SX66井优快钻井技术
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SX66井优快钻井技术
作者：付善文
来源：《科学导报·学术》2019年第36期
摘要：本文介绍了SX66井概况，钻井施工技术难点，施工中使用的优快钻井技术，克服了造斜点浅、裸眼段长、位移大，轨迹难控制等困难，顺利完成施工任务。所使用的优快钻井技术，对其它大位移井施工亦有借鉴意义。
关键词：技术难点;钻具组合;优快钻井;泥浆不落地
1 ;SX66井概况
SX66井构造位置为济阳坳陷沾化凹陷邵家洼陷南坡，完钻层位沙四段，钻探目的主探馆陶组，兼探东营组、沙四段灰砂交互带含油气情况。依次钻遇第四系平原组，新近系明化镇组、馆陶组，古近系东营组、沙河街组的沙一段、沙三段、沙四段。
设计垂深2560米，井底闭合距1573m，造斜821 m，最大井斜角45.28°，一开
Φ346.1mm×311m，Φ273.1mm×310m，二开Φ215.9mm×3208m.
2 ;施工技术难点
（1）造斜点浅、地层松软、易出键槽，造斜点821m，明化镇地层疏松，以粘土为主，抗冲刷能力差，井眼扩大率大，造斜率偏低，给定向造斜带来很大困难。
（2）裸眼段长，钻井液润滑性能要求高，裸眼段长2387米，摩阻、扭矩大，岩屑的运移距离长，携岩困难，钻井液如果不能满足润滑性，拖压严重，后期定向扭方位施工非常困难。
（3）井斜大，携岩困难，设计井斜45.28°，该井斜，携岩困难，在斜井段下井壁易形成岩屑床，处理不及时容易卡钻。
（4）沙三段有断层，易漏。邻井沙三段出现井漏，预防不当，措施不到位，造成井漏。
（5）环保要求高，地面条件不允许排放废弃钻井液、岩屑，钻井液处理难度大，环保要求高。
3 ;优快钻井技术
（1）消除岩屑床技术
优快钻井技术在渤南深探井中的应用
优快钻井技术在渤南深探井中的应用 摘要：渤南地区深井深部地质构造复杂，地层岩性可钻性差，研磨性强，机械钻速慢，井下复杂情况和事故多，钻井周期长，钻井成本高，已经严重制约当前的勘探和开发工作。如何有效提高深井钻井速度显得尤为重要。近年来，我们在开发深井高效能钻头的工作上做了大量工作，取得了一些成果。但也存在一些问题，主要还是由于我们防斜问题没有很好解决，致使钻井参数放不开、机械钻速低，由于我们装备、管线的压力等级的影响，还无法做到25兆帕以上的喷射钻井。 关键词：优快钻井渤南深探井钻井技术应用 我们通过近几年实钻井资料分析，渤南地区深部地层钻井速度慢的原因主要是沙三以下地层机械钻速太慢，平均机械钻速只有1.5米/小时左右。而且深层岩性交替变化大，坍塌掉块严重，井径变化大，易导致井下复杂，影响固井质量等。因此，针对此地层的特点，开展提高渤南地区深层钻井速度技术研究，对缩短钻井周期具有极其重要意义。 一、主要研究推广内容 1.地层岩性分析，高效能钻头的选型、研发与应用 1.1 渤南地区地层岩性的分析 渤南油田构造主要为济阳坳陷的沾化凹陷，是在始新世时期来自南面陈家庄凸起的多期洪积扇和水下冲积扇而形成的纵向上相互叠置的大型砂砾岩体，砂砾岩扇体向南超复于古生界不整合之上，向北伸入渤南洼陷。同时本区新生界古近系地层被数条北西向延伸的盆倾断层切割，形成断阶带，使断层上升盘沙四下砂体与下降盘沙三段烃源岩对接，有利于油气运移和聚集。济阳坳陷复杂的地质环境给钻井工作带来了一系列的困难，包括上部地层成岩性差易造成坍塌卡钻；沙三下部、沙四段地层岩石强度高、研磨性强、可钻性差；复杂多压力系统，东营组下地层侵角大，易井斜，严重制约该地区深井中深井钻井速度。 1.2高效PDC钻头的选型、研发 2008-2011年，结合渤南地区深部地层钻井的实际情况，与中国石油大学和钻井工艺研究院共同合作，根据河口采油厂地质所提供的处理得测井资料，得出了岩石强度、研磨性、可钻性数据，指导PDC钻头的选型和研发。 1.2.1Φ311.1mm PDCP5363S-311钻头（钻井院生产）研发 二开大井眼，井深2176m以上，属于明化镇及馆陶组地层，地质较软，且馆陶组底部为厚层状底砾岩，以HAT127三牙轮钢齿钻头较合适；井深2176～
JMSR页岩油水平井优快钻井关键技术
JMSR页岩油水平井优快钻井关键技术 摘要:JMSP油田页岩油钻进过程中面临井眼轨迹控制难度大、易发井漏、井壁稳定性差、造斜至 水平段存在托压、摩阻扭矩大等技术难题，影响了页岩油的勘探开发效益。为提高长水平段钻井技术水平， 首先对不同的技术难题进行原因分析，针对问题并结合现场实际情况提出了优化井深结构、旋转导向控制井 眼轨迹、设计激进式水力参数、优化泥浆性能、优选钻井提速工具等技术措施，提高了钻进效率，形成了JMSP页岩油长水平段优快钻井技术，并在10口页岩油水平井进行了现场应用，水平段平均机械钻速提高17%，创造了JMSP油田多项记录。研究与应用表明，JMSP页岩油长水平段优快钻井技术提高了钻井效率， 也为国内页岩油长水平段高效钻进提供了借鉴和指导。 关键词：页岩油；水平井；长水平段；钻井；油基钻井液；JMSP凹陷 概述 JMSP油田位于ZGR盆地东部JMSP凹陷，属于典型的页岩油油藏，自上而下依 次为第四系，新近系，古近系，白垩系吐谷鲁组，侏罗系齐古组、头屯河组、西 山窑组、三工河组、八道湾组，三叠系克拉玛依组、烧房沟组、韭菜园组，二叠 系梧桐沟组、芦草沟组等层位。主要储层为二叠系芦草沟组，已落实共控储量超 xx亿吨，已成为国内首个规模化开发的陆源碎屑沉积页岩油藏，已获批建立国家 页岩油勘探开发示范区，旨在示范中国陆相页岩油资源的规模效益建产[1-3]。JMSP 页岩油是实现XJ油田持续上产规划目标的重点领域，按照十三五规划要求，XJ 油田原油产量至2025年达到XXXX万吨。其中JMSP页岩油产量达到XXX万吨以上，将有力支撑规划目标的实现[4-8]。该区域在钻井过程中，存在井漏、井壁失稳、 定向托压等难题，制约了钻井效率。为此，优化了井深结构、井眼轨迹控制、钻 井参数，优选了钻井设备和提速工具，制定了一系列技术措施，形成了JMSP页岩 油水平井优快钻井关键技术，并进行了现场试验且效果良好，值得在该区域推广 应用。 1、长水平段技术难点分析 JMSP页岩油水平井垂深3500~3800m，水平井井深超过5500m、水平段长超过1500m、裸眼段长超过3000m，平均钻井周期77.85d，建井周期88.83d，平均机
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 定向井是一种在地质勘探中非常重要的钻井方式，其主要目的是为了探明地下油气资源的分布情况及其规模。与传统的直井相比，定向井钻孔路径弯曲、曲率变化大，可以更好地钻取储层，提高钻孔效率，增加油气井产量。优快钻技术则是在定向井中应用的一项重要技术，它得以提高钻井效率，降低钻井成本，提高钻井质量，得到广泛关注。 一、优快钻井技术简介 优快钻井技术结合了先进的钻井工具、优化的钻井参数、实时的钻井监测和控制系统等多种技术手段，可以最大限度地提高钻井效率和降低钻井成本。具体来说，它的主要特点包括： 1. 优化钻井参数。通过对岩石性质、孔隙结构、地质构造等因素进行分析，优化钻井参数，尽可能地减少钻头卡钻、井筒坍塌等事故的发生，提高钻井的效率和质量。 2. 实时监测和控制。通过安装传感器和监测系统，实时监测井深、转速、钻头受力和钻头形状等多项参数，对钻井过程进行实时控制和调整，保证钻井的稳定性和安全性。 3. 高效钻头和钻井工具。优快钻井技术采用高效、耐磨的钻头和钻井工具，在保证钻井安全的前提下，最大限度地提高钻井效率，缩短钻井周期，降低钻井成本。 4. 数据处理和分析。通过对钻井数据进行处理和分析，建立钻井数据库和井下数字模型，进行复杂的地质分析和钻井方案优化，提高钻井决策的准确性和有效性。 在定向井中，优快钻井技术可以发挥更为重要的作用。一方面，由于定向井孔径小、井深大、工作环境恶劣，钻井困难度较高，需要更为精细的钻井方案和操作技巧，而优快钻井技术可以有效降低定向井钻井难度，提高钻井质量和效率。另一方面，由于定向井的钻孔路径曲线弯曲，钻头受力不均，易卡钻、易侧钻，“优快”钻井技术可以实时监测和调整钻头受力和路径轨迹，提高钻井成功率，减少事故发生。 例如，在钻探偏斜率较高的曲井、S形井等定向井中，优快钻井技术可以通过优化钻头和钻井工具，合理调整钻井参数和路径，有效减少卡钻、卡扣等事故的发生，提高钻井效率和质量。此外，在复杂的地质条件下，优快钻井技术可以结合地下实时成像、磁共振成像等技术，高精度地了解储层结构和岩性特征，制定最佳钻井方案，提高钻井成功率和储层开发效益。 三、结论 定向井优快钻井技术的应用，能够显著提高定向井的钻井效率和质量，减少钻井事故的发生，缩短钻井周期，降低钻井成本，对于保障油气勘探开发的顺利进行，具有十分重
石油工程专业课程
石油工程专业课程 培养目标：培养适应石油战略快速发展需要，德智体美全面发展，专业理论基础扎实，实践能力强，综合素质高，掌握石油工程专业基本技能，能在石油工程领域从事工程设计、生产施工、经营管理与技术创新，获得石油工程综合训练的工程应用型、复合型工程师。 主要课程：普通地质学、工程力学、工程流体力学、渗流力学、油藏物理、钻井工程、完井工程、采油工程、油藏工程基础、油田化学。 就业方向：毕业生可在中石油、中石化、中海油和所属的油田企事业单位及高校研究院等单位工作。 授予学位：工学学士 石油工程专业课程 1 专业方向一：油气井工程方向 培养目标：在石油工程领域从事钻井工程设计、生产施工、经营管理与技术创新的工程应用型、复合型工程师。 主要课程：优快钻井技术与应用、井控技术、石油钻采设备、岩石力学基础、石油管柱力学、油气层保护技术、石油工程环境安全、钻井新技术、钻井液与完井液、欠平衡钻井工艺技术、钻井事故处理、水平井钻井工艺技术、冲击回转钻井技术等。 就业方向：毕业生可在石油企业、高等院校、科研单位从事油气钻井与完井工程等方面的教学、工程设计、工程施工与管理、应用研究与基础研究等。
授予学位：工学学士 专业方向二：油气田开发工程方向 培养目标：在石油工程领域从事采油工程、油藏工程设计、生产施工、经营管理与技术创新的工程应用型、复合型工程师。 主要课程：测井方法与解释、油藏描述、现代试井解释方法、石油钻采设备、储层改造、海洋石油工程、石油管柱力学、油气层保护技术、石油工程环境安全、采气工程、油气集输、提高采收率原理、油藏数值模拟、采油新技术等。 就业方向：毕业生可在石油企业、高等院校、科研单位从事油气田开发、采油工程等方面的教学、工程设计、工程施工与管理、应用研究与基础研究等。 授予学位：工学学士 专业方向三：油田化学方向 培养目标：在石油工程领域从事油田化学研究于应用型工程师。 主要课程：有机化学、高分子化学及物理、表面及胶体化学、物理化学、分析化学、化工原理、有机合成、精细化工、水处理技术、金属腐蚀与防腐、油气层保护技术、石油工程环境安全、油气集输、提高采收率原理等 就业方向：毕业生可在中石油、中石化、中海油和所属的油田企事业单位及高校研究院等单位工作。 授予学位：工学学士 石油工程专业课程 5
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。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≥
SX66井优快钻井技术
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密集丛式井组优快钻井关键技术研究与应用
密集丛式井组优快钻井关键技术研究与应用 ——钻井工艺研究所 一、项目背景 随着胜利油区油气勘探开发不断深入，勘探开发的区域也不断扩大。滩浅海（湖）井组的开发对于胜利油田的持续性发展具有重要的现实意义，利用人工岛密集丛式组开发滩浅海（湖）油气田有利于优快钻井技术的规模实施，实现从钻井、完井、作业等系统化的“井工厂”模式，钻井效率进一步提高，开发成本也得到大大降低。 青东5项目是胜利油田部署的大型海油陆采密集丛式井组，共部署井位61口，钻井施工具有以下难点：井间距小、造斜点浅、大尺寸井眼浅层定向造斜率低、防碰任务艰巨、部分井水平位移大，涉海作业环保要求高等。另外，青东5井组属于勘探新区，控制井位少，存在四个大断块，地质构造复杂，油藏落实难度大，以少井地区断块油藏地质构造模型为基础，以井间防碰和避开断层为原则将地质构造模型与密集丛式井轨道设计结合形成初步井组轨道设计方案。井组施工期间，根据油藏方案调整情况，通过井间防碰扫描形成预案，再通过地质工程一体化评价优化井组整体轨道设计方案，直至形成最终优化方案。 二、项目目标 通过研究，形成大型密集丛式井组钻井工艺配套技术及三维绕障主动防碰技术。 三、关键技术及创新点 1、大型密集丛式井组施工难点分析 （1）项目运行管理 1）多部门同时作业，生产组织运行难度高。 一个井场，二到四部钻机同时施工，钻井、录井、定向、测井、固井等多部门协同作业，且搬安、电测、固井加上泥浆拉运等作业环节施工车辆多，极易发生地面“拥堵、停待”现象，在生活、安全及管理方面压力巨大. （2）项目施工技术 1）表层大井眼定向，造斜点浅，造斜率低。
平原组位于地表，地层非常疏松。为了满足无线信号的正常传输和井下安全又必须达到一定的排量，井眼扩大率大，造斜率低，井眼轨迹控制难度大。 2)井网密集，防碰难度大。 井数多，井网密集，井口间距仅2-5mm，地下井眼轨道密集交错，既要考虑与已完钻井的防碰，又要考虑不能侵占待钻井的井眼轨道，且大位移井（>1500m）、大井斜井（>45°）多，轨迹控制精度要求更加严格，防碰绕障任务艰巨。 3)井组设计水平位移大，施工难度高。 大型井组设计必然会有水平位移超过1000m；井斜角超过50°。这类井施工难度都很大，裸眼大斜度井段长，岩屑的运移距离长，运移难度大，容易在下井壁滞留形成岩屑床，造成摩阻扭矩大，易出现键槽。起下钻和电测都会遇到困难。 4)三维定向井，摩阻扭矩大，易导致键槽卡钻。 井组剖面分为五段制（直－增－稳－降－稳）、（直－增－稳－增－稳）剖面；四段制（直－增－稳－降）、（直－增－稳－增）剖面；特别是三维定向井和双靶点定向井。降斜井段和扭方位段长，摩阻和扭矩大，容易出现键槽。由于三维定向井和双靶点定向井按设计均需多次调整井斜和方位，如何解决钻井过程中的摩阻、扭矩和键槽问题，成为工程施工中突出的一个难点 2、大型密集丛式井组施工方案优化 针对以上钻井施工难点，在施工过程中探索出“一体化”生产运行模式、“动态化、及时化”轨道设计调控方法和“整体化、精细化”井眼轨迹控制方式，形成密集丛式井组高效井眼轨迹控制技术，为丛式井组的安全顺利完成提供了强力技术支撑。 （1）项目运行管理 1）“一体化”生产运行模式 针对岛上空间相对狭小，合作单位多，生产组织运行难度大的问题，提供技术支撑的钻井院，积极探索出资源配置一体化生产模式，优化人员，改变传统单井2名定向工程师、2名测量工程师标配模式，选配既懂测量又会定向复合人才，减少1名测量工程师。部分特殊施工阶段，3名定向工程师同时负责2口井。
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满深7区块复杂地层优快钻井技术研究 摘要：满深7区块位于塔里木盆地北部坳陷阿满过渡带FI19断裂带上， 2022年2月满深72井试油获日产油气一千四百吨，为该区域第一口千吨油气井，结合富满区域上产500万吨目标，至少4口新上钻。该区域二叠系火成岩发育， 易垮易漏，三开志留系柯坪塔格泥岩段水敏性强易吸水垮塌，奥陶系上部地层井 斜难以控制，存在位移超标，总体地质复杂，需要通过满深7区块复杂底层优快 提速研究，提高满深区块的开发速度。 关键词：满深7区块；钻井技术；复杂地层 前言 满深7区块地层发育全，从上至下发育新生界第四系、新近系、古近系，中 生界白垩系、侏罗系、三叠系，古生界二叠系、石炭系、泥盆系、志留系、奥陶系。二开二叠系火成岩发育、易垮塌，地震图显示裂缝发育，易漏易垮塌，玄武 岩高抗研磨，摩氏硬度高。三开志留系柯坪塔格泥岩段水敏性强易吸水垮塌，奥 陶系铁热克阿瓦提、桑塔木组地层倾角大，井斜控制较难。同时满深7区块设计 井深平均在8000m以上，深井段地层压实进一步造成可钻性变差。井漏、井壁失 稳等地质复杂及提速上产等一系列技术难题。 一、立项研究意义和必要性 满深7区块二叠系玄武岩可钻性极差、易垮塌，施工难度大，单趟进尺28-200m、机速0.32-4m/h，平均机速1.84m/h，波动幅度较大，钻头磨损严重。易 造成掉块卡钻。 区域最短完钻周期151天，最长完井周期246.3天，周期相差95.3天；满 深501H创区块完井工期最快纪录，三开采用PDC+大扭矩螺杆提速,为创记录提供 了条件。开次进尺相差不大，但各开次周期长短不一，整体机速相差较大；满深 7区为油田阿满过渡带新上钻区域，通过优化提速工具，提速潜力巨大。复杂层
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元坝地区超深井优快钻井配套技术研究 元坝地区是中国石化川气东送工程的重要能源接替阵地。前期的钻探实践表明，该地区地质因素复杂，钻井过程中普遍存在溢流、井漏、垮塌等复杂和事故，机械钻速低，施工周期长，严重影响了元坝地区的勘探开发进程。综合考虑元坝地区复杂的地质特点及前期钻井期间出现的复杂情况，对元坝地区井身结构进行了优化设计，使得处理井下复杂情况的能力得到了显著提升。通过开展气体钻井、液相控压钻井、下部陆相地层使用涡轮钻具配合孕镶金刚石钻头钻井，以及海相地层使用抗高温长寿命螺杆配合高效PDC复合钻井等新技术的研究，形成了一套适合元坝地区超深井提速的配套新技术体系。通过在元坝10井等5口井的超深井技术集成试验，取得了显著的提速效果，平均机械钻速2.0m/h，相比试验之前提高了26.58%，平均钻井周期331.86d，较试验前缩短了138d。试验结果表明，所形成的提速配套技术能够解决目前元坝地区的技术难题，适合在元坝地区进行深入的推广应用。 标签：超深井；井身结构优化；钻井提速；气体钻井；控压钻井；复合钻井 元坝地区是继普光气田之后，中国石化集团公司天然气增储上产的又一重点探区，也是川气东送工程的重要能源接替阵地，目的层位于海相地层的飞仙关组、长兴组和龙潭组，完钻井深7000m左右。该地区地质因素复杂，存在陆相地层厚度大、砂泥岩互层频繁、可钻性差以及自流井-须家河超高压、压力窗口窄等特点，所钻井普遍存在溢流、井漏、垮塌等复杂和事故。探区前期钻井过程中的平均机械钻速仅为 1.58m/h，平均故障复杂时效为9.25%，平均钻井周期高达470d[1-4]。为了加快元坝地区的勘探开发进程，综合考虑该地区复杂的地质特点和前期出现的复杂情况，对元坝地区的井身结构进行了优化设计，结合气体钻井、液相控压钻井、涡轮配合孕镶钻头钻井，以及抗高温螺杆配合高效PDC复合钻井等新技术的研究及在元坝10、元坝124等几口超深井的技术集成试验，形成了一套适合元坝地区超深井钻井提速的配套新技术体系，对于今后元坝地区的钻井施工具有重要的指导意义。 1 元坝地区钻井技术难点分析 1.1 压力情况复杂 从元坝地区实钻情况来看，纵向压力分布为常压-高压-常压[5-8]：（1）千佛崖组及其以上地层为常压地层，千佛崖组及部分下沙溪庙组地层有气层；（2）自流井-须家河组地层为高压低渗、裂缝性气藏，压力窗口窄，漏、涌时有同层，井下复杂问题多；（3）嘉陵江组地层目前未钻遇较好气层，但部分井钻遇高压盐水层。飞仙关组和长兴组地层同为一个常压压力系统，以溶孔性气层为主，且可钻性好；（4）雷口坡组、茅口组和栖霞组地层有局部存在高压气层的可能。 1.2 复杂地层分布
丛式井组优快钻井技术及应用分析
丛式井组优快钻井技术及应用分析 摘要：大型丛式井组是油田A区块部署老区加密丛式井组，以完善中区沙四中主体注采井网，提高储量控制程度。该井组地表条件复杂，采用大型丛式井组的模式开发。井组共部署定向井58口，其中油井35口、水井23口，分南北两排施工，排间距15m。井组以密集丛式井组的方式达到减少占地、集中管理、降低安全环保风险的目的。 关键词：大型丛式井组；优快钻井技术；方案优化设计；轨迹优化及控制 A丛式井组位于油田中部，地处市城区内，邻区地表条件复杂，分布多个居民区及旅游风景区，因此采用大型丛式井组井工厂的模式施工，减少井场占地的面积，提高井场使用效率，有利于钻井施工及环保工作，达到降低开发成本的目的。分析A井组在布井、防碰、轨迹优化及控制、钻井液、管理等方面的问题和总结施工经验，并进行系统化的分析研究。这对以后大型丛式井组的施工具有很好的借鉴意义，能够为后续井钻井的提速提效、减少井下复杂情况的发生提供可靠方法。因此，研究A大型丛式井组优快钻井技术具有重要意义。 1 油藏地质概况 油田构造位置位于东营凹陷西边缘，尚店—背斜构造带南端，北部与尚店油田接壤，东临利津凹陷，整体构造为一受到剥蚀的穹窿背斜。中区沙四中位于油田中部，西部以油田中西块分界断层为界，断层落差10~30m，近南西北东走向；南部发育一条分界断层，为近东西走向，断层落差15~35m，南倾，将其分割为H3、A块南北两块，北部发育一条近北西—南东走向断层，断层落差为10~20m，北倾；东部发育近南北走向的边界断层，东倾，断层落差为20~40m，整体呈现为中间高两边低的背斜构造。 2 大型丛式井组整体方案优化设计 2.1 双钻机施工的顺序优化
提高钻井速度的措施
提高钻井速度的措施 1、从钻井设备的安装开始，必须保证天车、游车、井口三点一线，方钻杆校直，套管头和防喷器也要与井口垂直一线，这样既保证采用高转速钻进，又可避免在钻进时磕碰防喷器。 2、参考邻井的钻井资料（以近几年为主），瞄准邻井的钻井速度最高指标，制定出可行的优快钻井方案。 3、对于直井 1）在钻头优选上下工夫，上部地层以大复合片PDC钻头为主（如KM226、KM243、KM227等），牙轮钻头以HAT127、FAT127等高效能钻头为主。 2）优化钻井参数，二开第一只钻头如采用牙轮钻头泵压必须要达到16—18MPa，钻压适当加大（100--120KN），转速二档以上，达到120rpm左右。采用PDC钻头时，高转速配以适当钻压，泵压也要提高，14—16Mpa为宜。钻进上部地层时，要配以大排量，满足快钻携砂要求。 3）对于深直井，下部井段可采用PDC+螺杆的钻井技术，提高深井的钻井速度。 4）租用或购置无磁钻铤，随时检测直井的井身质量，避免测连斜检测井身质量（由于大部分直井没有使用无磁钻铤，测斜仪只能测量井斜，不能测量方位，井身质量得不到准确检测，故常常在靶点以前200m左右测连斜来检验是否脱靶）。 5）根据邻井资料，对于易起井斜、易发生方位漂移的区块和地层，采用常规钻具组合无法控制时，要加大资金投入，在此地层采用PDC+导向马达+MWD 快速穿过该地层，防止扭方位。 4、对于定向井 1）造斜点>1000m（深定向）时，上部直井段使用PDC或高效能牙轮钻头，在保证井身质量的前提下，适当解放钻井参数，实现优快钻井。 2）深定向采用合适的定向工具和仪器以及钻具组合，优选使用PDC钻头，
钻井技术在非常规油气田中的应用研究
钻井技术在非常规油气田中的应用研究 摘要：钻井技术的广泛应用，不仅全面提升了非常规油气田的开采效率和开采质量，还达到了降低开采成本的目的。为了进一步提升钻井技术与非常规油气田开采的配适程度，让钻井技术在我国油气开采行业得到进一步的发展，必须认真研究钻井技术在开采时的应用形式及技术要点，保证钻井技术工序科学合理，因此钻井技术才能够达到开采非常规油气田的预期效果。 关键词：油气田施工；钻井技术；应用 1. 常规油气田与非常规油气田的区别 常规油气资源存在于地底下的储油层当中，很早开始被人类开采利用。油气资源是动物和植物体的尸体在生油岩里经过了非常长期的物理化学变化产生的，在长期的地质结构活动的过程和作用下逐渐转变为油气储层。如果这些有机物质保留为固体状态，留存在地下成为煤。如果转化为液体和气体，它们的流动性和穿透性就大大提升，从生油岩中逐渐地汇聚到这些储层中，形成传统油气田的结构。人类石油勘探并成功发现了这些油气田结构，垂直打下一口油井伸入到储层当中进行开采。 非常规油气资源的独特性在于它颠覆了人们对于储量的理解。前面有提到过生油岩和储油层的关系，非常规油气的开采不需要严格意义上的储油层。传统油气资源是地层中这些物质汇聚到了错层的空隙当中，但更多的时候地理运动结果并不能够将这些物质汇聚起来，也就是说这些物质分散在在广大面积的地层结构当中，或者就仍然处在生油岩当中。页岩经常被提到，因为这种地质结构中油气物质被卡在里面不容易汇聚起来。随着技术的更新发展，在纵向钻井之后再横向进行钻井。再向井道中注入大量液体，这将改变地层的渗透性，在地层中创造出一条条“走廊”，油气资源能够顺着这些“走廊”进入井道。同时随着液体再向里面注入小颗粒的固体，这些固体的作用是将前面创造的“走廊”撑住，以防创
超深井钻井技术研究及工业化应用
超深井钻井技术研究及工业化应用 张金成;牛新明;张进双 【摘要】陆上油气勘探开发正向着超深层领域发展,中国石化钻遇的超深井普遍存在着压力系统复杂、地层岩性复杂、储层流体复杂、工程力学复杂等工程地质特征.钻井工程面临着设计优化难、施工风险大、钻井速度慢、工程质量控制难度大等技术问题.在钻井施工中表现为钻井周期长、复杂情况和故障多、工程投资大,甚至有些井难以钻达目的层.2005年以来,中国石化石油工程技术研究院联合石油高校、油田企业组成“产-学-研”攻关团队,以川东北、塔里木盆地超深层油气勘探开发为依托,紧密围绕“优质、安全、高效”攻关目标,强化室内模拟和理论分析,加强以新型工具和新材料为载体的技术攻关,强化技术集成应用,研究形成了多信息综合反演钻井地质环境因素精细描述技术、基于钻井工程风险评价的井身结构优化设计方法、大尺寸井眼气体钻井及流体安全转换技术、高效破岩工具及配套技术、基于常规导向的超深水平井井眼轨迹控制技术、超高温及超高密度钻井液技术、高酸性气田胶乳防气窜水泥浆固井技术等7项技术创新成果,并开展了现场试验及工业化应用,形成了超深井钻井配套技术,使我国超深井钻井技术跨入了世界先进行列. 【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》 【年(卷),期】2015(042)001 【总页数】9页(P3-11) 【关键词】超深井;钻井;高温高压;工业化 【作者】张金成;牛新明;张进双
【作者单位】中国石化石油工程技术研究院,北京 100101;中国石化石油工程技术 研究院,北京 100101;中国石化石油工程技术研究院,北京 100101 【正文语种】中文 【中图分类】TE243;P634.5 1 超深井钻井钻遇的主要难题 近几年来，随着我国向深层油气资源勘探开发步伐的加快，尤其是中国石化加快对四川盆地、塔里木盆地超深层油气勘探开发的步伐，对超深井钻井技术的需要越来越迫切，对超深井钻井技术提出了更高的要求。然而超深井钻井工程地质环境极为复杂，钻遇了诸多世界级钻井技术难题，给“优质、安全、高效”钻井带来了很大挑战，主要表现在以下几个方面。 (1)区域地质条件极为复杂。西北地区地层时代古老、演化程度高、构造活动期次多，古近系/石炭系发育大段盐膏层、二叠系火山岩可钻性差、奥陶系碳酸盐岩地 层漏喷共存;元坝地区陆相地层胶结致密、存在厚砾石层，海相发育高压盐水层， 地层压力系数达到2.4以上，储层高含酸性流体，二氧化碳含量3.33% ～15.51%，硫化氢含量3.71% ～6.87%。 (2)多套压力系统下的井身结构设计困难。川东北和西北地区纵向上分布压力系统多，同时受低承压层、破碎带等影响，井身结构优化设计难度大;超深井上部套管 尺寸较大、下深较深，套管抗挤与抗内压强度往往达不到要求。 (3)地层埋藏较深，岩石强度高、地层坚硬、研磨性强、可钻性差，机械钻速低。 川东北元坝地区上部陆相地层自流井须家河、西北麦盖提地区开派兹雷克组玄武岩地层硬度一般在2000～5000 MPa之间，可钻性级值6～10级。 (4)高温条件下钻井液粘土分散、絮凝、钝化，超高密度钻井液体系流变性和稳定
渤海油田钻井提效新技术及其应用实践
渤海油田钻井提效新技术及其应用实践 邓建明;刘小刚;马英文;崔治军;叶周明 【摘要】渤海油田部分油田已进入综合调整开发期,钻完井工程面临地质油藏条件复杂、环保和安全形势日益严峻、油气开发成本高等难题.通过创新发展优快钻完井技术体系,形成了渤海油田钻井提效新技术体系,包括加密井网表层防碰技术、膨润土深钻技术、硬地层钻头综合优选技术、中深部地层钻具组合优化技术等.这一系列钻井提效新技术已在歧口18-1、垦利3-2及秦皇岛32-6等油田取得成功应用,较一次优快钻井作业效率提高40.54％,具有广阔的推广和应用价值. 【期刊名称】《中国海上油气》 【年(卷),期】2016(028)003 【总页数】5页(P106-110) 【关键词】渤海油田;钻井提效新技术;加密井网表层防碰;膨润土深钻;硬地层钻头综合优选;中深部地层钻具组合优化;作业效率 【作者】邓建明;刘小刚;马英文;崔治军;叶周明 【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452 【正文语种】中文 【中图分类】TE242
20世纪90年代中期，原油市场低迷，而渤海地区大部分已探明油气田属于边际油气田，高效低成本钻井成为开发渤海边际油气田的必由之路。通过学习和创新，创立了适合渤海油田的优快钻井技术体系。优快钻井技术是通过集成先进、适用技术，创新作业流程和结合应用现代管理模式而形成的一项系统优化配套技术，体现了实现油气田开发效益最大化的理念[1]，在渤海油田发展中起到了举足轻重的作用，已成为中国海油的一种“优快”精神。 目前渤海油田已进入大开发阶段，面临着2个方面的难题：一方面，预开发的油田中储量大、油品好的大型优质油田越来越少，综合调整项目、稠油油田、三低油田等开发效益差油田比例较大；另一方面，社会公众环保意识逐步提升，提升发展的质量和效益已经成为社会期待的发展模式。因此，为实现渤海油田中长期发展规划和“二次跨越”发展要求，必须加快油田开发进程，通过降低钻完井成本来实现低品位油田及边际油田高效开发，进一步提高油田开发效益。近年来，渤海油田通过创新发展优快钻完井技术体系，形成了一系列钻井提效新技术并在歧口18-1、垦利3-2及秦皇岛32-6等油田取得了成功应用。本文主要总结了渤海油田钻完井过程中加密井网表层防碰技术、膨润土深钻技术、硬地层钻头综合优选技术、中深部地层钻具组合优化技术等钻井提效新技术的应用实践，以期为海上油气田降本增效开发提供借鉴和参考。 渤海油田具有构造破碎、断裂发育、油藏复杂等地质油藏特点，储层以河流相、三角洲、古潜山为主，油质较稠，稠油储量占65%以上[2-3]。渤海油田地层主要有第四系平原组、新近系明化镇组及馆陶组、古近系东营组和沙河街组以及中生界及以下的潜山地层，其岩性以砂泥岩互层、花岗岩、安山岩、凝灰岩为主(表1)。 渤海油田油气储层大多具有埋藏深、压力系统复杂、井眼密集等特点，钻完井作业面临的主要难点有： 1) 地质条件复杂，多套压力系统并存，地层薄弱点较多，坍塌周期短，易失稳；
陆丰油田开发井作业新优快方案
陆丰油田开发井作业新优快方案 为深入挖掘开发井作业存的问题与挑战，推动海洋石油开发，在陆丰油田区开发井项目首次试用新优快钻井模式，结合陆丰油田开发项目人员、设备及作业实际，制定“新优快”作业方案如下： 一、人员保障管理： 1)安排有开发井作业经验丰富的钻井队伍负责陆丰油田开发井作业，队伍固定，人员固定率80%，正常倒班； 2)安排钻台班、甲板班、机电班额外增加人员支持及关键作业和关键节点安排双岗坐岗；根据平台POB情况，适当增加井队POB 编制2-3人，建议吊车司机1名或副司钻1名，根据现场需要调整； 3)安排厂家技术人员在现场提供技术支持，解决新设备磨合期问题，保障设备可靠性及稳定性； 4)安排基地专人负责陆地后勤协调及技术支持，项目组作业协调负责人员倒班安排，项目组作业主管负责早会沟通和技术支持，项目组设备主管负责设备保障和技术支持，项目组经理负责统筹管理； 5)申请事业部钻完井专家组提供技术支持和指导。 二、作业程序及措施优化提效： 根据陆丰油田新平台实际情况结合前期开发井作业经验，对开发井作业各阶段的作业程序及具体措施进行优化，确保作业过程安全、高效完成，具体优化如下： 1、打桩作业： 1)提前准备吊装及拆甩打桩锤等大型吊装作业TRA并审核备案；
2)确认打桩作业顺序及所用隔水导管尺寸，采用同一尺寸同一区块横向移1个井位打桩，减少来回重复移井架频率； 3)打桩前提前就位26.5米/30米/18.5米/9.0米各甲板扶正块、防倒扣锁紧销、防腐胶皮及热工氧气、乙炔等材料； 4)打桩期间根据第一口井打桩情况（如溜桩现象），提前在特殊井段，降低打桩档位、力度，减少额外异常处理风险措施； 5)人员操作钻井绞车与打桩人员沟通好，熟悉打桩程序，减少多次连续启停打桩锤； 6)利用作业间隙，检查紧固好游车轨道、井架连接螺栓等状态，防止次生事故； 2、16”井眼： 1)采用批钻形式，一次3至4口井，减少组合拆甩BHA时间、频次，延长钻头使用效率； 2)检查测试好动力大钳、手动大钳、调校好钻井绞车速度、顶驱各功能测试完好，保证起下钻、接钻杆、钻进质量效率； 3)预制加工9-5/8”套管，满焊封堵底部加工成接甩钻杆专用工具，减少钻工坐提卡瓦的时间； 4)合理规划好甲板场地使用，影响作业连续性的提前优先吊装至管甲板，协调好船舶动态，及时跟进； 5)场地狭小，采用白班装卸船，夜班整理场地，泥浆材料入仓等方式，合理利用有限场地； 6)钻进16”井眼期间，采用4方以上大排量，井架工接班不下井架方式，划眼一次，泵房不停泵倒阀，钻杆提前在接头抹丝扣油，减少井架工上下井架可能导致延误接立柱时效；同时采用高钻压、大排量、高转速提高ROP效率；
深井超深井钻井技术
深井超深井钻井技术 第一节概述............................................................... 错误!未定义书签。第二节地层孔隙压力评估技术 .............................. 错误!未定义书签。第三节井身构造及套管柱优化设计 ...................... 错误!未定义书签。第四节防斜打快理论和技术 .................................. 错误!未定义书签。第五节地层抗钻特性评价与钻头选型技术 .......... 错误!未定义书签。第六节井壁稳定技术 .............................................. 错误!未定义书签。第七节钻井液技术 .................................................. 错误!未定义书签。第八节固井技术 ...................................................... 错误!未定义书签。第九节深井测试和录井技术 .................................. 错误!未定义书签。
第一节概述 对于油气井而言，深井是指完钻井深为4500～6000米旳井；超深井是指完钻井深为6000米以上旳井。深井、超深井钻井技术，是勘探和开发深部油气等资源旳必不可少旳关键技术。在我国，深井、超深井比较集中旳陆上地区包括塔里木、准噶尔、四川等盆地。实践证明，由于地质状况复杂（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（或其他类似地区）旳深井、超深井钻井工程碰到许多困难，体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旳步伐，增加了勘探开发旳直接成本。 在“八五”末期，虽然我国在3000m以内旳油气井钻井方面已靠近国际80年代末旳技术水平，但当井深超过4000m时，我国旳钻井技术与国外先进水平相比仍有较大差距。美国5000m左右旳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，尤其是在对付复杂深井超深井工程方面旳钻井能力和水平比较低，没有形成一整套与之相适应旳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旳迫切需要，在“八五”初步研究旳基础上，中国石油天然气集团企业将“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），调动全国旳优势科研力量开展大规模攻关研究，试图使塔里木、准葛尔、四川等盆地旳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
SX井钻井施工技术探讨
SX井钻井施工技术探讨 摘要：SX井是一口具有4个靶点的定向井，在分析钻井施工难点的基础上，对SX井的井身结构、井眼轨道、钻头优选、钻井液性能优化和井眼轨迹控制技术等进行了详细的探讨，对施工同类型井具有一定的借鉴意义。 关键词：施工难点；优化设计；SX井 S阶地长约20km，宽15km，面积1800km2，总体构造形态是由西北向东南倾的斜坡，在此斜坡上发育了众多断裂和局部构造，已经证实本区S储层、P储层 发育，上覆S 1段下部以及S 发育稳定的泥岩盖层，保存条件良好。通过对S井区 S 油层的精细构造解释及河道砂体的刻画，落实了该井区断层发育，断距大，河道平面展布清楚，且河道砂体与断层具有良好的匹配关系，综合分析认为该区域有利于油气的聚集，因此部署了SX井。 1钻井难点 1.1易出现复杂情况 SX井所在的区块与其它区块相比地质情况比较复杂，在上部地层中存在着比较厚的流沙层，在钻井施工中如果技术措施不得当，很容易造成井壁不稳定，引起井壁坍塌；中部地层中是大段的泥页岩地层，泥页岩地层的显著特点就是很容易吸水，膨胀掉块特别严重，因此对钻井液的性能要求非常高，而下部的火山岩地层硬脆，裂缝非常发育，一旦钻遇裂缝将引起井漏。 1.2轨迹控制难度大 SX井是一口具有4个靶点的定向井，在上部直井段存在10°-15°的地层倾角，这样大倾角情况下如果选用的钻具组合和钻井施工参数不合理，那么就会引起井斜角和水平位移超出设计范围，影响下步定向施工。 1.3机械钻速低
统计SX井所在的区块以往完成的井数据可以发现，进行到下部硬地层后机 械钻速特别低，主要是因为下部火山岩地层坚硬、研磨性强，可钻性非常差，因 此普通PDC钻头根本无法进行施工，不得不使用牙轮钻头，而牙轮钻头单只进尺少，起下钻时间长，造成行程钻速非常低，严重地影响了该区块的钻井施工效率。 2井身结构设计 对井身结构进行优化设计，既能够减少钻井施工过程中复杂情况的发生，也 能够提高钻井施工效率，缩短钻井施工周期。对SX井地质岩性、压力情况和相 关施工数据进行系统分析以后，开展井身结构优化设计。优化设计后我们发现上 部的流沙层与下部的泥页岩地层、火山岩地层不属于同一个压力系统，因此需要 进行单独封隔，而泥页岩和火山岩虽然岩性存在非常大的区块，但是地层压力系 数却没有大的变化，因此可以看作是同一个压力系统，设计在同一套井身结构里面，所以SX井采用2层套管的井身结构，具体设计数据见表1所示。 表1 SX井井身结构