王家庄北沟多金属矿区钻探施工技术

在河北省承德县王家庄北沟钼多金属矿钻探施工中,钻遇岩石以燧石条带白云岩、石英岩为主,岩石可钻性级别高,钻遇地层硬、脆、碎,钻头打滑严重,孔壁坍塌和漏失,钻进效率极低。为提高钻进效率,经取样分析岩性后,专门定制了适用于该地层的钻头。采用了多种方法迫使钻头出刃,并根据不同孔段地层岩性选择不同钻进工艺参数和钻井液体系。总结出适于本矿区地层的钻进工艺参数,使用不同性能的钻井液,起到了较好的护壁堵漏作用,提高了钻进效率。     

松辽盆地松南油页岩地质调查井绳索取心钻进技术

松辽盆地松南油页岩地层水敏性强,钻探施工过程中极易水化、剥落,甚至垮塌。2018年中国地质调查局在扶余-长春岭矿区布置了8口油页岩地质调查井,岩矿心采取率、终孔直径和岩心直径、孔斜率等的要求均较高。通过采用S95+5绳索取心钻进工艺,对钻孔结构、钻头选型、钻井液、钻进参数进行优化,成功地解决了油页岩地层护壁难问题,并且高质量地达到了工程质量要求。总结了油页岩地层绳索取心钻进关键技术。     

卤水钻井液在青海钾盐矿层钻探中的应用研究

在青海柴达木盆地卤水钾盐钻探中,钻遇地层为新近系干盐湖沉积地层,上部孔段岩性是粘土层,其特征是水敏性强,在施工中产生易缩径、造浆,下部孔段为砂砾碎屑岩,孔壁易出现掉块、坍塌等现象,给钻探施工带了困难。针对钻遇地层特点,采取先在室内进行卤水钻井液实验,选择出适合的钻井液配方,再到野外现场应用试验的研究方法。为了评价卤水钻井液的性能,选择淡水防塌钻井液、不饱和盐水钻井液、饱和盐水钻井液、卤水钻井液四种不同种类的钻井液进行钻井液抑制性、泥皮质量和润滑性能对比测试,结果表明,卤水钻井液性能优于其他类型钻井液。该钻井液的研制,有效保持了孔壁稳定和较高的岩心采取率,并取得了较好的经济技术效果。     

柴达木盆地深层钾盐察ZK02孔施工工艺

柴达木盆地察汗斯拉图矿区蕴藏着极为丰富的钾盐类矿产资源。钾盐察ZK02孔设计1500 m,钻遇地层为新近系盐湖相沉积地层。在钻进过程中易产生缩径、造浆、掉块、坍塌等现象,钻遇盐岩层或含钙、镁离子盐水入侵时,钻井液性能易发生变化,给钻探施工带了困难。根据盐矿钻孔地质条件和技术要求,设计3级口径的钻孔结构。在施工中,针对巨厚层砂砾碎屑岩的特点,选择加重卤水钻井液护壁,起到了安全护壁效果,并采用研制的卤水钻井液混合搅拌器,提高了配浆速度,保证了钻井液性能和质量。卤水钻井液和卤水钻井液混合搅拌器的使用,为柴达木盆地深层卤水钾盐矿区的钻探施工探索出了快速配制钻井液提供了借鉴。     

荡坪钨矿宝山矿区复杂地层钻进工艺

江西荡坪钨矿宝山矿区地层复杂,岩石硬度高,破碎松散,钻进难度大,易出现坍塌、缩径、卡钻、埋钻等事故。针对该矿区复杂地层特点及施工难点,从设备选择、钻孔结构、钻头选用、冲洗液及护壁堵漏等方面,总结了一套有针对性的钻探技术措施,并在现场取得了较好的效果。     

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。     

高模数水玻璃钾基抑制冲洗液在蠕变坍塌地层中的应用

在青海埃坑南矿区钻遇含角砾石的断层泥地层,孔壁坍塌、掉块,卡钻事故时有发生,几乎无法继续钻进,使用水玻璃与相关钻井液处理剂配合使用制备水玻璃钾基抑制冲洗液,用来平衡地层压力保护孔壁,并且加大金刚石钻头及扩孔器外径,解决了钻孔坍塌、缩径以及卡钻等问题,使施工顺利进行,为后续施工提供了参考方法。     

西和县大桥一带金矿区复杂地层钻探施工技术

本文针对西和县大桥一带金矿区钻探施工中地层破碎、裂隙发育,漏失,坍塌,卡钻,埋钻等复杂地层钻进难点,采用金刚石单动双管钻进工艺和聚丙烯酰胺不分散低固相钻井液护孔技术,并采用多种堵漏措施,取得了较好的技术效果。     

甘肃西和大桥金矿区复杂地层钻探技术

针对甘肃西和大桥金矿区地层破碎、裂隙发育,漏失、坍塌、卡钻、埋钻等难点,采用金刚石绳索取心钻进工艺和聚丙烯酰胺不分散无固相冲洗液护孔技术,并采用多种堵漏措施,取得了较好的技术效果。总结了该矿区复杂地层钻探施工的经验,并提出今后在复杂地层中钻探施工减少停待及事故时问、提高钻探效率等的建议。     

水基钻井液在陕北石油钻井中的应用

针对陕北地层特征的差异性,在分析、研究陕北靖边、甘泉、安塞、延长油区等地区100多口直井和定向丛式井的基础上,总结出一套适应该地层特征的低固相(固相含量≤8%)及无固相水基钻井液配方:在施工直井时,配制低固相水基钻井液;在施工定向丛式井时,配制无固相水基钻井液。在陕北石油钻井施工中,根据地层差异性配制的水基钻井液,解决了因地层原因引起的缩径、粘钻、坍塌和掉块等常见的钻进难题,避免了起下钻拉活塞现象和粘钻、卡钻、埋钻事故,提高了平均机械钻速和钻月效率。     

四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策

中国石化近几年在四川盆地及周缘页岩气勘探开发取得了重要进展。但该地区页岩气水平井钻井速度低、钻井周期长、成本高、成井质量不高,严重影响了该地区页岩气商业化勘探开发进程。系统总结了四川盆地及周缘的涪陵大安寨、涪陵龙马溪、彭水和建南等地区页岩气水平井钻井面临的主要问题：浅部地层出水空气钻井受限、定向段井眼尺寸大机械钻速低、井漏频繁、气体钻井易井斜以及水平段油基钻井液固井质量差。针对上述问题,从浅层水控制措施、泡沫定向钻井技术试验、井漏的预防与处理、空气钻井防斜打直工具研发、页岩气水平井固井对策以及“井工厂”钻井作业模式攻关与应用等6个方面提出了应对技术措施,为页岩气钻井技术攻关和现场施工提供了借鉴与参考。     

油页岩原位开采井钻井工艺设计与施工

为了研究油页岩的地下原位开采技术,设计施工了FK-1井。该井地处吉林省松原市扶余县,完钻井深500 m,完钻层为嫩江组地层。该井设计施工中主要需克服大口径钻井的保直钻进、软塑性地层的裸眼钻进、水敏性地层中钻井液的应用、泥页岩层中发生钻头泥包现象及原位开采井的特殊成井、固井等问题。通过对钻井设备的优选,钻井液性能和井身结构的相应优化,钻头和钻具组合的选择等措施来解决钻井过程中的施工难题。设计结果在施工过程中进行了应用,施工效果良好,缩短了钻井时间,减少了钻井投入,解决了施工难题,为同类钻井的施工提供了借鉴和指导依据。     

胜利油田页岩油藏钻井液技术

胜利油田相继在罗家等区块部署了页岩油藏水平井,用于页岩油的开发。页岩地层层理和微裂缝发育,钻井过程中极易引起井壁失稳问题。同时,由于水平段较长,也存在着润滑、井眼清洁等难题。针对施工难点和风险,研究制定了页岩油藏钻井液方案,二开采用胺基钻井液体系,三开采用油基钻井液,顺利地完成了钻井施工。就胜利油田页岩油藏钻井液技术进行了介绍和分析,针对应用过程中存在的一些问题进行了探讨,对页岩油藏的勘探开发有一定的启示作用。     

DZ—31防塌泥浆体系的研究和应用

针对双台子地区井壁坍塌问题，选定DZ－31钻井液。室内通过岩屑浸泡、岩屑回收率、页岩膨胀率等试验方法对其防塌性进行了评价。现场进行了2口井试验表明：转化可行，性能稳定，抗温性好；携岩能力强；抑制性强，防塌性能优越；有助于保护油气层；无毒，综合钻成本低。     

仿油性水基钻井液的试验研究

近期研制成功了一种代号为 JMC的新型水基仿油性钻井液。这种钻井液配方简单 ,具有优良的流变性、滤失性 ,抗污染能力强。和常规的水基钻井液相比 ,JMC仿油性钻井液具有良好的页岩抑制性、润滑性和储层保护性     

陆相页岩地层地质-工程一体化水平井精确钻探技术——以松辽盆地吉页油1HF井为例

【研究目的】陆相页岩油是中国能源重要的接替领域,长水平井精确钻探是实现页岩油商业开发的关键技术。但由于陆相页岩具有黏土矿物含量高、非均质性强、层理发育等特点,导致水平井井壁失稳严重、薄目标靶层精确导向困难等钻探技术难题。【研究方法】以松辽盆地南部青一段页岩为研究对象,综合利用地球化学、地球物理、岩石力学、地应力分析等手段,开展地质工程一体化研究。【研究结果】青一段上部页岩为层理型页岩不适合作为水平井穿行层段,青一段中下部纹层状页岩中的含油薄砂条兼具含油性、可钻性、可压性,可作为穿行目标层;页岩地层需选择强抑制KCL聚胺钻井液体系和油基钻井液体系实施水平井钻探,泥浆密度窗口随水平应力差和井轨迹倾角的增大而增高;测井GR和录井总烃可以精确反映目标靶层岩性非均质变化,结合高精度地球物理,可实时精确调控钻井轨迹。【结论】经应用实践,吉页油1HF井沿1.94m超薄目标靶层安全钻进1252m,钻遇率100%,实现了陆相页岩油长水平段精确钻探的技术突破,为吉页油1HF井获得高产工业油流奠定了基础,对中国同类型陆相页岩油长水平段精确钻探具有引领和借鉴意义。     

GYx地热井钻井液技术

高阳地热田GYx地热井,钻遇新近系及古近系地层较齐全,完钻井深3920 m,是一口三开井,目的层为蓟县系雾迷山组,施工中存在卡钻、漏失、掉块、坍塌及油气的风险。二开施工是钻井液的重点和难点,钻井液采用以大分子包被剂为主的聚合物泥浆及抗高温硅基防塌泥浆,使用耐高温的钻井液材料,按照地层压力控制钻井液密度,使用页岩抑制剂抑制页岩的水化膨胀,严格控制钻井液的失水量,使用润滑剂提高泥浆润滑性;采用四级钻井液固控设备并合理使用;所用钻井液性能良好,解决了施工中存在的风险问题,同时取得了较高的机械钻速。     

A Fully Coupled Chemo-Poroelastic Analysis of Pore Pressure and Stress Distribution around a Wellbore in Water Active Rocks

Water active rocks consist of minerals that hold water in their crystalline structure and in pore spaces. Free water from drilling fluid can be attracted by the formation depending on the potential differences between pore space and drilling fluid. The fluid movement into the formation or out of the formation can lead to a change in effective stress, thus causing wellbore failures. In all previous studies it is found that the solute transport from or to the formation is primarily controlled by diffusion process and the effect of advection on solute transfer is negligible for a range of very low permeable shale formations (>10⁻⁵ mD). In this study a range of permeable shale formations (10⁻⁵ to 10⁻³ mD) commonly encountered in drilling oil and gas wells are considered to investigate the solute transfer between drilling fluid and formation due to advection. For this purpose a finite element model of fully coupled chemo-hydro-mechanical processes was developed. Results of this study revealed that the solute transfer between the drilling fluid and the shale formation is controlled primarily by permeability of the shale formations. For the range of shale formations studied here, there exists a threshold permeability below which the solute transfer is dominated by diffusion process and above which by fluid in motion (fluid flow). Results from the numerical experiments have shown that when the permeability of shales is greater than this threshold permeability, the chemical potential gradient between the pore fluid and drilling fluid reaches equilibrium faster than that when the permeability of shales is below this threshold value. Also it has been found that when advection is taken into account, effective radial and tangential stresses decrease around the wellbore, particularly near the wellbore wall where the solute concentration has reached near equilibrium.     

松原油页岩地层硬质合金裸孔钻进技术

分析了在松原油页岩地层采用硬质合金裸孔钻进技术成本低、效率高的优越性,提出了松原油页岩地层硬质合金裸孔钻进的具体措施,并通过工程实例取得的较好效果验证所选择的钻进方法的合理性和有效性。