2014年  42卷  第6期

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深水钻井送入管柱技术及其发展趋势
周俊昌, 付英军, 朱荣东
2014, 42(6): 1-7. doi: 10.11911/syztjs.201406001
摘要:
为解决深水钻井送入管柱设计及选型设计的问题,对深水表层钻井中送入管柱的负载力学特性及其在作业中遇到的问题进行了研究,建立了送入管柱设计计算力学模型,并结合实钻井进行了模型应用分析.实例计算结果表明,相对于其他设计方法,用推荐的卡瓦挤毁修正模型计算的φ168.2 mm和φ149.2 mm送入管柱的最大拉伸载荷分别为3 234和3 136 kN,与最大许用拉伸载荷最为接近,反之说明用该方法设计出的送入管柱更加安全;用建立的极限拉伸载荷模型计算出在处理导管下沉时φ168.2 mm和φ149.2 mm送入管柱的安全系数分别是1.37和1.26,均满足最小安全系数1.10的要求,且送入管柱尺寸越大,安全余量和安全系数越高;而普通钻杆无法满足安全作业要求.研究结果表明,深水送入管柱设计必须综合考虑卡瓦挤毁和导管下沉复杂情况处理过程中管柱承受极限拉伸载荷两方面的因素,确保送入管柱在作业过程中的安全性.
防喷器远程控制台三位四通换向阀手柄位置问题再探讨
张桂林
2014, 42(6): 8-12. doi: 10.11911/syztjs.201406002
摘要:
为正确操作和合理使用防喷器,确保发生井喷后能及时可靠关井,从分析《井控设备远程控制台三位四通换向阀手柄位置探讨》一文(文献[1])存在的问题入手,再次探讨了防喷器远程控制台三位四通换向阀的工作原理和手柄位置问题.对文献[1]的观点和结论逐条进行了论证,对液压控制原理、液压管路循环流程进行了深入研究,对液压控制的核心问题进行了分析,对不同状态下控制管路中的压力进行了试验验证,对比了手柄在2种不同位置时的效果.研究发现,将手柄从开位或关位扳回中位时,只要操作时间长于1 s,阀后液控管线中的压力即降至接近0 MPa,阀前压力仍保持在8.5~10.5 MPa;手柄在中位时,能够将防喷器、液动阀锁定在相应的位置而不会发生移位,并能保存油量、保持压力、保护管线与防喷器密封件;环境温差变化不会对管线的可靠性和寿命造成影响.研究表明,正常钻井中三位四通换向阀手柄的合理位置为中位;长期将控制防喷器手柄置于开位、控制液动阀手柄置于关位,存在井控安全隐患;国外与国内使用的三位四通换向阀机能不同,待命位置无须相同.
阶梯形水平井段等曲率双圆弧形设计问题的解析解
鲁港, 陈崇斌
2014, 42(6): 13-17. doi: 10.11911/syztjs.201406003
摘要:
为了快速、精确地求解阶梯形水平井段等曲率双圆弧形三维井眼轨道设计问题,对设计约束方程组的解析求解方法进行了研究.利用三维井眼轨道设计问题的拟解析解理论,推导了圆弧曲率相等且同为未知数时的特征多项式的数学表示式;利用C++面向对象编程语言,实现了多项式的数值计算.利用构造理论模型计算出该模型的各种关键数据,再以此为已知设计数据、以圆弧曲率为未知数进行求解验证;设计约束方程组的解析法不仅能够正确区分出真解与增解,而且真解与已知数据完全相同.求出了阶梯形水平井段等曲率双圆弧形三维井眼轨道设计问题的解析解,解决了该问题有解、无解的判定问题,以及快速求解的问题.研究结果表明,设计约束方程组的解析法是一种可以用计算机实现的新算法,计算速度快、结果精确、可靠性高,可应用于钻井设计软件开发.
U形水平井连通过程中的相对位置不确定性分析
席宝滨, 高德利
2014, 42(6): 18-24. doi: 10.11911/syztjs.201406004
摘要:
为了更好地使用旋转磁场测距导向系统(RMRS)来引导两井的精确连通,进行了U形水平井连通过程中的相对位置不确定性分析.根据RMRS在连通中的引导过程,将相对位置不确定性分为由RMRS引起的测点相对正钻井井底的位置不确定性和由测斜仪引起的连通点相对测点的位置不确定性.采用井位不确定模型,得到由RMRS和测斜仪引起的相对位置不确定性的协方差矩阵.通过坐标转换,得到同一坐标系下的总协方差矩阵,并给出由总协方差矩阵确定的误差椭球(圆).从实例计算可以看出,连通点与正钻井井底相距101.84 m时,误差椭球的半轴长度为3.75,1.90和2.66 m;随着钻进的进行,相距10.00 m时,误差椭球的半轴长度为0.25,0.56和0.07 m.研究结果表明,由RMRS测得的相对位置误差随钻头的钻进不再积累而是逐渐减小,同时进行相对位置不确定性分析有利于实现两井的连通,并有效地指导RMRS的使用.
东海西湖区块高温高压深探井井身结构优化
张海山, 杨进, 宫吉泽, 葛俊瑞
2014, 42(6): 25-29. doi: 10.11911/syztjs.201406005
摘要:
为解决东海西湖区块原有井身结构存在的问题及井壁稳定差、井下故障多等问题,参考海上常规探井自上而下的井身结构设计方法,根据地质必封点和地层压力分布确定技术套管的尺寸、层次和下入深度;根据地质目标、井控能力和完井测试要求确定表层套管和完井套管的尺寸和下入深度.优化后的井身结构为:φ508.0 mm表层套管下至井深600.00 m左右,封固不稳定地层并建立井口,提供充足的井控能力;φ339.7 mm技术套管加深下至井深2 400.00 m左右,封固不整合面和煤层等不稳定地层;φ244.5 mm技术套管加深下至井深4 000.00 m左右,封固压力过渡带,保证打开储层时具有良好的承压能力;同时,在2 400.00~4 000.00 m井段备用φ298.4 mm技术套管封隔特别复杂地层,避免深部出现小井眼井段和储层测试困难的现象.东海西湖区块的2口直井采用了优化后的井身结构,与采用原井身结构的邻井相比,优化后的井身结构成功封隔了复杂地层,有效减少了井下故障,避免了钻井工程事故的发生,实现了安全高效钻井.
吉木萨尔致密砂岩油藏工厂化水平井钻井技术
廖腾彦, 余丽彬, 李俊胜
2014, 42(6): 30-33. doi: 10.11911/syztjs.201406006
摘要:
为提高吉木萨尔致密砂岩油藏开发速度,降低钻井成本,满足大规模开发的要求,进行了致密砂岩油藏工厂化水平井钻井技术研究.根据吉木萨尔凹陷的地质特点及工厂化水平井的钻井和完井要求,将其设计为三开井身结构,并根据工厂化水平井钻井的特点制定井眼轨迹控制技术措施.在重点防碰井段利用Landmark软件进行防碰扫描,防止两井相碰.选用旋转导向钻具和螺杆+水力振荡器钻进定向井段和水平井段,以提高定向井段和水平井段的钻速.工厂化水平井钻井技术在吉木萨尔区块不同平台钻了8口水平井,井眼轨迹控制良好,与设计吻合度高,成功实现了防碰绕障,2#平台2口水平井各绕障115 m,3#平台1口井最大绕障265 m;与2012年所钻的3口井相比,造斜段和水平段的平均机械钻速分别提高了240.0%和125.9%.这表明,致密砂岩油藏工厂化水平井钻井技术可有效防碰、降摩减阻和提高机械钻速,能满足吉木萨尔致密砂岩油藏大规模开发的要求.
桩1291HF大位移井钻井液技术
张志财, 赵怀珍, 慈国良, 李军, 季一冰
2014, 42(6): 34-39. doi: 10.11911/syztjs.201406007
摘要:
针对桩129-1HF井摩阻扭矩大、携岩困难、井壁失稳突出等问题,在分析大位移井钻井中钻井液技术难点的基础上,通过评价悬浮剂CDXW的悬浮能力和携岩能力、高效润滑剂 BH-1 在常温和高温高压条件下的润滑效果,以及优化粒度级配、优选页岩抑制剂,形成了铝胺基聚磺钻井液,并对其性能进行了评价.结果表明,铝胺基聚磺钻井液的API滤失量小于3mL,高温高压滤失量小于10 mL,动塑比在0.5以上,黏附系数小于0.05,说明该钻井液抗温性能好,携岩能力强,润滑性能可以满足大位移井的润滑要求.桩129-1HF井使用铝胺基聚磺钻井液钻进的井段,起下钻正常,没有发生井下故障,三开油层段平均井径扩大率仅为3.85%,钻井周期比设计周期缩短了22.09 d.这表明铝胺基聚磺钻井液具有良好的携岩能力、润滑性和抑制性,能有效解决大位移井井眼清洁效果差、摩阻和扭矩大等问题.
AMPS/DMAM/AA共聚物固井降滤失剂的研究
朱兵, 聂育志, 邱在磊, 王浩任, 陈红壮, 马鹏
2014, 42(6): 40-44. doi: 10.11911/syztjs.201406008
摘要:
为解决固井降滤失剂普遍存在的抗温能力差、与其他外加剂配伍性欠佳以及综合性能差等问题,选用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)和丙烯酸(AA)为共聚单体,采用水溶液聚合法制得共聚物AMPS/DMAM/AA.对共聚物AMPS/DMAM/AA的微观结构进行了分析,并对其性能进行了评价,结果表明:各单体都参与了聚合,共聚物分解温度为380 ℃;淡水基浆中该共聚物加量超过3 %时,在温度不高于120 ℃时,可将滤失量控制在100 mL以内,且水泥浆初始稠度低,过渡时间短,稠化曲线线形良好,抗压强度适中,没有过度缓凝现象;饱和NaCl盐水基浆中该共聚物加量超过4 %时,可将滤失量控制在80 mL以内.这表明AMPS/DMAM/AA共聚物降滤失剂的抗温、抗盐能力强,与其他外加剂、尤其是高温缓凝剂配伍性好,以该共聚物为降滤失剂的水泥浆具有很好的综合性能.
压力和温度共同作用下的水泥环应力分析
许红林, 张智, 施太和, 熊继有
2014, 42(6): 45-48. doi: 10.11911/syztjs.201406009
摘要:
高温高压井中井筒压力和温度变化较大,会给水泥环的力学性能带来严重影响.基于弹性力学多层厚壁圆筒理论,建立了耦合压力、温度的水泥环力学理论模型,研究了水泥环中径向应力和切向应力的分布规律.研究表明:持续套管压力值为10~50 MPa且井筒温度变化值为-50~50 ℃时,水泥环总体上沿径向受压,沿切向受拉,二者最大值均位于水泥环内壁;井筒温度变化值一定时,水泥环中径向压应力和切向拉应力随持续套管压力值的增大而增大;持续套管压力值一定时,水泥环中径向压应力和切向拉应力随井筒温度的升高而增大,随井筒温度降低而减小;井筒温度升高会加剧水泥环的切向受拉失效风险,井筒温度降低却可能导致水泥环径向密封失效.因此,高温高压井应考虑井筒温度变化对水泥环应力的影响,建议采用低弹性模量水泥浆固井,并提高水泥环与套管和地层的胶结强度,以提高水泥环的整体力学性能.
油气钻井组合式破岩技术研究
张正禄, 刘运荣, 胡琼, 任小玲
2014, 42(6): 49-52. doi: 10.11911/syztjs.201406010
摘要:
为了提高钻井效率,对油气钻井组合式破岩技术进行了深入研究,摩擦热-机械破岩、微波-机械破岩、激光-气体机械破岩等新型组合破岩技术较常规机械破岩方法能明显提高破岩效率,但也有各种技术瓶颈需要突破,距工业化应用还存在一定距离,机械破岩仍是高效破岩的主体.在研究岩石热物理特性、空气钻井装备工具、高温材料等的基础上,提出燃烧热能-机械能综合破岩方法是最有发展前景的新型破岩方法.采用燃烧热能-机械能综合破岩,双壁钻杆及双通道水龙头提供燃料通道,耐热材料用于研制高温钻头,高温造壁器将破岩形成的井眼井壁玻璃化,可实现深井和超深井钻井,并保护储层.
超深井侧钻段泥岩井壁失稳分析
程万, 金衍, 卢运虎
2014, 42(6): 53-58. doi: 10.11911/syztjs.201406011
摘要:
为了解决西部超深硬脆性泥岩地层侧钻过程中井壁易垮塌的难题,从矿物特征及钻井液作用下地层强度的变化规律出发,确定了井壁失稳原因,考虑了层理面产状、井眼轨迹及地应力的综合影响,根据桑塔木组井壁围岩强度破坏条件建立了造斜井段井壁失稳地质力学模型.利用提出的井壁稳定力学模型分析可得,TKX-CH井侧钻段泥岩造斜初期坍塌压力当量密度为1.22 kg/L,实钻采用钻井液密度1.12 kg/L,井下掉块严重;井斜角达到58°时,将钻井液密度降至1.11 kg/L,井下掉块即得到抑制.现场试验表明,相同井斜角和侧钻方位角条件下,随着差应力比值的增大以及泥岩裸露在钻井液中时间的增长,维持井壁稳定的钻井液密度增大.研究认为,钻井设计时应根据地应力状态优选合理的造斜方位,以有效规避地层井壁围岩坍塌失稳风险高的井段,降低安全钻进风险.
S22井利用地层压力辅助解封封隔器技术
吴俊霞, 黄建林, 岳慧, 何汉平, 付道明
2014, 42(6): 59-63. doi: 10.11911/syztjs.201406012
摘要:
AHR封隔器坐封在油气井的大斜度段或水平段时,采取常规的过提方法解封封隔器困难,处理不当可能造成大修事故.在分析AHR封隔器结构和工作原理基础上,进行水平井管柱轴向受力分析,模拟计算施加在井口的过提力能够传递到封隔器上的轴向拉力;在油管的额定抗拉负荷内,如果轴向拉力达不到封隔器的预定解封力,用连续油管正循环注入氮气,掏空油管内的部分液体,释放地层压力对封隔器的上顶力,同时上提油管柱,可以剪断销钉实现封隔器解封.国外Y油田S22井的井口上提力达到油管的额定抗拉强度921 kN时,下传到封隔器的轴向拉力仅为236 kN;掏空1 650 m的油套管液柱,释放地层压力的上顶力为205 kN,作用在封隔器销钉的合力可达到预定剪断值441 kN,成功实现了封隔器解封.现场应用表明,掏空油管内部分液体释放地层压力的上顶力,可以补偿上提管柱解封封隔器时管柱抗拉强度的不足,为大斜度井、水平井中解封封隔器提供了新的方法.
塔河油田复杂碎屑岩岩性识别方法
袁瑞
2014, 42(6): 64-67. doi: 10.11911/syztjs.201406013
摘要:
为了准确识别塔河油田石炭系复杂碎屑岩储集层的岩性,研究了基于常规测井资料的岩性识别方法.根据取心资料将储集层的碎屑岩分为砂岩、含泥砂岩、含砾砂岩和含钙砂岩4种类型;从常规测井资料中提取对岩性反映相对敏感的多种信息,并进行归一化处理;采用常规支持向量机方法和最小二乘支持向量机方法对少量已知岩性的取心岩样进行学习,识别碎屑岩岩性,建立了适用于塔河油田石炭系复杂碎屑岩储集层的岩性识别方法.塔河油田X区块的石炭系碎屑岩岩性识别表明,基于最小二乘支持向量机方法的岩性识别符合率比常规支持向量机方法提高10百分点.研究结果表明,基于最小二乘支持向量机的岩性识别方法能有效识别塔河油田石炭系复杂碎屑岩储集层的岩性.
测井标准井节箍深度值的确定新方法
任中豪, 张文昌, 朱新民, 晋新伟, 田文涛
2014, 42(6): 68-72. doi: 10.11911/syztjs.201406014
摘要:
为提高标准井深度量值传递的精度和可信度,利用多口深度标准井对新建标准井深度量值传递.对多口标准井传递的不等精度数据,依据每次传递的误差度对传递结果加权,采用加权平均法求取节箍深度最佳估计值.通过绘制标准节箍深度测量值的概率密度曲线,计算加权平均法处理结果和直接平均法处理结果的误差度,分析传递结果的可信度.分析表明,在标准节箍深度测量值的概率密度曲线上,多井传递的标准节箍深度值的位置接近曲线最高部位,而单井传递深度值偏离较多,多井深度量值传递结果可信度高于单井传递结果.误差度计算结果表明,加权平均法求取的最佳估计值可信度高于直接平均法求取的最佳估计值.研究表明,利用多口深度标准井对新建标准井深度量值传递、并采用加权平均法求取节箍深度的最佳估计值,提高了标准井深度量值传递的精度和可信度.
致密砂岩油藏水平井分段压裂布缝与参数优化
蒲春生, 陈庆栋, 吴飞鹏, 何延龙, 孙威
2014, 42(6): 73-79. doi: 10.11911/syztjs.201406015
摘要:
针对鄂尔多斯盆地致密砂岩油藏五点法联合注采井网的特点,为实现储层改造并控制水窜,对水平井分段压裂的布缝方式和裂缝参数进行了研究.基于水电相似原理,对联合注采井网不同压裂方式进行了电模拟试验,优选了压裂方式及裂缝展布形态;采用油藏数值模拟方法对分段压裂的具体参数进行了优化.电模拟试验结果表明,分段压裂比传统双翼压裂的低压区面积增大36.4%、产能提高72.5%,纺锤形布缝方式最适于五点法联合注采井网;油藏数值模拟结果表明,当裂缝端部连线与油藏边界夹角为23.2°、段间距为92.7 m、裂缝导流能力为15 D·cm时最优.根据研究结果进行了 YP-8 井的压裂设计,压裂后初期日产液量22.66 m3、日产油量18.11 t,投产至今生产基本稳定.研究结果表明,水平井分段压裂采用纺锤形布缝方式,可有效改善近井区域的渗流状况,获得较高的产能,并可均化油藏压力分布,防止过早水窜.
储/隔层岩石及层间界面性质对压裂缝高的影响
李扬, 邓金根, 蔚宝华, 刘伟, 陈建国
2014, 42(6): 80-86. doi: 10.11911/syztjs.201406016
摘要:
为评价储层和隔层岩石及层间界面性质对压裂缝高的影响,基于ABAQUS有限元计算平台,采用Cohesive单元研究了岩石弹性模量、地应力和抗拉强度等因素对压裂缝高的影响,并对各因素的影响程度进行了比较.通过数值模拟得出,弹性模量大的隔层在裂缝穿过界面时对其并无明显限制作用,反而会有利于隔层中缝高的增大;最小水平主应力大和抗拉强度高的隔层对缝高的扩展有显著限制作用;当储隔层界面的抗剪强度高出某一临界值时,压裂缝高急剧增大,小于该临界值时界面会发生滑移,裂缝被完全限制在储层内;在特定地层条件下,裂缝在储层中为垂直缝,扩展至界面处后开始沿界面扩展,形成T形缝.研究表明:弹性模量大的隔层对于控制压裂缝高不利;最小水平应力大和抗拉强度高的隔层有利于控制缝高,并且地应力的影响程度约为抗拉强度的1.6倍;界面抗剪强度越小,储/隔层界面就越容易发生滑移,越有利于控制压裂缝高.
考虑非达西效应的致密气藏裂缝参数优化设计
孙元伟, 程远方, 张矿生, 常鑫, 王怀栋
2014, 42(6): 87-91. doi: 10.11911/syztjs.201406017
摘要:
为了实现致密气藏裂缝参数优化设计,考虑非达西效应对裂缝渗透率的影响,引入有效渗透率,对传统的支撑剂指数进行了修正;然后,利用边界元法,作出表征无因次采气指数、支撑剂指数和裂缝有效导流能力之间关系的图版,拟合出f函数;最后,通过迭代获得最优裂缝参数和裂缝导流能力,形成了以采气指数为目标函数、考虑非达西效应的致密气藏裂缝参数优化设计方法.利用苏里格气田某致密气藏的数据,对比分析了是否考虑非达西效应对裂缝参数优化设计的影响.结果表明,考虑非达西效应后,支撑剂指数为不考虑非达西效应时的1/5,有效导流能力为不考虑非达西效应时的1/3,最优缝长缩短了1/5,最优缝宽增大了1/4.研究结果表明,利用修正支撑剂指数可以进行致密气藏裂缝参数的优化设计,利用该方法优化的缝长和缝宽与修正前相比分别缩短和增宽,设计结果更加准确.
旋转射流联合沉砂筒解堵工艺关键参数研究
左伟芹, 李雪莲, 卢义玉, 刘勇
2014, 42(6): 92-96. doi: 10.11911/syztjs.201406018
摘要:
部分油气井因井漏失返而无法建立全井循环,传统解堵工艺难以解决此类油气井的堵塞,为此开展了旋转射流联合沉砂筒解堵工艺研究.旋转射流联合沉砂筒解堵工艺是利用油管将高压水输送至旋转喷头形成旋转射流,破碎井底堵塞物,堵塞物被上返液运送至一定高度,在环空液柱升高漏失量增大或停泵等因素影响下,堵塞物沉积在旋转喷头上方的沉砂筒内,随着沉砂筒起出带至地面.利用固液两相流体力学对堵塞物进行了受力分析,推导出不同类型的堵塞物上返所需流速的计算公式,并根据力矩平衡原理推导出了旋转喷头正向喷嘴水力参数计算公式.卧51井采用旋转射流联合沉沙筒解堵工艺进行冲砂解堵,15 min冲砂进尺达9.98 m,解堵效果良好,表明该工艺可以较好地解决低压油气井堵塞的问题,为油气井解堵提供了新思路.
注水井负压解堵的负压值设计方法
李沁阳, 熊友明, 刘理明, 马帅, 李扬
2014, 42(6): 97-101. doi: 10.11911/syztjs.201406019
摘要:
为了改善注水井负压解堵的效果,对注水井负压解堵的负压值设计方法进行了研究.根据注水井的渗流特点,利用注水产生的表皮附加压降来修正最小负压值;以防止储层出砂为原则设计最大负压值;再根据Conocophillips公司的负压值设计方法确定最佳负压值;最后,从防止套管挤毁和保证储层稳定2方面对负压值进行校核.采用新的负压值设计方法对车2井、车89井进行了解堵负压值设计,2口井应用新方法推荐的负压值进行解堵之后,注水压力均明显降低,且短时间内注水压力没有出现大幅度升高.研究结果表明,在中高渗透砂岩油层的垂直注水井中运用新方法计算的负压值解堵后,既清除了近井地带的污染,又保证了孔眼和储层的稳定性.
基于无线射频识别的井下工具控制技术
倪卫宁, 刘建华, 张卫, 吴春萍, 吴非
2014, 42(6): 102-105. doi: 10.11911/syztjs.201406020
摘要:
针对投球式井下工具控制技术在使用过程中的不足,研究了一种指令接收与控制执行一体短节.根据电子标签在井筒低电阻率液体环境中工作时的姿态,通过试验对比各类频段的电子标签传输性能,并进行读写器天线匹配设计,以提高电子标签读写成功率.应用流体力学分析导致电子标签损坏和影响读取效率的因素,设计出了能够适应各类钻井液环境的天线匹配电路,研制了读写器电路系统和相关嵌入式程序.试验结果表明,125和134 kHz低频RFID标签的读写效果最佳,能够满足井下指令接收与控制执行一体短节的需求.研制的指令接收与控制执行一体短节,在泵送速度3 m/s条件下读取成功率为100%.研究结果表明,通过优选电子标签的工作频率和优化读写器天线的功率匹配设计完成的电子标签指令系统,可以应用于井下工具控制.
尾管固井用牵制短节的研制与应用
冯丽莹, 郭朝辉, 陈志峰, 杜鹏德, 袁大勇
2014, 42(6): 106-110. doi: 10.11911/syztjs.201406021
摘要:
深井、超深井和大斜度井起下管柱摩阻大,短尾管固井时因尾管短、重量轻易导致丢手不易判断及丢手困难等问题,为此研制了尾管固井用牵制短节.牵制短节设计有锁定机构和解锁机构,在尾管悬挂器坐挂后,采用液压方式实现牵制短节的锁定功能,将尾管串锁定在上层套管上,给尾管串施加一个向下的牵制力,可以通过指重表明确判断丢手是否成功.利用有限元分析校核了牵制短节的强度,结果表明,其强度满足设计要求.地面试验和现场应用表明,牵制短节的锁定功能和解锁功能均能顺利实现,各项技术指标均达到设计要求,能够解决短尾管固井丢手不易判断及大斜度井固井丢手困难的问题.
特种孕镶块加强PDC钻头的研制与试验
杨顺辉, 武好杰, 牛成成, 侯绪田, 金军斌
2014, 42(6): 111-114. doi: 10.11911/syztjs.201406022
摘要:
为提高PDC钻头在研磨性硬地层中的机械钻速、延长钻头寿命,研制了特种孕镶块加强PDC钻头.该钻头以PDC切削齿为主切削元件,天然金刚石孕镶块为副切削元件,既具有常规PDC钻头破岩效率较高的特点,又具有孕镶金刚石钻头在研磨性硬地层寿命长的特点.在钻头开始工作时,主要为PDC切削齿"犁切"式破岩,当PDC切削齿磨损到一定程度后,天然金刚石开始磨削岩石,形成"犁沟",有助于 PDC切削齿吃入并切削岩石.该钻头在东北金山气田金古 1-1HF 水平井基底花岗岩硬地层进行了现场试验,平均机械钻速达到4.46 m/h,是同井同地层常规PDC钻头机械钻速的1.5倍,是2口邻井同井段牙轮钻头和常规PDC钻头机械钻速的2倍以上,其使用寿命也达到2口邻井同井段牙轮钻头和常规PDC钻头的2倍以上,取得了良好的现场应用效果.特种孕镶块加强PDC钻头的成功研制,为钻进强研磨性硬地层提供了一种新的高效破岩工具.
乐东221气田A14H井表层定向及扩眼钻井技术
吴旭东, 刘和兴, 方满宗, 马传华, 郑金龙, 牛雪
2014, 42(6): 115-119. doi: 10.11911/syztjs.201406023
摘要:
为解决南海莺歌海盆地乐东 22-1 气田表层松软地层定向造斜扩眼钻进困难、邻井相碰及易产生新井眼等钻井工程技术难题,提出了一种先钻小尺寸领眼,再用新型三级固定翼扩眼器定向扩眼,然后下入套管的海洋表层钻井技术.结合随钻测量仪和电子陀螺测斜仪钻进乐东 22-1 气田A14H井表层时,先用φ250.8 mm钻具定向造斜、钻小领眼,再用φ254.1 mm×φ349.3 mm×φ444.5 mm新型扩眼器将领眼定向扩眼至φ444.5 mm,下入φ339.7 mm表层套管并固井.现场应用表明,该技术解决了丛式井表层防碰难题,保障了疏松地层的造斜钻进效果,防止了钻井中扩眼钻具对领眼井造斜效果的不利影响,对后续类似井的钻井具有一定的借鉴价值.
随钻恒扭器在TH121125井的试验
彭明旺, 白彬珍, 王轲, 李少安, 李斐
2014, 42(6): 120-123. doi: 10.11911/syztjs.201406024
摘要:
塔河油田12区深部硬地层在钻井过程中,常因PDC钻头黏滑振动造成机械钻速较慢.为解决该问题,在TH121125井1 204.00~4 845.00 m井段试验应用了随钻恒扭器.结果表明:试验井段的扭矩波动小,比较平稳;与邻井相同井段相比,机械钻速提高了20.56%~59.65%,钻井周期缩短了21.08%~41.39%;试验井段的最大井斜角仅1.07°,最大井径扩大率仅6.42%,与邻井相比井身质量得到明显提高.试验结果表明,应用随钻恒扭器可以有效消除PDC钻头的黏滑振动,保护钻头及钻柱,有利于防斜打快,提高钻井速度.