优快钻井技术介绍
优快钻井技术(四公司)解读
靶心坐标 2590 2950
垂深(米) 20 20
靶心半径(米)
发标单位
采油三厂
钻探目的 层位 明化镇组 分 层 数 据 沙一段 馆陶组 东营组 中 下 上 下 上 沙三段 中 下 沙四段 中生界 完钻原则 取资料要求 测井系列 阻流环位置 2320 2570 2670 2950 1920 2210 1200 1400 1670 深度(m)
功能和丛式定向井优快钻进工艺技术。
形成:适合镇泾地区施工特点的优快钻井综合配套技术。
2009年获奖成果
序 号 1
编号
成 果 名 称
主要完成单位
主要完成人
授奖等级
20092031
哈国希望油田优快钻井综合配 套技术研究及应用
钻井四公司
何启贤、黄松伟、张献丰、闫道斌、刘 局科技进步二等 自广、许 云、丁向京 奖
• (1)多靶井方位尽量在一条线上;
• (2)按照地区不同调整靶前位移;
• (3)依井深不同、造斜点位置及钻时快慢确定靶前位移 预留量; • (4)根据邻井实钻资料和地层倾向倾角,适当调整靶前
位移和方位;
• (5)根据造斜工具实际造斜率确定实际靶前位移;
• (6)地面河流、村庄、高压线、公路等障碍物将影响靶
• 井位优选技术是优快钻井技术的重要内容之一,是优 质快速打好井的前提。 • 定井位过程中,方位及靶前位移是确定井口位置的关 键。
单双靶井井位确定的关键
• 单靶井考虑因素:
• 自然倾角、倾向、方位影响,地面障碍,地质断层(防井 漏) • 直井及垂直靶井位: • 直井井位移动,垂直靶井的最大井斜确定反推井位移动的 恰当位移 • 双靶井井位确定要点: • 双靶井最大平均井斜计算公式 • 反算靶前位移最小值 • 注意各地允许的全角变化率(度/30米)对靶前位移最小 值影响。
定向井优快钻井关键技术与应用探究
定向井优快钻井关键技术与应用探究【摘要】定向井是一种在地面上方以一定角度向地下目标方向钻进的井,根据不同的目的和需求可以分为直井、斜井和水平井。
优快钻井技术是一种高效快速的钻井方法,其原理在于提高钻井速度和降低成本。
定向井钻井中的关键技术包括测井导航技术、地层力学分析技术等。
定向井在油气勘探开发中应用广泛,可以提高生产效率和降低钻井风险。
定向井优快钻井的发展趋势是更加智能化和自动化,提高斜井和水平井的比例。
展望未来,定向井优快钻井将在油气勘探开发中发挥重要作用,提高勘探水平和生产效率,同时也对环境和资源保护起到积极作用,具有重要的应用价值和贡献。
【关键词】定向井、优快钻井、关键技术、应用探究、油气勘探开发、发展趋势、前景展望、应用价值、贡献1. 引言1.1 定向井优快钻井关键技术与应用探究定向井优快钻井技术是当前油气勘探开发领域中的重要技术之一,随着各种油气资源勘探难度的增加,定向井优快钻井技术在井深、井斜、井偏等方面的应用越来越广泛。
定向井优快钻井技术的引入,不仅改变了传统的石油钻井方式,降低了钻探成本,提高了钻井效率,同时也为油气勘探开发提供了更为准确的数据支持。
本文将重点探讨定向井优快钻井的关键技术和应用,从定向井的概念和分类入手,阐述优快钻井技术的原理和特点,深入分析定向井钻井中的关键技术,并探讨定向井在油气勘探开发中的应用现状,最后展望定向井优快钻井的发展趋势。
通过本文的研究,可以更深入了解定向井优快钻井技术在油气勘探开发中的重要作用,为相关行业提供技术支持和决策参考。
2. 正文2.1 定向井的概念和分类定向井是一种钻井技术,通过在井眼内设有定向工具,使井眼的方向能够有所控制,从而达到特定的地质目的。
根据井眼的方向不同,定向井可以分为水平井、斜井和直井。
水平井是指井眼在地表以下水平或接近水平延伸的井眼。
水平井适用于开发油层中的薄油层、薄气层和薄煤层等。
水平井可以增大井底产能、改善采收率、减少对地表的干扰。
定向井优快钻井关键技术与应用探究
定向井优快钻井关键技术与应用探究定向井优快钻技术是指在一定的钻井范围内使用特定的钻井工具和控制方法,使钻头在目标层面内沿指定的方向和轨迹前进,以实现井壁质量的提高、生产率的提升和成本的降低等目的。
定向井钻井技术主要包括以下关键技术:一、方向控制技术方向控制技术是实现钻井方向控制的核心技术,采用方位控制方法可使钻头沿指定方向前进,提高井筒建设的质量,降低钻井难度和成本。
方向控制技术包括电子方位仪(MWD)、仪器陀螺仪(GYRO)和磁性仪(MAG)等。
其中,电子方位仪采用电子传感器,能够采集钻头方位信息,实现测量井眼轨迹,精度高,操作简单。
仪器陀螺仪则是通过运动学原理来检测方向的变化,利用地极仪校正误差,可以提供更为精确的方位信息。
而磁性仪则利用地球磁场的方向进行方位测量,但对于深井钻探来说,误差相对较大。
二、转向钻头技术转向钻头技术是指通过转向钻头将钻孔改变方向,从而实现井筒建设的需要。
目前市场上较为常见的转向钻头包括螺旋钻头、卡盘钻头、推力钻头和偏心钻头等。
螺旋钻头与常规钻头相似,但其外壳内置螺旋齿轮,当钻头产生扭力时,螺旋齿轮转动,使钻头改变方向;卡盘钻头则是通过卡簧的原理,使外壳和内壳之间的摩擦力发生变化,从而诱导钻头改变方向。
推力钻头则是在钻杆内部置入推力机构,通过推力机构对钻头进行推进和牵引,使其转向;而偏心钻头则是通过在钻头轴线上嵌入重心轨迹不同的配重块,使其在旋转过程中产生离心力,进而改变钻井方向。
三、造斜技术造斜技术是一种较为常见的定向井钻井技术,它的主要作用是将井眼钻成预定的倾角和方向,以达到特定的工程设计目标。
造斜技术包括下面两种方式:1. 旋转造斜技术旋转造斜技术是指通过改变钻头的旋转速度和钻头旋转方向来实现井眼的倾斜。
当钻头以一定的速度在地层中旋转时,钻头就会受到离心力的作用,从而使井眼产生倾斜,达到造斜的目的。
弯曲造斜技术是指通过在钻杆下部安装延长节,借助节杆的弯曲来实现井眼的倾斜。
定向井优快钻井关键技术与应用探究
定向井优快钻井关键技术与应用探究定向井优快钻井是指通过钻井工程技术手段,实现在同一作业井口井眼内,持续地在多个井段内进行定向井的钻井作业,从而提高钻井速度和效率。
定向井优快钻井的关键技术主要包括:井斜测量技术、定向井设计技术、定点定向控制技术和高效钻井工具的运用。
井斜测量技术是实现定向井优快钻井的基础。
通过使用陀螺仪、磁力计、倾斜仪等测量仪器,可以准确测量井斜角度和方位角度,从而确定井眼的定向状态。
井斜测量技术的精度和稳定性对于实现定向井优快钻井至关重要。
定向井设计技术是优化整个钻井作业的关键。
在定向井设计中,需要考虑井眼的弯曲半径、井壁的稳定性以及井段之间的连通性等因素。
通过合理的井设计,可以确保在同一作业井口井眼内,多个井段的定向井能够顺利地进行钻井作业。
定点定向控制技术是实现定向井优快钻井的关键。
钻具的定向控制是通过使用测斜工具、马达和方向钻杆等装置,将井眼定向控制在设计要求的范围内。
定点定向控制技术的核心是通过准确的控制井眼的方位角度和井斜角度,确保钻井作业的效率和质量。
高效钻井工具的运用是实现定向井优快钻井的重要手段。
高效钻井工具包括定向钻头、测斜工具、弯曲马达等。
通过使用这些高效钻井工具,可以提高钻井效率,同时降低井斜控制的难度,从而实现定向井的优快钻井。
定向井优快钻井的应用范围广泛。
在油田开发中,定向井优快钻井可以有效地提高单井产量,降低开采成本。
在地热能开发中,定向井优快钻井可以实现多井段的井筒布置,提高能源开发的效率。
定向井优快钻井还广泛应用于煤矿、水源开发等领域。
定向井优快钻井是一种能够有效提高钻井作业效率的技术手段。
通过井斜测量技术、定向井设计技术、定点定向控制技术和高效钻井工具的运用,可以实现在同一作业井口井眼内持续地进行多个井段的定向井钻井作业。
这不仅可以极大地提高钻井效率,还能降低开采成本,为能源开发和矿产资源开发提供技术支持。
渤南地区难动用井优快钻井技术研究
渤南地区难动用井优快钻井技术研究渤南地区是我国一个主要的煤矿区,记录表明该地区采煤井多、煤储量大,但也存在有制约煤炭采选效率的难题。
其中,钻井技术的难度和公路交通运输的不便利更是制约了该地区的采煤效率。
因此,针对这一难题,井优快钻井技术成为了渤南地区煤矿开发的关鍵技术之一。
井优快钻井技术概念井优快钻井技术是近年来发展起来的一项高效的钻探技术,集快速钻进、切削下碎、方便作业、安全可靠等优点于一身。
井优快钻井技术主要采用回转式钻杆驱动钻头旋转,通过选择合适的钻头和漂移速度,实现快速切削,并使钻孔壁面达到较高的平滑度和垂直度。
同时,井优快钻井技术还能够快速更换钻头,提高钻探效率,减少维护和操作人员的劳动强度,规避一些安全隐患。
井优快钻井技术的应用范围非常广泛,其中就包括煤矿钻探。
井优快钻井技术的高效性与安全性对煤炭采选来说是至关重要的。
传统的钻井技术虽然能够满足一定的需求,但效率低下、钻孔壁面不光滑、安全隐患大等问题始终存在。
而井优快钻井技术的应用,则可以在煤矿开采中发挥出非凡的作用。
一方面,井优快钻井技术可以大大提高钻探效率,节约时间和成本,减轻工作人员的劳动强度。
另一方面,井优快钻井技术的钻孔壁面平滑度高,在钻井过程中能够减小钻孔壁面的摩擦力,提高作业效率。
同时,井优快钻井技术还具有安全可靠的特点,钻探时不会产生泥水溢出、冲洗积水等情况,有效避免了漏电等安全事故的发生。
然而,在渤南地区的实际应用中,井优快钻井技术也面临着一些挑战。
比如,矿井中的煤体、岩石层和岩性差异性大,钻头选型困难,难以保持钻探速度稳定。
再比如,地下工作环境较为狭小,缺乏足够的空间,使得井优快钻井技术的组装和操作极为困难。
针对这些问题,应加强与岩石学与工程学的跨学科交流,改进钻头选择方法,提高井优快钻井技术的实际应用效率。
结语作为当今的一种高效、安全、节能、环保的煤矿钻井技术,井优快钻井技术在渤南地区具有广泛的应用价值。
然而,由于井优快钻井技术的制约因素较多,所以在实际应用中仍需要不断地完善和创新。
小井眼快优钻井关键技术研究
小井眼快优钻井关键技术研究小井眼快优钻井是指在油气钻井中井眼小径井段,快速、高效地实施钻井,以获得优质的天然气或石油,同时保证钻井作业的安全和环保。
而实现小井眼快优钻井的关键技术主要包括:井眼设计、钻具优化、动力系统、钻井液配方、钻井参数控制等方面。
下面将分别从这些方面对小井眼快优钻井的关键技术进行详细阐述。
首先是井眼设计。
在小井眼快优钻井中,井眼设计的合理性是非常重要的。
井眼设计关系到钻头的选择、底部钻具的设计、钻井液的循环、动力系统的选择等方面。
一般来说,小井眼快优钻井需要采用钻头强度高、钻进速度快的钻头,同时要考虑到井眼稳定性和完井效果。
对于小井眼快优钻井,需要充分考虑地层情况、井眼尺寸、地质构造等因素,制定合理的井眼设计方案。
其次是钻具优化。
钻具优化是实现小井眼快优钻井的一项重要技术。
在小井眼快优钻井中,由于井眼小径段较多,钻具的选择和设计对于钻井作业的效率和质量有着至关重要的影响。
为了提高钻井效率和保障钻井质量,需要对钻具进行合理的设计和选择。
可以采用高强度、高硬度的钻具,同时要考虑到钻具的耐磨性和抗疲劳性。
再次是动力系统。
动力系统是小井眼快优钻井的核心技术之一。
在小井眼快优钻井中,需要使用高效、稳定的动力系统,来驱动底部钻具进行钻进作业。
动力系统还需要具备一定的自适应能力,能够根据不同地层条件和钻进参数进行智能调节,以达到最佳的钻进效果。
动力系统的选择和研发是实现小井眼快优钻井的关键技术之一。
钻井液配方也是小井眼快优钻井中的重要技术之一。
在小井眼快优钻井中,钻井液在钻井作业中具有很重要的作用。
它不仅需要具备良好的抗压、抗温、抗腐蚀性能,还需要具备一定的润滑、减阻、排屑等性能。
对于小井眼快优钻井,需要对钻井液的配方进行优化,以适应不同地层条件和钻井参数的要求。
最后是钻井参数控制。
在小井眼快优钻井中,钻井参数的控制是至关重要的。
合理的钻井参数可以有效地提高钻井效率和保障钻井质量。
而对于小井眼快优钻井来说,由于井眼小径段较多,因此对钻井参数的控制要求更加严格。
定向井优快钻井关键技术与应用探究
定向井优快钻井关键技术与应用探究定向井优快钻井是一种钻探方法,通过使用定向钻井技术和优化的钻井工艺,可以在较短的时间内完成钻井过程。
本文将探讨定向井优快钻井的关键技术和应用。
定向井的关键技术之一是定向钻井技术。
定向钻井技术可以将钻杆引导到预定的方向和位置,以满足特定的钻井需求。
定向钻井技术包括测量井深、测量方位、控制井斜等技术。
测量井深是通过测量钻杆下放的深度来确定钻井的深度。
测量方位是通过测量地磁、星状剖面等方式来确定钻井的方向。
控制井斜是通过调整钻杆的倾斜度来控制钻井的斜度。
通过这些定向钻井技术,可以准确地控制钻井的方向和位置。
优化的钻井工艺是定向井优快钻井的另一个关键技术。
在传统的钻井过程中,使用一次性完整钻井的方式,需要反复下放钻杆和更换钻头,效率低下。
而优化的钻井工艺通过使用多级钻井和一次性完成钻井的方式,可以大大提高钻井的效率。
多级钻井是指在一根连续的钻杆上安装多个钻头,通过依次更换钻头完成钻井。
一次性完成钻井是指在不下放钻杆的情况下,通过连续钻进完成整个钻井过程。
通过优化的钻井工艺,可以显著缩短钻井的时间,提高钻井的效率。
定向井优快钻井的应用非常广泛。
在油气勘探和开发中,定向井优快钻井可以快速完成钻井任务,减少勘探和开发周期。
在地质勘探和煤矿开采中,定向井优快钻井可以钻出更深的垂直井和水平井,提高勘探和开采效果。
在地下水开采中,定向井优快钻井可以钻出更深的钻井孔,提高地下水开采效率。
在地下输水和排水工程中,定向井优快钻井可以钻出更长的水平井和斜井,提高工程的安全性和效率。
非常规井优快钻井技术
谢谢!
(二)优化轨迹控制技术
5、储层较薄,造斜力受地层走向、应力较大时,可采用单
弯动力钻具。
6、对于深井、长水平段的井,可采用直动力钻具复合钻进 以克服摩阻、扭矩。 7、无论采用哪种导向钻具,在底部钻柱中都应适当加入部 分钻铤,对控制轨迹平滑非常重要。
8、及时分析判断井眼轨迹变化趋势,合理选择、改变钻具
组合和钻进参数。
四、非常规水平井钻井提速技术
(三)优化钻井液体系
1、优选钻井液体系
致密砂岩油气藏以水基钻井液为主;
页岩油气藏以油基钻井液为主; 强抑制、高混油等优质钻井液体系是努力方向。
2、优化钻井液性能。
合理调控钻井液性能;
保持良好的流变性;
具有较强的抗温、抗地层流体污染能力等。
四、非常规水平井钻井提速技术
4、既要提高平均机械钻速,也要注重提高行程钻 速。 5、有条件的可采用空气或泡沫钻井技术。 6、水平段采用轴向振动推进工具,不宜采用水力 加压方式等。 7、小井径可采用特制钻具,以增加钻柱刚度等。
(例如:6吋井眼可采用特制4吋钻杆)
四、非常规水平井钻井提速技术
(五)强化故障的预防和处理
1、故障对井身质量造成的缺陷难以弥补,往往使
7、对井下故障和复杂情况,盲目处理、贻误时机 都会复杂化。
8、谨慎选择“浸泡解卡”法处理水平井段卡钻故 障等。
四、非常规水平井钻井提速技术
(六)优化完井作业和提高固井质量
1、优化完井作业工艺
(1)保证井眼轨迹平滑;(钻具结构、钻进方式等) (2)优化水平井段井眼清洁技术;(钻井液流变性、钻具 组合,循环时钻具活动方式等)
(二)集成应用成熟技术和现有装备
1. 优化钻机选择; 2. 优化井位、井场布置; 3. 优化施工工艺、技术(钻井液、轨迹测控等)。
定向井优快钻井关键技术与应用探究
定向井优快钻井关键技术与应用探究随着石油勘探开发的深入,对钻井技术的要求也越来越高。
在地质复杂多变的地区,传统的垂直钻井往往无法满足勘探开发的需求,而定向井技术的应用,则成为解决这一难题的重要手段。
在定向井技术中,定向井优快钻井技术以其高效、节约成本的优势,成为目前应用最广泛的技术之一。
本文将从定向井技术的发展历程、关键技术要点以及应用案例等方面进行探究,以期为相关领域的从业者提供一定的参考。
一、定向井技术的发展历程定向井技术最初被广泛应用于石油天然气勘探领域。
20世纪初,美国开始将此技术应用于石油井钻井作业,并在此过程中不断进行改进和创新。
20世纪50年代,定向井的技术水平取得了长足的发展,实现了从简单的定向到复杂的多维定向的飞跃。
21世纪以来,随着钻井技术的不断进步,定向井的应用范围不断拓宽,已广泛应用于非常规油气和深水钻井等领域。
二、定向井优快钻井技术的关键技术要点1. 定向井井身设计定向井的井身设计是实现井眼控制的第一步。
在井身设计中,需要合理设计井眼曲率、转向间隔、稳向间隔等参数,以实现钻井轨迹的精确控制。
井眼设计需要考虑到地层的特性和井下工程的要求,综合考虑地层对钻井操作的影响,确保井眼方向的控制和稳定。
2. 定向测斜技术定向井钻井作业中,需要实时监测井身的方向和倾角,以保证钻井轨迹的准确控制。
定向测斜技术采用陀螺仪、磁传感器等设备实时监测井身的姿态,对井眼方向进行实时校正和调整,提高钻井精度和效率。
3. 定向井钻头技术钻头是决定钻井轨迹的关键装备,定向井钻头技术的发展对钻井效率和质量有着重要影响。
定向井钻头通过设计不同的导向面和切削结构,实现对井眼轨迹的准确控制。
随着复合材料和新型合金材料的应用,定向井钻头的耐磨性和抗压性得到了显著提升。
三、定向井优快钻井技术的应用案例1. 定向井技术在油田数字化建设中的应用近年来,随着油田数字化技术的快速发展,定向井技术成为数字化建设中的重要组成部分。
定向井优快钻井关键技术与应用探究
定向井优快钻井关键技术与应用探究随着石油开采技术的不断发展,定向井优快钻井技术越来越受到重视和应用。
所谓定向井优快钻井,是指利用现代钻探技术和设备,在不改变钻井位置的前提下,利用特殊的工具和方法,使钻井方向发生变化,以达到更佳的勘探和开采效果的一种钻探技术。
定向井优快钻井技术包括了三个关键部分:钻井方向工具、导向技术和钻井液。
其中,钻井方向工具是实现钻井方向变化的基础,导向技术是保证钻井方向变化的准确性和稳定性的关键,而钻井液则是维持钻井液体循环和保持钻井位稳定的重要保证。
在钻井方向工具方面,目前广泛应用的就是钻头导向器和转向钻头。
钻头导向器是一种既能保证钻井方向准确性,又具有保持钻井位稳定性的工具。
其主要原理是利用钻头导向套管的某些特殊结构,实现对钻头运动轨迹的控制和改变,从而实现钻井方向的变化。
转向钻头则是一种在钻井过程中可以改变钻头方向的工具,一般包括可旋转的导向翼板或扭曲导向钻头等。
在导向技术方面,主要有磁传感技术、地电阻率技术、声波导向技术等。
其中,磁传感技术是目前应用最为广泛的导向技术之一。
其利用地球磁场和钻井方向工具自身带有的磁体互相作用,实现对钻井方向的导向。
地电阻率技术则是利用地下岩层电阻率的差异,通过钻头附近的电势场分布来实现钻井方向的变化。
声波导向技术则利用声波在钻杆和岩石之间的传播特性,通过钻井液面的振动和反射等自然现象,实现钻井方向的变化。
在钻井液方面,钻井液的性能对钻井过程中的稳定性、泥浆液循环效率和岩层破碎效果等都有较大的影响。
一般来说,定向井优快钻井一般采用低密度泥浆,也就是水基泥浆,以维持钻井液体循环和保持钻井位稳定性。
定向井优快钻井技术的应用范围非常广泛。
在勘探方面,常用于识别油气储集层的分布情况,同时可以实现钻井位置的调整和优化。
在开采方面可以实现对于油气储备的更加有效利用,同时也可以有效减少开采难度和成本。
优快钻井技术在石油开采中的应用
案例背景:某油田面临低渗透、低 压力、低产量的挑战,需要采用优 快钻井技术提高采收率。
实践效果:通过优快钻井技术的应 用,该油田的钻井周期缩短了XX%, 采收率提高了XX%。
添加标题
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技术应用:采用优快钻井技术,优 化钻井参数和钻具组合,提高钻井 效率。
结论:优快钻井技术在实际应用中 取得了显著的效果,为石油开采提 供了新的解决方案。
全可控
严格遵守钻井作 业规程,提高员 工安全意识和操 作技能,降低事
故发生概率
建立完善的应急 预案,提高应对 突发事件的快速 响应能力,确保 人员和财产安全
优快钻井技术的 优势与挑战
技术优势分析
高效快速:优快钻井技术能够显著提高钻井速度,缩短钻井周期,降低成本。
精准控制:该技术采用先进的导向钻井技术,实现对钻头位置的精准控制,提高 钻井精度。
技术原理:优快 钻井技术采用高 效破岩、快速钻 进等技术手段, 提高钻井效率。
应用范围:适用 于各种类型的油 气田勘探开发, 尤其适用于复杂 地层和深井钻井。
优快钻井技术在 石油开采中的应 用
提高钻井效率
优快钻井技术通过优化钻井液性能, 减少钻井时间和成本,从而提高钻 井效率。
优快钻井技术采用智能化的钻井监控 系统,实时监测钻井过程中的各项参 数,及时调整钻井参数,确保钻井效 率最大化。
添加 标题
该技术采用先进的自动化和智能化钻井设备, 提高了钻井效率,减少了钻井时间和人力成本。
添加 标题
优快钻井技术采用先进的井下测量和监测技术, 实时监测钻井过程,及时发现和解决钻井问题, 避免了额外的成本和时间浪费。
添加 标题
该技术通过优化钻井方案和钻井参数,实现了 钻井过程的精细化管理,进一步降低了钻井成 本。
优快钻井技术培训教程
水力参数 高压喷射钻井被广泛认为是加快钻井速度的重要措施之一,特别是对于上部地层效果更加明显。 国内喷射钻井的三个阶段(Ø215.9mm井眼): 10-12MPa,比水马力2 ,喷射速度95-105m/s; 14-15MPa,比水马力2,喷射速度125m/s左右; 18-20MPa,比水马力2 ,喷射速度145-165m/s 。 钻井实践证明:喷射钻井第二阶段比第一阶段机械钻速提高66%,第三阶段又比第二阶段机械钻速提高40%。
第三章 优选钻头、钻具组合、钻井参数及水力参数技术
钻具组合(BHA) 防卡钻具组合: 在较大位移定向井、大斜度井、水平井中得到普遍采用,即螺旋钻铤+随钻震击器+加重钻杆替代光钻铤,以减少钻具与井壁的接触面积,有效降低粘卡卡钻发生的几率。 第三章 优选钻头、钻具组合、钻井参数及水力参数技术
三、钻井参数 钻压:对于牙轮钻头,除防斜吊打、定向、扭方位外,最大的安全钻压为每英吋20KN。对于PDC钻头,钻压一般在40-80KN。 转速:对于机械钻机,在上部地层采用Ⅱ档或Ⅲ档的转速,在中深部地层采用Ⅰ档或Ⅱ档转速。对于电动钻机,采用适合牙轮钻头的95rpm。使用PDC钻头时,可采用动力钻具+转盘的复合钻井方式或转盘不低于Ⅱ档的转速。
一、优选钻头 一般要根据钻井工程设计、充分考虑剖面类型、地层、岩性、地层可钻性等因素,确定钻头类型。 对于一开Qp 地层:一般采用Ø444.5mmP2或Ø374.6mmP2或Ø311.1mmP2型钻头。 对于二开Nm、Ng上部地层:一般采用Ø374.6mmP2 或Ø311.1mmP2、122KM226或Ø215.9mmHAT127或84KM243、84KM226型PDC钻头。 对于二开Ng中下部地层:一般采用Ø374.6mmH517、 Ø374.6mmSKH517或Ø311.1mmH517、Ø311.1mmSKH517、Ø311.1mmHAT127或Ø241.3mmH517、Ø241.3mmSKH517、 Ø241.3mmHAT127 或Ø215.9mmH517、Ø215.9mmSKH517、 Ø215.9mmHAT127 钻头。
定向井优快钻井关键技术与应用探究
定向井优快钻井关键技术与应用探究随着石油勘探开采技术的不断发展,定向井优快钻井技术已经成为石油行业中的一项重要技术。
由于在一些特殊情况下,传统的直井钻井技术无法满足需求,所以需要采用定向井优快钻井技术,以提高钻井效率、减少成本。
本文将对定向井优快钻井关键技术与应用进行探究。
一、定向井优快钻井的定义定向井是指地层中的一种特殊的井型,在与垂直井相对应的90度定向井中,井眼不再垂直向下钻,而是向一个特定方向倾斜钻井,根据其倾斜程度的不同,可分为斜井、水平井和超水平井。
定向井也可以视为一种特殊的非直井,其钻井方向不再垂直向下,而是朝向目标区域倾斜。
而优快钻井是指通过优化井眼轨迹、提高钻井速度、减少钻井成本的一种高效钻井方式。
该技术主要包括节约时间、降低成本、提高井眼质量等方面。
(一)测井技术在定向井优快钻井中,测井技术是一项极其重要的技术,它能够提供井眼轨迹、地层信息、天然裂缝等重要信息,是决定井眼轨迹的主要手段。
常见的测井技术包括电测井、测斜井、定向井等。
电测井技术是利用电性测井仪器在井孔中测量地质电阻率,根据电性测井仪器的响应值,可以判断岩层的性质、含水层的位置等信息。
电测井技术可用于确定井眼轨迹的方向、地层的性质等参数,是定向井优快钻井中不可或缺的重要技术。
测斜井技术是通过搭载在钻杆上的测斜仪器,实时监测井眼的倾斜角度和方向,从而确定井眼轨迹的走向。
通过测斜仪器的实时数据,钻井工程师可以调整钻头的方向,以满足工程要求。
在定向井钻井中,测斜井技术是必不可少的一项重要技术。
(二)钻头设计在定向井优快钻井中,钻头的设计是至关重要的。
传统的直井钻头往往不适合用于斜井和水平井的钻井,因为在钻井过程中,钻头需要能够适应井眼的倾斜和扭曲,传统的直井钻头难以满足这一需求。
需要设计一种能够适应井眼倾斜钻井需求的定向井钻头。
这类钻头通常具有较大的偏转角度、良好的方向稳定性和抗侧向力的特点。
还可以利用倾斜钻井工具,通过搭载在钻头上的导向仪器,有效地调整钻头的方向,帮助钻头向目标方向前进。
定向井钻井技术优快措施分析
水平井:井眼轴线与 地面垂直,但井眼轴 线与地层走向平行
斜井:井眼轴线与地 面垂直,但井眼轴线 与地层走向有一定夹 角
定向井:井眼轴线与地 面垂直,但井眼轴线与 地层走向有一定夹角, 且井眼轴线与地层走向 平行
水平定向井:井眼轴线 与地面垂直,但井眼轴 线与地层走向平行,且 井眼轴线与地层走向有 一定夹角
技术挑战:智能化与自动化钻井技术需要解决数据采集、数据处理、决策支持等问题
原理:利用高压水射流切割岩石,实现快速钻井 特点:速度快、效率高、成本低 应用领域:石油、天然气、地热等资源开发 发展趋势:智能化、自动化、环保化
钻井液性能:提高钻井液的润滑性、 抗高温、抗高压等性能
钻井液添加剂:研发新型钻井液添 加剂,提高钻井液的稳定性和抗污 染能力
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汇报人:
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定向井是一种钻井技术,用于在预定的井位上钻出预定的井眼轨迹 定向井技术可以应用于石油、天然气、地热等资源的勘探和开发 定向井技术可以提高钻井效率,降低钻井成本,提高资源利用率 定向井技术包括定向钻井、定向完井、定向测井等环节
定向井钻井技术优快措施应用实例的应用领域:石油、天然气等能源开采领域。
定向井钻井技术优快措施应用实例的应用效果:提高了钻井效率,降低了钻井成本,提高了钻井质量,保障了钻 井安全。
定向井钻井技术优快措施应用实例:采用定向井钻井技术,提高钻井效率
技术方案:采用定向井钻井技术,优化钻井参数,提高钻井效率
采用高效钻头,提 高钻井速度
优化钻井液性能, 降低钻井阻力
优选钻头:根据地层特性选择合适的钻头,如PDC钻头、牙轮钻头等
渤南地区难动用井优快钻井技术研究
渤南地区难动用井优快钻井技术研究难动用井是指因地质条件或者其他技术条件限制,难以进行常规钻井作业的一种井型。
在渤南地区,由于地质条件较为复杂,加之地下水位较高,地层较软,常规钻井技术往往面临种种困难,因而难动用井成为该地区油气勘探开发中亟待解决的难题。
而优快钻井技术的研究与应用,将为渤南地区的油气勘探开发带来新的希望与机遇。
优快钻井技术是一种针对井下作业条件较为恶劣的情况而开发的一种新型钻井技术。
它通过优化钻井工艺流程、采用先进的设备和工具,提高施工效率,降低成本,减少作业风险,从而提高钻井作业的成功率。
在渤南地区难动用井问题的研究中,优快钻井技术具有重要的意义和价值。
优快钻井技术能够克服渤南地区地质条件的限制。
由于地下水位较高、地层较软,传统的钻井技术并不适用于渤南地区的油气勘探开发。
而优快钻井技术采用先进的设备和工具,可以在复杂地质条件下实现高效钻井作业,克服地质条件的限制,提高钻井成功率。
优快钻井技术还能够降低作业风险。
在渤南地区,由于地下水的影响,常规钻井技术往往面临较大的作业风险。
而优快钻井技术采用先进的设备和工具,可以有效降低作业风险,保障施工安全,提高钻井作业的成功率。
基于以上几点,可以看出,优快钻井技术对于解决渤南地区难动用井问题具有重要的意义和价值。
通过研究与应用优快钻井技术,可以有效克服地质条件的限制,提高钻井作业的效率,降低作业风险,为渤南地区的油气勘探开发带来新的希望与机遇。
在研究与应用优快钻井技术的过程中,需要加强技术研发与创新,提高自主创新能力,推动优快钻井技术的突破与进步。
还需要加强技术人员的培训与交流,推动优快钻井技术的推广与应用。
难动用井问题是渤南地区油气勘探开发中亟待解决的难题,而优快钻井技术的研究与应用,将为渤南地区的油气勘探开发带来新的希望与机遇。
希望通过各方的共同努力,能够更好地解决渤南地区难动用井问题,推动该地区油气勘探开发取得新的突破与进步。
义282区块优快钻井技术
义282区块优快钻井技术摘要:义282区块是胜利油田石油开发中心部署在济阳坳陷沾化凹陷渤南洼陷义282块构造一系列开发井,钻探目的主要是评价义282块南部沙四段产能及潜力,共部署了12口井,该区块施工的12口井完钻平均井深4427.8m,轨迹都为“直-增-稳-降-直”五段制。
本文通过施工施工12口中的摸索和试验,掌握了该地区的地层特点,并且使用不同钻头型号以及多种钻具组合取得良好的效果,从而形成该区块的钻井施工模式。
关键字:钻井模式提速钻头优选复合盐钻井液1、地质概况和常见复杂1)义282块沉积相为多期次陡坡近岸水下扇砂砾岩沉积,物源来自于东北部埕子口凸起,根据古地貌分析凸起上发育沿古冲沟作为物源通道形成多期近岸水下扇砂砾岩沉积。
义109井区与义282井区分别沿着两个古冲沟的形成的砂砾岩扇体。
其中,义109井区岩性较细,以含砾细砂岩为主,属于扇中前端-扇端亚相,储层厚度500~800m;义282-107块岩性较粗,以细砾岩、中砾岩为主,多属于扇中亚相,储层厚度约300~700m。
根据岩心分析,沙四上平均孔隙度为7.7%,平均渗透率为1.41mD。
储集空间以小孔、细孔为主。
沙四上粘土矿物以伊利石为主,平均为81%。
义109井区润湿性特征为亲水,储层敏感性为强水敏、强盐敏、弱速敏、弱碱敏、无酸敏。
2)本区油藏受构造和岩性双重控制,为构造—岩性油藏。
无边底水。
3) 义282区块地质条件复杂多变,钻井施工要面对较高的井下复杂风险:1 馆陶底岩性多为棕红色泥岩,强造浆,极易吸水膨胀,缩径严重。
2 地层存在碳酸氢根污染、盐膏层污染,处理难度大。
3 馆陶底部东营组上部、沙二段有漏失风险。
4 钻遇沙三下、沙四纯上亚段泥页岩井段,存在异常高压层。
义282区块典型的井身结构和轨迹参数: 2、义282井身结构、轨迹参数 表1 义282区块井身结构表2 义282区块轨迹参数靶A3、施工技术难点分析通过对义282区块已完成井的施工情况进行统计和分析,总结出该地区钻井施工的核心难点如下:1)馆陶底岩性多为棕红色泥岩,强造浆,极易吸水膨胀,施工中易糊井眼。
优快钻井技术
优快钻井技术第一篇:优快钻井技术优快钻井技术教案授课人:丁向京课题:优快钻井技术培训目标:通过课堂讲授,使学员掌握优快钻井技术主要内容及优点,了解优选井位、钻头的基本过程重点:优快钻井定义及内容,优点及意义难点:井位优选中涉及到的轨迹控制内容教学方法:课堂讲授授课时间:50分钟授课内容:一、概述 2000年后,中原油田定向井、大斜度井、水平井等结构复杂井逐渐增多,大部分生产井是双靶定向井,靶心距最小要求到了10m。
这些都给钻井技术提出了新的问题。
各钻井公司配套了单、多点测斜仪器,也增配了随钻车及仪器。
与之相关的配套技术及技术研究也逐渐增多,事故复杂的预防及井眼轨迹控制技术成为钻井工作的核心问题。
特别是2000年以后,随着新型PDC钻头的全面推广使用及长寿命螺杆的应用,与之相关的钻具结构简化,都使钻井速度进一步提高,事故复杂逐年降低。
2002年后优快钻井技术在全油田推广开来,这项技术以单弯螺杆及优质PDC钻头的双驱复合钻进为核心,是应用螺杆和高效PDC钻头,通过对钻头选型、优选钻井参数和泥浆参数来实现提高机械钻速,提高井身质量和固井质量的一种技术。
实现了对轨迹的随时监控和调整,使穿过馆陶组后1到2趟钻打完进尺成为可能。
随着PDC钻头种类的完善及随钻仪器MWD、LWD的应用,这项技术更趋完善,这几年逐渐增多的水平井也是这种技术的延伸。
这项技术在缩短钻井周期的同时,客观上也减少了油气层的裸露时间,保护了油气层。
随这项技术的逐渐深入,机械钻速不断提高,钻井周期逐渐缩短,经济效益也显著提高,以下是各公司近三年主要技术指标:单年度开钻完井位(口)(口)总计 2007 2006 2005 228 236 230 60 68 212 254 240 57 73 完成进尺(m)733718 735496 734587 186562 211699 钻机钻月速完成井机械钻速(m/h)11.91 13.16 10.80 11.16 13.70平均井深(m)3077 2966 3069 3078 2895 合计37.07 33.01 36.42 40.58 32.50平均建井周期(d)迁装2.09 1.89 2.05 2.08 1.96 钻井 27.17 22.99 26.11 30.75 23.08 完井7.80 8.13 8.26 7.75 7.46(台月)(米/台月)267.81 249.29 278.88 72.23 70.54 2739.69 2950.4 2634.1 2583 3001.1 一 2007 公 2006 司 2005 二 2007 公 2006 司 2005 三 2007 公 2006 司 2005 四 2007 公 2006 司 2005 67 43 49 46 69 65 64 56 54 53 69 38 53 48 62 69 70 55 59 53 214600 143923 152094 153886 216248 193937 207423 186985 177766 158678 75.69 60.39 54.32 59.36 70.65 66.04 77.83 64.54 58.39 66.00 2835.2 2383 2800.0 2592.4 3061 2936.7 2665.1 2897 3044.5 2404.2 12.56 10.19 11.76 10.97 13.89 13.29 10.61 12.31 13.869.19 3108 3143 3094 3122 3000 2840 2997 3116 3088 3065 33.79 39.33 36.79 37.29 34.13 32.04 36.41 36.25 31.38 39.08 2.29 1.96 2.25 2.33 2.50 2.04 2.08 1.13 1.29 1.46 23.92 29.00 26.67 26.17 24.33 22.38 25.63 26.17 20.29 29.54 7.58 8.38 7.88 8.79 7.25 7.63 8.71 8.96 9.79 8.08 从上表可以看出,钻井四公司2006年与2005年相比,机械钻速提高4.67米/小时,提高幅度50.82%,钻井周期缩短9.25天,幅度为31.31%。
优快钻井技术介绍
优快钻井技术介绍众所周知,提高钻井速度是加快油气勘探开发步伐的重要途径。
多年来,特别是重组分立以来,经过甲乙双方的积极投入和广大钻井工作者的努力,油田拥有了一系列加快钻井速度的技术,钻井速度也逐年提高,但与国外先进的钻井速度指标相比,仍存在着很大的差距。
一、大港油田采用的优快钻井技术目前,油田用于优快钻井的成熟配套技术有:1、高压喷射钻井与优选钻井参数钻井●钻头:除钻砾石、安山岩、玄武岩等硬质岩性用HJ517或H517牙轮钻头外,其余地层如明化镇、馆陶中上部、不含砾的沙河街组、孔店组、中生界首选PDC钻头,也可选用HAT127牙轮钻头。
●喷嘴:牙轮钻头组装中长喷嘴或不等径普通双喷嘴或三喷嘴(大小嘴径比为1:0.68-0.72或1:0.68-0.72:0.68-0.72)。
●钻具组合:常规钟摆钻具(用于防斜和降斜):钻头+短钻铤1-2根或钻铤1-3根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
常规满眼钻具(用于稳斜和防斜):钻头+稳定器+短钻铤1根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
常规增斜钻具(用于增斜):钻头+稳定器+钻铤1-3根+稳定器+钻铤单根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆或钻头+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆或钻头+稳定器+钻铤1-3根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
导向钻具(可用于定向、造斜、稳斜、降斜和纠偏):钻头+导向马达+无磁钻铤1根+MWD+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
●钻压:对于牙轮钻头,除防斜吊打、定向、扭方位外,最大的安全钻压为每英吋20KN。
对于PDC钻头,钻压一般在40-80KN。
●转速:对于机械钻机,在上部地层采用Ⅱ档或Ⅲ档的转速,在中深部地层采用Ⅰ档或Ⅱ档转速。
对于电动钻机,采用适合牙轮钻头的95rpm。
使用PDC钻头时,可采用动力钻具+转盘的复合钻井方式或转盘不低于Ⅱ档的转速。
●泵压:牙轮钻头的泵压达到17Mpa以上,PDC钻头的泵压达到14Mpa以上。
X区块致密油水平井优快钻井技术
X区块致密油水平井优快钻井技术在当今的石油勘探与开发领域,致密油资源的开发备受关注。
其中,X 区块致密油水平井的钻井作业面临着诸多挑战,但通过不断的技术创新和优化,我们已经形成了一套优快钻井技术,为高效开发致密油资源提供了有力支持。
一、X 区块致密油地质特征及钻井难点X 区块的致密油储层具有低孔、低渗、非均质性强等特点,这给钻井作业带来了一系列难题。
首先,地层岩石硬度高,钻头磨损严重,导致钻井速度慢,钻井成本增加。
其次,储层压力系统复杂,容易出现井漏、井喷等井下复杂情况,增加了钻井风险。
再者,水平井轨迹控制难度大,需要精确控制井眼轨迹,以确保在储层中钻进足够的长度,提高单井产量。
二、优快钻井技术措施1、优化井身结构设计根据 X 区块的地质特点和钻井风险评估,优化井身结构。
采用多层套管程序,合理确定套管下入深度和尺寸,既能保证井壁稳定,又能降低钻井成本。
2、优选钻头和钻井参数针对地层岩石硬度高的特点,选用高性能的PDC 钻头和牙轮钻头,并结合地层特性优化钻井参数,如钻压、转速、排量等,提高机械钻速。
3、钻井液技术研发了适合 X 区块的高性能钻井液体系,具有良好的抑制性、润滑性和携砂能力。
能够有效地稳定井壁,防止地层垮塌,同时减少钻头的磨损和摩阻,提高钻井效率。
4、井眼轨迹控制技术采用先进的地质导向系统和随钻测量技术,实时监测井眼轨迹和地层情况,及时调整钻井参数和井眼轨迹,确保水平井在储层中的准确钻进。
5、提速工具的应用引入了水力振荡器、旋转导向工具等先进的提速工具,有效解决了水平段钻进过程中的托压问题,提高了钻井速度和井眼质量。
三、现场应用效果通过在 X 区块的多口致密油水平井中应用上述优快钻井技术,取得了显著的效果。
钻井周期大幅缩短,平均机械钻速显著提高,钻头使用数量减少,钻井成本得到有效控制。
同时,井眼轨迹控制精度高,储层钻遇率提高,为后续的压裂改造和油气开采奠定了良好的基础。
四、技术创新与发展趋势在 X 区块致密油水平井钻井过程中,不断进行技术创新。
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优快钻井技术介绍众所周知,提高钻井速度是加快油气勘探开发步伐的重要途径。
多年来,特别是重组分立以来,经过甲乙双方的积极投入和广大钻井工作者的努力,油田拥有了一系列加快钻井速度的技术,钻井速度也逐年提高,但与国外先进的钻井速度指标相比,仍存在着很大的差距。
一、大港油田采用的优快钻井技术目前,油田用于优快钻井的成熟配套技术有:1、高压喷射钻井与优选钻井参数钻井●钻头:除钻砾石、安山岩、玄武岩等硬质岩性用HJ517或H517牙轮钻头外,其余地层如明化镇、馆陶中上部、不含砾的沙河街组、孔店组、中生界首选PDC钻头,也可选用HAT127牙轮钻头。
●喷嘴:牙轮钻头组装中长喷嘴或不等径普通双喷嘴或三喷嘴(大小嘴径比为1:0.68-0.72或1:0.68-0.72:0.68-0.72)。
●钻具组合:常规钟摆钻具(用于防斜和降斜):钻头+短钻铤1-2根或钻铤1-3根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
常规满眼钻具(用于稳斜和防斜):钻头+稳定器+短钻铤1根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
常规增斜钻具(用于增斜):钻头+稳定器+钻铤1-3根+稳定器+钻铤单根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆或钻头+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆或钻头+稳定器+钻铤1-3根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
导向钻具(可用于定向、造斜、稳斜、降斜和纠偏):钻头+导向马达+无磁钻铤1根+MWD+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
●钻压:对于牙轮钻头,除防斜吊打、定向、扭方位外,最大的安全钻压为每英吋20KN。
对于PDC钻头,钻压一般在40-80KN。
●转速:对于机械钻机,在上部地层采用Ⅱ档或Ⅲ档的转速,在中深部地层采用Ⅰ档或Ⅱ档转速。
对于电动钻机,采用适合牙轮钻头的95rpm。
使用PDC钻头时,可采用动力钻具+转盘的复合钻井方式或转盘不低于Ⅱ档的转速。
●泵压:牙轮钻头的泵压达到17Mpa以上,PDC钻头的泵压达到14Mpa以上。
穿漏层、定向与扭方位可适当降低泵压。
●排量:φ311.1mm及以上尺寸井眼的排量≥55L/S。
φ244.5mm井眼的排量≥30L/S。
φ215.9mm井眼的排量≥28L/S。
φ152mm井眼的排量≥10L/S。
2、高效能PDC钻头和引进牙轮钻头钻井在中深部地层中,选用进口的PDC钻头和牙轮钻头,可缩短起下钻时间,提高钻头的行程钻速。
如:板深4井的Φ444.5mm井眼使用两只进口牙轮钻头打完2500m的井深,平均机械钻速达到了 m/h,比板深7井的同类型井眼少用牙轮钻头__ 只,机械钻速提高了 %。
3、PDC钻头+动力钻具钻井直井采用PDC钻头+1°螺杆钻具+螺旋钻铤1根+稳定器+螺旋钻铤18-21根+钻杆的钻具组合;定向井采用PDC钻头+导向钻具+无磁钻铤1根+MWD+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆的钻具组合,均可加快钻井速度。
特别是在油气层中钻井速度的提高,有利于缩短钻井液对油气层的浸泡时间,减少对油气层的污染。
今年50528钻井队在官39-67井中应用该项技术,仅用15天21小时就打完井深2778米的直井。
4、防卡钻具组合在定向井的钻具组合中,采用螺旋钻铤、加重钻杆和随钻震击器。
随着井底位移和井下阻力的增加,为减轻钻具上提的总吨位,可用加重钻杆取代螺旋钻铤。
水平井采用倒装钻具,即加重钻杆靠近钻头,螺旋钻铤接在加重钻杆的上面。
5、优质钻井液与完井液一般情况下,在上部地层选用经济适用的聚合物钻井液体系,中深部地层采用有机硅钻井液体系。
对于低压油气层来讲,在井身结构设计合理,技术套管封固了复杂地层的情况下,可采用低密度低固相的钻井液体系来保护油气层,如:聚合醇钻井液、甲酸盐钻井液等。
对于易塌地层,宜采用硅盐钻井液。
在油气层保护方面,进入油气层前加入屏蔽暂堵剂,揭开油气层后适当补充屏蔽暂堵剂。
6、井眼润滑、稳定与净化●井眼润滑:如果录井允许,采用最经济适用的原油做钻井液的润滑剂,控制原油含量在6-8%,并加入磺化沥青改善泥饼的质量。
如果录井对萤光有要求,可在钻井液中加入水基润滑剂、膨化石墨、极压润滑剂、低萤光磺化沥青等低萤光润滑剂。
完井时,为确保电测和下套管的顺利进行,还可在封闭液中加入塑料微珠。
目的是在直井中控制钻井液的摩阻≤0.10,在定向井中控制钻井液的摩阻≤0.08。
●井眼稳定:主要依靠力学和化学作用维护井壁的稳定,即钻井液的静态压力能平衡地层的坍塌压力或当量密度≥地层坍塌压力梯度,钻井液的高温高压失水≤10ml,钻井液中含有一定比例的防塌剂。
工程上采取相应的措施,如:起下钻中途开泵要避开易垮塌地层;起钻及时灌满钻井液;钻进中出现掉块时,及时提高钻井液的密度和粘切等。
●井眼净化:钻进时保证排量,使用四级固控设备控制钻井液的含砂量,及时短起下钻清除井壁的岩屑床。
快速钻进时,接单根前后做到晚停泵早开泵,并控制环空岩屑浓度≤6%,必要时,中途循环除砂。
起钻前和下钻到底充分循环除砂。
7、近平衡压力钻井在保证井下安全(不塌、不喷)的前提下,尽量将钻井液的密度降低,一方面可避免压差卡钻,另一方面可加快钻井速度,缩短钻井液对油气层的浸泡时间。
8、欠平衡钻井可在地层稳定的井眼中实施,该项技术有利于保护油气层、提高钻井速度、穿易漏失的地层。
如:油田在板深7等口井中,应用液相欠平衡钻井技术保护千米桥潜山油气层并提高钻井速度。
9、PDC可钻式浮鞋浮箍技术套管的浮鞋浮箍采用可钻式,有利于再次开钻时,直接下入PDC钻头钻进,减少一次起下钻作业。
如:泛华反承包市场,下表套用可钻式浮鞋浮箍,二开直接下PDC钻头钻进。
10、组合与随钻测井常规井的中完和完井采用大满贯测井技术,可节省电测时间,缩短钻井液对油气层的浸泡时间。
目前,测井公司正在推广此项技术。
大位移井和水平井在进入油气层前,下入LWD,可实现随钻测井,节省钻杆输送法测井的时间,缩短完井时间。
如:去年实施的五口水平井全部使用LWD钻穿油气层。
11、低密度早强水泥浆固井对于安全窗口窄的易漏失井和低压井,使用低密度早强(24小时强度≥14MPa)水泥浆体系固井,可防止固井过程中的井漏,减轻固井对油气层的污染。
目前,油田水泥浆的最低密度可达1.40g/cm3。
二、国外先进的钻井技术国外在加快钻井速度方面的技术有高压喷射钻井、旋转导向钻井、闭环钻井、大位移水平井钻井、气液相欠平衡钻井、垂直钻井、套管钻井、连续油管钻井、无侯凝固井、快速拆装井口装置、快速下套管工具等。
下面以赵东平台为例,介绍一些国外的先进技术。
(一)基本情况赵东海上油田是CNPC与美国APACHE石油公司合作开发的第一个海上油田。
平台位于河北省黄骅市南排河镇赵家堡村东南渤海湾海域,距陆地大约8公里,平均水深7米。
平台总重6800多吨,上下总共4层,是国内最大的海上固定式综合生产平台,设计钻井能力为60口。
赵东平台是由美国APACHE公司作为作业者,大港油田滩海工程公司以日费的方式提供钻井服务,同时由Schumberger和BAKER INTEQ公司提供定向井技术服务,Schumberger公司提供固井、测井服务,Weatherford公司提供钻井工具、套管钻井和下套(油)管服务,南海MI提供泥浆技术服务,BAKER公司提供完井技术服务。
该平台于2003年2月25日开始施工,至2003年12月28日仅用283.5d就完成了第一期26口井(包括4口水资源井、13口生产井、9口注水井)的施工,钻井总进尺达56655.8 m,平均机械钻速为48.47m/h。
完成井(含4口水平井)基本采用两开制,钻井施工前将26"导管砸至75m左右,入泥深度35m左右;一开有24口井采用了13 3/8"68ppf-K55套管钻井技术,另两口井采用常规171/2"钻头开眼,下入13 3/8"68ppf-K55-BTC扣型套管的方法;二开基本采用121/4"钻头开眼,下入9 5/8"47ppf-N80-BTC扣型套管作为完井套管;同时有4口井还进行了81/2"井眼的施工(其中2口井采用裸眼完井技术,2口井下入了7"尾管)。
(二)采用的先进技术与工具在国外石油钻井行业中,由于人员工资高、技术服务费昂贵,造成钻井作业的的施工成本非常高,例如赵东平台施工阶段日成本基本保持在20万美元左右,浪费1小时就是近万美元的损失,所以促使作业者广泛应用新工艺、新技术,大胆改进施工作业程序,来缩短钻井作业的周期,达到节约施工成本的目的。
1、套管钻井技术赵东平台在国内首次大规模使用套管钻井技术,用13.6d成功地完成24口井的表层套管钻井作业,累计进尺6152.3m,平均机械钻速62.64m/h,单井最高机械钻速234.75m/h(详见表1),刷新了世界记录。
同常规作业相比,总体效率提高一倍以上,比计划提前23.7d,节约钻井费用200余万美元。
钻进组合:16"钻鞋+13 3/8"68ppf-K55-BTC扣型套管+套管捞矛。
2、先进的钻井工具赵东平台在26口井中,12 1/4"和8 1/2"井眼的钻进全部采用LWD+MWD随钻测井技术。
钻具组合:PDC钻头+导向马达(Powerdrive或Autotrack)+浮阀+ARC+MWD+ADN+HWDP (7--10柱)。
施工中旋转钻进保持顶驱的转速在110rpm以上,有时达到150rpm以上,同时利用顶驱先进的倒划眼功能,在钻至目的层后,全井实现倒划眼起钻,在平均井深2000m的井(最深2725m,最浅922m)中,一口井只用一个马达、一个PDC钻头,一次起钻作业,一次下套管作业,即完成施工。
●可调角度的弯马达:在121/4"井眼中,赵东平台采用的马达是地面可调节角度大功率动力马达,马达尺寸95/8",扶正器尺寸111/2",下井前根据井斜、方位及造斜率的要求,调节马达的角度。
另外马达的质量好,不需在浅层测试,一根马达能保证1-2口井的正常使用,且能用马达在套管内划眼或钻套管附件,并能用马达进行全井段的倒划眼。
●先进的闭环钻井工具:在赵东平台钻井后半阶段,由于井眼施工难度不断增大,在121/4"井眼钻进中采用了Schumberger Anadrill公司的Powerdrive和BAKER INTEQ 公司的Autotrack实现了闭环钻井。
Schumberger Anadrill公司的Powerdrive在工具内部有80种记忆模式,可通过地面控制泵排量来得到所需的的工作状态,实现旋转钻进过程中调整井斜和方位,减少了起下钻次数,提高了机械钻速,同时增加了钻井安全性。
但是该工具在井眼过大时无法实现闭环钻井。
●质量优良的PDC钻头:赵东平台采用的钻头全部为PDC钻头,多数采用美国产的Hycalog的DS系列钻头,外型全部为刀翼型钻头,喷嘴6-9个,一个PDC钻头可以钻穿水泥塞、阻流环、套管钻鞋、馆陶地层,由于表层套管的固井采用的是无胶塞固井方法,水泥顶替不干净,套管壁上可能有水泥环,因此,二次开钻配完钻具后,接顶驱在套管内划眼下钻,钻头在大功率、高速旋转的马达下面接触套管壁,钻穿水泥环、水泥塞、阻流环、套管钻鞋以后钻头几乎没有丝毫的损伤,这是我们国产的PDC 钻头所不能及的。