新疆深井低压高渗地层防止压差卡钻技术研究

以新疆准噶尔南缘地区深井中低压高渗地层特点为对象，分析了发生压差粘附卡钻的潜在原因。针对压差粘附卡钻的特点，提出并建立了两种评价压差卡钻的实用方法，即静失水比较法和压差卡钻趋势测定法。根据部分实验研究结果和新疆深井钻井液体系特点，提出了新疆深井中低压高渗地层防止压差卡钻的工艺技术措施。

新疆油田常规钻机钻浅层稠油水平井钻井完井技术

新疆油田拥有丰富的浅层稠油资源,采用常规直井钻机钻浅层稠油水平井开发因地面距离目的层垂直井段短,使得钻井完井工艺面临一些特定的技术难题。结合新疆油田九8区应用常规钻机及常规水平井工具、仪器,钻成国内垂深最浅(垂深仅146.3m)的HW9802超浅层稠油水平井,从井身结构设计、井眼剖面优选、浅层高造斜率的实现方法、实钻井眼轨迹控制、大尺寸套管柱的安全下入等方面进行介绍。该井完钻井深421.8m,完钻垂深144.09m,井斜91.2°,闭合方位222.17°,水平位移329.42m,成为当时国内应用常规直井钻机所钻垂深最浅的水平井。

欠平衡钻井随钻试井数学模型及实用方法研究

认为欠平衡钻井的物理过程与传统的测试理论的主要区别是 :随着欠平衡钻井的进行 ,井深不断增加 ,产层的暴露厚度是时间的函数 ;产能与井底压力是随时间变化的 .在原有的试井理论基础上 ,推导出欠平衡钻井随钻试井数学模型 ,并结合现有的试井方法 ,提出欠平衡钻井随钻试井实用方法——修正压降试井法和修正压力恢复试井法 .同时 ,结合两口井的欠平衡钻井现场实例数据进行了该方法的计算 ,结果与实际地层压力对比 ,偏差较小 。

欠平衡钻井井底负压差的确定因素与控制方法研究

欠平衡钻井作为一项为油气田勘探开发服务的新技术 ,在国内外已迅速发展。然而 ,国内在井底负压差设计理论与控制工艺方面的研究较少。文章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。同时 ,着重论述了几种切实可行的井底负压差控制方法。文章所提出的有关理论模型和方法经过多口井的现场应用具有很高的参考价值 ,为今后的欠平衡钻井实践提供了借鉴。

欠平衡钻井随钻预测储层压力的理论与实用方法研究

欠平衡钻井过程中,真实地了解所钻地层的多种信息对于安全钻进、钻井液密度控制、井口回压控制及复杂事故处理都非常重要,但凭借钻前邻井资料预测和随钻录井分析获得的储层压力往往与实际相差较大,造成了欠平衡压力控制的误差和滞后。为求得较准确的储层压力,在原有压力恢复试井理论基础上,推导出了欠平衡钻井随钻储层压力恢复试井数学模型,并提出了相应的简化的实用方法随钻储层压力恢复试井法。同时,结合2口井的欠平衡钻井实例数据,利用该方法进行了分析,结果与实际储层压力的误差较小,从而验证了该方法的可行性。

新疆油田矿渣MTC高效促凝剂研究

与常规水泥浆固井技术相比,MTC固井技术具有明显的技术、经济优势。但是,由于低密度、超低密度矿渣MTC固井液体系中含有大量的低密度减轻材料和泥浆处理剂,同时,矿渣只具备潜在的水化反映活性。因此,体系的强度与同等密度的水泥浆相比有些偏低,从而限制了其在低压易漏地层固井中的应用。新疆石油管理局钻井工艺研究院通过大量的实验研究,开发出一种适于新疆油田多种泥浆体系的矿渣 MTC高效促凝剂。室内检测结果表明,该促凝剂:①可显著提高矿渣MTC在低温下的早期强度;②所配矿渣 MTC的稠化时间随其加量的变化、随设计温度的变化近似呈线性变化,因此,可通过其加量的变化灵活调节矿渣MTC在低温下的稠化时间;③不影响体系的流变性及流动能力,可与分散剂配合使用,灵活调节体系的流变性,从而有效解决低密度、超低密度矿渣MTC低温早期强度偏低的问题。

新疆DC024分支井钻井完井技术

新疆石油管理局钻井工艺研究院2005年12月在新疆克拉玛依低效油田车排子井区完成了该油田第一口(TAML)[1]四级难度的DC024分支井现场试验。研究人员在该井进行了多项新技术入井试验,完成了从斜向器的定向安放、套铣打捞、完井管柱在弯引鞋导引下进入分支井眼、窗口处分叉工具的悬挂丢手、射孔作业管柱的选择性入井等全套分支井关键技术试验。文章介绍了DC024分支井的方案设计要点和实际施工中所应用的分支井钻井完井技术。

钻井参数对泡沫环空携岩能力的影响机理研究

泡沫钻井过程中,环空流型不同泡沫的携岩机理有所不同,并且,许多钻井参数直接决定了环空中泡沫的流型和岩屑的滑脱速度。因此,有必要从理论和实例计算两方面进行影响因素分析。文中旨在介绍泡沫钻井环空流型的判别方法,以及不同流型下的携岩率数学模型,并结合现场钻井实例进行计算对比,从定性和定量的角度分析钻井参数对泡沫携岩能力的影响。

空气(雾化)钻井气液固流动规律与雾化液作用机理研究

本文在我局承钻的九口空气(雾化)钻井试验的基础上,依据两相流理论模式开发出空气(雾化)钻井计算机模拟软件,研究分析了空气(雾化)钻井气、液、固流动规律,得出空气流/雾化液、钻屑在井筒中主要处于环雾流、雾状流。但在一些特殊因素影响下还存在段塞流、过渡流。首次论述了雾化液的功能及其作用机理。

新式电缆导向井下钻具组合使连续油管钻井具有类似转盘钻井的性能

随着钻井技术的发展，连续油管钻井（ＣＴＤ）技术已日益广泛地得到应用。ＣＴＤ技术广泛应用于再钻井和多分支井的钻井中。连续油管（ＣＴ）欠平衡钻井可用于通过降低地层损害、提高产油量以及提高机械钻速。同时，该技术有助于减少循环漏失和压差卡钻等问题。已设计出一种新式底部钻具组合（ＢＨＡ）来与当前及今后的ＣＴＤ技术相适应。第一代ＢＨＡ通常都是些笨重的设备，定向慢，不易装卸。并且只能将有限的数据传输到地面。这些依据泥浆脉冲遥测技术工作的ＢＨＡ已无法在欠平衡钻井作业中所使用的充气泥浆中进行实时操作。本文描述了一种新式组合装置，通过在ＣＴ内的电缆用电力对ＢＨＡ动力部分进行定向。同一电缆也用于从传感器组件以１００Ｋ字节／秒的速度传输数据。相比而言，原先使用的泥浆脉冲遥测技术的传输仅能达到几个字节／秒，电力操纵的导向工具在ＢＨＡ动力段的定向或连续旋转中最小的可调角度为１°。该工具的这一特性允许旋转部件以滑动方式进入地层。这样通过减少ＣＴ弯曲度，增加了定向的稳定性和提高了机械速率。该工具还配备了压力传感器，用于监测控制欠平衡钻井时所需的ＣＴ压力及环空压力。伽玛射线传感器，套管接箍探测仪，方向及井斜传感器，与常规ＢＨＡ相比，位置更靠?

FHW001井钻井液研究与应用

FHW001井是新疆油田第一口浅层稠油水平井,也是我国最浅的一口水平井。由于井浅,地层成岩性差,给钻水平井带来了许多的困难。本文主要介绍了钻井液完井液依据不同的地质特点,选用了 KCl——聚磺屏蔽钻井液。室内研究及现场实践表明,该体系抑制能力强,防塌、润滑性能好,性能便于调整维护,形成的滤饼致密、润滑。经封堵适壁,提高了滤饼的承压能力。起到了防塌、防漏的目的。并验证了钻浅层水平井时,在层流条件下,只要动切力、触变性、动塑比和 n 值调整得合适,再配合一定的工程措施,对清洁井眼、保证井下安全施工是可行的。该体系完全能满足钻风城地区的浅层稠油水平井要求。

MWD技术在新疆石油局的发展状况与展望

MWD技术在油田开发钻井,尤其是水平井钻井技术领域所发挥的作用及重要性,已愈来意被人们所认识。主要阐述了MWD技术在新疆石油管理局的技术发展历程、目前的状况和应用情况及今后在该技术领域的努力方向。

新疆第一口分枝定向井钻井实践

随着定向井、水平井技术的日趋完善,分枝井作为定向井技术的延伸和发展,越来越受到重视。GD1176井是新疆石油管理局在小拐地区实施的第一口科学试验井,简述了其钻井过程及施工中遇到的问题,以及取得的成功经验。

牛102井欠平衡泡沫水平井钻井技术

介绍了吐哈三塘湖油田牛 10 2井利用泡沫流体以欠平衡钻井方式钻水平井段的钻井设计及施工情况。将欠平衡钻井、水平井钻井技术两种工艺相结合并且成功应用在牛 10 2井。着重论述了水平井段欠平衡钻井负压差值的选择依据 ,以及泡沫流体各参数的设计方法。该项技术在牛 10 2井的成功实践为今后同类条件油田的勘探开发提供了宝贵的经验和借鉴。

直井钻机钻超浅层稠油大位移水平井钻井完井技术

采用常规直井钻机钻超浅层稠油大位移水平井具有造斜率高、大尺寸套管柱下入困难、井眼轨迹控制精度要求高等技术难题,新疆油田采取了相应的技术措施,2005年应用直井钻机在克拉玛依油田九。区钻成垂深 144．09m、水平位移329．42 m、水平位移与垂深比(简称位垂比)为2．29的目前国内垂深最浅的超浅层大位移水平井——HW9802井。从井身结构设计、井眼剖面优选、实钻井眼轨迹控制、钻井液技术、大尺寸套管柱的安全下入等方面详细介绍了该井的设计与现场施工情况。该井的成功证明应用常规直井钻机钻浅层大位移水平井是可行的,也使浅层稠油油藏的高效开发成为可能。

S115井承压堵漏及盐膏层钻井液技术

塔河油田古生界石炭系地层存在膏盐岩层,埋深为5175-5304m,厚度达130m。该膏盐岩层纯而且集中,钻井过程中极易发生溶解、膨胀、井眼缩径、井壁坍塌,造成起钻遇阻、下钻遇卡等现象。决定采用欠饱和盐水钻井液和配套的钻井技术措施。钻进盐膏层时,保持钻井液性能稳定,控制钻井液密度,以平衡地层压力,抑制盐青层的蠕变;及时检测Cr-含量。将Cl-含量控制在160000-175000mg/L之间,保证适度溶解盐膏层井壁,防止缩径发生复杂情况;对于漏失层采用全井分段间隙式堵漏工艺,每次泵入量不宜太多,泵速不宜太高,按照“少量多次”的原则进行憋压。现场应用表明,该钻井液体系和配套的钻井技术措施,满足了盐膏层钻进,保证了盐膏层上部地层的稳定,井眼无坍塌现象,盐膏层钻进顺利,无阻卡现象,5次电测均一次到底,下套管、固井施工顺利。

新疆油田浅层稠油鱼骨型分支水平井技术

为进一步降低新疆浅层稠油区块开发的综合投资及开采成本,寻求稠油油藏商业开发的最佳技术途径,2006年新疆油田在百重7井区首次采用鱼骨型分支水平井技术进行了稠油开采的现场试验并取得成功。结合新疆浅层稠油油藏第一口鱼骨型分支水平井——bHW01Z井现场实施情况,从技术关键、井身结构优选、井眼轨道设计、井眼轨迹控制技术、裸眼分支侧钻技术、主井眼重入及钻井液防塌等方面对浅层稠油鱼骨型分支水平井技术进行了详细介绍。bHW01Z井的成功不但证明应用鱼骨型分支水平井开采浅层稠油是可行的,也为今后该技术在新疆油田浅层油藏的推广应用积累了经验。

新型水基微泡沫钻井液的室内配方优选和性能评价

分析了微泡沫在水溶液中的具体结构及微泡沫钻井液分散细、稳定性好的原因。通过室内试验优选出了水基微泡沫聚合物钻井液的配方,并对其密度、流变性、稳定性和滤失性等性能进行了评价试验,总结出压力、温度和剪切速率等对其性能的影响规律。根据优选配方所配制的微泡沫水基聚合物钻井液性能稳定、密度低(循环当量密度维持在0．93～1．04 kg/L),具有保护储层的功能,不需要增加钻井设备,能满足近平衡或欠平衡钻井的要求。

莫北油田MBHW02水平井钻井液技术

MBHW02井是为最大限度地开发莫北油田侏罗系三工河组油藏而布置的一口水平井。该井地质条件复杂,吐谷鲁组水化造浆性极强,易缩径;西山窖组含3段煤层,煤层上下为硬脆性碳质泥岩,易剥落掉块;三工河组泥岩吸水性和粘性极强,易缩径、阻卡;三开直井段与造斜段、水平段处于同一裸眼井段,裸眼段长,增加了钻井液携岩、降摩阻难度。MBHW02水平井三开采用钾钙基聚合醇屏蔽钻井液,钻进中强化钻井液的防塌性、携岩性和润滑性,最大限度地保护油气层,性能控制以滤饼质量为基础,强调滤饼的封堵能力,降低滤失量,API滤失量控制在3ML左右,高温高压滤失量(80℃)控制在10 mL以内;在强化滤饼封堵能力的同时改善滤液性质,减小滤液对地层的影响,滤液中的K+含量控制在6-10 g/L内,Ca2+含量控制在500-600 mg/L内;保持高分子量聚合物的浓度,增加滤液粘度,减小滤液渗入地层的速度及深度。实钻表明,钾钙基聚合醇屏蔽暂堵钻井液防塌能力强,井壁稳定,井径规则;具有较高的初切值和(?)3、(?)6值,悬浮能力强;具有较强的抑制性和润滑性,摩阻和扭矩低;保护油层效果好,渗透率恢复率达91％,保证了该井安全快速施工。

用于全过程欠平衡钻井施工的井下封井器

针对常规的欠平衡钻井工艺不能解决起下钻、完井等作业过程中井底欠平衡压差的连续保持,无法实施全过程的欠平衡作业问题,研制了可用于全过程欠平衡钻井作业的井下控制工具——井下封井器。室内试验与现场应用情况表明(1)采用井下封井器实现了全过程的欠平衡钻井,显著提高了欠平衡钻井工艺水平和作业水平,起下钻过程中不需预先加入重钻井液,因此可有效地保护和发现油气层;(2)井下封井器与使用不压井强行起下钻设备相比,大大减少钻井作业时间,其适应性和使用性能更好,完全可以取代不压井强行起下钻设备。