深部钻井技术及处理

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海洋石油深水钻完井技术措施

海洋石油深水钻完井技术措施

海洋石油深水钻完井技术措施随着全球能源需求的不断增长,海洋石油的开发已成为人们关注的热点之一。

而深水油田的开发更是海洋石油开发中的一大挑战,因为深水条件下的石油开采和完井技术要求更高,成本更大。

本文将重点介绍海洋石油深水钻井完井技术措施。

一、深水钻井完井技术要求1.水深要求深水钻井一般指水深超过500米的区域,500-1500米为中水深钻井,超过1500米为深水钻井。

由于深水区域的水深较大,风浪和洋流的影响较小,因此深水钻井完井的技术要求较高。

2.环境条件要求深水区域的环境条件十分恶劣,海底水深,海流湍急,海底温度低,而且还存在着飓风、沙尘暴等极端天气,对钻井作业的安全性和可靠性提出了更高的要求。

3.技术难度要求深水区域的地质情况复杂,地下石油资源分布不均,水平分布广泛,开采难度大,深水钻井完井技术的难度也就更大。

二、深水钻井完井技术措施1.钻井平台选择深水区域的钻井平台要求比较苛刻,一般有浮式钻井平台、半潜式钻井平台和固定式钻井平台等,根据实际情况选择合适的钻井平台模式,以满足深水钻井作业的需求。

2.井眼稳定措施深水钻井井眼稳定是深水钻井完井中的一项关键技术,包括对井眼的泥浆配方、井眼的支撑和防护等技术措施,以确保井眼在钻井和完井过程中保持稳定。

3.井眼冲洗技术深水钻井完井中,井眼冲洗技术是必不可少的一项工艺,通过冲洗井眼可以清除井底碎屑、减轻井眼摩阻,提高钻井速度和井眼质量。

4.钻头选择深水钻井中,选择合适的钻头是十分重要的,在深水区域,一般使用可控方向钻头和导向钻头等,以满足深水井眼质量和完井效果的要求。

5.完井工艺技术深水完井技术主要关注几个方面:封隔技术、井筒治理技术、水泥浆配方、井眼净化技术等,这些技术对于深水油田的开发至关重要。

6.安全与环保技术深水油田开发中,要严格把控环境保护和安全生产,尤其是深水油田的开发,更要注重安全和环保,加强对海洋环境的保护。

7.智能化技术在深水钻井完井中,智能化技术是未来的发展方向,包括智能化钻井井下设备、智能化井筒监测系统等,提高深水钻井的效率和安全性。

海洋石油深水钻完井技术措施

海洋石油深水钻完井技术措施

海洋石油深水钻完井技术措施随着全球能源需求的增长,海洋石油资源的开发已经成为了当今石油行业的主要方向之一。

而在海洋石油资源的开发中,深水钻井完井技术成为了必不可少的一部分。

深水钻井完井技术涉及到复杂的海底环境、巨大的水压、高强度的钻井工艺和装备等多方面要素,采取合适的技术措施对于深水钻井完井过程的顺利进行至关重要。

本文将从深水钻井完井技术的特点出发,探讨相关的技术措施,并对其进行详细的介绍和分析。

深水钻井完井技术的特点深水钻井完井技术较之陆上或浅水区的钻井完井技术存在诸多差异,其主要特点如下:1. 海底环境复杂。

深水区海底地质条件复杂,可能存在海底山脉、裂缝、泥浆、砂石等,这些因素可能对钻井过程产生不利影响。

2. 水压巨大。

深水区水深通常超过500米,海水压力巨大,需要采取相应的技术措施来应对高压环境。

3. 钻井设备高强度。

深水钻井所用到的设备和工艺需要能够承受高强度的水压和风浪,对设备的要求较为复杂。

4. 钻井完井成本较高。

由于深水钻井完井所需的设备和技术更为复杂,因此其成本相对较高,需要采取有效的措施来控制成本。

为了克服深水钻井完井技术的困难,提高钻井完井的效率和安全性,需要采取一系列的技术措施。

主要包括以下几个方面:1. 钻井平台设计和选择。

深水钻井完井需要用到具有高度稳定性和耐受能力的钻井平台,因此在设计和选择钻井平台时需要充分考虑海洋环境的复杂性和变化性。

2. 海底勘探和地质勘测。

深水钻井完井之前需要进行海底地质勘探和地质勘测,确保对钻井地点的地质情况有充分了解,为钻井作业提供准确的基础数据。

3. 钻井液和固井技术。

深水钻井需要采用高性能的钻井液和固井技术,以应对复杂的海底环境和高压的水下条件,保证钻井过程的顺利进行。

4. 安全防护和监控技术。

深水钻井完井作业过程中需要使用高效的安全防护和监控技术,保障作业人员和设备的安全。

5. 节能环保技术。

在深水钻井完井过程中需要考虑节能环保因素,减少环境污染和资源浪费。

深井超深井钻井技术

深井超深井钻井技术

深井超深井钻井技术第一节概述 (1)第二节地层孔隙压力评估技术 (2)第三节井身结构及套管柱优化设计 (4)第四节防斜打快理论和技术 (9)第五节地层抗钻特性评价与钻头选型技术 (14)第六节井壁稳定技术 (18)第七节钻井液技术 (23)第八节固井技术 (27)第九节深井测试和录井技术 (31)第一节概述对于油气井而言,深井是指完钻井深为4500~6000米的井;超深井是指完钻井深为6000米以上的井。

深井、超深井钻井技术,是勘探和开发深部油气等资源的必不可少的关键技术。

在我国,深井、超深井比较集中的陆上地区包括塔里木、准噶尔、四川等盆地。

实践证明,由于地质情况复杂(诸如山前构造、高陡构造、难钻地层、多压力系统及不稳定岩层等,有些地层也存在高温高压效应),我国在这些地区(或其它类似地区)的深井、超深井钻井工程遇到许多困难,表现为井下复杂与事故频繁,建井周期长,工程费用高,从而极大地阻碍了勘探开发的步伐,增加了勘探开发的直接成本。

在“八五”末期,虽然我国在3000m以内的油气井钻井方面已接近国际80年代末的技术水平,但当井深超过4000m时,我国的钻井技术与国外先进水平相比仍有较大差距。

美国5000m左右的油气井钻井周期约为90天,5500m左右约为110天,6000m左右约为140天,6500~7000m约为5~7月。

然而,我国深井平均钻井周期约为210天左右,特别是在对付复杂深井超深井工程方面的钻井能力和水平比较低,没有形成一整套与之相适应的深井超深井钻井技术。

为了尽快适应我国西部深层油气资源勘探开发工程的迫切需要,在“八五”初步研究的基础上,中国石油天然气集团公司将“复杂地层条件下深井超深井钻井技术研究”列为“九五”重大科技工程项目之一(项目编号:960024),调动全国的优势科研力量开展大规模攻关研究,试图使塔里木、准葛尔、四川等盆地的深井超深井钻井技术水平有较大提高,基本满足这些地区深部油气资源高效钻探与开采的技术需求。

深井钻探工艺

深井钻探工艺

深井钻探工艺深井钻探是一种用于地下资源勘探、矿产开发和工程建设等领域的技术方法。

它通过在地下钻取深井,获取地质信息,探测地下物质,为相关领域的决策提供重要依据。

本文将介绍深井钻探的工艺流程和关键技术。

一、钻探前准备工作在进行深井钻探之前,需要进行一系列的准备工作。

首先是确定钻孔位置和钻孔方向,根据勘探目的和地质条件选择合适的位置和方向。

然后进行地质勘察,了解地下地质情况,包括地层结构、岩性、含水层等信息,以制定钻进方案。

此外,还需要准备好钻机和其他必要设备,确保钻探过程的顺利进行。

二、钻孔施工1. 钻孔设备深井钻探常用的钻机有旋回钻机和往复钻机。

旋回钻机主要适用于岩石地层,能够进行连续旋转和循环冲洗,提高钻进速度。

往复钻机适用于软土层和含水层,通过冲击力和振动力进行钻进。

2. 钻杆和钻头钻杆是连接钻机和钻头的部分,常用的钻杆材料有钢管、合金钢管等。

钻头是进行钻进作业的工具,根据地质情况选择不同类型和规格的钻头,如钻头、切削钻头、钻旋等。

3. 钻进液体钻进液体主要用于冷却和润滑钻头,清洗孔壁,稳定井壁和运输钻屑等。

常用的钻进液体有水基钻井液、泥浆等,具体选择根据不同地质情况和工艺要求。

4. 钻孔工艺具体钻孔工艺根据地质条件和勘探目的的不同而有所差异,常见的钻孔工艺有循环钻进法、回旋钻进法、冲洗钻进法等。

钻孔过程中需要根据孔壁情况及时采取稳壁措施,以确保钻孔的质量和安全。

三、取心与取样深井钻探的一个重要目的是获取地下岩石和土壤的样本,以进行地质分析和实验室测试。

取心是一种取样方法,通过钻杆和样品管将地下的岩石和土壤取出来。

取心过程中需要注意保持样本的完整性和代表性,避免污染和损坏。

四、地质观测与测量在钻孔过程中,需要进行地质观测和测量工作,以获取更加详细和准确的地质信息。

常见的地质观测包括测井、测斜、测量孔径等。

这些观测工作可以帮助分析地质特征、确定地层属性和岩性、评估地下水资源等。

五、钻孔完工与处理钻孔完工后,需要进行相应的处理工作。

海洋石油深水钻完井技术措施

海洋石油深水钻完井技术措施

海洋石油深水钻完井技术措施【摘要】海洋石油深水钻完井技术措施是为了确保深水钻井作业安全高效进行而制定的一系列措施。

钻井液体系技术措施包括选择适合海洋环境的钻井液体系和使用环境友好的钻井液。

钻井液的性能要求则要求其具有良好的冲刷和悬浮能力以及适应深水高温高压条件的稳定性。

在完井工艺技术措施方面,需要对井下情况进行综合评价,灵活应用多种完井工艺。

安全环保措施是保障作业人员和环境安全的重要举措,注重预防和紧急处理能力。

钻完井后的管柱处理要求合理对待各种管柱,确保深水油气资源得到有效开发。

通过综合这些技术措施,海洋石油深水钻完井可实现高效安全作业,为油气勘探开发提供保障。

【关键词】海洋石油、深水钻井、完井技术、钻井液、性能要求、完井工艺、安全环保、管柱处理、总结。

1. 引言1.1 海洋石油深水钻完井技术措施海洋石油深水钻完井技术是在海洋深水区域进行的一项复杂而重要的作业。

在这种特殊的环境下,钻井与完井技术措施需要更加严谨和精细,以确保工作的高效性和安全性。

海洋石油深水钻完井技术措施涉及到多个方面的知识和操作技能,需要工程师们充分了解并掌握。

在进行海洋石油深水钻完井作业时,钻井液体系技术措施是至关重要的一环。

钻井液的选择及配方需要考虑到海水的特性以及深水环境下的高温高压情况,以保证钻井过程的顺利进行。

钻井液的性能要求也是需要重点关注的问题,包括其稳定性、分离性、滤饱和度等指标。

完井工艺技术措施则主要包括完井管柱的设计与安装、封隔器的选择与使用、射水泵的设置等方面。

这些技术措施的合理应用可以有效提高完井作业的效率和质量。

安全环保措施也是海洋石油深水钻完井过程中的重要内容。

工程师们需要严格遵守安全规范,保障作业人员和设备的安全,同时还需加强环境保护意识,做好海洋环境的保护工作。

钻完井后的管柱处理也是一个关键环节,需要对管柱进行清洗、检测和保养工作,以确保其长期稳定的运行。

海洋石油深水钻完井技术措施在整个作业过程中起着至关重要的作用,只有全面、细致地制定和执行这些措施,才能确保工作的顺利进行和成功完成。

海洋石油深水钻完井技术措施

海洋石油深水钻完井技术措施

海洋石油深水钻完井技术措施1. 引言1.1 海洋石油深水钻完井技术措施海洋石油深水钻完井技术措施旨在确保钻井作业的安全、高效进行,并最大程度地提高石油开采效率。

这些措施包括了前期勘探、钻井设备选用、作业流程设计、管柱设计等各个方面。

通过科学规划和精密操作,可以有效应对深水环境下的挑战,提高作业质量,减少事故发生。

在当前世界范围内,海洋石油深水钻完井技术措施已成为石油行业的热门话题,各国纷纷投入大量资金和人力进行研究和实践。

在这个过程中,不断探索和创新技术措施已成为行业的主要趋势,只有不断改进和完善技术措施,才能更好地保障海洋石油开发的持续进行。

2. 正文2.1 深水钻井技术概述深水钻井技术是指在海洋深水区域进行的钻探作业,通常水深超过500米。

深水钻井相较于传统陆地钻井具有更高的技术难度和风险,需要更加先进和复杂的技术措施。

深水钻井技术概述主要包括以下几个方面:首先是钻井平台的选择,深水钻井通常需要使用半潜式钻井平台或者钻船,以应对海浪和风力较大的海域环境;其次是井下设备的设计,包括海底井口设备、井下管柱和钻头等,需要考虑深水高压环境对设备的影响;接着是钻井液的选取和循环系统的设计,深水钻井中需要使用高密度钻井液来对抗高温高压环境;最后是钻井方案的制定,需要根据地质情况、井筒稳定性和钻井目标等因素来选择合适的钻井方法。

深水钻井技术概述涉及到钻井平台、井下设备、钻井液和钻井方案等多个方面,需要综合考虑各种因素才能确保钻井作业的安全和高效进行。

随着海洋石油深水钻探的发展,对深水钻井技术的要求也将逐步提高,持续创新和改进技术措施将是未来的发展方向。

2.2 深水钻井过程中的挑战在深水钻井过程中,面临着诸多挑战,这些挑战不仅来自于技术层面,还涉及到环境、安全等多方面因素。

深水环境下地质条件复杂,海底地形不规则,地层结构复杂,这给钻井作业带来了很大的困难。

钻井过程中需要面对高温高压、高盐度、高硫化氢含量等问题,需要针对这些特殊环境条件采取相应的技术措施以确保钻井的顺利进行。

第六章 深井、超深井钻井技术

第六章 深井、超深井钻井技术

第一节 深井、超深井概述
• 第二阶段从1976年到1985年。1976年4月30日, 我国第一口超深井四川女基井(井深6011m) 完成,标志着我国钻井工作由打深井进一步发 展到打超深井。从1976年开始,我国每年都打 深井(超深井),并且数量逐步增加,由1976 年完成3口上升到1985年完成29口。在这一阶 段中,除完成100多口深井外,还完成了10口 超深井。其中2口井深超过7000m(四川关基井 7125m;新疆固2井7002m),这是我国深井、 超深井钻井的初步发展阶段。
方 案 2
钻头尺寸in (mm) 套管尺寸in (mm) 间隙(mm)
26 (660.4) 20 (508) 76.2
18 ½ (470) 16 (406.6) 31.8
14¾ (374.7) 10¾ (273.1) 50.8
9½ (241.3) 75/8 (193.7) 23.8
6½ (165.1) 5 (127) 19.1
第一节 深井、超深井概述
• 与国际深井钻井水平相比,我国的主要 差距是: • (1)设计水平较差,主要表现是地质依 据不足,针对性差,软件落后等。 • (2)钻井设备相对落后,缺少深井大功 率电动钻机以及配套顶驱、自动仪表等 辅助装备。
第一节 深井、超深井概述
• (3)随钻监测和钻头、参数优选技术跟不上。 • (4)超深井钻井液体系有待进一步提高。 • (5)缺少适用于深井的特殊钻具及防斜、减 震等井下工具。 • (6)超深井的闭环钻井技术欠缺,如防斜打 直的VDC垂直钻井系统,美国贝克休斯公司的 SDD直井钻井装置等。
第六章 深井、超深井钻井技术
第一节 深井、超深井概述
第一节 深井、超深井概述
• 由于在钻井过程中随着井深的增 加地层变化幅度大,地层的压力 随之增大,井底温度提高,导致 了不可见因素增多,因此深井钻 井的设备、工具、材料以及工艺 都有它的特殊性。

深井钻井提速技术难点分析及对策

深井钻井提速技术难点分析及对策

2018年08月深井钻井提速技术难点分析及对策崔强(中石化江汉工程公司,湖北潜江433121)摘要:深井钻井由于井深度较高,使得其在钻井提速时存在这样或那样的技术难点,为加强对其的分析和处理,本文从深井钻井提速的技术难点分析入手,就提出了如何破解难点的几点对策。

关键词:深井;钻井提速;技术难点;对策深井钻井提速的实施,对于促进开采效率的提升有着不可或缺的作用,所以必须在钻井提速上加大对其的投入力度。

但是就目前来看,深井钻井提速的技术难点较多,需要我们一一破解,才能适应未来发展的需要。

1深井钻井提速技术难点分析1.1地质环境复杂与井身结构的合理性不足由于深井钻井时的地层深,且在地质结构上十分复杂,地质条件也存在诸多变化,即便是在同一井段中,在深部地层中,钻井时也会遇到压力相差大的多层压力体系与复杂多变的地质条件的影响。

与此同时,由于深井在井身结构上存在一定的不足,合理性较差,加上在套封和割封时忽视,导致深井钻井提速的困难较大,若忽视这些因素而将钻井速度提升,又将面临着发生井喷井漏和卡钻井斜等意外事故的风险。

1.2岩石可钻性与机械钻速较低在深井钻井过程中,随着井深不断的加深,使得深井段内的砂质泥岩和泥页岩的细砂岩覆盖在地层上,使得地层压力也在不断加大,并变得较为致密,岩石孔隙与骨架结构都发生巨变,不管是硬度还是密度也在加大,甚至本来是脆性的岩石变为硬质塑性岩,导致其可钻性较差,而且破碎较为困难,普通的钻头往往无济于事,使得深井钻井提速的困难较大。

一般而言,由于井深不断加大,地层岩石性质发生的变化也在加大,尤其是地层岩石的硬度和抗剪抗压强度与耐磨性均会不断增加,岩石性质变化之后,可钻性也会下降,破碎难度都大,无法有效提升深井钻井速度。

1.3钻头加压难度大在深部地层钻井过程中,由于深度不断增加,使得钻柱经常发生扭曲的情况,进而遇到井斜问题,所以为了加强对其的处理,往往会对钻头进行加压,但是由于钻头加压难度大,导致钻井时的岩石破碎效率与机械钻井速度都会影响,加上有的时候的地层存在较大的倾角,为预防出现井斜的情况,就需要清压吊打,而这就会导致钻速无法提升,同时还要将钻速降低,这主要是因为钻头和钻具的组合不到位所导致。

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摘要 (2)关键词 (2)前言 (3)一深部钻井存在的问题 (4)二对深井钻井的几点建议 (5)2.1设备的落后 (5)2.2提高深井大直径井段的钻井速度 (5)2.3提高深部井段钻井速度 (6)2.4提高深井下部小直径井眼机械钻速 (6)2.5防斜打直技术 (6)2.6减小技术套管的磨损技术 (7)2.7深井固井质量问题 (8)2.8对深井复杂情况的预防与处理 (8)2.9深井定向井、水平井钻井技术 (9)2.10、钻井液相关问题 (9)结论 (11)参考文献 (12)由于深井超深井地质情况不明,地质预告不准等原因,钻井过程中遇到许多复杂情况,使钻井速度大大下降。

为此,分析了影响深井超深井钻速的主要原因,认为:1、由于地质因素和井身结构设计不合理造成复杂情况影响钻速;2、国产尺寸钻头结构单一,型号少,不能满足深井段地层岩性变化的需要;3、破岩机械能量不足;4、水力能量不足,井底岩屑清除不净;5、在易斜地区,为了控制井斜被迫用小钻压吊打;6、钻井液性能及井眼净化不好,造成井下复杂情况;7、深部致密硬塑性泥页岩地层难钻,造成钻速低;8、小井眼钻井装备不配套,影响深部小井眼钻速。

关键词:深井、超深井、机械钻速、钻头、钻具、原因、分析、对策前言深井是指完钻井深为4500~6000 m的井;超深井是指完钻井深为6000m以上的井。

深井、超深井钻井技术是勘探和开发深部油气等资源必不可少的关键技术。

进入21世纪,我国西部及东部深层钻探工作将进一步加强,需要完成的深井、超深井数将进一步增加。

我国深井、超深井比较集中的地区有塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地及柴达木盆地等。

实践证明,由于深井、超深井地质情况复杂(诸如山前构造、高陡构造、难钻地层、多压力系统及不稳定岩层等,有些地层也存在高压高温效应),我国在这些地区(或其他类似地区)的深井、超深井钻井技术尚未过关,表现为井下复杂与事故频繁,建井周期长,工程费用高,从而极大地阻碍了勘探开发的步伐,增加了勘探开发的直接成本。

我国在深井、超深井(主要是深探井)钻井方面的装备和技术水平现状与美国相比还存在较大的差距,平均建井周期与钻头使用量约为美国的两倍。

据我国第二次全国油气资源评价资料可以了解到,西部地区的石油资源量占全国总资源量的38%,其中有73%的石油资源量埋藏在深部地层;东部地区是我国石油的主力产区,浅层、中深层的储量基本都已探明和正在开采,深部地层尚有53亿吨的石油储量可供勘探开发;中部地区是天然气的集中区,有52%的天然气资源量在深部地层,因此,深井钻井在我国的工作量非常大,深井钻井技术有着广阔的发展空间,值得我们高度重视一、深部钻井存在的问题速深井钻井要穿过多套地层,这些地层跨越的地质时代较多、变化较大,相应的地质条件错综复杂,同一井段可能包括压力梯度相差较大的地层压力体系和复杂地层等,施工时一口井中需要预防和处理几种不同性质的井下复杂情况。

再加上深部地层高温、高压、高地层应力等,会使井下复杂的严重程度和处理复杂的难度大大加剧。

就目前我国的钻井技术水平来说,钻深井存在的技术问题主要以下几个方面:1、钻井的主要装备性能差、比较陈旧,和国外的先进装备相比落后的太远了。

2、上部大尺寸井眼和深部井段提高钻井速度是一大难题。

3、多层套管时,深部井段小井眼的钻井速度问题。

4、减小技术套管磨损和破裂后处理问题。

5、防斜打直技术。

6、深井固井质量问题。

7、井漏、井涌、井塌、缩径等复杂情况的预防和处理。

8、深井定向井、水平井钻井技术。

9、深井钻井液现有体系中的包被剂抗温问题、高温稳定剂的复配问题、深井高密度钻井液流变性能稳定问题、深井钻井液的环境保护问题、深井钻井液检测系统陈旧、不配套问题二、对深井钻井的几点建议2.1设备的落后国产钻机部件,特别是按照引进技术生产的钻机部件,如天车、游车大钩、水龙头、转盘、钻井泵、绞车、井架以及部分传动件等,已能基本适应国际市场的要求。

这些部件在结构形式、材料和热处理规范方面,已基本达到国外同类产品水平,可能或者已经向国际市场销售。

外商认为我国的“石油钻机部件可用,距离世界先进水平尚有15~20年差距”。

这里所谓的差距,主要是指产品的质量水平和技术性能与国外新产品的差距。

我国目前使用的深井钻机一部分是七、八十年代进口的钻机,这些钻机虽然经过了改造,但仍然是性能落后、总功率偏低、缺配件等,需淘汰更新。

另外,一些井下仪器、工具、管材等也不能适应深井钻井的要求,严重影响机械钻速、井下安全和施工质量,如现在使用的仪器耐高温性能差、钻头不适应深井段、套管的材质差等。

为了发展轻便钻机和小井眼钻井设备,需要开发较小功率而运移性好的钻井泵。

例如北美市场很受欢迎的Dardner-Denver公司的三缸泵,性能良好,重量轻,特别适合与要求运移性高的钻机配套。

为了提高钻机的性能,需要开发高压大排量且运移性好的钻井泵。

最近美国出现了功率达1500kW而质量不到5t的五缸泵。

为了改进绞车的控制性能而开发的盘式刹车,国外采用的是可以直接安装在滚筒轴端使用的气控制盘式刹车,其控制系统与钻机气控制系统同源,可以省去昂贵的液压控制系统,摩擦片的动、静摩擦系数相等,可以作为自动送钻系统的执行机构。

上述这些创新技术,值得我国借鉴,应该投入力量,认真研究发展。

2.2提高深井大直径井段的钻井速度2.2.1提高钻井装备的装机功率,解决大尺寸井眼所需的能量和排量问题。

2.2.2采用大尺寸钻杆和钻铤,解决水力能量和破岩能量问题。

2.2.3采用井下动力钻具和复合钻进技术,提高机械钻速。

2.2.4完善大尺寸钻头的结构和系列,特别强调的是要增加大尺寸钻头的移轴距和适应高转的性能。

2.3提高深部井段钻井速度深部井段的泥页岩和泥质砂岩等在上覆盖地层压力下变得非常致密,不仅密度和硬度增加,而且从常压下脆性岩石向塑脆性岩石或硬塑性致密岩石转化,牙轮钻头的牙齿在这种岩石中破碎起来非常困难。

另外,随着钻井液密度和井深的增加,液柱压力对井底破碎出来的岩屑产生压持作用,牙轮钻头破碎出来的岩屑在压差作用下不易离开井底,结果是在井底形成垫层,降低了破碎效率等。

多种原因都影响着深井深部井段的机械钻速,使得机械钻速极低。

提高深井在高抗压强度和高研磨性地层的机械钻速,缩短钻井周期,一直是困扰钻井工作者的技术难点。

随着钻头和井下工具技术的发展和实践,针对高抗压强度和高研磨性的地层,国外目前逐步推出了一套提高机械钻速的技术途径,即采用特殊设计的人造金刚石孕镶钻头与高速涡轮动力钻具组合,依靠强化钻井参数的办法提高钻速。

10倍以上,大幅度提高了深井在高抗压与牙轮钻头相比,该项技术可提高机械钻速3~强度和高研磨性地层的机械钻速。

2.4提高深井下部小直径井眼机械钻速在215.9mm井眼中,下完139.7mm套管或177.8mm套管(有时215.9mm井段不太长或在地层较稳定情况下,也有下177.8mm套管的)后使用117.48mm或149.23mm钻头钻进。

在这种井段中钻进,小直径牙轮钻头的轴承寿命较短,若用小直径金刚石钻头,在有些地层的机械钻速也很慢,这都是深井小井眼钻井的难题。

如果能提高小井眼井段的机械钻速,对深井钻井具有重要意义。

由于许多小井眼钻井的配套技术(如钻头、动力钻具等)未完全过关,因此不仅钻速慢,而且成本也很高。

再加上深部小井眼钻进,转速、扭矩、排量、钻压等都受到很大的限制。

所以,解决适应深部小直径井眼使用的小尺寸钻头和动力工具等,是提高小直径井眼机械钻速的关键,如单牙轮钻头目前使用的还不错;小直径螺杆使用的也不错,但就是质量不稳定。

2.5防斜打直技术防斜打直技术,特别是山前高陡构造的防斜技术。

深井因为井段长,如果方位不变,即使井斜不大,到底位移也会超标。

井打斜了,给钻井工作本身也增加了不少困难,甚至造成严重事故。

在斜井内,钻柱易靠在井壁的一侧,旋转时发生严重摩擦,在井斜突变井段钻柱发生弯曲易使钻柱磨损和折断,也可能造成井壁坍塌及键槽卡钻事故。

对于采油工作来说,井斜过大会直接影响井下的分层开采,注水工作的正常进行(如下封隔器难、封隔器密封不好等)对抽油井也常引起油管和抽油杆的磨损和折断甚至造成严重的井下事故。

钻井实践表明,影响井斜的原因是多方面,如地质,钻具结构,钻进技术措施,操作技术措施,操作技术,以及设备安装质量等。

归纳起来,造成井斜的主要原因不在乎:第一,从客观上来说,由于所钻地层的倾斜和非均质性使钻头受力不平衡而造成井斜;第二,从技术上来说,下部钻具的工作状态对井斜的影响很大,当下部钻具受压发生弯曲就会使钻头偏斜导致井斜;第三,从主观上来说,使操作是否合理,即使有良好的防斜钻具也会因操作不当而造成井斜。

目前我们使用的防斜技术有:满眼钻具、钟摆钻具、复合钻进、吊打等,但这些技术都有它的局限性,如在地层倾角大的地区使用效果很差。

国外,如德国、意大利和美国分别研制出了VDS、SDD自动垂直钻井系统,效果非常好,井斜基本上都控制在1°以下,最大井斜也不超过2.5°。

总的说来,控制井斜的方法通常采用有力的防斜钻具,以减小钻头上的增斜力,或增大减斜力,使井斜不超过一定允许范围又同时允许加大钻压以提高钻速。

此外还需要掌握井下地层变化规律,在特定钻井条件下采用有效钻进技术措施与操作技术,才能取得预期的效果。

我国应加大对于这方面的技术研究,向先进技术靠近。

2.6减小技术套管的磨损技术技术套管是为封隔复杂地层而下入的,在后续的钻进中要承受井喷时的内压力和钻具的碰撞和磨损。

技术套管的设计特点是既要有较高的抗压强度,又要有抗钻具冲击磨损的能力。

套管磨损的主要形式为偏磨,偏磨后的套管横截面呈月牙型。

一方面套管圆周上呈月牙型部位壁厚最薄,导致抗挤强度大大降低。

在高地层压力作用下,如果设计的套管安全系数没有足够大,容易导致套管挤毁,造成钻井报废或局部井段报废。

另一方面,偏磨套管在抗挤强度降低的同时其抗内压强度也随着降低。

在井控及中途测试时,如果没有充分考虑到套管磨损的影响,可能造成严重后果。

特别是气井完井井控和测试时,要么冒套管破裂地面窜气的风险,要么提前入套管或下套管后再测试。

这不仅造成重大经济损失,而且给加深钻井造成困难或钻不到设计深度。

2.6.1采用井下动力钻具,减少钻具的转动,这种方法最有效,但要防止粘卡卡钻。

2.6.2把直井段打直,把斜井段打平滑,减少钻具与套管之间的压力和接触点的固定。

2.6.3采用设计合理的钻杆护箍。

护箍能减少钻杆与套管的磨损,但如果护箍设计不合理容易掉,有可能造成卡钻事故。

2.6.4提高井下工具的使用寿命,减少起下钻。

2.6.5提高钻井速度,缩短钻井周期。

2.7深井固井质量问题固井是钻井工程的最后一个环节,其主要任务是有效的封隔油气、水层,在地层与井口之间建立可靠的联系通道,为油气井长期稳定有效的进行生产奠定基础。

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