焦页XX-HF井近钻头仪器“落鱼”打捞技术

涪陵页岩气二期开发过程中,为了能够及时发现地层变化,钻井平台部署的第一口井在三开井段一般使用近钻头仪器,以便及时调整井眼轨迹,提高优质页岩的钻遇率。动力钻具前面安装近钻头仪器和钻头,导致动力钻具传动轴负载增加,传动轴易发生疲劳破坏。焦页XX-HF井钻进至3971.42 m处,近钻头仪器无信号,起钻后发现动力钻具传动轴断裂,近钻头仪器和钻头落井。本井“落鱼”较短且处于水平段,“鱼头”难找,起下钻摩阻大,不易通过遇阻判断打捞工具是否接触“鱼顶”。通过对孔内情况仔细分析,制定可行的打捞方案,现场加工母锥打捞工具,最终成功将井下“落鱼”安全捞出。本井所采取的处理思路和技术措施对今后同类事故的处理具有一定的借鉴意义。     

绳索取心钻进工艺在山西吉县煤层气参数井的应用

为满足煤心装罐时间的要求,煤层气参数井必须使用绳索取心工艺采取煤心及其顶底板。常规的绳索取心钻进工艺及钻具结构规格已不适宜山西吉县煤层气参数井的钻进要求,为此,改进了绳索取心钻具结构规格,并对改进后的钻具及施工中采取的技术措施、钻井工艺、钻井液、钻进操作要领和技术要求进行了说明。     

两种简易绳索取心内管总成打捞工具的应用

绳索取心钻进中,钻具断脱常会导致内管总成掉入孔内,打捞内管总成无疑是一个非常棘手的问题。本文分析了存在的施工难点及应采取的施工措施,针对2个钻孔不同的实际情况设计的2套内管总成打捞工具,成功把全部裸露于孔内的内管总成打捞上来,避免了钻孔报废,节约了时间,降低了经济损失。实践证明这2种工具是有效的。     

大孔径瓦斯抽放井施工中井内落物打捞

华晋焦煤沙曲矿瓦斯抽放井设计井深405．00m、井径φ700mm,在二次成井中靶后利用自制φ700mm三牙轮组合钻头进行扩孔作业。扩孔作业至150m时,发生三翼牙轮组合钻头掉翼事故,经探查发现井内落物落至井深295m处。根据下落物的重量、形状及井身结构,设计制作了套铣打捞器。自制的套铣打捞工具直径为φ420mm,大小与二开井径较接近,与井壁环空较小,为避免发生二次卡钻事故,采用先扩孔至井中落物,再进行套铣打捞作业的方式施工。打捞采用气举反循环方式,慢转、轻放,经过反复套铣打捞,将二块井中落物打捞出井,事故处理比较成功。     

气体吸附对煤层安全钻井液密度的影响

煤岩中割理极为发育,导致煤层非均质性极强,在煤层钻井过程中井壁极易垮塌,掩埋钻具,钻井过程中配置合理的钻井液用以保持井壁稳定具有重要的意义。现阶段主要是运用经典连续介质理论模型进行钻井过程中安全钻井液密度窗口预测,导致现场实际效果较差。实际煤层不仅割理发育并且大量CH₄以吸附态赋存于煤层中,将弱化煤岩力学强度,使原本就易失稳的井壁越加不稳定。因此,针对煤层为非连续介质的特殊性,基于非连续介质力学构建的离散元模型分析钻井过程中煤层井壁稳定性,并结合连续介质强度分析法在考虑气体吸附对煤岩力学强度弱化影响的情况下,用以确定煤层最佳防塌钻井液。最后,根据山西省宁武盆地的煤岩数据及现场钻井液资料,利用上述理论进行实例计算,指出研究区煤层防塌需保证钻井液密度大于1.009 g/cm3,并且需在钻井液中添加暂堵剂以提高其封堵能力。      

大牛地气田水平井通井卡钻处理

卡钻的处理方法主要有：通过施加外力如上提、下放钻具转动转盘使钻具恢复自由状态;通过调整钻井液性能、打稠塞、注酸、注解卡剂、反循环等方法使被卡钻具与井壁之间的填充物转移或者破坏;通过反丝钻具打捞甚至套铣起出被卡钻具。大牛地气田DPT-305水平井通井过程中发生一起严重的卡钻事故。通过重浆+清扫液、注酸、注解卡剂、环空憋压等方法处理被卡钻具与井壁之间的填充物;通过固定转盘上下活动来对被卡钻具施加扭矩;倒扣等方式处理这起卡钻事故,最终解卡。总结了事故的成因,分析了处理过程的得失,为以后处理此类事故积累了经验。     

长江下游（安徽）地区页岩气钻井工程难点及对策分析

为推进长江下游地区页岩油气等清洁能源调查工作,2015-2021年中国地质调查局在安徽地区部署了25口页岩气井。针对勘探区域地质构造复杂、软硬互层、断层裂隙发育以及地层破碎等地质条件引起的恶性漏失、难钻进、难取心、井壁失稳等钻井复杂情况,通过制定针对性堵漏方案,优选多种类钻头,优化钻具组合、钻井液配置和钻井工艺,初步形成了长江下游（安徽）地区页岩气钻井技术体系,包括：破碎带高效高质取心工艺、软硬互层纠斜控斜钻具组合研究、强研磨性硬地层钻头优选、恶性漏失卡钻处理方法、水平井段钻井液堵漏技术以及水敏地层井壁稳定处理等。为该区后续钻井工程设计和施工作业提供有益借鉴。     

云南盐津页岩气调查盐津1-2井施工技术

页岩气是指开采自富烃页岩层的非常规天然气资源,资源储量的调查评价主要依托钻探技术。页岩具有较强的水敏性,在页岩气勘察钻进施工中,井内易发生坍塌、剥落造成超径或缩径等井壁失稳现象。盐津1-2井完井井深1554.06 m,是目前云南省页岩气资源勘察施工中最深的一口井。针对页岩气井钻井技术要求,从钻井设备、井身结构、钻进参数、钻具组合、钻井液、井斜控制、事故预防等方面进行选择、设计、优化,成功地完成了盐津1-2井的钻井施工。总结了该井施工中的经验和存在的问题,可为以后同类工程施工提供参考。     

渤海I27H井φ406.4 mm大尺寸井眼对扣打捞技术

钻具落井是石油行业典型的井下事故,一般需要耗费较多的时间和人力、物力来处理,直接影响着油井的命运。通过细致的钻具探伤、检查,保证入井钻具状态良好是预防事故发生的主要手段。但是由于一些客观因素的影响,钻具落井事故仍时有发生。渤海油田某井表层φ406.4 mm井眼钻井过程中发生的底部钻具脱扣落井便是此类事故的典型。在对该井基本情况和事故发生的经过做了简单介绍的基础上,对中浅层大尺寸井眼钻具落井的打捞难点做了说明,给出了可行的打捞方案,最终成功打捞出了落井钻具。     

高精度断裂预测在随钻地震跟踪研究中的应用

断层是引发钻井工程事故,延长钻井周期的一类重要地质原因之一。在钻遇断层破碎带时,极易发生井壁失稳,从而导致井壁垮塌、钻井液漏失、卡钻、甚至钻具断裂等事故的发生。此外,受断层附件地应力不均匀的影响,还会导致井眼轨迹控制难度加大以及套管的剪切变形的发生。因此,准确预测断层的空间位置、并依此优化井轨迹设计,可以有效地避免钻井工程事故的发生,从而缩短钻井周期,降低钻井费用。提出了一种多属性串联断裂预测方法,通过构造导向滤波,相干属性、结构张量以及蚂蚁追踪等属性的联合应用,可准确预测断裂发育位置,从而为钻井工程提供借鉴。该方法在塔里木盆地塔中地区缝洞型碳酸盐岩钻井中取得了很好的效果,断裂预测准确率达到了90.7%,从而很大程度上避免了工程负复杂请况的出现。     

隆探X3井基岩定向井钻井设计与施工

为确保大庆油田首口基岩定向井隆探X3井的安全顺利钻进,针对该井存在易井漏井斜、易井壁失稳、岩石硬度大、可钻性差、井眼净化难等技术难点,在工程设计中的井身结构、钻具组合、钻头优选、钻井液优选、井眼清洁等方面运用Landmark软件进行了大量的计算,同时通过统计分析和筛选,对该井工程设计进行了优化分析。在该井实钻过程中没有出现井下事故,钻井施工顺利,说明该井钻井设计合理,施工措施合理,有效地克服了钻井施工过程中存在的难题。     

中国煤层气储层伤害分析及钻井液储层保护研究现状

因煤层气储层具有低孔、低渗、裂缝发育但分布不均的特殊性,在煤层气开发过程中储层极易受到不可逆转的伤害。煤层气储层伤害会导致煤层气产气量下降,增加开发成本,延缓工程进程,最终制约煤层气开发效果。为降低煤层气储层伤害发生的可能性,概括了钻井过程中煤层气储层伤害机理,介绍了国内主要煤层气钻井液技术的发展历程,煤层气钻井液储层保护的方法及进展,国内近年来优选的无伤害钻井液体系及国内储层保护钻井液的发展方向,为未来煤层气储层保护提出新思路。      

小口径割管器的设计与应用

某盐井施工时,在245．00—270．00m孔段有25m钻具被水泥固结,进行透孔作业时,扫至孔深250．60m时,扫孔用岩心管被扫落的钻杆接头碎块卡住拧断,透孔时发现孔内遗留3．2m断岩心管、钻头等物。根据钻孔结构与遗留钻具的特点．自行设计一种主要由活塞柱、割刀片和复位弹簧组成的小口径割管器,将水泥固结钻具割断,并将钻具和多种残留管材打捞出孔。从割断后打捞上来的钻杆分析,钻杆切割面光滑、平整,钻杆被完全切透,说明此种割管器设计合理,各部件动作有效。     

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。     

煤层气水平井煤层段井壁破裂压力预测——以沁水盆地樊庄3号煤层为例

针对煤层气井井壁破裂问题,应用岩石力学分析方法,从井壁应力分布入手,根据任意斜井井壁力学模型,结合最大拉应力理论,建立了水平井煤层段井壁临界破裂压力计算公式,并对沁水盆地樊庄3号煤层水平井煤层段井壁临界破裂压力进行了预测。结果显示:樊庄3号煤层水平井在钻井过程中(为防止地层被压开),钻井液密度应控制在3.28 g/cm3以内;水平井压裂时最小破裂压力梯度为3.22 MPa/hm。      

新街台格庙矿区煤层气参数井钻井关键技术

针对鄂尔多斯盆地东部台格庙勘查区煤层气勘探中,部署和钻探的6口煤层气参数井,经常出现井漏、卡钻、井垮、井斜超标、钻头堵死等问题,在钻探期间采用合理的钻孔结构和钻具组合、优选钻井液性能和钻井参数,引用成熟的绳索取心钻进技术,保证取心效果;完井后采用注入/压降试井技术,获取台格庙目标煤层含气性及储层数据,评价煤层气产能。结果表明:参数井取心收获率为93%～98%,机械钻速1.63～2.55 m/h,井斜控制在2.69°～3.22°,地层压力系数0.93,煤层渗透率1.16×10–3μm~2,降低煤层气钻井和测试成本,为今后相似地区的煤层气钻探施工和测试提供借鉴和参考作用。     

中牟页岩气区块泥页岩井壁稳定影响因素分析及技术对策

井壁失稳是钻井过程中常常遇见的难题之一,尤其在钻遇泥页岩井段。针对河南中牟页岩气区块在山西组-太原组泥页岩钻进过程中发生井壁坍塌掉块、卡钻、井径扩大率大等复杂情况,利用MY1井钻井岩心从泥页岩类型划分、孔渗特征、微观结构、岩石力学以及地应力等方面开展井壁稳定性影响因素实验分析。通过分析可知,中牟区块泥页岩属硬脆性泥页岩,造成井壁失稳的主要因素为地层非均质性强,岩石脆性程度较高,微裂缝发育,易导致井壁机械剥落、坍塌掉块。通过合理控制钻井液密度、优化井身结构及钻井参数、研发低自由水强封堵钻井液提高井壁稳定性,在区块钻井实践中取得了较好的应用效果,基本解决了井壁失稳难题。     

云南侏罗系“红层”复杂情况的处理方法

云贵川地区中生界侏罗系坝注路组,岩性为紫红、暗紫红色泥岩夹细砂岩,局部夹灰、灰绿色粉砂岩、泥灰岩及其透镜体,因其以红色为主,俗称"红层",吸水性强,极易风化,一旦失去稳定性,漏失、掉块、坍塌现象严重,如果处理不当极易发生卡钻、埋钻等事故,甚至造成钻孔报废。在充分研究区内地层特点的基础上,从调制钻井液、钻具结构调整和注浆护壁等方面入手,采用高密度钻井液体系、小径钻具等多项措施,从而的完成了施工任务,为同类地区的钻探施工提供了借鉴。     

自201井区页岩气井水平段安全高效钻井技术

自201井区是中石油部署在自贡市荣县地区的重点页岩气勘探开发区域,根据该井区的钻井工程实践,水平段工程难点主要有坍塌掉块严重、井壁稳定性差、轨迹控制困难、优质储层钻遇率低、起下钻阻卡频繁等高风险井下故障,严重制约了安全高效施工。针对上述难题,研选无扶螺杆优化钻具组合,降低下部钻具组合的刚性和摩阻;同时,研制了可塑性变形粒子和刚性封堵材料的封堵剂复配配方,在提高密度的基础上,强化了油基钻井液对井壁的支撑性及封堵性,确保了水平段安全高效钻进。实现了自201井区页岩气水平井正常完钻,并且与前期完钻井相比,本轮施工节约钻井周期34.12%,优质储层钻遇率100%,为该区块安全高效作业提供了参考,为增储上产奠定了基础。     

川南筠连岩溶发育区块煤层气钻井施工工艺

川南筠连地区煤层气资源丰富,但该区块岩溶发育,地质条件复杂,在煤层气钻井施工过程中容易出现井漏、井斜、井塌、排渣困难等问题,造成钻井效率低下。针对此种情况,采用了空气潜孔锤和普通钻井液循环相结合的钻井工艺：一开采用空气潜孔锤钻进,至一开完钻后,下入表层套管固井,继续采用空气钻井至最大井深,然后换用常规钻井液钻井至完钻。钻探效果显示,该种工艺的钻进周期比常规的钻井方法缩短了4-10d,钻井效率较高,取得了良好的经济效益。