摘要：元坝气田长兴组气藏储量巨大,但由于气藏埋深接近7 000 m,面临地层压力系统复杂、井底温度高、陆相下部地层常规钻井机械钻速低、超深小井眼钻井提速难度大、深部井段钻井液维护困难等诸多技术难题。针对超深、地层压力系统复杂、岩性及流体分布情况复杂等钻完井工程难题,明确了不同井区必封点深度,优化了套管设计方案,形成海相超深井五开制井身结构方案。根据工程地质特征,结合现有钻井技术手段,陆相上部地层应用气体钻井技术,下部地层采用扭力冲击器、复合钻井和涡轮钻井提速,海相地层采用PDC钻头复合钻井技术,斜井段采用螺杆滑动定向和复合钻进,配合使用抗高温低摩阻钻井液,形成了元坝超深水平井全井段钻井技术体系。应用于12口海相开发井,提速效果显著,能够满足元坝气田高效开发的需要。

摘要：丁页2HF井是部署在川东南丁山构造的一口页岩气水平井,目的层为志留系龙马溪组,设计井深5 655.00m。该井钻进中面临陆相地层厚度大、上部地层出水、气体钻井应用井段受限、地层可钻性差、钻头选型困难、长水平段托压严重、斜井段泥页岩井壁稳定性差等技术难点。为此,首先分析了丁山构造的工程地质特征;然后,结合邻区实钻资料,在钻进中综合应用了气体钻井、高效钻头优选、PDC钻头配合螺杆复合钻井、强封堵油基钻井液和漂浮下套管、三凝水泥浆体系等技术。实钻表明,这些技术的应用效果良好,不但使丁页2HF井顺利钻达目的层,而且完钻井深达到5 700.00m,创造当时国内页岩气水平井最深纪录。对该井应用的钻井技术和工艺及具体实施效果进行了分析,认为形成的丁页2HF页岩气水平井钻井技术,可为丁山构造页岩气水平井钻井提供参考。

摘要：在钻井过程中,经常发生下部钻具组合断裂失效事故,其主要失效部位是在钻铤薄弱部位——螺纹连接处,由于螺纹类型复杂,过渡部位易发生应力集中,造成钻具疲劳断裂破坏。针对钻铤断裂事故,建立了常规钻铤螺纹连接部位3种螺纹类型的有限元模型,并采用线弹性有限元方法分析了不同模型在不同钻压条件下的应力分布情况,同时对使用API标准应力减轻槽的钻铤螺纹连接部位进行了结构优化设计。在设计中以螺纹连接处两个过渡圆角半径R1、R2为设计变量,分析了在一定条件下不同尺寸的R1、R2所对应的螺纹连接处应力分布情况。对比分析可知,在满足钻铤强度条件下,改进的螺纹应力减轻槽可有效降低螺纹连接处的应力集中水平,从理论上说明该方法是可行的。

摘要：川西须家河组气藏储层埋藏深、地质条件复杂、机械钻速低、钻井周期长、效益开发难度大,研选以6刀翼、16 mm平面齿和旋转齿为主的PDC钻头,在强化钻井参数条件下,钻头发生崩齿,导致提前磨损。建立须三段地应力分析模型,模拟地层骨架应力、井眼形状等对岩石可钻性的影响,认为须三段强非均质性地层首要考虑钻头的抗冲击性和耐磨性,其次是攻击性。据此开展钻头优选和优化改进,优化后的钻头具有双排布齿、力平衡设计、抗冲击性强的特点,并结合钻速敏感性影响因素分析,提出钻井参数“柔性”强化理念,根据钻遇岩性变化实时优化参数。通过钻头改进和钻井参数优化,平均单趟进尺增加1.6倍,出井正常磨损,基本解决须三段非均质地层的钻头崩齿和进尺短问题,表明该PDC钻头适合须三段钻进,为提高机械钻速,加快须家河组气藏开发提供了支撑。

摘要：元坝气田长兴组气藏储量巨大,但由于气藏埋深接近7 000 m,面临多压力系统、井底高温高压、高含硫化氢等诸多技术难题。元坝12-1H井作为第1口实施开窗侧钻的开发井,钻井过程中遇到开窗点超深、地层可钻性差、超深井测量信号传输困难、地层温度高等技术难点。根据目标靶点结合实钻井眼轨迹,优化井眼轨道设计方案,优选开窗点位置,避开套管接箍和复杂层位,采用卡瓦坐封式斜向器+硬地层专用铣锥进行开窗作业,选择适合小井眼和耐高温的无线随钻仪器和螺杆钻具,优化调整钻具组合,形成了适用于元坝超深井的开窗侧钻钻井技术。该井自6 330 m处开窗,开窗时间26 h,侧钻至井深6 955 m完钻,最大井斜62.4°,全角变化率控制在16(°)/100 m以内,侧钻总进尺625 m,钻遇各类气层88.6 m,保证了地质目标的实现,为同类井的施工提供了较强的技术支撑。

摘要：针对川西二叠系超深风险井永胜1井在钻探中存在地质条件异常复杂、上部陆相地层软硬交错、易发生井斜超标、可钻性差,海相地层高温高压、含硫化氢等难题,优化必封点位置,设计井身结构为四开备五开;配套采用复合钻井、垂直钻井等提速工艺;优选高效钻头,优化深部井段钻井液体系和性能。实钻结果表明,永胜1井钻井工程设计科学合理,全井钻井周期356.45 d,平均机械钻速2.39 m/h,创川西地区钻达6 000 m井深的最快纪录。该井顺利完钻也为川西地区7 000 m超深井钻井积累了宝贵经验。

摘要：川西气田海相雷口坡组气藏埋藏超深、地质条件复杂,前期采用的四开井身结构难以满足钻井提速和经济高效开发的要求。通过分析工程地质特征,在保证雷口坡组专层专打的基础上,基于地层三压力剖面和井壁稳定性研究结果优化了必封点位置,设计了超深大斜度井三开井身结构。结合地层岩性特点,优化设计了井眼轨道,进行了高研磨性地层定向钻头和配套工具的优选,研制了复合盐强抑制聚磺防塌钻井液和强封堵高酸溶聚磺钻井液。超深大斜度井三开井身结构及钻井配套技术在PZ4-2D井进行了现场试验,解决了长裸眼复杂地层的井眼失稳问题,完钻井深6 573.77 m,钻井周期199.3 d,平均机械钻速3.53 m/h,提速40%以上。现场试验结果表明,三开井身结构设计科学、合理,钻井配套技术提速效果显著,可在川西气田海相气藏大斜度井钻井中推广应用。

摘要：针对川西气田雷口坡组气藏钻井面临的地层压力体系复杂、上部地层易发生井斜超标、须家河组—小塘子组可钻性差、雷口坡组地层破碎等技术难题,根据地层三压力剖面和井壁稳定性特征,优化必封点设置,形成三开制井身结构设计方案;根据预弯曲动力学原理优化易斜地层钻具组合设计,基于地层可钻性特征开展钻头个性化设计和高效钻头优选,优化形成破碎地层滑动导向轨迹控制技术。将上述技术集成应用于PZ3-5D井,该井完钻井深7339 m,平均机械钻速4.28 m/h,钻井周期238.4 d。现场应用表明,超深大斜度井钻井关键技术能够有效保障钻井安全,实现提速提效,为后续大斜度开发井的实施提供技术支撑。

摘要：在钻井实践认识及坍塌压力理论分析的基础上,提出动态坍塌压力理论,认为动态坍塌压力是井壁坍塌宽度的函数,常规坍塌压力只是动态坍塌压力的一种特例,而动态坍塌压力则是常规坍塌压力的合理补充。在维护好井下安全的前提下,应用动态坍塌压力理论可以设计使用比常规坍塌压力更低的钻井液密度,以达到提高钻井速度、保护储层或获得更大的钻井液密度窗口等工程作业优势。根据井壁应力破坏规律建立了动态坍塌压力计算方法,并应用于YB103H井钻井液密度设计中,有效解决了陆相下部难钻地层因常规坍塌压力高而无法实施低密度钻井提速的难题;在允许井壁有一定程度失稳的情况下,安全的完成了欠平衡施工作业,实现了安全提速的目的。动态坍塌压力的应用为高坍塌压力地区钻井液密度设计提供了一种新的思路。

摘要：金马-鸭子河构造雷口坡气藏平均埋深6 000 m,具有多套压力系统(地压系数从1.0↑1.95↓1.55↓1.1 MPa/100 m)、高温高含硫、陆相地层特别是须家河地层厚度大(约3 000 m,较元坝厚约2 000 m)、岩石致密可钻性差(6~8级),且海相地层破碎、非均质性强等特征,同时存在机械钻速低(仅1.47 m/h)、钻井周期长(达419.72 d)、建井成本高等系列问题。文章在分析复杂地质环境及钻井工程问题的基础上,围绕"优质、安全、高效"攻关目标,优化了四开制井身结构,集成了PDC钻头+大尺寸等壁厚螺杆复合钻井、垂直钻井、孕镶钻头+高速螺杆、孕镶钻头+涡轮等陆相提速关键技术,配套了海相安全快速钻井液技术及小井眼钻头选型技术,形成了以?139.7 mm尾管完井的四开制高效钻井技术,指导完成了复杂地质环境的YAS1井、YS1井钻井设计及施工,两井平均完钻井深6 122 m,平均钻井周期299.71 d,平均机械钻速1.98 m/h,较前期完钻井平均机械钻速提高32.37%,缩短钻井周期111 d,其中,YS1井完钻井深6 313 m,钻井周期283 d,全井平均机械钻速2.11 m/h,实现了"300 d完钻一口海相井"的目标,对类似复杂地层钻井具有一定的指导和借鉴意义。