湘西北复杂构造区雪峰山先导孔钻进技术

雪峰山先导孔是部署在湘西北沅麻盆地麻阳向斜的一口页岩气地质调查井。钻遇地层松散破碎、裂隙发育、软硬互层等,钻进中极易出现漏失、卡钻、埋钻、岩心掉落等孔内复杂情况,严重影响了钻进效率。针对钻进过程中遇到的复杂地层及钻进技术难点,如裂隙发育地层钻井液漏失和涌水问题、松散破碎地层岩心采取问题、水敏性地层孔壁稳定性问题,提出了针对性的解决措施,包括：改进取心钻具,采用不提钻换内钻头拦簧护心绳索取心钻具;优化钻井液配方,采用微泡沫钻井液以及膨润土+褐煤树脂+广谱护壁剂Ⅲ型+抗高温抗盐降失水剂+石灰石粉的钻井液配方;采取针对性的施工管理措施。提高了钻进效率,钻井质量满足地质要求,有效地完成了钻井施工任务,为同类型页岩气调查井的钻井施工提供技术参考。     

滇东地区页岩气调查云宣地1井钻探施工难点及对策

云宣地1井是滇东地区一口小口径页岩气调查井,该井主要钻遇了寒武系、泥盆系、石炭系及二叠系地层。钻探施工过程中遇到了恶性漏失、裂缝性漏失、岩石挤压破碎及井内掉块等井下复杂情况。通过钻头优选、钻井液优化、多种堵漏措施相结合、顶漏钻进及侧钻施工技术等针对性措施,解决了大套灰岩地层因大型溶洞或纵向裂隙发育而引起的恶性漏失、井内掉块等问题,避免了钻井液密度过大而导致井壁失稳的井下复杂情况的发生,提高了机械钻速,保证该井顺利完钻。该钻探施工经验可为后期滇东地区复杂灰岩地层钻探施工提供借鉴。     

贵州铜仁地区页岩气钻井施工难点及对策

在贵州铜仁地区施工页岩气地质调查井,因地层构造较复杂,上部灰岩地层岩溶、溶隙发育,在钻井过程中存在井壁易垮塌、掉块卡钻,井内漏失严重,供水困难等难点。秀页2井设计井深1900 m,由于钻井液漏失严重,水泥浆封孔堵漏过程中发生掉块卡钻事故,处理无果导致钻井中途报废。移机重新开始,采用较大口径开孔、多级绳索取心钻进、分段水泥堵漏、多层套管护壁的方案,顺利终孔。本文重点从水泥封孔堵漏方面总结该孔的钻井技术经验,为该区域页岩气井施工提供参考。     

焦页非常规页岩气井优快钻井技术

重庆涪陵焦石坝地区上部地层岩性致密、研磨性强、可钻性差,长兴组浅层气活跃且含硫,三开水平段长、摩阻大、泥质页岩层易垮塌。钻井面临的突出问题是机械钻速低、井控难度大、钻井周期长。针对上述气藏钻井难点,重点从钻井工艺、维持井壁稳定以及钻井液方面进行分析,优化钻具结构、优选钻头选型、抑制井壁失稳以加快焦石坝区块钻井速度。“油基螺杆＋高效PDC钻头”配合优质钻井液,经过焦页12平台4口井的实践应用,大大缩短了钻井周期,焦页12-4 HF井创下了中石化集团公司非常规页岩气水平井最长水平段记录,提速效果显著。     

页参1井钻井技术

昌页参1井终孔深度3204.72 m,揭露地层较为复杂,取心段较长。本文从井身结构、钻具组合、钻探设备、钻头和钻进参数、钻井液等方面对钻井施工情况进行了阐述。重点介绍了保证高岩心采取率的方法,以及氯化钾泥浆体系和复合钻进技术在页岩气钻井中的应用。     

长南工区钻井提速难点认识与实践

长南工区属于鄂尔多斯盆地中部、南部,主要分布在安塞、延安、志丹、高家沟等地区,地质构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡构造。该区地表开始为新生界第四系黄土层,黄土高原丘陵沟壑区,表层具有节理发育、结构松散、渗透性强等特点,有垂直方向的空洞,漏失不易控制且破坏地层的胶结强度,促进漏失加剧。以下地层从中生界到古生界,地层古老,富含砂砾岩和石英砂岩,研磨性强,可钻性差,区域差异较大。针对该工区钻井技术难点,制定了详细对策,表层抑制井漏和堵漏、优选钻井液体系提高机械钻速,优选钻头系列,预防减少钻具失效等。通过应用实施,取得了明显效果,区块钻井速度大幅提高,初步形成了一套适合该区的钻井综合提速技术。     

SJ75绳索取心钻具在豫西地区煤田钻探中的应用

豫西地区岩层倾角大,岩石软硬互层较多,特别是金斗山砂岩、平顶山砂岩,可钻性级别高,裂隙发育,地层破碎,掉块、漏水,钻孔易斜,造成孔内事故增多甚至钻孔报废,钻探施工效率低。针对该区地层特点,采用SJ75绳索取心钻具进行钻探施工,首先,对其配套设备进行了改进,将4135G型柴油机皮带轮由Φ350 mm加大至Φ396mm,以提高立轴的转速;在立根箱里面垫上了一层厚30 mm左右的木板,木板上面又垫了一层厚15 mm的橡胶皮,以有效地保护丝扣。其次,在钻进过程中,先后对平底、齿形、复合片钻头进行试验。试验表明,齿形钻头是比较适合该地区绳索取心钻进的金刚石钻头。再次,结合绳索也取心对钻井液的要求,应用非分散低固相、无固相和堵漏低固相钻井液对不同地层进行钻进。各种措施的采取,很好地解决了钻进中遇到的问题,减少了孔内事故,提高了钻孔质量。     

山西河东煤田石楼北区块NSL05井煤层气钻井施工工艺

石楼北区块位于鄂尔多斯盆地东缘。该区域表土层松散易坍塌,在以往的钻探施工中,地层中不同程度的存在涌水或者漏失情况。太原组第三层灰岩可钻性较差,取心作业中频繁发生钻头被堵死的情况。为了解决以上问题,缩短施工工期,对钻具组合和钻井参数进行了调整,采用四翼PDC钻头、直螺杆的钻具结构;取心作业主要采用绳索取心,采用①215．9mm的取心钻头代替该区以往的016．9mm钻头,利用Φ127mm钻杆作为绳索取心工具的运行通道,并采用自行研制的内外管总成和内管取心工具．保证了取心效果;将钻头水眼更改为12mm×2＋14mm＋16ram的组合方式,有效保持了钻孔内的清洁,避免岩屑重复破碎,进一步提高钻进效率。同时介绍了钻探施工程中设备的配套、钻井液的配制、钻井技术参数的选择等。结果表明：该井取心岩心总收获率为92．15％,其中8#煤心质量总采取率为93．50％;井斜3°10′,全井水平位移44．17m,最大全角变化率耋1．1。／30m。对该区煤层气井钻探施工有很好的借鉴作用。     

鄂西地区页岩气地质调查鄂建地4井钻井技术

为查明鄂西页岩气勘查区域地层层序、地质参数,揭示地层含油气性特征,中国地质调查局在湖北省建始县部署了一口大口径页岩气地质调查井——鄂建地4井,完钻井深2026 m。针对卵砾石层、承压水层、致斜地层等复杂地层难钻进和坍塌掉块等井下复杂频现难题,通过钻头优选、钻具组合优化、多类型钻井液体系配制等措施,形成了卵砾石层优快钻进和防斜复合钻进技术;针对涌漏并存,从通井、下套管、固井施工工艺等方面细化技术措施,实现了“穿鞋戴帽”固井,为后续油气开发、井筒完整性等创造了有利条件。该井形成的系列技术方法可为鄂西地区未来油气钻井施工提供有益经验。     

页岩气基础地质调查钻井技术研究进展及展望

【研究目的】近年来,中国地质调查局部署实施了173口页岩气勘查井,完成31万余米进尺,重点开展长江经济带页岩气调查科技攻坚战,取得了震旦系、寒武系和志留系页岩气调查的重大突破和二叠系页岩气调查重要发现,开辟了页岩气勘查的新区、新层系、新类型和新认识。基础地质调查井作为油气发现的重要手段,可实现全井段取心,具有成本低、周期短等特点,一般部署在邻井资料缺乏的勘探空白区。【研究方法】为了给页岩气调查提供钻井工程方面的技术支持,本文梳理了十年来中国地质调查局部署实施的钻井工程,对取得的一系列钻井技术进行了分类和归纳整理。【研究结果】总结了一整套在地质钻探装备与技术基础上创新发展的高效页岩气钻井装备与技术体系：（1）形成了页岩气地质调查井地面装备,包括适应于页岩气井井控安全的改进型立轴钻机、符合绿色勘探要求的钻井液固控循环系统等;（2）高效取心工具及钻进工艺,重点介绍了大直径绳索取心钻具、KT系列取心钻具等取心钻具,倒塔式钻具组合工艺、空气跟管技术等钻进工艺等;（3）阐述了高效取心钻头研究进展,包括异形齿PDC钻头、孕镶块钻头、孕镶金刚石钻头等3类钻头及其应用效果;（4）简要论述了安全钻井技术及...     

四川省宣汉县钾盐普查ZK001参数井钻井施工技术

以四川省宣汉县黄金口钾盐普查ZK001井钻探工程为背景,从井身结构、钻具组合、钻井液工艺、取心技术、井斜控制、深部抽水试验等方面,总结研究了钾盐参数井的钻井施工技术。针对施工过程中超长裸眼段钻进、井漏、长段膏盐层钻进等技术难题,通过优化钻具组合,调整钻井液性能,随钻堵漏等措施,工程得以顺利完成。     

方正地区防斜打快技术研究与应用

针对方正地区地层倾角大、自然造斜率高、钻井速度慢、钻进周期长等特点,绘制井斜高发区域及层位,明确最易发生井斜地层为宝一段与新乌组,通过优选防斜、纠斜钻具组合及相应的钻进参数,同时结合复合钻进和垂直钻井系统,形成一套方正地区易斜地层的防斜打快方法,对于提高钻井速度,缩短钻井周期具有重要的指导意义。     

提高绳索取心钻进效率的有效途径

提高绳索取心钻进效率要做到:一是根据孔深、钻孔孔径、钻孔所遇地层及其岩性的完整程度、构造特点、风化带发育深度等选择套管的直径及下入深度;二是采取措施克服轴向压力预防孔斜;三是根据钻遇岩石的可钻性级别选择钻头,按照一定顺序依次使用,并合理控制时效及提钻间隔;四是根据地层特点,钻孔深度,施工要求选择合适的钻井液技术参数;五是根据钻井过程中遇到的特殊现象及钻井液漏失程度判别漏失类型,并采用合理的堵漏方法,实现安全钻进;六是定期检查钻具,更换破损、变形部件,作好维修保养工作。     

珊瑚礁地层钻探取心技术研究及应用

人工吹填珊瑚岛礁地层结构比较特殊,以珊瑚砂和珊瑚碎屑为主,取心和成孔难度较大。以南海某岛礁地质钻探取心工程实践为例,针对地层岩性特点,采用一系列对应技术措施：上部松散或弱胶结砂砾层采取跟管钻进和无水干钻取心技术;礁灰岩全漏失地层设计了一套掏砂钻具进行掏砂,确保井眼干净;软硬互层采用超前侧喷钻头;粉砂质地层采取小口径钻具无水干钻取心技术等。该技术在18个钻孔实施中取得了良好的效果,可为后续珊瑚礁地层钻探取心提供借鉴。     

防斜打快技术在海拉尔易斜地层的研究与应用

针对海拉尔地区地层倾角大、断层多、岩性软硬交替、自然造斜率高等特点,绘制井斜高发区域及层位,明确易发生井斜层位,通过优选防斜、纠斜钻具组合及相应的钻进参数,同时结合随钻井斜预警系统和垂直钻井系统,形成一套海拉尔地区易斜地层的防斜打快技术,对于提高钻井速度、缩短钻井周期具有重要的指导意义。     

海上油田开发井钻井优化设计和应用实践

LF7-2油田位于我国南海珠江口盆地LF区块,是一个小规模油田,根据前期探井揭示,上部地层以厚层泥岩为主,极易水化、分散,使钻井液性能变差;起下钻过程中钻具遇卡、遇阻等复杂情况频繁发生;钻头选型不尽合理,易泥包;下部地层以砂泥岩互层为主,岩石致密、可钻性变差,钻具扭矩、摩阻增加,定向钻进时滑动困难,井眼轨迹控制难度大,给钻井提速增效带来诸多困难。根据探井地质情况和岩石力学剖面,利用钻井软件优选平台位置,对开发井井身结构、井眼轨迹、钻柱力学、钻井液、固井等方面进行钻井仿真模拟,制定出科学的钻井设计方案,在直井段采用“牙轮钻头+直螺杆+MWD”钻具开展防斜打直,造斜段使用“PDC钻头+弯螺杆+MWD/LWD”开展复合钻井,水平段采用“PDC钻头+PowerDriver+MWD/LWD”开展旋转导向钻井,实现精准化钻井,顺利完成6口开发井施工。现场应用单井平均机械钻速29.43 m/h,钻井工期191.59 d,工期比设计提前28.41 d,钻井提速增效显著,降低开发成本。通过PowerDriver的近钻头井斜、自然伽马实时测量和传输,减少地质误判,实现对储层顶界面的实时探测,使储层钻遇率达100%,收到较好的经济效益和投资回报,实现小油田的效益开发。     

新疆吉木萨尔县准页4井钻探施工技术

以新疆吉木萨尔县准页4井钻探工程为背景,从钻井井身结构、钻具组合、泥浆工艺、取心技术措施、井斜控制等方面,简要介绍了页岩气参数井采用石油钻机施工工艺流程。针对施工过程中遇到的大砾径覆盖层钻进、超长裸眼段钻进及钻井漏失等问题,通过采取优化钻具结构、调整泥浆粘切润滑性能、使用桥浆堵漏等技术措施,工程得以顺利完工,各项技术指标满足设计要求。总结了实践经验,可为该区大口径钻井施工提供经验借鉴。     

银参4井钻井设计与施工

银参4井是中石化在银川地区的第一口参数井,设计井深为4300 m,完钻井深4124.23 m,钻探目的是了解银川盆地地层层序及清水营组烃源岩发育情况。针对该井在钻井过程中存在的上部地层胶结疏松易垮塌、干河沟组在砾石层易憋跳钻、清水营组地层流体侵入污染泥浆、钻遇到大段未预知的盐膏层、清水岩组泥岩存在裂缝导致钻井液漏失等复杂情况,在设计井身结构、优选水力参数时考虑了已经预知的潜在复杂因素,施工时全井大段采用直螺杆加防斜钻具组合大排量轻压吊打,有效防止了憋跳钻,避免了钻具事故,取得了较高的钻井速度,控制了良好的井身质量,探索了适用该区盐膏层段的钻井液体系,并且创造了该区块饱444.5 mm钻头机械钻速最高纪录（39.09 m/h）。     

湖南保靖区块页岩气参数井钻探实践

发展页岩气产业对我国能源安全具有重要意义,钻探是页岩气前期勘探的主要技术之一。2013年原神华集团中标湖南保靖页岩气区块,在认真调研分析保靖前期二维地震勘探成果和野外地质露头资料的基础上,经过井位优选和论证,沿向斜翼部部署了3口以龙马溪组为目的层的小口径参数井;由于保靖区块构造复杂、地层倾角大、可钻性差,卡钻、井漏、埋钻等钻井事故时有发生,为提高钻井效率、缩短钻井周期,实现优快钻探,钻前开展地层压力评价、可钻性研究、合理钻孔结构设计,在施工中优选钻井参数、钻井液性能和钻具组合,采用防斜打直、绳索取心、存储式测井等工艺和技术,取得了丰硕的钻探成果,揭示了龙马溪组储层特征和含气性,发现较好的页岩气显示,含气量最高1.59 m~3/t,为保靖区块页岩气资源潜力评价和有利区优选提供了依据。     

福建省深孔钻探主要技术难题及其解决对策

在系统分析福建深孔岩心钻探复杂地层护壁堵漏与取心难、孔斜超标、钻进效率低等主要技术难题的基础上,结合福建省地勘局多年的钻探生产实践与科研成果,总结地层特别复杂矿区钻孔、长孔段多特征复杂地层、深部强径流大漏失地层、深部松散破碎易坍塌层等重大护壁堵漏难题的治理对策和方法,简要介绍了解决复杂地层岩（矿）心采取率低、易斜地层孔斜、钻进效率低等的经验,提出了需进一步研究解决的技术难题和工作思路。