昌深1HC井基岩定向井钻井设计与施工

为进一步扩大古中央隆起带的勘探规模,在昌德地区部署的一口侧钻水平井昌深1HC井,为确保安全顺利钻进,针对该井存在断层类型多样、易井漏井斜、易井壁失稳、岩石硬度大、可钻性差等技术难点,在工程设计中的井身结构、钻具组合、钻头、钻井液优选等方面运用Landmark软件进行了大量的计算,同时,通过统计分析和筛选对该井工程设计进行了优化分析。在该井实钻过程中没有出现未出方案设计原因导致的工程、质量事故及井控风险,钻井施工顺利,说明该井钻井设计、施工措施合理,有效地克服了钻井施工过程中存在的难题。

低孔低渗气田长水平段水平井钻井技术

通过理论研究和现场试验,以国内现有钻井装备条件为基础,形成了包括井眼轨迹控制技术、电磁波随钻测量技术、无固相钻井液技术和欠平衡钻井技术的长水平段水平井钻井配套技术,并在大牛地气田DP4、DP5、DP6等3口井进行了应用。实践表明,充气全过程欠平衡钻井技术提高了大牛地气田机械钻速,达到了在钻井过程中保护油气层、及时发现油气层和提高单井产量的目的。总结了长水平段水平井井眼轨迹控制的基本方法,提出了其他相关技术的发展建议,对于高效开发低孔低渗油气田具有重要的指导作用。

自适应控制压力钻井关键技术及研究现状

为了减少钻遇压力敏感或安全压力窗口狭窄等复杂地层所产生的非生产时间,提出了对井底压力进行精确控制的自适应控制压力钻井的技术思路。探讨了控压钻井技术的井底压力控制机理,集成了所需关键技术装备,绘制了自适应控压钻井技术的关键技术路线图。系统地介绍了地层压力随钻检测技术、随钻井底环空压力测量、钻井液连续循环装置、井口回压检测与控制、数据传输技术的国内外技术现状。最后提出建议:国内相关单位应联合攻关,尽快研发具有自主知识产权的自适应控压钻井技术及相关装备,缩短与国际先进钻井技术间的差距。

欠平衡钻井液技术研究现状

综述了国内外欠平衡钻井液技术的研究发展概况、应用体系以及现场应用的要求,重点介绍了欠平衡钻井液的六种常用钻井液体系、欠平衡钻井液的选择依据和影响因素,以及欠平衡钻井液的关键技术,这对欠平衡钻井液技术的推广应用具有一定的现实意义。

平衡钻井井底压力自动控制技术研究

在欠平衡钻井期间,钻井液密度确定后,如何适时适量控制井口回压是个难题。其核心问题是如何在钻井过程中保持井底循环压力低于地层孔隙压力或储层压力在一个合适的范围内(即设计负压值)。目前,现场普遍采用的调节井底压力的方法是通过手动调节节流阀改变套压使井底压力保持在合适的范围内,但该方法存在不少问题。为此,提出了对井底压力实施自动控制来保证欠平衡钻井过程中井底压力的精确、有效控制的方法,采用理论计算和现场试验相结合的技术,总结出了一套节流阀压降随开度的变化规律,从而很好地解决了欠平衡钻井过程中井底压力自动控制的技术难题,适合现场推广应用。

SN油田随钻堵漏钻井液技术的研究与应用

江苏SN油田S7、S19、S20、S30等区块钻井中常发生钻井液漏失，主要发生在戴南组、阜宁组辉绿岩层成套、裂缝发育的地层。在专门研制的DL-2堵漏实验仪上，使用分别以粒径1～2cm和2～3cm碎石充填的大尺寸（φ10cm×60cm）人造岩心，通过测定承压强度、憋压能力、侵入深度、漏失量、返排压力，考察了加入橡胶粒子RP、商品单向封堵剂DF-2、棉籽壳粉、杏仁壳粉的10％膨润土浆的堵漏效果，确定了此堵漏浆的工作配方。设计了应对辉绿岩段裂缝漏失的随钻堵漏施工工艺，并成功用于5口井的钻进，介绍了其中的S20—54井1640-1840m长辉绿岩裂缝段随钻堵漏工艺措施。还介绍了S19—41井钻井中，在常发生砂砾岩渗漏和玄武岩裂缝性漏失的700～1900m井段采取的分段随钻堵漏工艺措施。图2表2参2。

欠平衡钻井中钻井液密度的确定与控制方法

合理的钻井液密度是欠平衡钻井安全、快速施工的前提。在欠平衡钻井工艺方面 ,研究较多的是井壁稳定力学和油气储层保护 ,在确定和控制井底负压差及钻井液密度方面研究较少。讨论了欠平衡钻井井底负压差的确定因素和合理钻井液密度的计算方法 ;研制出欠平衡钻井地面数据监控系统 ,可依据实时监测的钻井作业参数和产出流体量 ,以及立管压力和套管压力与井底实际压力间的数学关系及软件计算 ,调节钻井液密度和井口回压来控制井底负压差。理论模式和控制方法经计算模拟及现场应用 ,符合钻井现场要求 ,软件计算误差小于 5%。

超深水平井钻井技术

水平井的施工风险和难度随施工井深的增加而增加,特别是6000m以上的超深水平井,存在着较高的施工风险和难度。塔里木油田东河塘区块油藏深度在5740m左右,目前已先后完成了6口单、双台阶超深水平井,完钻井深均在6300m以上。水平井投产后,油气产量明显提高,水平井平均单井油气产量为开发水平井前单井产量的3～5倍,取得较好的效果,经济效益显著。通过6口水平井的施工,超深水平井技术也在不断完善和提高,已日臻成熟。针对塔里木油田东河塘地区自身特点,以东河1-H3井和东河1-H5井为例,从难点分析、优化钻井设计、轨迹控制、分段技术措施、水平井钻井液等方面作了较详细的论述。该区块水平井的成功经验,对超深水平井施工有一定的指导和借鉴意义。

国外边喷边钻技术发展

为了保护油气层 ,降低地层损害 ,提高油气产量等 ,发展了欠平衡钻井技术。国外早期的欠平衡钻井技术 ,主要对低压地层采用空气和充气钻井液作为循环介质。随着欠平衡技术及井控设备技术的发展 ,在 90年代初 ,国外又发展了采用液体钻井液对高压地层进行边喷边钻的欠平衡钻井技术 ,该技术已应用于定向井和水平井 ,并且已成熟地在世界各地推广应用。国内在 60年代就开始了边喷边钻技术实践 ,但因诸多原因制约了该技术的发展。目前 ,该项技术已成为国内重点研究发展项目。文中重点讨论了建立边喷边钻欠平衡状态下必须考虑的关键技术 :选择边喷边钻钻井液、选择地面设备和井下工具、施工的操作步聚和受限制使用的范围。在分析实例的情况下 ,对国内边喷边钻技术提出了 3点建议。

东河塘油田超深水平井钻井技术研究与应用

水平井的施工风险和难度随井深的增加而增加,特别是6000m以上的超深水平井存在着较高的施工风险,塔里木盆地东河塘油田油藏深度在5740m左右。目前,该油田已先后完成了20多口超深水平井,完钻井深均在6300m以上。水平井投产后,油气产量明显提高,水平井平均单井油气产量为开发水平井前单井产量的3～5倍。通过在该油田7口水平井的施工探索,超深水平井钻井技术已日臻成熟。针对塔里木盆地东河塘油田自身特点,以东河1-H6井和东河1-H8井为例,从难点分析、优化钻井设计、轨迹控制等方面作了较详细的论述。该油田超深水平井的成功经验,对超深水平井施工有一定的指导和借鉴意义。

低压欠平衡钻井——勘探钻井中技术发展新动向(续)

介绍了国外欠平衡钻井的发展与应用，以及目前存在的主要问题。在此基础上提出了低压欠平衡钻井技术系列，它是一套特殊工作液（气体、充气液、特殊泡沫、低密度液体）、特殊压力控制（平衡、欠平衡、过平衡）、低液柱压力与特殊屏蔽暂堵相结合的技术。

高密度钻井液加重剂回收工艺及装置设计

现有的工艺流程中,一般都没有把钻井液中的加重剂进行回收利用,而是直接排入废渣池,这就造成了大量的经济损失和资源浪费。在现有固控系统的基础上,设计了一种高密度钻井液加重剂的回收工艺,采用双离心机分离回收系统。通过改进高密度钻井液加重剂回收工艺,使现有的固控系统能够更好地处理钻井液。该工艺可回收大部分的加重剂,并将其循环利用,而且还可以清除进入循环系统中的有害固相。为达到最佳分离效果,所有新增装置能快捷地与原有系统的装置配合,通过变频器对离心机进行变频调速,使离心机在处理不同密度的钻井液时,能够适时调整到合适的转速,从而使该工艺得到更大范围的应用。

流体欠平衡钻井压力控制

对欠平衡钻井中的压力即欠压值的控制进行了研究和探讨 ,并对控制方法的理论依据进行了论述。认为在影响欠平衡钻井的钻井液静液柱压力、环空压耗、欠压值、井口回压、地层压力中 ,地层压力是首先要搞清楚的最基础的压力 ,最好先求出地层压力而不必急于进行欠平衡钻进 ,因为一切欠平衡的压力计算都是建立在这个基础压力之上的 ;再根据地层压力确定合理的欠压值 ,确定所用的钻井液密度。以最优的钻井成本 ,能实现最容易和最安全的钻井施工来衡量欠压值选得是否合理。

钻井液配方的均匀设计法

将一种数学处理的新方法———均匀设计法应用于钻井液配方的设计 ,并以塔里木盆地大宛齐地区保护油气层钻井液配方的优化设计为例 ,讨论了该方法的应用程序 ,包括试验次数的确定、对试验数据的分析以及最佳配方的确定过程等 ,通过室内试验对所设计配方的油气层保护效果进行了评价。设计结果表明 ,在基本不影响优选效果的情况下 ,使用该方法进行钻井液配方设计能明显地减少试验次数 ,从而可大大地节省人力、物力 ,与传统的正交设计法相比具有明显的优越性。该方法使用简便 ,易于在生产现场推广应用。

商741-平1井欠平衡压力钻井技术

根据商 741块沙 3段火成岩裂缝性油气藏的地层特征 ,对商 741 -平 1井的的井身结构设计、井身剖面设计、完井设计进行了优化 ,介绍了该井欠平衡压力钻井的施工情况。该井的成功 ,为有效开发商741块沙 3段火成岩裂缝性油气藏开辟了一条成功的道路。

液流钻井下的负压差设计与控制

在地层压力系数大于 1 0 5～ 1 0 8的高压地层 ,可以用清水、盐水或密度低的钻井液实施欠平衡钻井 ,国外称为“液流钻井”(flowdrilling) ,有人也称“边喷边钻”。文中讨论了在这种情况下 ,负压差的设计原则及合理的确定钻井液密度的方法。提出了现场欠平衡钻井中如何控制设计的负压差 ,提出了切实可行的实施方法。

水泥气侵的根源及现行解决方法的评析

在固井作业中有两个最基本的目标 :支撑套管与层间封隔。但层间封隔问题更引人注意 ,特别是当有气体侵入水泥环中的可能时更是难以达到预期目标。怎样取得长期的环空水泥封隔和防止地层气的侵入 ,只有随着对这一问题的理解的不断深入 ,人们才能逐步找出解决这一问题的方法。文中就发生气侵的原因、后果、预测方法、对现行各种解决办法的评价和其最新进展作一概述。

川付85井须家河组地层钻井技术

分析了川付８５ 井须家河组地层的特征， 介绍了该井防斜中靶、钻头选型、钻进参数优选、防塌和防漏等技术措施的现场实施情况， 并与邻井川２５ 井、川８４ 井作了比较分析， 提出一些对川东北地区须家河组地层切实可行的钻井技术措施。

欠平衡钻井安全钻进控制参数评价

欠平衡钻进过程中,气体侵入井筒后,环空出现多相流动状态。由于气体具有可压缩性,环空压力场随着气体的侵入及侵入量的改变而呈现复杂的变化,整个井筒压力剖面将出现波动。为使地层气体可控制地侵入井筒,需要及时调节控制回压和钻井液排量,保证井底压力在安全密度窗口内,维持合理的井底欠平衡状态,以实现安全钻进。文中根据欠平衡钻进井筒压力平衡关系,建立了井底压力控制模型。通过分析影响井底压力的参数,建立了影响井底压力控制的安全钻进控制参数模型,并以控制回压为例给出了具体的求解流程。以新疆某井为例,说明控制参数对井底压力和环空压力场的影响。研究结果表明:地层出气后,能够通过增加控制回压,采用正常循环排出的方式,将侵入气体排出井筒,实现安全钻进;增加钻井液排量,气液混合速度增大,环空摩阻增大,导致井底压力增加。

超深井新港1井钻井技术实践与认识

新港1井是一口定向超深探井,设计井深6 700 m,由于井深且存在多套压力系统,井身结构设计难度大;该井主要目的层埋藏深、地层岩性坚硬,机械钻速低;东营组、沙河街组存在大套玄武岩,易垮易漏;三开裸眼段长达2 380 m,上下温差大,固井质量难以保障;井底温度高,对钻井液性能要求高;造斜、稳斜段岩性复杂,井眼轨迹控制难度大。针对这些钻井难点,从井身结构优化设计、抗高温钻井液体系优选、超深井井眼轨迹控制、超深井固井、提高钻井速度、安全优质施工等方面做了大量工作,高质量完成了钻探任务,为大港油田超深井钻探技术积累了成功经验。