AKONDO油田G4-188区块钻井提速技术

文章通过分析加蓬ANKONDO油田G4-188区块已施工井的钻井资料,指出该区块主要地层特点是研磨性强、自然造斜能力强等,由此造成的钻头失效严重、井斜控制困难等成为制约该区块钻井速度提升的主要因素。在理论研究与现场钻井技术应用相结合的基础上,形成了该区块快速钻进的技术施工方案,完善了适合该地区安全顺利快速钻井的工艺技术。截至目前该技术已经成功指导新井钻井8口,钻井提速15%以上,取得良好应用效果。     

涡轮式水力振荡器在涪陵页岩气水平井中的应用

涪陵页岩气田长水平段水平井钻井施工中面临着轨迹调整频繁、摩阻扭矩大、定向钻井托压等技术难题和挑战。涡轮式水力振荡器通过机械振动将滑动钻进时钻柱与井壁的静摩擦转变为动摩擦，取得了良好的降摩减阻效果，大幅提高长水平段一趟钻完钻成功率。介绍涡轮式水力振荡器结构及其降摩减阻机理，开展结构及性能专项优化，分析涪陵地区该水力振荡器的应用情况，对下一阶段该水力振荡器在涪陵页岩气田中的推广应用提出建议。     

探讨钻井防斜打直技术特点与应用实践

钻井过程中影响井斜的因素且井斜给钻井、完井等作业带来一系列的危害，并造成巨大损失。防斜打直技术是石油钻井一项关键技术。针对钻井中多次出现井斜问题，国内使用较多的除钟摆钻具和满眼钻具防斜技术外。发展了偏轴钻具防斜技术、螺杆钻具配合PDC钻头防斜技术等，近年来又扩大了VDS、SDD、VertiTrak、PowerV等具有主动防斜能力的自动化井斜闭环控制系统的应用，成功地解决了高陡构造、断层、盐层等情况下钻进时的井眼质量问题。     

可控变径稳定器在近海钻井生产中的应用

可控变径稳定器是一种在钻进过程中，用于控制或调整井眼的井斜角的一种工具。它通过调整稳定器的尺寸大小，改变下部钻具的井斜控制能力，从而较准确地控制井眼的井斜角。通过改变钻井泵排量，改变井下变径稳定器的外径尺寸，从而实现造斜、降斜、稳斜等作业。并通过循环设置井底规径、循环压力测量可以清楚地了解其尺寸状态。在近海油田及复杂环境中，大幅度降低钻井和油田开发成本。     

一种硬地层高效破岩技术应用分析

沙特阿美ATN区块三开直井段钻遇层段为Jilh、Sudair和Khuff,对应井深在3040-4150m,以白云岩、灰岩及碳酸盐为主,地层坚硬、研磨性强。上部层段页岩不稳定,掉块较严重,造成泥浆比重增大,使得钻进更加困难。使用常规的钻井方法机械钻速低,采用螺杆等井下动力钻具没有效果。现场试验证明,Φ228液动射流冲击器可有效解决硬地层机械钻速慢的难题,针对上述地层岩石抗压强度进行了量化分析,依据液动射流冲击器性能参数与岩石抗钻特性参数关系,结合应用井设计,制定了Φ228液动射流冲击器旋冲钻井提速方案,优选出旋冲钻井参数。在此基础上进一步优化了钻具组合及匹配钻头,并对匹配钻头的抗冲击能力和攻击性进行了分析。在ATN-1123井进行了现场提速应用。应用结果表明,Φ228液动射流冲击器提速效果显著,较邻井平均机械钻速同比提高47%。此次成功应用,为该区块硬地层钻井提速提供了有效技术手段。     

轮南3-2-16H井钻井二开施工总结及问题分析

轮南地区的油田已开发31年之久,属于老油区,存在地层亏空现象,和以前的开采存在一定差异。相较油田钻井一开施工,二开施工更易出现问题,可能会发生泥包钻头,轨迹不平滑,定向托压及卡钻等。本文以轮南3-2-16H井为例,对钻井二开施工出现的问题进行了分析和总结。     

EMD联合小波阈值降噪在井下接收信号上的应用

井下闭环旋转导向钻井系统在钻进过程中受到复杂的振动,使井下通信接收装置接收到的信号包含大量的抖动噪声,影响有用信号的提取,从而导致井眼轨迹控制的稳定性变差。为有效降低背景噪声的影响,提高钻井效率,在传统小波变换理论的基础上,结合经验模态分解法(EMD),提出一种 EMD联合小波阈值降噪滤波算法。通过EMD分解法将井下接收信号进行分解,并利用小波变换对高频固有模态函数（IMF）进行降噪处理。仿真结果表明此方法的降噪性能均优于传统降噪算法,实测数据滤波结果显示该方法复原误差较小、信号损失较小、信噪比较高,可有效滤除井下接收信号中的噪声,保证井下接收信号的正确解码。     

长斜井段氮气钻井高扭矩摩阻机理及减摩降扭技术研究

大邑105井二开造斜，斜井段长2422 m左右，水平位移1 398 m，井斜角35°左右，三开采用氮气钻井。基于钻柱运动学与动力学理论，参考钻柱动力学室内实验结果，表明钻柱涡动是大邑105井氮气举升清水阶段、钻进阶段及钻头提离井底循环阶段扭矩呈现“锯齿形”波动的根本原因，较多的钻具接头及钻具本体与井底低边碰撞摩擦导致扭矩处于波峰点，同时斜井段形成的岩屑床及岩粉附着在钻具表面诱发的粘滞摩擦导致扭矩和摩阻值平均值增加；钻具提离井底定点循环阶段，钻具涡动诱发钻具接头与井壁碰摩形成键槽，当钻具接头处于键槽中时，此时上提钻具须克服键槽形成的机械阻力，导致摩阻增大。同时设计了氮气钻井用减摩降扭清砂接头，分析不同井斜角、造斜率、钻压和钻具组合对扭矩摩阻的影响。因此，为了氮气钻井安全快速建井，建议钻井设计进一步优化井眼轨迹，钻具组合中增加清砂接头，通过清除岩屑床到达减弱钻具涡动效应的目的。     

600米矿井冻结破解世界难题

不久前,标志着国内穿过表土层最厚、冻结深度最深的龙固矿井副井冻结段施工成功完成。至此,由山东新汶矿业集团开发建设的龙固矿井全面攻克了矿井建设中风险最大的世界级技术难题,创目前国内钻井法、冻结法施工最新记录,达到世界领先水平。龙固矿井所在的巨野煤田是中国东部地区已探明资源条件最好的最后一块整装大煤田。但煤系地层被特厚表土层所覆盖,在建井过程中要穿过厚度近600米的特厚表土层,是普通凿井法难以逾越的障碍,也是在此之前钻井法、冻结法等特殊凿井法施工没有解决的难题。为解决特厚表土层建井这个世界级难题,新矿集团与世…     

典型地层岩土工程钻探工艺应用二例

针对卵砾层和第四系松散层地层的典型特点，在传统钻探工艺的基础上介绍二种岩土工程钻探施工方法。卵砾层钻进参数法是根据特定地层确定钻头、钻进、泥浆参数，根据参数按程序实施钻进，保证了该类地层钻探的良好效果；松散层套管导向法则是以逆向思维方式，将钻进和下管工序合二为一，大大提高了钻探效率。二种施工方法对不同地域内的相似地层均具有参考价值。     

JH区块沙溪庙组致密砂岩气藏压裂缝高影响规律研究

致密砂岩油气作为非常规油气资源之一,已成为油气增储上产的“重点领域”与“亮点类型”。其中四川盆地JH区块沙溪庙组致密气资源丰富,河道砂体广泛发育,开发潜力巨大。致密砂岩气藏低孔低渗的特性决定了只有采用水平井分段压裂才能实现其规模效益开发,而在水力压裂过程中,裂缝高度控制是一件很棘手的问题。基于此,以JH区块为研究背景,建立三维层状介质压裂数值模拟模型,以现场压裂施工数据和井温测井缝高数据为基础,优选P3D裂缝扩展模型,进而分析工程、地质因素对裂缝垂向扩展行为的影响和控制作用。研究结果表明,不可控地质因素中储隔层应力差是影响裂缝高度的最关键因素,当储隔层最小水平主应力差达4～6 MPa后,裂缝几乎不会发生穿层;杨氏模量影响较小,泊松比几乎没影响;可控工程因素中施工排量和压裂液黏度对缝高影响较大,低排量和低黏度有助于控制缝高。     

顺北1号断裂带洞穴型储集体地震表征方法

顺北油气田1号断裂带奥陶系储层为碳酸盐岩断控缝洞型储集体，储集体在三维空间内差异较大，非均质性极强。1号断裂带以串珠地震反射特征为主，实钻证实储集体以洞穴为主，常规的波阻抗反演方法在刻画洞顶具有很好的效果，但是在刻画洞底和洞的宽度误差较大，不能精准刻画出洞穴的外轮廓，钻井轨迹设计靶点会出现偏差，钻进过程中不发生放空与漏失，需要酸压完井，增加完井成本的同时还有可能打出失利井，因此对该类储集体的有效识别和精细表征是油田增储上产的关键。基于正演模拟，针对串珠反射储集体开展了地震表征方法探索与地震属性敏感分析；对于串珠反射特征的洞穴型储集体，利用微分振幅与瞬时能量融合属性能够较好刻画顺北1号断裂带洞穴的顶底及宽度。实际资料的预测结果与实钻井特征吻合程度高，预测与实钻吻合率达89%，验证了顺北1号断裂带洞穴型储集体表征方法的可靠性。     

顺北53-2H井日费制管理体系应用实践

顺北油气钻井区块多为深井、超深井，井下存在高温、高压、溢流、坍塌等复杂情况，钻井周期长、成本高，安全施工、提速提效成为加速该区块开发的关键所在。实践表明日，费制钻井管理模式促进了安全高效生产，取得显著成效。以顺北53-2H井为例介绍西北日费制井体系建设和运行情况。顺北53-2H井是顺北区块一口超深井，设计井深8 147 m，该井采用了日费制管理模式，生产时效达到94%，平均机械钻速同比提高88.3%，钻井周期缩短15 d，大幅度节约了钻井成本。通过日费制井实践，进一步优化了日费制管理模式，为顺北油气钻井区块提供了一套可复制的日费制井管理模式和技术模板。     

A油田热采水平井出水机理及找水方法研究

针对热采水平井出水影响因素复杂,并严重影响其开采效果的问题,采用数值模拟方法研究目标A油田热采水平井含水上升的影响因素,包括水平井的水平段长度、日产液量等,分析出水机理,并利用正交试验分析法进行多因素影响次序研究;基于A油田高含水水平井出水原因分析,提出生产动态与测井资料综合分析找水法,并制定判定标准。应用目标A油田两口典型高含水热采水平井ABA98、ABA03的生产动态、压力测试、井口温度以及产出水矿化度等资料,综合分析两口井的产出水来源,判断各井的出水原因,并结合测井资料分析出水位置。     

径向井压裂激活天然裂缝模型研究

径向井压裂技术是在主井眼钻出径向井的基础上再实施压裂,是一种新型的非常规储层改造技术.针对径向井穿过天然裂缝后,天然裂缝对裂缝起裂的影响开展研究,建立径向井压裂激活天然裂缝解析模型,分析天然裂缝位置、倾角、方位角以及储层地应力状态对裂缝起裂的影响.结果表明:随天然裂缝与主井筒距离增大,天然裂缝拉伸激活压力显著增大,剪切激活压力变化较小;随天然裂缝倾角增大,天然裂缝激活压力增大,方位角对激活压力无影响;正断层和逆断层地应力状态下,天然裂缝容易激活;走滑断层地应力状态下,天然裂缝较难激活.研究成果为径向井压裂技术在含天然裂缝储层推广应用打下了基础.     

新型活度调节剂的合成与低活度水基钻井液的应用

为解决水基钻井液中液相侵入岩层导致粘土矿物吸水后水化分散膨胀造成井壁失稳的问题,通过加热搅拌法制备活度调节剂Urea-Gyl-DES,对其进行性能评价、傅立叶红外光谱(FT-IR)分析和对水基钻井液的影响评价。实验结果表明,当Urea-Gyl-DES加量为0.5%时相对抑制率可达到100%;通过FT-IR扫描Urea-Gyl-DES,共晶体系中氢键网络形成且无新化合物产生;将Urea-Gyl-DES加入水基钻井液中其抗温性能与钻井液体系适配度均良好。Urea-Gyl-DES具有一剂双效的作用,降低离子活度的同时又有效抑制页岩水化分散。     

基于高密度电法的抽水蓄能电站地下岩体结构探测

针对抽水蓄能电站地下岩体结构探测存在水下、地形复杂多变、对探测深度和分辨率要求较高等问题,提出了一种适应性强、稳定性高、成果信息丰富,可满足大坝地下岩体结构探测深度和分辨率要求的一种高密度电阻率探测方法。该方法对地下低阻异常具有较高的灵敏度,在探明地下破碎发育带和断层等构造优势显著。通过对西藏永木抽水蓄能电站上水库布设的3条高密度电法剖面进行分析,推断该地段基覆界线、破碎带、断层等分布情况,结合现场钻探验证结果,发现高密度电法反演解译结果与钻孔资料吻合较好,为下一步进行全区断裂划分、基覆界线确认和综合地质解释奠定了基础。结果表明高密度电法在查明抽水蓄能电站地下岩体结构的可行性和有效性。     

基于机器学习的岩性识别研究

钻井过程中的岩性识别是一个复杂且不断变化的非线性过程,很难建立准确的数学模型.由于传统识别方法存在解释精度低以及难以获得或丢失测井曲线的问题,直接通过传感器获取的钻速、钻压等每个与岩性有直接或间接关系的钻井参数,利用钻井参数进行岩石预测.基于机器学习技术,采用BP神经网络学习算法,根据地层岩性的特点,建立神经网络识别岩性模型,构造钻进参数样本并在MATLAB软件中利用神经网络工具箱进行岩性识别,分析训练集样本数量对模型识别准确率的影响.研究结果表明:BP神经网络输出非常准确,描述了采集到的钻井参数与岩性之间的关系,体现出神经网络的优越性;对钻井过程中岩性的识别具有积极的作用,有利于合理选择钻头类型、及时调整钻井参数和提高钻井效率.该岩性识别方法应用于仿生PDC钻头等方面,在试验和理论相互补充、支撑的同时便于利用该方法针对智能石油钻机开展更深层次的研究.