悬空侧钻技术在红河油田水平井中的应用

在水平井储层钻进中,地层发生突变导致钻头偏出产层的情况时有发生,运用悬空侧钻的方法在储层内侧钻,选择更加有利的井斜角继续在储层内钻进,是一种高效、经济的施工方法。红河油田长8储层岩性为砂、泥岩互层,水平井在施工过程中易钻遇泥岩夹层,在水平段施工过程中钻遇泥岩后退至砂岩井段应用了悬空侧钻技术,通过优选侧钻点、侧钻钻头和钻具组合,采用合理的造斜率及侧钻钻压,确保其继续在储层砂岩中钻进,侧钻过程中油气显示良好。采用悬空侧钻技术成功地找到了储层,提高了储量钻遇率,为实现预计产量提供了保障。     

依兰矿区钻探施工泥浆选型的研究

依兰矿区第三系上部的砂泥岩段,因泥岩的水敏水化作用及粗砂岩易坍塌等原因造成,区内钻孔孔壁极不稳定,经常发生粘卡钻具事故。为抑制泥岩的水敏水化,阻止泥岩水化和井壁岩石剥落,增强其防塌能力,在选择腐植酸钾做主剂的基础上选择CMC作降失水增粘剂,选择分子量为300万～500万、水解度30%的聚丙烯酰胺(PAM)作絮凝剂,以加速岩屑沉降,控制固相侵入,降低失水。在钻遇半胶结泥岩时,为防止缩径、坍塌,采用在泥浆中加入重晶石粉,把泥浆比重调整到1.15～1.20g/cm~3,利用泥浆液柱压力控制泥岩缩径和孔壁坍塌。通过实验及现场应用,为该区选择的KHM-CMC-PAM高聚物泥浆配方,能有效地防止水敏性易塌地层的粘卡钻事故,具有护壁防塌、提高钻效等技术效果。     

古近系地层取心钻进速度影响因素初步分析

河北平原古近系地层主要发育有东营组、沙河街组和孔店组,其岩性以泥灰岩、泥岩、钙质泥岩、石膏泥岩和砂岩为主。影响取心钻探钻进速度的物理力学因素较多,本文主要以岩石密度、抗压强度和弹塑性为主进行了研究分析。研究得出岩石密度和抗压强度均随着地层深度的增加而增加,古近系东营组和沙河街组一段至三段岩石密度明显低于沙河街组四段和孔店组,钻进取心速度差异明显;古近系地层中的泥岩段由于粘土矿物成分占比增加造成岩石弹塑性增强,对钻进速度的影响比较明显;文中提出了古近系地层取心钻探过程中地层的可钻性级别及合理的钻头类型匹配。     

利用控制压力钻进技术解决姚庄煤田复杂地层问题的探讨

利用控制压力钻进技术有效解决了姚庄煤田石千峰组砂岩涌水、砂泥岩坍塌问题,对提高钻进效率、降低施工风险起到了重要作用,为今后该区钻探施工提供了借鉴经验。     

复杂地层大口径钻探施工的体会——以山西省阳泉矿区寿阳水文地质勘探为例

在地层及煤系地层复杂，岩相以泥岩、沙岩、石英砂岩、煤层等交互，软硬变化频繁，可钻级差大等条件下施工，中常常伴随不同程度的漏失、坍塌、掉块、缩径等情况发生。针对上述问题，以寿阳地区特深水位、复杂地层钻探施工为例，阐述大口径钻探施工的工艺、参数选择、以及采取措施。     

不同埋深条件下砂泥岩互层中砂岩储层物性变化规律

砂泥岩组合方式在不同埋深条件下影响了砂泥岩界面附近储层的物性。在浅—中等埋藏条件下(深度 <2 5 0 0 m )砂泥岩界面附近的砂岩物性好于内部 ;在深埋藏条件下 ,砂泥岩组合方式、与砂岩接触的泥岩厚度以及砂泥岩的相对厚度比例对砂泥岩界面附近的砂岩物性影响很大。在泥岩夹砂岩的情况下 ,当砂岩厚度极薄、比例极低时砂岩物性很差 ;当砂岩厚度增大到中—厚层时 ,则从砂岩内部某一点开始向砂泥岩界面 ,物性逐渐降低 ,顶底界面都存在一个约为砂层厚度 1/ 5～ 1/ 4的物性过渡带 ;在上泥下砂或下泥上砂的情况下 ,仅在与厚层泥岩接触一侧的砂岩界面处出现物性过渡带。在砂泥岩近于等厚互层的情况下砂岩界面附近物性仍比内部差 ,且随着砂岩单层厚度减薄、厚度比例降低 ,泥岩比例增高 ,砂岩的物性越来越差。在砂岩夹泥岩的情况下 ,砂泥岩界面附近与砂岩内部物性趋于一致 ,物性过渡带消失。这一现象与泥岩的成岩演化密切相关 ,浅—中等埋藏条件下泥岩排出的为低矿化度、富含有机酸的流体 ,在砂泥岩界面附近溶蚀作用强于内部 ;在深埋条件下 ,从泥岩内排出的 K 、Na 、Ca2 、Mg2 、Fe3 与 Si4 等物质以沉淀为主 ,砂泥岩界面附近胶结强于内部 ,泥岩的厚度越大 ,影响就越强     

绳索取心技术在新疆沙尔湖煤田中的应用

新疆沙尔湖矿区上部第四系覆盖层较厚,多为砾岩,下部为泥岩、砂岩、泥质砂岩,地层变化复杂,全孔漏失,极易发生掉块、缩径及超径等孔内事故.针对如此复杂的地层,根据绳索取心技术特点,采用简化钻孔结构、选择孕镶平底唇金刚石钻头,并对泥岩、砂岩和煤层选用了不同的钻进参数和泥浆配方,解决了以前此矿区钻探施工时遇到的成本高,孔内坍塌、掉块、缩径、超径、采取率等问题,而且大大的节约了钻探成本,施工质量也全部合格,取得较大的经济效益.     

DKY95XHP5型钻头及无岩心钻进工艺

ＤＫＹ９５ＸＨＰ５型地勘牙轮钻头采用了楔形硬质合金镶齿、滑动轴承密封润滑，储油和平衡补偿和新型专利喷嘴等先进结构，使用该钻头及配套无岩心钻进工艺，在中硬砂岩和灰岩中钻进，钻探台效提高，单位进尺成本降低。     

云南江城钾盐基准井钻进工艺分析

云南江城钾盐基准井位于思茅凹陷东区南部向斜翼部两条断层交汇处,构造相对发育,岩石破碎。其施工目的主要目的是通过取心钻进获取＂中、新生代＂含盐建造完整的地层序列,建立一个可供找钾参照的＂标杆地层柱＂。其施工的难点是上部地层以石英砂岩为主,与泥岩互层,泥岩较软、易水化、难取心;砂岩坚硬、研磨性强;下部地层主要以泥岩为主夹薄层砂岩,泥岩致密硬脆,在孔底呈弹塑性,可钻性极差。通过选择合理的钻井设备,优化钻具组合,制订切合实际的钻进参数,采用镁基盐水钻井液,进行川-74取心筒传统取心和绳索取心钻进,获得了盐矿心无溶蚀现象,井眼轨迹和岩心采取率均达到设计要求的较好效果。     

泥页岩地层绳索取心钻进钻头应用及优化设计研究

长江中下游地区页岩气调查井工程,采用绳索取心钻进工艺,钻遇地层多为泥质含量高的水敏性泥岩、软硬互层较为频繁的致密性地层。钻进过程中,金刚石钻头经常出现钻头泥包现象,在软硬夹层中PDC钻头崩齿导致钻头机械钻速和寿命受到严重影响。主要从钻头结构及钻井液性能方面系统分析了金刚石钻头泥包及PDC钻头崩齿的原因,分析认为,现场钻头应用过程中产生的上述问题与钻头唇面结构设计、钻头水路设计、钻头材料与表面状态、钻进规程参数及钻井液性能有着密切关系。通过对钻进工艺、地层岩性分析研究,对原有钻头进行了结构形式优化和改进设计,对钻进规程参数也进行了优化,现场应用结果表明：钻速明显提升,大大提高了泥岩段及夹层段的钻进效率。     

φ178 mm减震器在东北工区的试验应用

东北工区松辽盆地东南隆起的地层多为中生界白垩系地层。登娄库组中上部以上地层可钻性好,机械钻速高;登娄库组中部以下地层可钻性逐渐变差,砂岩致密,泥岩坚硬,钻进中跳钻特别频繁并且严重,转盘转速越高跳钻越严重,对钻头、钻具、设备等使用影响很大。通过试验使用减震器,减小了跳钻的影响,机械钻速平均提高了21%,钻井周期平均缩短了1.27天,使钻井综合成本有了一定幅度的降低,并且大大减轻了对设备、钻具所产生的潜在危害和影响。     

压实作用与磁倾角变化的实验研究

库车坳陷上新统库车组古地磁资料表明,泥岩组样品的平均磁倾角最小,从泥质粉砂岩、砂岩到粉砂岩其平均磁倾角依次递增,相应的古纬度值从泥岩、泥质粉砂岩到粉砂岩依次增高。为了研究这一现象,我们选取了 48个库车组样品作了一系列实验。实验结果表明,压实作用引起的体积变化与磁倾角降低呈线性关系.     

成膜防塌无固相钻井液体系在金鹰矿区ZK1146井中的应用研究

甘肃肃北县金鹰矿区ZK1146井是在甘肃祁连山金矿实施的一口科学钻探井,矿区地层包括砂岩、泥岩、炭质板岩和千枚岩。地层成岩性、胶结性差,倾角大,层理紊乱,井壁强度低。针对现场情况,研制了成膜防塌无固相钻井液体系。该体系主要是针对破碎、坍塌掉块及水敏性地层的钻进施工中遇到的主要难题,具有护壁性、抑制性和胶结性。通过在ZK1146井中的应用,取得了较好的护壁、护心效果,有效地防止了泥岩的分散,保证了该项目的顺利施工。     

粉剂聚丙稀酰胺的分散与速溶

煤田钻探由于所钻煤系地层为覆盖层、砂岩、泥质砂岩、泥岩、含砾泥岩等水敏性造浆层和煤层，退心困难，尤其是水敏性造浆层更为困难。近年来，用泥浆泵退取岩矿心方法，既简单，又方便，效果良好。既节约了岩心管和钻头，又缩短了退心时间，一般一根4～5m长的岩心管，退心仅用3～5分钟，深受工人们欢迎。     

松辽盆地北部浅层层序格架中的储盖组合特征

本文采用地震和钻测井资料,建立了松辽盆地北部浅层的层序地层格架,分析了各体系域内沉积相的特征。在此基础上,研究了储层和盖层的发育特征,并探讨了储盖组合的配置关系。认为储集岩主要为四方台组层序格架中的湖侵体系域河流相砂岩和湖退体系域中的三角洲相砂岩及滨浅湖滩坝砂岩,平面上主要集中在齐家,古龙凹陷、龙虎-大安阶地、长垣南部和三肇凹陷等地区。盖层主要为每一层序中最大湖泛面上下的稳定泥岩段,其中四方台组下部层序中的泥岩段为局部盖层,四方台组中上部及明一段层序中的泥岩段为较有利的区域盖层。     

水平井卡钻事故处理实践及预防措施探讨

冀中地区第三系地层以紫红泥岩、灰色细砂岩为主,泥岩造浆能力较强,有些地区地层很不稳定,给钻井施工带来难度,特别是水平井施工工艺复杂,极易发生卡钻事故,一旦发生卡钻事故,处理不当,损失巨大。通过一口水平井事故的发生、事故成功解除为例,总结出水平井施工过程中的复杂事故预防措施,对该地区及其它地区水平井施工提供一些借鉴。     

淮北闸河矿区5、6煤顶底板岩性分布特征

根据大量钻孔资料和矿井生产资料,对研究区二叠系５、６煤顶底板的岩性分布和岩石力学性质进行了初步的研究与探讨。５煤顶底板以泥岩分布最广,６煤顶底板砂岩、粉砂岩和泥岩均有较大分布。砂岩稳定性较好,粉砂岩次之,泥岩较差。     

旋挖钻斗切削结构的优化改进及其应用

根据旋挖钻斗钻进机理及其切削结构研究与优化分析,针对旋挖钻进现场施工过程中存在的钻进效率低,先导定心尖导向性差、易打滑晃动,渣土不能有效地收集到钻斗内,边齿座易磨损、边齿尖易断裂,孔底和孔壁沉渣较多,引土板结构形式不满足工程要求等问题,优化改进了先导定心尖和引土板的结构设计,以及切削齿的布齿方式、数量和入岩角度等。优化改进后,提高了钻进效率（提高80%）,减轻了工人劳动强度,延长了钻斗寿命,降低了施工成本,为今后旋挖钻斗的结构设计及其应用提供了理论依据与经验借鉴。     

鄂尔多斯盆地伊金霍洛旗附近二叠系石千峰组岩石学、地球化学特征及其固碳能力分析

鄂尔多斯盆地是我国CO2地下埋藏的潜在目标区,位于伊金霍洛旗附近的中神监X井与CO2地下注入井中神注1井相邻,两者钻遇地层系统和岩石组合一致。为对示范区储层的固碳潜力和泥岩改造状况做出预测,为CO2地质储存的数值模拟研究提供基础地质信息和相关数据,通过偏光显微镜、扫描电镜、X射线衍射、X射线荧光等多种技术手段,开展了中神监X井石千峰组的岩石学和地球化学特征研究。结果表明石千峰组的砂岩岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;泥岩主要由石英、粘土矿物和长石组成,其中,粘土矿物主要为伊利石,其次为蒙皂石、高岭石和绿泥石。预测在CO2注入后的流体-砂岩长期相互作用过程中,石千峰组砂岩可以通过形成片钠铝石、方解石、铁白云石和菱铁矿等固碳矿物,形成对CO2泄露而言的矿物圈闭,进而实现CO2的长期和安全封存;红色泥岩夹层将发生金属离子活化,导致泥岩褪色。     

绳索取心工艺在盐矿深部钻探中的应用研究

宁夏固原硝口-寺口子盐矿地层复杂,上部古近系清水营组存在厚约150 m的红色泥岩夹石膏层,水敏性强,孔壁稳定性差,易出现坍塌和缩径,造成卡钻和抱钻事故;下部白垩系乃家河组含芒硝矿层及岩盐矿层,揭露厚度达380多米,水溶性强,孔壁易溶蚀形成“大肚子”、护壁难、钻进效率低、取心质量差。针对以上施工难题,从钻孔结构、钻头选型、钻井液和钻进参数等方面着手研究,建立了一套适合盐矿施工的绳索取心钻进工艺技术,有效地维护了孔壁稳定,实现了高效、高质、安全钻进,为今后施工类似钻孔积累了经验。