摘要：钻头是破岩的主要工具,针对不同地层、不同井段、不同工况下的个性化高效钻头越来越受到青睐。文章研究所形成的个性化钻头设计与应用技术,能辅助个性化钻头的智能设计制造和高效应用,该技术包括个性化钻头设计、钻井实时监测与风险识别、钻后评估等三个核心。在川渝地区应用10余口井,钻头的生产制造效率提高了8倍,钻头进尺和机械钻速均有所提高。下一步,将在智能个性化钻头设计与应用技术、大数据分析模型、生产制造技术等方面继续开展攻关,并在更多的地区推广应用。

摘要：页岩气作为一种非常规油气资源,实践证明,做好井身结构设计与优化,是保障页岩气规模效益开发的基础。在进行页岩气井井身结构设计时,除了满足基本设计要求、后期大规模压裂要求之外,还需要充分考虑区域地质特征。根据页岩气开发的施工工艺特点,以长宁区块为例,开展了页岩气井身结构设计与优化技术研究。分析了页岩气井身结构设计的原则和需要考虑的因素,以满足压裂改造和完井配产为基础,综合考虑地质特点,设计了长宁区块井身结构方案。在实践过程中,为满足表层环保钻井需要,利用井漏统计分析方法和电法岩溶勘察方法,形成井身结构优化方案,并推广应用400余井次,为长宁页岩气绿色规模效益开发提供有力支撑。

摘要：四川盆地双鱼石区块震旦系特深井存在5个套管必封点和2个复杂风险点,井身结构设计存在较大难度。文章在调研国内外已钻特深井井身结构情况的基础上,分析认为双鱼石震旦系特深井所需套管层序多、强度高,现有国内外特深井井身结构方案无法在双鱼石区块震旦系特深井直接应用,需要自主研发。根据国内外现有钻井技术条件,文章建立了2套不使用膨胀管的适合特深井的套管和钻头尺寸匹配模型,并结合邻区钻探经验和本区块的地质特征,设计出适合双鱼石震旦系特深井的井身结构方案;然后对该井身结构开展了套管柱强度校核、水力学、钻柱力学及钻机作业能力的评价,对现有部分套管、钻杆等不满足安全钻井要求的情况,优化设计定制了专用套管、钻杆。研究结果表明,使用该套井身结构方案,作业过程中钻机负荷最大为6 856 kN,现有ZJ120型钻机及配套的70 MPa钻井泵可满足施工需求,配套设计的套管、钻柱、水力参数满足井下安全作业的需求,具有可实施性,可为国内相似区块的特深层勘探开发提供技术参考。

摘要：DT1井是部署在川西南部大兴场构造一口风险探井,主探灯影组,兼探下二叠统、峨眉山玄武岩,设计井深6646 m。该井预测将钻遇3个断层,雷口坡组以上为长段低压漏失层,雷口坡-嘉陵江组存在高压盐水侵,沙湾~峨眉山玄武岩组漏、垮同存,易卡钻,茅口~栖霞组裂缝发育,漏、喷、垮、卡风险并存,寒武系以下地层的地质不确定性强、风险度高,纵向上压力系统复杂、预测井底温度达到165℃并含有硫化氢等,给井身结构设计带来了很大的挑战。为此,在分析钻井工程面临的难点和风险的基础上,结合该井的压力系统特点、高压盐水层、易垮易漏层特性,按照“低压漏失层与高压层尽量分隔、复杂层段不下延、灯影组储层专打、套管层次留有余地”的原则,确定井身结构必封点和套管层次,优化设计2套非常规井身结构为川西南部大兴场构造后续灯影组深层天然气藏开发提供了有效方案。

摘要：在钻井过程中,为保障钻井安全需在钻井液中加入大量固相颗粒,钻井液中固相颗粒对机械钻速的影响较大,研制了一种安装在钻头上方的井下固控装置,该装置通过水力旋流分离原理将钻井液中大部分固相颗粒与钻井液分离并甩入环空区域,使通过钻头的钻井液固相含量大大减少。本装置设计的排固喷嘴有反向喷射作用,可以实现高效清洗井底,提高机械钻速。通过室内分离效果试验确定了装置的锥体角度和最优排量。在胜利油田、胜利海洋钻井进行了现场应用,验证了该装置安装方便,工作可靠,有明显的提速效果,可降低钻井液中的固相含量并有利于提高机械钻速。

摘要：川中蓬莱气区地层压力系统复杂,目的层灯影组埋藏超深,须家河组、沧浪铺组等地层可钻性差,嘉陵江组至灯影组固井井段长、安全密度窗口窄,钻井过程中机械钻速低,漏喷垮卡等故障复杂多,油层悬挂尾管固井后出现水泥环和顶封失效,喇叭口气窜等问题,安全钻井风险高。针对该区的上述问题,通过深入开展地质特征研究、井身结构优化设计、溢漏早期监测与预警技术、精细控压技术、高性能钻井液体系等研究及应用,有效降低了该区的钻井复杂和井控风险,保障了安全钻进;优选了难钻地层高效钻头、提速工具,集成应用钻井参数强化等提速工艺,有效提高了大尺寸井眼和沧浪铺组等难钻地层的钻井速度;创新应用自愈合水泥浆体系、全自动控压固井工艺优化等固井技术,有效保障了尾管的固井质量。通过56井次的现场应用发现,故障复杂和井控风险有效降低,须家河组和沧浪铺组的机械钻速同比提高了20%以上,尾管平均固井质量合格率92.31%,并创造了PS6井亚洲第一深井等钻井纪录。该区块的研究成果有效提高了区块油气勘探开发速度,并为类似区块的快速勘探开发提供了参考。