预弯曲钟摆钻具防斜打快技术在柯坪高陡构造地层的应用

防斜打快技术一直是限制高陡构造地层快速勘探开发过程的钻井关键技术难题之一。KN1井是部署在塔里木盆地西北缘呈北东走向的多排断裂构造带的南天山构造域内大型断隆——柯坪断隆的一口预探井。在钻井过程中存在高陡地层倾角大(地层倾角50°~70°)易井斜、地层古老含硅质钻速慢等技术难题。为了有效解决该井存在的这些技术难题:应用PowerV垂直钻井工具和预弯曲钟摆钻具组合钻进高陡地层,防斜打直效果明显。顺利地完成了高陡地层高效钻进的施工,为柯坪断隆构造寒武系盐下含油气勘探提供了技术支撑。

中深层水平井套管磨损预测与分析技术

在钻井过程中,对一些复杂井的套管磨损进行预测以及对套管采取防磨措施尤为重要。鉴于此,以2口中深层复杂井为例,对套管的磨损情况进行了预测,通过仪器对套管实际磨损情况进行测量,将预测套管磨损情况和实际套管磨损情况进行了对比,并分析了原因。分析结果表明:利用套管磨损预测模型对复杂结构井实行磨损预测,能够真实直观地预测套管磨损情况;钻井周期、起下钻次数及纯钻时间等施工因素对套管磨损起着决定性作用,缩短施工周期、减少起下钻次数、提高机械钻速及缩短纯钻时间能够有效降低套管磨损量;套管防磨接头对于降低套管磨损具有重要作用。所得结论可为后续的复杂井施工套管磨损预测和防磨提供参考。

双级双速钻井工具设计与现场试验

为了充分发挥PDC钻头高效破岩的技术优势,进一步提高其在低渗透地层的机械钻速,研究并设计了双级双速钻井工具。采用数值模拟方法建立了双级双速钻井时的井底岩石物理模型,分析了井底岩石应力分布状态及双级双速钻井的破岩和提速机理;介绍了双级双速钻井工具的常见结构,指出了其技术优势;基于已有研究成果,并结合现场实际需要,从排量、输出扭矩与转速、钻进工具长度等方面进行优化设计,设计出了适用于φ215.9,φ241.3和φ311.1 mm井眼的双级双速钻井工具。设计的双级双速钻井工具在胜利油田3口井进行了现场试验,试验结果表明,双级双速钻井工具使用时钻压、泵压及工具性能稳定,机械钻速比邻井平均提高80.37%,总体效果显著。研究认为,设计的双级双速钻井工具综合性能好,在低渗透地层钻进时能够提高机械钻速,具有推广应用价值。