环玛湖玛北斜坡区钻井安全密度窗口研究

环玛湖凹陷玛北斜坡区是新疆油田重点勘探区块,该区块地质情况复杂,地层压力系统复杂,区域压力变化大,安全密度窗口窄,井壁易垮塌。本文通过对目标区已钻井情况综合分析研究,掌握了地层岩性分布、地层压力分布,通过钻井液安全密度窗口,制定出有效复杂预防措施,降低钻井复杂事故发生率。     

塔里木盆地定向井地层三压力钻前预测研究

随着塔里木盆地定向井钻井不断增多,针对定向井钻前沿井眼轨迹的三压力（孔隙压力、坍塌压力、破裂压力）预测的需求日益迫切。从井壁稳定的力学机理出发,分析定向井井周应力分布规律,建立定向井井壁稳定力学模型,利用地震、测井联合的反演技术构建定向井井轨迹上的纵波、横波、密度等岩石物理信息,为定向井开钻前提供地层三压力预测剖面,确定安全钻井液密度窗口,为钻井设计提供参考依据。     

地层孔隙压力预测方法研究

综述了地层孔隙压力预测方法原理,并对目前存在的地层孔隙压力计算模型进行分析,优选出声波速度压实趋势线,采用储层压实法和非储层埋深法2种方法相结合,对研究区块进行地层压力的钻前预测,并将预测结果与实际测量孔隙压力进行误差分析,整体误差小于5%,该预测结果可直接用于钻井液密度的设计。     

煤层气欠平衡钻井中井壁稳定性分析

采用欠平衡技术开发煤层气钻达目标层,可有效提高产量,保护气层和环境。合理利用欠平衡技术,能提高钻井速度,延长钻头寿命,避免井漏事故和卡钻,提高地层评价和储层保护,还能提高产量。文章阐述了欠平衡钻井技术能更好地保护气藏,为快速经济钻井提供有力支撑;为了保证煤层钻进过程中井壁的稳定性,有必要首先研究煤层岩石的力学特性,然后通过计算和预测得到煤层钻进过程中的三个压力剖面,从而选择合理的钻井液密度并设计欠平衡钻井的欠压值。分析认为基液是影响欠平衡钻井液的关键技术,应综合考虑储层特点、开发运行和经济条件进行选择。     

台吉深1井高密度钻井液技术

台吉深1井是部署在青海油田柴达木盆地三湖坳陷北斜坡台吉乃尔构造的一口重点预探井,完钻井深3960m,完钻钻井液密度达2.12g/cm3。该井上部地层疏松,成岩性差,地层压力系数和井底温度较高,易产生井壁坍塌、粘附卡钻和井漏,井喷等复杂事故。     

松辽盆地火山岩地层用PDC钻头研究及应用

松辽盆地徐家围区块为国内最难钻区块之一,该区块营城组火山岩地层可钻性差,为PDC钻头克星。徐家围区块天然气储气水平井目的层多数在营城组,因水平段全程在营城组火山岩地层中钻进,以前该区块水平段营城组地层全部采用牙轮钻头或复合钻头,存在机械钻速慢问题和易井底落物风险。PDC钻头具有机械钻速快、井底安全等优势,对松辽盆地火山岩地层用PDC钻头进行研究,解决PDC钻头无法在徐家围区块营城组火山岩地层使用的难题。     

鲁克沁玉北区块钻井提速技术

鲁克沁玉北区块位于新疆维吾尔自治区鄯善县境内,是集团公司和吐哈油田近年来重点的提速开发建产区块。该区块表层易发生恶性漏失,第三系葡萄沟组和齐古组地层含盐膏层易污染钻井液,引发缩径造成起下钻遇卡,侏罗系西山窑地层存在煤层,易发生卡钻,三叠系克拉玛依组地层下部和二叠系梧桐沟组地层底部为大段砂砾岩层,易磨损破坏PDC钻头。上述原因导致钻井速度慢、周期长、钻井综合成本高,通过对该区块的地层特点分析,结合现场施工经验总结,从钻井液和工程两个方面优化,逐步形成了一套适合该区块钻井提速技术措施。     

EVOLUTION类油基钻井液在美15x井的试验应用

针对福山油田流二段泥岩具有水敏性、硬脆易裂的特性,在美15x井试验应用EVOLUTION类油基钻井液。该钻井液体系具有抑制性强、润滑性和触变性好、储层保护效果佳、环保效果卓越等优点。美15x井三开采用类油基体系钻涠洲组、流沙港组一、二、三段,通过调整K+含量增强钻井液抑制性和稳定井壁的能力。实钻表明:流二段泥岩主要以物理应力垮塌为主,若钻进流二段地层之前,合理提高钻井液密度,有利于抑制垮塌,提高储层保护效果;同时类油基钻井液良好的润滑性和触变性,能够有效地降低压耗和激动压力,提高水马力利用率,增强破岩效率,提高机械钻速。     

科威特EMC区块控压钻井技术的应用

科威特EMC区块采用常规钻井过程中极易发生钻井液漏失,导致钻井液损耗大甚至严重的话会影响正常生产,但是通过采用控压钻井技术,通过在井口施加连续回压来实现井底压力的控制,能有效的解决出现的钻井复杂问题.控压钻井技术在科威特EMC区块的应用表明,控压钻进工况下,可将井口压力波动控制在0.3MPa以内,可保证井底压力当量密度在控制范围内,能快速发现溢流和井漏等复杂情况,并进行有效控制,确保钻井安全.     

基于地质力学的可钻性分析方法研究——以塔里木盆地库车山前地区为例

塔里木盆地库车山前区域目前钻探以超深井为主,岩性较为复杂,钻井速度较慢、周期较长、成本较高。钻头参数的合理优化,地层可钻性的深入研究是提高钻速、优化钻井效率的重要环节。从地质力学的角度,在泥浆密度、三压力剖面、岩石物理研究成果的基础上,建立钻头参数与地层有限抗压强度的对应关系,进而形成适合库车山前的可钻性分析方法。得出如下结论:1现有的依靠实验研究法、测井资料法和数理统计法中单一的地层可钻性分析方法不能全面地确定地层的可钻性,因此必须综合应用多种资料,对地层的可钻性进行研究;2库车山前白垩系高研磨性地层通常是低钻速且可钻性差,低研磨性地层钻头磨损较小,可钻性较好,当钻头磨损率达到一定程度则需要考虑替换钻头,同时应兼顾现场实际情况和经济效益等因素,合理选取钻头;3基于地质力学,以钻头选型为导向,结合有限抗压强度和地层研磨性,实现地层可钻性的综合分析,同时利用前期地层的可钻性研究成果来指导相同区块预钻井的钻头选型与更替,从而提高钻井速度,减少钻井周期,该方法在钻井工程中具有很高的利用价值。     

超低密度钻井液技术在大庆油田易漏复杂层的应用

大庆油田的南二、三区由于地层裂缝发育和长期注水导致的地层压力异常等原因,在钻井施工中常发生井漏、井涌,甚至漏喷同层等复杂事故,给钻井施工和井控工作带来巨大挑战。针对这种情况,在优选刚性空心玻璃微珠作为密度减轻剂形成低密度钻井液的基础上,再通过加入合成发泡、稳泡能力强的表面活性剂进一步降低钻井液密度,最终形成一套超低密度钻井液技术。室内评价实验表明,该钻井液密度最低能降至0.78 g/cm~3,且发泡稳、发泡能力强,对0.250～0.425 mm(40～60目)砂床的封堵承压能力在7.5 MPa以上。现场成功应用表明,该技术能有效控制井筒压力,使井漏和井涌风险降低,钻井速度提高96%以上,缩短钻井周期12 d,对老区油田复杂区块井控安全和钻井安全提供了技术支撑,具有良好的推广应用前景。     

准噶尔盆地克拉玛依油田三三区钻井技术

克拉玛依油田三三区三叠系克拉玛依组油藏,该区块常年注水地层压力系统已被破坏,上部地层压力系0.85-0.92,下部地层压力系数1.38-1.72,克下组至井底含高压油气层,易发生井漏、溢流、井涌等复杂情况,上漏下吐是该区地质特点,井浅（450-630m）,设计密度范围大1.50-2.1g/cm3,实际密度不好把握,压井施工难度极大,如何合理的处理现场复杂,加速油气开发是该区块重点。     

临兴地区浅层气井钻固井技术研究与应用

针对临兴地区上部压力高下部压力低、浅层气地层成岩性较差,可钻性好,造浆性强,钻进过程中易发生憋漏现象,固井作业需要全封,井底压力高,易发生漏失的问题。通过井身结构优化,采用一开导管封固技术、强封堵高密度钻井液技术、随钻压力控制技术、防气窜水泥浆+管外封隔器固井技术等,形成一套高效钻井技术,成功地解决了浅层气井开发难题,实现了安全、高效开发。     

陵侧4-20井卡钻事故分析

陵侧4-20井是吐哈丘陵油田的一口小井眼侧钻井。针对该井在钻井过程中发生的粘吸卡钻事故,结合粘吸卡钻机理及影响因素,对该起事故的发生及处理过程进行了叙述,从地层、泥浆、井眼、操作等方面进行了原因分析。最后从影响粘吸卡钻的钻具侧向力、钻井液液柱压力、钻具与泥饼的有效接触面积、泥饼的摩擦系数等4个因素着手,对此类事故的预防从现场工程和泥浆方面提出相关建议。     

苏丹37区易漏地层钻井技术探讨

在Mishmish区块,油藏埋藏相对较深,地层压力高,中上部地层软硬交错,缩径严重,容易导致卡钻的严重后果,所以必须采用高密度来平衡地层压力,确保安全钻进。但是,在高密度条件下,机械钻速相对较低,容易发生井漏、卡钻等复杂事故,导致钻井周期延长,研究高密度条件下提高钻进速度有较重要的现实意义。     

吉林油田浅气层井防喷技术研究

浅气层埋藏深度浅，修井液密度小，液柱压力较小，井底压力一旦失去平衡，浅气层的气体上窜速度非常快，很短的时间就能到达井口而发生井涌，用常规的井控方法进行关井很容易憋漏上部地层或表层套管鞋处，而造成地层塌陷或钻机沉陷的严重后果。为了有效处理突遇浅气层，必须把浅气层井控作为预防井喷工作的重中之重。     

东海西湖凹陷区块井壁稳定认识及实践应用

东海西湖凹陷区块井壁失稳极易造成钻井遇阻、卡钻、井漏等情况,严重影响钻井安全和钻井时效。对区块的井壁稳定进行了研究和原因分析,研究发现该区块的井壁失稳主要为泥岩水化分散失稳、砂、泥岩互层失稳、煤层失稳。根据不同的失稳机理,提出了相应的技术措施,并进行了现场尝试和不断的改进。从应用效果来看,反渗透钻井液体系能够阻止地层中泥质物水化分散,减少进入地层的自由水量,效果良好,值得开展更多的尝试。     

裂缝性地层钻井液漏失规律

根据裂缝性地层特征与钻井液流体参数,对钻井液漏失规律进行研究.结果表明在钻井液漏失的初始阶段,其剪切稀释性会升高漏失速率;裂缝迂曲度变大会减小钻井液漏失速率,但如果裂缝开度增加,迂曲度对漏失速率的影响也会降低;初始裂缝倾角、裂缝开度、裂缝长度、裂缝面积越大,钻井液漏失速率越大;正方形裂缝的钻井液漏失速度大于矩形裂缝;钻井液漏失速度随着裂缝面滤失综合系数增大而变高;井眼如果通过裂缝中心则钻井液漏失速率最高;钻井液漏失速率会随着井底压差增大而出现明显升高;钻井液漏失速率会随着裂缝法向刚度变高而变小.     

基于井壁稳定的大位移井水基钻井液体系研究

针对南海东部区块大位移井低承压地层易井壁失稳、安全密度窗口窄易漏失等问题，设计开发了一种提高井壁稳定性的大位移井水基钻井液体系。该体系通过高效抑制剂HIB-3实现对地层泥页岩水化分散的有效抑制；利用化学固壁剂HXGB-1与岩石反应，在井壁表面形成具有较强内聚力和黏附性的凝胶，提高低承压地层的抗压强度；使用复合封堵剂FHSEAL-4进行有效物理封堵裂缝，降低漏失风险和漏失影响程度，提高井壁稳定性。实验评价表明，该体系的流变性能、润滑性能、封堵滤失性能和造壁性能等满足钻井要求，抑制性能和封堵防塌能力强，泥页岩岩屑在该钻井液中的热滚回收率达92.6%，砂岩岩心在该钻井液中浸泡2天后，单轴抗压强度提高20.2%。     

深水窄压力窗口钻井井控风险定量评价研究

深水地层由于上覆海水密度低导致其压实程度低,破裂压力与坍塌压力之间的压力窗口窄,相应的钻井液安全密度窗口窄,这使得溢流和井漏频繁发生,如果处理不当易引发井喷事故。应用屏障与操作风险分析法,以事故发生实际概率相对于平均概率的增幅来描述风险高低,建立深水窄压力窗口钻井井控风险定量评价模型。以深水井涌为初始事件,在考虑呼吸效应的基础上,建立深水窄压力窗口钻井井涌事件树。初始事件井涌发生后,经过8项事件工序,最终可能产生22种结果,其中有7种结果为井喷及井喷失控的情况。根据建立的事件树设置7个预防性屏障,用以阻止井涌发展到井喷,并通过敏感性分析得出各屏障失效对整个屏障系统影响大小。根据国外文献计算出深水钻井井喷发生的行业平均概率为1.209×10~(-5),以一口已钻深水井为例,进行了风险定量计算,计算结果与该井实际情况一致,验证了模型的可靠性。