深层煤层气水平井安全钻井技术

针对吐哈盆地深层煤层气的勘探,前期以直井试采为主,水平井的钻井技术仍处于探索阶段。由于该区块属于高陡斜坡区、煤系地层发育,导致直井段井斜易超标、煤系地层的井眼井壁易失稳、水平井井段的轨迹难以控制及固井质量差等问题,文章通过分析高陡斜坡区提速限制因素,引入自动垂钻系统,形成直井段防斜打快技术,解决了高陡斜坡区防斜和大钻压快速钻进的矛盾;分析煤层井壁失稳机理,开展浸泡实验,优选了胺基有机盐钻井液体系,提高抑制性和封堵固结井壁性能,强化了煤系地层井壁稳定;结合深层煤层三压力剖面预测数据优化井身结构及轨迹控制,设计防卡PDC钻头和钻具组合,配套强抑制、强封堵性胺基有机盐钻井液,实现了煤层水平段安全延伸;强化钻井参数,应用岩屑清洁工具和个性化通井钻具组合,提高了井眼清洁效率;优化套管选型、扶正器配置及水泥浆体系,保障了固井质量。该系列技术为实现吐哈盆地深层煤层气水平井安全高效钻探奠定了基础。

提高石油钻井工程质量的措施

本文作者就石油钻井工程过程中的影响因素进行探讨,并就如何提升钻井质量进行分析.以期为相关行业提供借鉴,实现钻井油气行业经济效益快速提升.

钻井液用高效桥联型防塌剂的研发及现场应用

井壁失稳一直是钻井过程中未能彻底解决的问题。根据防塌剂与钻井液中的黏土及地层矿物吸附联结的作用机理,采用AM、AMPS和一种强吸附单体M,通过以过硫酸钾作引发剂,在60℃反应4 h,合成了一种抗温达150℃的高温桥联型防塌剂QFT,产物为白色黏稠状,QFT分子量约为(8~60)×104 g/mol,有效含量为10%。该防塌剂具有强抑制、降滤失及对基浆黏度影响小的特点,对其进行了性能评价和机理分析,并介绍了其现场应用情况。与清水相比,3%QFT水溶液使泥页岩岩心线性膨胀量降低44.56%,泥页岩岩屑150℃滚动回收率提高34.1%,回收率大于KCl及KPAM和FA-367;在清水中浸泡10 min后完全分散开的岩心,在QFT溶液中浸泡24 h仍保存完整。X-射线衍射分析结果说明,QFT由于分子量较小,可以进入黏土层间,阻止水分子进入黏土层。含有QFT的基浆老化后黏土颗粒粒径较小,比表面积较大,说明该防塌剂可以通过与黏土的桥联吸附,阻止基浆中固相颗粒高温聚集,保证基浆中具有一定量的细颗粒,有利于形成薄而致密的滤饼,老化后3%QFT可以使4%基浆的API滤失量降低48.33%。钾钙基钻井液体系中引入QFT后,有效地降低了滤失量,现场的泥岩岩屑滚动回收率在95%以上,且120℃下浸泡后的人造岩心强度比原体系提高14%以上。通过在红山嘴H160井的应用,表明该防塌钻井液体系能够防止井塌等复杂事故。此外,由于该体系有良好的降滤失及抑制性,试验井钻井周期比邻井H170-X井缩短43%,钻机月速提高了70%,显著提高了钻井时效,降低钻井成本。

轴扭耦合冲击钻井技术研究

单纯的轴向或扭向冲击破岩技术存在局限性,已经不能满足目前钻井提速的发展需求。为此,在对轴向冲击和扭向冲击破岩提速技术深入研究的基础上,提出了轴扭耦合冲击钻井提速方法,研制了轴扭耦合冲击钻井提速工具,在分析工具性能特点及工作原理的基础上,对工具的轴向冲击力、轴向冲击频率、扭向冲击力和扭向冲击频率进行了分析与计算。分析结果表明:轴扭耦合冲击钻具集轴向冲击与扭向冲击优势于一体,能够最大程度地满足目前钻井提速的技术要求;建议加大轴扭耦合冲击作用下的动力响应机理、性能参数变化规律以及影响因素研究力度,充分发挥轴扭耦合冲击破岩的技术优势。所得结果可为轴扭耦合冲击钻具的室内及现场试验提供依据。

水平井钻井技术的难点与对策

水平井钻井是一项常见的任务,钻井技术又是决定整个水平井钻井工程质量的关键所在。为了更好地促进水平井钻井技术水平得到不断的提升和优化,就水平井的钻井技术难点进行了分析,并提出了相应的对策。

准噶尔盆地西泉地区石炭系火山岩岩性测井识别

准噶尔盆地西泉地区石炭系火山岩是一个重要的含油岩系,但火山岩岩性识别一直是一个尚未解决的难题,为此,优选对火山岩岩性成分敏感的自然伽马、密度测井曲线,建立了该区石炭系火山岩岩性成分识别图版,据此可将研究区火山岩分为基性岩、中性岩和中酸性岩3大类;再优选对火山岩岩石结构敏感的声波时差和深侧向电阻率测井曲线,建立了研究区火山岩岩性识别图版,将研究区火山岩细分为6种岩性。对于安山岩与安山角砾熔岩重叠部分可应用自然伽马、深侧向电阻率与声波时差三维岩性识别图版有效区分。将3个火山岩岩性识别图版应用到研究区内10口井的岩性识别中,识别结果与岩石薄片分析结果吻合率达75.8%,表明这3个图版应用效果较好,为今后利用常规测井资料准确评价研究区火山岩岩性提供新的技术手段。

玛湖油田玛18井区“工厂化”水平井钻井技术

玛湖油田玛18井区致密油气水平井钻井存在钻井速度低、钻井周期长的问题,为此,在分析该井区地层情况和钻井技术难点的基础上,进行了'工厂化'水平井钻井关键技术研究,包括成熟钻头序列优选、直井段采用'MWD+螺杆+PDC钻头'钻进、造斜段和水平段使用'旋转导向工具+PDC钻头'钻进、应用XZ高性能水基钻井液等,形成了玛18井区'工厂化'水平井钻井技术,多口井的现场应用结果表明,单井完井周期明显缩短.其中,MaHW6234和MaHW6235平台水平井单井完井周期缩短至86.0 d;MaHW6203井钻井周期缩短至78.8 d,完钻井深6130.00 m,创玛湖油田水平井最深纪录.玛湖油田玛18井区'工厂化'水平井钻井技术为高效开发玛湖油田三叠系百口泉组致密油气藏提供了技术支持.

康3井巨厚砾石层钻井技术研究

康3井从地表至井深844 m为不等粒度的巨厚砾石层,地层胶结性差、结构松散,易掉块、易垮塌导致钻井速度慢、成本高,给钻井施工带来了极大的困难。本文通过记录康3井岩性、钻井参数的设置、钻头使用情况、钻井液使用情况、工具的使用等对巨厚砾石层的施工难点、施工技术措施与经验做出阐述与总结。并结合康3井施工情况对巨厚砾石层的施工提出相关想法和建议。

克拉美丽气田钻井提速配套技术应用

克拉美丽气田位于准噶尔盆地腹部陆梁隆起东南部的滴南凸起西端,凝析气控制含气面积12.4km2,平均井深3700～4000m。上部地层泥岩、安山岩及凝灰岩交错分布,软硬变化频繁且地层研磨性高;钻井中易发生缩径、垮塌、漏失或井涌等井下复杂,下部属于石炭系古构造,以花岗岩为主,质地坚硬,可钻极性差,机械钻速低。存在作业周期长、开发成本高的问题。依据克拉美丽气田地质特性,制定对应技术配套措施,减少井下复杂、提速对克拉美丽气田开发有着十分重要的意义。

氮气钻井技术在艾克1井的应用

为了提高新疆油田乌夏区块二叠系风城组地层的机械钻速,缩短建井周期,在艾克1井风城组风三段、风二段、风一段进行氮气钻井试验。试验结果表明,氮气钻井能大幅度提高机械钻速,为以后该地区的钻井提供了新的技术选择。从机理、井壁稳定性、地层产出物等方面进行分析艾克1井氮气钻井的可行性,分析了气体钻井机理,介绍了氮气钻井流程和详细实施过程。

浅析油田水平井钻井技术现状与发展趋势

本文主要分析油田水平井钻井技术目前取得的进展和发展趋势,通过分析个别油田水平井钻井技术的开发过程和结果,探究目前油田水平井钻井技术发展遇到的难题,并进一步探索优化水平井钻井技术的有效策略。

吉木萨尔页岩油J10026_H水平井优快钻井技术

吉木萨尔页岩油水平井施工中面临PDC钻头破岩效率低、井壁失稳、螺杆钻进托压严重、扭矩与摩阻大等技术难题,严重影响施工进度。为此,进行了异形齿PDC钻头研制、高性能无土相水基钻井液技术、高效大功率螺杆优选、水力参数设计等技术研究,形成适合该井的水平井优快钻井技术。现场应用提速效果显著,J10026_H井水平段螺杆钻具单趟进尺1 756 m,平均机速11.3 m/h,三开钻井工期35.02天,连创区块多项技术指标,J10026_H水平井优快钻井技术为吉木萨尔页岩油高效开发提供了技术支撑。

克拉玛依油田一区石炭系火成岩钻井技术研究

随着克拉玛依油田一区勘探开发逐渐向深部地层挺进,该区深部石炭系火成岩油层逐渐被开发。该地层可钻性差,压力紊乱,成为制约该地区钻井提速进而增储上产的瓶颈。分析了该地区地层特征和钻井难点,开展了PDC钻头+万吉助力型动力钻具、孕镶金刚石钻头+低速涡轮钻具、孕镶金刚石钻头+高速螺杆、狮虎兽混合型钻头和扭力冲击器等多项提速工具适应性分析。结合该地区多口井的钻探实践,得出结论:该系列井下工具和钻头钻井有一定的钻井提速效果,但仍然无法从根本上解决该地区石炭系钻速低的现状,需要进一步探索取得技术突破。

基于机械比能的快速钻井理论研究与应用

现阶段国内钻井现场操作大多依靠经验,缺乏科学的理论依据,造成机械钻速偏低的同时加速工具、钻头的损坏,影响钻井提速增效。基于机械比能及快速钻井理论,提出分步测试等几项关键技术,通过优选钻井参数、避免低效事件、科学清洁井眼及优化现场操作等方式,带动水平井提速增效。2020~2021年在玛湖油田、吉木萨尔页岩油等区域进行先导性试验,现场实践表明在国内现有的技术装备条件下,应用该方法可以大幅提高机械钻速、行程进尺及钻井效率,具备大规模推广应用价值。

钻井自动化技术在石油行业中的应用

油田生产过程中,钻井施工的自动控制和管理措施的应用,可提高钻井施工的智能化程度,满足油田开发的技术要求。随着计算机技术和现代信息技术的发展,钻井自动化技术也取得了很大的进步,因此有必要研究钻井自动化技术在石油行业的应用,达到预期的钻探施工效率。

钻井自动化核心技术的运用探析

众所周知，石油一直以来都是国内外最不可或缺的能源之一，尤其是在推动我国经济发展之中作出了巨大的贡献，带动了国民经济的不断上升。钻井作为石油开采中最常见最基本的方式，近年来也在不断发展当中，许多钻井技术得到了突飞猛进的发展，特别是许多自动化核心技术在钻井工作中的应用减少了石油钻探工程有限公司的工作压力，为石油企业的可持续发展提供了支撑。笔者从石油钻井工程工作的实际情况出发，从现阶段传统石油钻井的缺陷着手，对勘测智能化技术、存储虚拟化技术及井上、调控自动化应用等进行了详细阐述，以期为钻井研究提供更多理论依据。

优快钻井技术在克拉玛依油田七区的应用

七区位于克拉玛依市以东约30km处,开发构造位置处于准噶尔盆地西部隆起—乌逆掩断裂带白碱滩段下盘.七区的井全井易斜、地层倾角大、断层多（2～6）、地层分布复杂,单一岩性地层厚度薄,上部450m左右就开始进入石炭系地层,可钻性差,机械钻速低,石炭系厚度达45～500m,且石炭系地层倾角大（5°～50°）,井斜控制难度大,全井段地层压力系统紊乱,目的层易漏、易喷,钻井周期长是克拉玛依油田七区普遍存在的问题.针对这些特点,通过优化钻井参数、钻头类型PDC,使用MWD加微弯螺杆复合导向钻井技术,以及防喷、防漏技术措施的研究和应用,形成了一套适合克拉玛依油田七区的优快钻井技术.这些技术的使用大幅度地提高了钻井速度,有效预防了复杂事故的发生,提速效果显著,井身质量也达到了设计要求.

精细控压钻井技术在HHW2009井的应用

新疆油田火烧山区块多年来井漏井涌问题突出,严重影响井下安全、完井周期和钻井成本控制。为了解决该井区在平地泉组钻进存在的漏—涌同层、窄密度窗口问题,该井区首次采用精细控压钻井技术,在HHW2009井215.9mm井眼进行试验应用,成功解决了溢漏同存的复杂难题,顺利钻至完钻井深,对火烧山区块后续钻井施工具有十分重要的借鉴意义。

钻井井控技术措施的优化

钻井施工过程中,实施井控技术措施,优选最佳的井控设备和设施,避免发生井喷等安全事故。保证钻井施工的顺利进行,井控技术起到安全保障作用,对选择和使用的井控技术措施进行优化,提高井控的作用效果。

我国石油钻井技术及发展趋势的研究

近些年来，我国经济水平的增长带动了汽车销售行业和机械制造行业的兴盛。由于市场上石油行业需求剧增，而石油存量一定，这造成石油价格持续上涨。在市场压力下，石油钻井技术也随着石油市场内需的不断扩大而不断进步。文章简要分析了我国石油钻井技术的状况，并就我国石油钻井技术的未来发展趋势进行了研究和探讨。