与下部钻铤的结合部位,主要由弯曲载荷和轴向力产生。在应力最危险部位,应特别注意钻具的强度安全问题。

预弯曲动力学防斜快钻技术的试验研究

预弯曲动力学防斜打快钻井技术主要利用预弯曲动力学防斜打快钻具组合在井眼中的涡动特征,在钻头上形成一个远大于钟摆降斜力的防斜力,从而使井眼保持垂直。预弯曲动力学防斜打快钻具组合是一种带预弯曲结构的特种钻具组合,钻进时,其在井眼内形成特定的涡动轨迹,引起钻具组合以较大的不平衡几率向下井壁方向振动,从而实现向下井壁的冲击力。常规钟摆和满眼钻具组合的工作原理都是力求钻具组合发生尽可能小的变形,减小钻具组合因变形引起的增斜力。预弯曲动力学防斜打快钻具组合在胜利油田史138—6井进行的试验表明,这种方法具有很好的防斜打快效果。与邻井常规钟摆钻具组合相比,这种钻具组合的钻压提高50%以上,机械钻速则提高120%。文中给出了钻压和转速对预弯曲动力学防斜打快钻具组合防斜力的影响规律。

预弯曲动力学防斜打快钻具组合动力学模型

建立了预弯曲动力学防斜打快钻具组合的动力学模型,对其动力学特性进行的仿真研究。结果表明,这种模型可以较好地反映出钻具组合在井下的涡动轨迹、涡动速度和涡动方向,同时能近似地计算出这种钻具组合的动态相对防斜力大小。钻具组合的涡动使得钻头对下井壁的动态侧向冲击力明显大于对上井壁的动态冲击力,从而使钻头具有较大的动态防斜力。通过合理设计结构参数和施工参数,可以有效地改善预弯曲动力学防斜打快钻具组合的涡动特征,从而使这种钻具组合具有较好的防斜效果。预弯曲动力学防斜打快技术的使用钻压比钟摆极限钻压提高50%以上,相应地提高了机械钻速。

以井斜趋势角为指标优化防斜钻具设计

应用钻头与地层相互作用模型,综合考虑钻头和地层各向异性、钻头侧向力及钻头转角对井斜的影响,提出了"井斜趋势角"概念。针对各向同性地层,推导了"井斜趋势角"计算公式。分析表明:进行防斜钻具设计、优选钻井参数时,综合考虑侧向力、钻头转角及钻头各向异性等因素对井斜的影响是十分必要的;与"钻头侧向力最大"或"钻头转角最小"等单一指标相比,"井斜趋势角"指标考虑因素更全面、设计(或评价)结果更可靠。

大倾角地层防斜打直技术

从井斜的原因入手 ,分析了 6种主要井斜控制技术的防斜、纠斜机理及特点 ;重点介绍了胜利区块大倾角地层防斜技术的研究与应用情况。

直井防斜钻具组合技术综述

在石油及天然气钻井过程中，影响井斜的因素是多方面的，钻具组合及其操作技术对控制井斜起着至关重要的作用。随着钻具组合技术的发展，控制井斜的技术水平和能力也不断提高。文章对旋转钻井过程中，国内外一些具有代表性的直井防斜钻具组合，尤其是对国内近几年的最新防斜钻具结构做了概要论述，并对这些防斜钻具的优缺点进行了对比分析。同时还简要介绍了国外最先进的井斜控制闭环系统及应用情况。旨在为钻井界科技人员提供此方面的技术信息，以便在实际钻井中加以利用和选择。