川南煤田古叙矿区钻探技术难点与对策

川南煤田古叙矿区地质条件复杂,煤系地层厚度大,煤层松散,溶洞裂隙发育,钻探过程中存在孔壁失稳垮塌、钻孔漏失等技术难点。对此,综合考虑地质条件和溶洞发育情况,优化了钻孔结构;根据煤系地层岩石性质,采用聚合物防塌冲洗液钻进,防止泥岩水化膨胀,保持孔壁稳定;根据钻探过程中不同类型的漏失,采用惰性材料封堵孔隙性漏失,采用桥接堵漏浆液封堵裂缝性漏失,采用速凝水泥浆液封堵溶洞性漏失。将上述技术对策在矿区ZK3003孔进行了现场试验,实现了优质、高效、安全钻进,对该矿区的钻探施工具有较强的指导和借鉴作用。

埕北斜397井钻井液承压堵漏技术

埕北斜397井下部地层油泥岩坍塌压力高,上部地层承压能力弱,同一裸眼段地层压力系数差异大,导致钻井过程中发生上漏下塌等复杂情况。通过改进钻井液体系配方及优化井身轨迹,提高承压堵漏效果,采用多层级粒度级配承压堵漏配方,配合使用高效油基纳米封堵剂、微纳米封堵剂等提高上部地层承压能力,成功钻穿东营组油泥岩地层337m,有力地保障了下部易坍塌油泥岩的顺利施工。

气体反循环钻井工艺在涪陵地区应用效果分析

针对涪陵地区钻井过程中易发生漏失、卡钻等问题,在涪陵地区易漏失地层进行气体反循环钻井地面测试及现场试验。结果表明,反循环钻井技术能够很好地适用于涪陵地区易漏失地层,并且能获得较高的机械钻速,对井壁干扰性小,完钻井眼质量好。研究结果不仅进一步验证了气体反循环钻井工艺的现场效果,也可为类似地质特征的地区开展气体反循环钻井并扩大应用范围提供借鉴。

利用空气钻井技术提高钻井速度研究

采用空气钻井技术提高钻井机械钻速非常有效,钻速是常规钻井机械的数倍。但空气钻井技术较常规钻井技术更为复杂,从装备、井口到钻具组合都有其特点。当地层压力系数小于1时,常规钻井液钻井必然发生井漏,易造成井下工程事故。利用空气充气钻井技术对付地层既出水又发生恶性井漏的井,在川渝地区的钻井作业中,尚属一种全新的工艺技术。通过威寒1井的空气充气钻井实践,解决了因井漏而引起的井下系列复杂问题,大大缩短了复杂井段的钻井作业周期,同时也降低了钻井作业综合成本。

空气钻井技术及其应用

介绍空气钻井的主要设备、工艺流程、作业方法、注意事项及安全技术措施 ,对空气钻井施工设计、现场作业具有很好的实用性和指导意义。在川渝地区 3口严重漏失井上应用空气钻井 719.4 8m ,平均机械钻速 7.92m/h ,平均钻井效率 5 9.96m/d ,与常规钻井、堵漏的方法相比 ,钻井效率提高 8.6倍 ,对治理严重井漏见到明显效果 ,取得很好的技术经济效益。

非渗透抗压钻井液处理剂KSY的研究与应用

非渗透抗压钻井液技术是解决钻进压力衰竭地层、裂缝发育地层、破碎或弱胶结性地层、低渗储层及深井长裸眼大段复杂泥页岩和多套压力层系等地层的压差卡钻、钻井液漏失和井壁垮塌等复杂问题以及油气层损害问题的关键技术,其核心是非渗透抗压处理剂。研制开发了非渗透抗压处理剂KSY,并进行了钻井液性能评价和泥饼结构分析,结果表明,KSY加入钻井液后,对钻井液流变性影响小,滤失量明显降低,形成的封堵膜薄,易于返排,封堵强度高,能够有效提高地层的承压能力和破裂压力,保护油气层效果好。现场应用表明,KSY能够显著提高地层承压能力,防止井壁坍塌,保持井径规则,有利于固井和完井作业。

空气钻井地层出水限定值的探讨

采用空气钻井时,经常会遇到地层出水的情况,大多认为在出水量达到5m3/h就应该转化成雾化钻井或其它方式钻井,更有甚者认为出水量大于2m3/h时就应该转化。事实上不同的地层岩石特性不同,对于地层出水的限制也应该不同,所以应根据裸眼井段的地层岩性、井壁稳定性、裸眼井段是否有漏失层等条件而定。

克拉2号气田盐膏层高压气层钻井液技术

克拉2号气田为国家“西气东输”主力气田之一,位于塔里木盆地南天山造山带南侧库车坳陷北部克拉苏构造上。克拉2号气田下第三系存在大段盐膏层,下第三系和白垩系存在多套压力高、安全密度窗口小的气层,这些地层易缩径、垮塌,易漏易喷。塔里木油田钻井液技术工作者总结克拉苏地区钻探经验,在对克拉苏2号构造带地质情况进一步认识的基础上,引进多元醇等材料,优选出强抑制、强封堵、流变性好、泥饼质量好、滤失量较低的高密度多元醇饱和盐水稀硅酸盐KCl聚磺钻井液配方。经过现场调配,该套钻井液技术在克拉203井和克拉204井应用成功,解决了膏盐层、盐岩层的缩径、垮塌问题,易漏性砂岩地层的防漏问题,同时使用配套工程措施,较好完成了钻井任务,缩短了钻井周期,提高了综合经济效益。

空气充气钻井技术在矿2井的应用

当地层压力系数小于 1时 ,常规钻井液钻井必然发生井漏 ,易造成井下工程事故 ,利用空气充气钻井技术对付地层既出水又发生恶性井漏的井 ,在川渝地区的钻井作业中 ,尚属一种全新的工艺技术 ,通过矿 2井的空气充气钻井实践 ,解决了因井漏而引起的井下系列复杂问题 ,大大缩短了复杂井段的钻井作业周期 ,同时也降低了钻井作业综合成本。

可循环微泡沫钻井液在海坨子地区的应用

吉林油田海坨子地区 ,青二加三段 ,存在着诱导裂缝及应力释放裂缝 ,有些裂缝比较发育 ,钻井施工过程中易出现钻井液严重漏失和井壁垮塌问题 ,不仅严重阻碍了该地区勘探开发 ,而且对油藏造成严重的伤害。为了解决这些问题 ,采用了适合该地区地层结构特点、具有防漏作用、能够保护储层的微泡沫钻井液体系。该体系具有密度低、成本低、抑制性和携屑性好、易于维护等优点。为了加快可循环微泡沫钻井液配制速度 ,还自行研制出一种发泡促进工具 ,提高了可循环微泡沫钻井液配制速度 ,缩短了配制时间。该钻井液体系在海坨子地区现场应用中未出现井壁剥落掉块和垮塌等井下复杂情况 ,有效地解决了该地区钻深探井严重漏失的问题 ,也为低压油藏的钻井施工提供了一种新的钻井液技术。

空气泡沫钻井技术在核桃1井的应用

对于井漏的解决办法通常是先堵漏再恢复钻井作业,对堵漏无效的井则采用清水强钻等技术措施。核桃1井444.5mm井眼井段发生井漏,通过多次堵漏无效果,又不具备清水强钻的条件,该井位于半山腰,钻井过程中漏失的部分钻井液从钻机基础下方流出,严重影响了钻机的安全,通过采用空气/空气泡沫钻井工艺技术,解决了该井出现的各种复杂难题,快速安全成功钻达固井井深,取得了444.5mm井眼段纯空气钻井经验和地层出水时的空气泡沫钻井经验,同时对纯空气/空气泡沫钻井的钻头使用情况有了了解,并掌握了空气钻井设备的配套和使用,现场配制的泡沫基液性能满足了空气泡沫钻井的要求。采用空气钻井技术后缩短了复杂井段的钻井作业周期,大大提高了钻井机械钻速,降低了钻井作业综合成本,提高了经济效益,对于发生恶性井漏的井,采用空气钻井工艺技术是一个非常好的方法。

空气钻井及泡沫钻井在黄页1井中的应用

黄页1井为中国石化华东分公司在贵州黄平区块部署的一口页岩气井。从该区块其他钻井资料揭露黄页1井上部地层为白云岩,中下部为碳质泥岩,地层研磨性较强,机械钻速低。同时地质构造复杂,地层缝、洞发育,钻进过程中易发生漏失。在现场钻井过程中,通过空气钻井及泡沫钻井的应用,对两种钻井技术在本区块的适应性进行了现场试验,在一定程度上获得了较高的机械钻速,同时较好地解决了井漏问题。为今后相同区块同类地层应用空气钻井技术提高机械钻速及防止漏失提供了宝贵的实践经验。

平邑石膏矿坍塌事故5号救生孔施工工艺及钻具配置

阐述了2015年12月25日山东省临沂市平邑县保太镇玉荣商贸有限公司石膏矿坍塌事故救援中成功救出4名被困矿工的5号救生孔的施工过程。详细介绍了在抢险救援中国家矿山应急救援淮南队采用德国宝峨公司RB-T90型钻机配套河北省地矿局国土资源勘查中心石家庄探矿机械厂(河北石探机械制造有限责任公司)SG219/152型双壁钻具空气反循环钻进施工5号大直径救生孔的整个过程,包括地层情况、钻孔设计、施工工艺、钻具配置、施工过程和施工中遇到的问题以及最终的解决方法。

绒囊钻井液处理煤层气钻井上漏下塌地层的施工工艺

煤层气钻井经常钻遇上漏下塌地层,通常采用调换或调整钻井液来防塌控漏,但常常会因目的不一致而难以奏效。为此,针对不同层段漏失与坍塌控制主要需求,通过室内实验优化不同钻井液性能范围及指导配方,配制封堵性能由弱到强5种配方的绒囊钻井液封堵0.1 mm、1.0 mm、2.0 mm宽的裂缝,有针对性地形成了现场新浆配制、老浆维护等工艺,并在多个区域现场完成了超过5井次的绒囊钻井液工艺应用。实验评价结果表明:(1)以封堵相同宽度裂缝至驱压20 MPa的升压周期表征体系封堵性能强弱,优选出随钻控漏、随钻堵漏、静止堵漏3套钻井液配方;(2)以饱和煤柱塞后单轴抗拉强度、三轴抗压强度增幅表征防塌性能强弱,优化出坍塌风险分别为低、中、高煤层适用的钻井液配方;(3)根据钻井液消耗速度优化新浆补充速度,以排量、表观黏度降幅及实验得到提升表观黏度等指标确定优化老浆维护工艺所需的处理剂用量;(4)现场应用效果表明,钻井流体在对付漏失、坍塌地层前,调整好性能,是取得成功的关键。结论认为,通过调节绒囊流体不同的配方可以实现煤层气井内封堵控制漏失、坍塌,该工艺为煤层以及类似破碎性地层稳定井壁提供了技术支撑。

干法固井的技术难点和对策研究

随着国内干法固井现场试验实例的增多,逐渐暴露出一些问题。结合国内外文献资料和现场施工资料对干法固井技术进行了分析,归纳了干法固井技术优势和技术难点,针对干法固井中存在薄弱地层易塌、漏的难点,提出了正注反灌、插入式固井、双级固井等注水泥浆方案,针对注水泥过程中的强自流效应问题,提出了应用井下节流浮箍的解决方案,降低水泥浆自由下落速度,避免水泥浆上返速度过快带来的井下复杂问题。

也门1区块恶性漏失地层气体钻井实践

也门1区块地表覆盖着约300 m厚坚硬灰岩,区块内断层多,广泛存在着漏失层,采用常规钻井技术,机械钻速慢,井漏频繁,钻井难度很大。从地质条件、循环介质以及经济性等方面评价了气体钻井在1区块的适应性。现场应用初期,砂岩地层井漏、下套管遇阻问题非常突出,气体钻井发挥的作用有限。针对这些问题,通过优化井身结构和注气注液参数,优选泡沫、充气钻井基液配方、首选充气盲钻作为快速钻穿恶性漏失层的主要技术等,并制订完善的技术措施。现场3口井的应用表明,1区块地层复杂,单一的空气、泡沫或气体钻井技术只能解决部分钻井问题,综合运用气体钻井技术,才能满足提高钻速、稳定井壁和预防井漏等多方面的要求,从整体上提高钻井时效。

缅甸D区块钻井复杂情况及处理措施

缅甸D区块在钻井施工过程中遇到了井壁垮塌及掉块现象严重、高陡构造井斜控制难度大、钻井液漏失严重、钻井液安全密度窗口窄等复杂问题,使得该区块钻井效率低下,勘探进度缓慢。为此,采取了一系列有针对性的处理措施,保证了钻井施工的顺利进行,满足了地质勘探方面的要求,并获得了良好的油气发现。

塔河油田沙116井钻井液技术

沙116井是在塔里木盆地沙雅隆起部署的一口盐下重点超深勘探井,完钻井深为6350 m,钻井周期为 241．375 d。该井使用聚合物钻井液、聚磺防塌及欠饱和盐水钻井液。在深井段采取的防塌防卡措施有:保证钻井液中有足够的防塌处理剂,使体系有较强的封堵性和造壁性;保持高分子量聚合物的含量;控制高温高压滤失量在 15 mL以内;钻井液密度应能平衡地层坍塌应力;盐层段钻进要求钻井液含有足够的抗高温、抗盐、抗钙处理剂以及护胶剂。该井最高钻井液密度为1．68 g/cm3,取心12次,长70．74 m,共发生井漏4次,进行了反复的地层承压堵漏。应用结果表明,以LHB-105、K-PAM为主的聚合物及聚磺钻井液体系,具有极强的抑制包被作用,流动性好,粘度和切力低,悬浮携岩能力强,并具有较强的热稳定性能,易维护处理,有效避免井下复杂情况的发生;该井使用的钻井液体系满足了钻井施工、地质录井的需要,全井钻井液性能优质稳定,井下安全,钻进、起下钻、测井、固井作业均顺利,满足了钻井工程的需要,达到了地质勘探目的。

井研-犍为地区缝洞型复杂地层钻井关键技术

井研-犍为地区地质条件复杂、裂缝溶洞发育,钻井过程中存在井眼失稳、井漏和卡钻等技术难点。为此,综合考虑地层三压力剖面和区域溶洞发育情况,优化了井身结构;根据陆相地层的地质特征,采用钾基聚合物防塌钻井液钻进,防止泥岩水化膨胀,保持井壁稳定;根据钻井过程中出现漏失的类型,采用常规桥接堵漏浆封堵裂缝性漏失,采用多功能固结承压堵漏技术解决恶性漏失,采用随钻封隔器解决漏层多、上喷下漏等复杂情况。通过上述研究形成的井研-犍为地区缝洞型复杂地层钻井关键技术,在井研-犍为地区的PR1井进行了现场试验,试验结果表明,采用该技术可以解决地层垮塌和严重井漏等问题,保证钻井安全。

KCl聚磺钻井液体系在延长气田水平井的应用

鄂尔多斯盆地气藏类型多为低孔低渗砂岩气藏,通过水平井技术扩大泄流面积,充分挖掘储层潜力,提高单井产量,达到提高气田开发效益的目的。延长气田自2011年开始水平井钻探,但是钻井过程中经常钻遇井漏、井塌等复杂事故,钻井周期长、成本高,水平井开发效益不明显。通过对水平井的地质、工程概况和钻井液技术难点进行分析,针对气田水平井井壁失稳和井漏等两大突出问题,结合地层对钻井液抑制性和封堵性的要求,对比聚磺钻井液和KCl聚磺钻井液的抑制性和封堵性,KCl聚磺钻井液体系具有强的抑制性和封堵性。现场两口井应用证实,KCl聚磺钻井液具有预防垮塌与漏失的优点,钻井周期短,无复杂事故发生,经济效益明显。