摘要：北特鲁瓦地区石炭系中统巴什基尔阶(KT-Ⅱ)碳酸盐岩地层裂缝发育,钻井过程中井壁垮塌问题严重。为提高钻井效率,研究了KT-Ⅱ碳酸盐岩地层裂缝产状及缝间充填物质,测试了碳酸盐岩基质及缝间充填物组分,分析了裂缝发育对碳酸盐岩地层孔渗特性、力学强度的影响。同时,耦合地应力场、渗流场及裂缝力学弱面效应等因素,建立了裂缝性碳酸盐岩地层井壁失稳理论模型,开展了北特鲁瓦地区KT-Ⅱ碳酸盐岩地层井壁稳定性预测。结果表明:北特鲁瓦地区KT-Ⅱ碳酸盐岩地层裂缝发育,裂缝间力学弱面效应突出,是诱发井壁垮塌的主导因素;裂缝发育加强了钻井液沿裂缝的渗流运移,弱化了钻井液对井壁的支撑作用;裂缝的产状、井眼轨迹对碳酸盐岩地层井壁稳定性影响明显,与裂缝面倾向夹角180°方向钻井井壁稳定性最好,优化井眼轨迹可有效提高裂缝性地层井壁稳定性。研究成果揭示了裂缝性碳酸盐岩地层井壁失稳机理与主要影响因素,为裂缝性碳酸盐岩地层井眼轨迹设计及工程参数优选提供借鉴。

摘要：中国石油天然气集团有限公司为保证海外油气业务的持续健康发展,须不断获取新的油气勘探开发项目(简称油气项目)。获取油气项目前首先要开展技术经济评价以论证其可获性及获取后的收益性。钻完井工程具有技术密集、资金密集、劳动密集性特点,投资占海外油气开发总投资的40%以上,勘探项目或陆上开发项目甚至能达到80%,钻完井技术经济评价是油气项目技术经济评价过程中重要的一环。论述钻完井技术经济评价流程及其合理、科学、准确性评价要求。提出钻完井工程优化评价、设计评价、类比评价方法并分析各自优缺点,指出未来钻完井技术经济评价方法将以设计评价为主,向快速、智能化方向发展。针对设计评价方法中的快速、科学评价要求,制定钻完井技术经济评价参数与指标体系,建立钻完井快速评价关键技术模型,开发评价软件DPEESS。实践表明,DPEESS系统在数据资料完整的前提下,可实现48h内完成拟获取油气项目钻完井技术经济评价,降低对评价人员的技术经验依赖性,提升拟获取油气项目钻完井技术经济评价的科学性、准确性、合理性、时效性和一致性。

摘要：为了提高连续管肋式定向器井眼轨迹控制效果及定向效率,结合最小能量原则,建立了肋式定向器执行机构偏置位移矢量模型。根据旋转偏置位移理论对定向器的执行机构进行偏置位移矢量合成与分解、分位移矢量求解、工作过程与工具面数学关系分析,提出了分位移矢量计算方法。并结合实际工程中的设计要求,采用就近原则和最小能量原则进行三翼肋分位移矢量计算。综合考虑井眼扩大、实际钻进时定向器外套的转动等影响,建立了连续管定向器纠偏过程中“定向模式”及“保持模式”的肋位移控制方案,得到了肋位移变化的规律。研究结果表明:连续管钻井肋式定向器工作过程中,单肋位移的幅值决定了合位移的大小;在导向过程中,当三翼肋工具面角相隔120°时,某些运动规律相同;连续管钻井进入斜直井段时,此时不存在工具面,此时属于“钻进模式”,各肋位移相同。所得结论可为连续管钻井肋式定向器导向控制提供理论基础。

摘要：Y151区块两口采油水平井在青山口组井段都发生井壁剥落和坍塌,为此对钻井技术进行了分析与改进。由于两口井发生坍塌井段都在造斜段,该井段轨迹复杂,发生井壁剥落后常有卡钻发生,解卡进一步加大了坍塌严重程度,最终造成两口井提前完钻成弃井,造成很大经济损失。后续采油水平井在吸取前两口井失败经验基础上,探索出适用于该区块的钻井工艺及钻井液处理方法。后续Y151区块一系列水平井利用探索出的工艺及方法达到了全部按照设计要求成功完井目的。

摘要：乍得某盆地基岩潜山地层主要由花岗岩构成,岩石研磨性强、可钻性差,使钻头黏滑振动现象成为制约安全钻井与高效开发的主要不利因素之一,亟待开展黏滑振动机理与解决对策研究。本章采用有限元模拟与室内实验等研究手段,以钻头单齿微观动态破岩过程为切入点,模拟分析了钻压、吃入深度对钻齿切削效率的影响,揭示了钻齿吃入深度过大影响钻具扭转、塑性—脆性破碎形式转变、岩石破碎动态平衡打破的黏滑振动发生机理,并估算得到不同岩性地层的吃入深度推荐范围。据此创新设计了自适应限位齿控制单元,通过数值模拟方法对其结构参数进行优化改进。加工样机后进行结构力学运动性能的室内台架压载测试,测试发现,加载时限位块能够有效抵抗模拟钻压而缓慢压入,卸载后又能相对快速地伸出本体,基本实现本结构的设计目的,即自适应地控制钻头切削齿有效吃深,降低黏滑振动发生概率,保护钻头钻柱,减少起下钻频次与降低失稳断裂风险,为钻井提速增效与高效开发深部复杂地层资源提供技术支撑。