摘要：鄂尔多斯盆地神府区块为致密气产区,为进一步提高该区块的机械钻速、降低钻井成本,开展了小井眼优快钻井技术研究。井眼轨道由“直—增—稳—增—稳”优化为与地层走向精确匹配的“直—增—降—稳”,提高了钻井效率;钻头进行了优化设计,改变了钻头布齿密度,调整了钻头切削齿尺寸和后倾角,增强了钻头的稳定性和耐磨性;优化了钻具组合,优选了钻杆尺寸,改进了螺杆钻具,研制了用于提速的三维振动钻井冲击器;研制了仿生润滑剂,改进了钻井液配方,提高了钻井液润滑性能;另外,优化了钻井施工参数,研究形成了小井眼优快钻井关键技术。该技术在神府区块8口井进行了应用,实现了二开一趟钻完钻,机械钻速提高50%以上,钻井周期缩短45%,取得了显著效果。神府区块小井眼优快钻井关键技术为该区块后续致密气井钻井提供了技术支撑,对国内其他地区的致密气井钻井也有借鉴作用。

摘要：为了解决鄂尔多斯盆地临兴浅层气区块前期钻井作业过程中出现的上漏下喷、固井质量不合格、环空带压、遇阻、遇卡等问题,从井身结构设计、钻井液技术、固井技术等方面入手,运用对比分析、室内试验、数值模拟等方法开展临兴浅层气压块钻井提速提效研究。研究结果表明:①采用下入导管的三开井身结构可以有效隔开不同压力系统;②膨润土含量控制在2%~4%,黄原胶(XC)含量控制在0.1%~0.2%,润滑剂含量控制在3%,钻井液的滤失性能、润滑性能、封堵性能最优;③固井时,选择领浆密度为1.45 g/cm^(3),尾浆密度为1.90 g/cm^(3),顶替速度保持在0.6 m/s以内,可以有效提升固井质量;④现场已完成10口井浅层气钻井提速提效研究成果应用,均实现了浅层气井的安全作业。新钻井没有发生上漏下喷情况,固井质量不合格情况得到明显改善,环空带压问题得到成功解决,钻进遇阻遇卡现象有效缓解,机械钻速明显加快,整体钻井效益得到明显提升,为类似浅层气区块钻井作业提供了技术指导。

摘要：鄂尔多斯盆地临兴区块致密气储层沉积条件复杂,非均质性强,连续性差,层多层薄,具有低孔、低温、低渗等特点,储层甜点预测难度大、机械钻速慢、钻井周期长、压裂改造难度大、开发效果差等问题。为此,开展了地质工程一体化技术研究,以产能为导向,逆向开展钻完井和地质方案设计。根据工程实施效果实时调整,工程作业随地质变化而实时变动,搭建包括储层滚动评价认识、钻井作业、压裂施工和现场组织管理在内的一体化协作平台。最终,形成以开发效益为导向的地质甜点精确预测技术、致密气高效钻井技术和完井生产一体化技术,建立了涵盖单井全生命周期的地质工程一体化技术体系,实现地质研究成果与工程实施的有效融合。现场应用表明,提速降本效果明显,水平井段平均砂岩钻遇率提高10%以上;机械钻速提高了57%,平均单井钻井周期节约10 d;储层伤害率降低20%;压裂完井时效提升20%,高效返排时效提高15%以上。

摘要：针对临兴区块浅层气井区钻井过程中井控、井壁失稳、黏附卡钻、钻井液施工困难以及固井质量难以保证等工程风险,在分析浅层气井区钻井必封点的基础上,对井身结构进行了针对性设计,并对钻具组合、钻井液性能和固井工艺进行了优化设计。现场施工结果表明:采用三开井身结构可满足上部浅层气和下部致密砂岩气分层开发需要;采用套管封隔器与“双凝水泥浆柱设计”相结合,可以防止水泥浆失重情况下发生窜槽,提高二开固井质量;浅层气井段采用高密度钻井液钻进时通过加大高分子聚合物和降失水剂的用量,可以有效控制有害固相产生细分散,使钻井液具有良好的流动性;含泥页岩地层钻进时,通过优选钻头参数和提高钻井液抑制性等方式,可降低钻头泥包风险。研究结果可为类似浅部异常压力层系井身结构设计提供参考,也可为该井区后续钻井作业提供指导。

摘要：山西临兴致密气区块小井眼钻井日益增多,但作业中出现了钻头泥包、机械钻速慢的问题,影响了作业高效进行。为了继续提高山西临兴区块致密气钻井效率,针对出现的钻头泥包和机械钻速过慢问题,在地层特性、地层可钻性、岩石强度研究等方面工作的基础上,开展了钻头优化设计研究。钻头的布齿密度可以从19 mm齿钻头优化为16 mm齿钻头;钻头后倾角可以由20°优化调整至约15°;侧倾角可以优化调整至10°以内。现场作业表明,使用优化调整后的钻头钻进,泥包得到明显缓解,机械钻速明显提高,工期缩短30%。该研究成果可以有效指导后续小井眼钻井作业,具有良好的推广价值。

摘要：鄂尔多斯盆地的临兴区块已进入致密气大开发阶段,新钻井数量逐年增多,该区地层表现出岩石致密、可钻性差、钻速慢、摩阻扭矩大、钻头磨损严重等特点,面临钻井效率难以提高的难题。为了充分实现降本增效目的,以井身结构、钻井液、钻头、钻具组合为研究对象,分析了常规井身结构井和小井眼井身结构井在岩屑量、钻井液用量、套管数量、固井水泥、钻机负荷、作业成本等方面的差异;比较了长裸眼段二开水平井与三开水平井的优劣,研究了超双疏剂加量对表面张力的影响规律,优化了钻头结构设计,改进了钻具组合。研究结果表明:水平井砂岩钻遇率提高10%以上,机械钻速提高25%以上,钻井周期缩短3 d以上。现场应用结果表明,研究形成的致密气钻井提效技术可以在临兴区块推广应用。

摘要：钻柱设计是否合理是钻井能否成功的关键技术之一,在大位移井中其作用显得尤为重要。在前人研究的基础上,在综合考虑了大位移井钻井操作参数、井眼轨迹状态等实际因素的影响上,结合钻柱整体和各组件自身力学特性,对钻柱整体和部分分别进行优化设计分析,形成了大位移井钻柱分段组合、整体优化的设计方法,并结合南海流花油田A4 ERW3大位移井进行实例分析,结果吻合良好。实践证明该方法有益于指导其他大位移井钻柱的优化设计。

摘要：随着神府致密气区块开发进程的加快,区块多采用小井眼进行开发,在钻井过程中出现了钻头泥包、易遇阻、机械钻速慢、钻井周期长等问题,影响了钻井效率和开发质量。为此开展了针对小井眼井的提速降本技术研究。通过调整定向井轨迹的设计思路,采用“直-增-降-稳”的设计结构,提高了钻井速度;对钻头切削齿尺寸、后倾角进行改进,采用了后倾角为15°的5刀翼16 mm齿PDC钻头;开展降阻钻井液研究,确定了以高效仿生润滑剂为核心的钻井液配方;对钻具组合进行优化,对螺杆马达进行创新,使用寿命延长至200 h;开展二开一趟钻配套钻井参数研究,确定了参数最优范围。现场应用显示,平均机械钻速提升至26.8 m/h,平均钻井工期15 d,工期缩短30%以上,表明该项技术应用成功,可以为后续井提供借鉴。

摘要：针对临兴区块浅部气层井区大斜度定向井钻井面临地质层系多、岩性复杂、井壁稳定性差、井眼轨迹控制困难、井控风险高、固井质量难以保证等技术难题,通过井身结构设计优化、钻具组合优化、钻头优选、固井方案优化等技术措施,形成了适合于临兴区块浅部气层大斜度定向井钻井配套关键技术。现场应用表明,浅部气层大斜度定向井钻井关键技术能够有效保障钻井安全,实现提速提效,可以一只钻头、一套钻具组合、一趟钻完成二开井段钻进作业,机械钻速比前期同井段钻速提高近20%。该技术对后续开发井的实施具有指导作用,对同类气层的开发具有借鉴意义。

摘要：随着山西临兴区块致密气大开发的深入进行,水平井钻井数量逐年增多,在钻井过程中,出现了托压、套管下不到位、未能钻至设计井深等一系列高摩阻问题,经过分析研究,钻井液的润滑性能对摩阻影响较大。针对润滑性能进行了改进研究,优选了钻井液体系,评价分析了不同润滑剂对润滑性能的影响,确定了合适的润滑剂加量。现场应用表明,改进后的钻井液可以有效解决水平井钻井高摩阻问题,提高钻井效率达20%以上。