控压钻井气侵早期监控方法及其应用

控压钻井(MPD)系统可不关井对微量气侵进行控制,并将侵入流体安全循环出井。但MPD控制气侵的关键在于气侵早期监测及控制方法的制定。本文分析了MPD钻进过程及气侵瞬间井底压力、井口压力变化情况,通过理论推导得出了气侵瞬间井口压力、井底压力的响应特征,建立了基于无因次压力导数的MPD气侵监测方法。另外,分析了MPD气侵控制方法优选的影响因素,综合考虑地层特性、钻井工况等建立了控压钻井气侵控制与安全排溢参数的优选流程,一旦气侵,通过该流程可确定最优的气侵控制参数。运用现场数据对MPD气侵监测方法与控制方法进行了应用分析,结果表明:运用无因次压力导数能够及时发现气侵,运用建立的排溢控制方法能够很好地对气侵进行控制,表明该方法具有一定的理论与应用价值。

超深井高温高密度钻井液技术的有效实施路径

为了提高超深井的开采效果,研究高温高密度钻井液技术,不但能够解决超深井的开采问题,同时还能推动超深井开采技术的创新,使超深井在开采技术方面能够依托高温高密度钻井液技术进行深度的探讨和实验,保证超深井的开采效率得到提升。目前关于高温高密度钻井液技术的相关研究较多,在研究的效果和钻井液的应用方面取得积极效果,基于超深井的开采实际,探讨高温高密度钻井液技术的优势及配方特点,对做好钻井液技术的应用具有重要影响。

连续油管屈曲轴向载荷研究

连续油管屈曲与极限载荷问题对连续油管(Coiled Tubing)井下作业会造成严重的影响,长水平段小井眼定向水平井,是制约其井底有效延伸、井筒清洁的决定性因素。连续油管在井下处在复杂的交变应力作用下会产生正弦、余弦、螺旋等系列的变化,随着连续油管在井底的不断延伸,会由一根近直杆向弯曲、螺旋、锁死等状态发展。由于受井筒及井底横向延伸约束,连续油管在井下载荷作用下的屈曲变形一直都是研究的难点。运用能量守恒法以及微分方程法建模求导发现,CT临界弯曲推导公式基本相同,结合微积分学并借助计算机根据现场数据算出CT发生正弦弯曲变形的临界轴压载荷为25.1kN。

偏心钻头在自201区块的应用与研究

自201区块地质构造复杂,水平段破碎带发育丰富、密度窗口窄,实钻断层多,漏失严重,地层倾角变化大,水平段轨迹调整频繁,目的层薄且高硅低钙目的层机械钻速差,使用常规PDC钻头在该地层钻进,频繁发生卡钻事故,填埋多套旋导、近钻头工具。造斜段与水平段使用偏心PDC钻头,Φ215.9mm钻头能打出超过Φ219mm的井眼,电测对比显示水平段使用偏心PDC钻头井径扩大率为常规PDC钻头的1倍多,极大减低了卡钻的风险,且环空间隙大,固井质量更佳。从偏心PDC钻头的结构原理到井下实践应用,推导计算导眼直径与扩眼翼角的内在联系,通过井下测量短节能嵌入不同的参数模块,具备不同的功能,分析钻进参数与地层的匹配情况,指导偏心钻头钻进的参数控制与井底监测。针对偏心PDC钻头在自201区块的实践应用,提出针对性的改进与优化措施,旨在避免卡钻风险,提高机械钻速,减少经济损失。