摘要：四川盆地超深层海相碳酸盐岩油气资源丰富,是寻找特大型油气田、开拓油气增储上产新领域的重要方向,但超深层钻完井面临地层条件更加复杂、井筒环境更加极端等工程技术挑战。为进一步指导万米特深井的安全高效钻探,通过梳理超深层钻完井技术难点,系统总结了四川盆地超深层钻完井关键技术,并提出了下步钻完井技术的发展建议。研究结果表明:①形成的超深复杂地层三压力预测监测技术精确预测了复杂地层压力系统及地应力场分布,准确刻画断层、裂缝、溶洞等展布规律,结合非常用井身结构拓展技术,提高了井身结构设计应对复杂地层钻探的能力;②形成的钻—测—固—完全过程精细控压技术,解决了超深井、特殊复杂井钻井液安全密度窗口窄导致“溢漏共存”、固井质量低等难题;③研发的高效钻头与大扭矩螺杆、扭力冲击器等抗高温提速工具,解决了深部难钻地层钻井钻头易磨损、破岩效率低的工程难题;④研发的抗高温钻井液体系提升应对高温深井的钻井液技术保障能力,升级第二代韧性水泥,解决了工作液抗高温能力不足等难题,保障超深井建井质量。结论认为,超深层钻完井技术的发展与进步,使得深井钻深能力突破9000 m已经成为现实,形成的关键技术有力地支撑了四川盆地超深层油气资源的高效勘探开发,对于万米特深层科学钻探和油气增储上产新领域拓展具有重要技术支撑作用。

摘要：万米深井超深超长井段钻进过程中存在钻柱振动剧烈、能量传递困难、破岩效率低、钻头使用寿命短等问题,亟需开展万米深井钻柱减振与井底增能技术研究。根据超深层钻井环境的主要特征,结合近年来钻柱动力学研究结果,提出了以钻井过程中钻柱振动为能量来源提高井底钻井液射流压力的方法,在减小钻柱振动保护钻头的同时,提高钻头射流压力,实现井下增能破岩,解决井下振动强度大、井底水力能量不足的问题;并研制了井底钻柱减振增能装置,进行了现场试验。研究和试验结果表明:钻柱振动蕴含巨大的能量,该能量可以转化为破岩提速能量;设计的井底钻柱减振增能装置,可以提高钻井液射流压力,同时可以降低钻柱振动导致的安全风险,从而显著提高钻井速度。研究成果为万米深井减振提速技术开拓了新方向,为加快深部油气资源的勘探与开发提供了技术支持。

摘要：目前,我国陆上钻井能力已达9000 m水平,且随着深地塔科1井钻深突破万米,成为全球第二个实现陆上万米钻探的国家,初步具备万米深地油气资源勘探开发能力。但是,目前我国仅完钻5口井深超过9000 m的特深井,万米深地钻完井技术仍处于起步与探索阶段。美国墨西哥湾是世界上超深特深井数量最多的地区,并在钻井−完井−开发一体化设计理念、井身结构优化与拓展、关键装备与工具仪器、强化钻井参数提速和井下事故复杂防控等方面已形成先进理念与成熟做法。为此,系统总结分析了美国墨西哥湾万米级特深井钻井周期、钻完井成本、原油产量、钻完井方案、成熟应用装备、工艺技术等,认为我国在地质条件、地层可钻性等方面存在差异,万米级特深井的数量、钻井周期及机械钻速与美国墨西哥湾相比仍存在一定差距。结合我国万米深地油气资源钻探面临的工程难题与挑战,提出了万米深地钻探工程技术及装备发展方向及建议,为实现我国万米深地油气资源勘探开发,推动钻完井关键技术装备迭代升级提供参考借鉴。

摘要：万米深井SDCK1井上部超大尺寸井眼段钻进过程中,面临着钻具安全风险高、井眼清洁效率低、井身质量控制难、PDC钻头磨损快、超大尺寸超重套管下入难等技术难点。为解决这些技术难点,开展了钻具安全保障技术、超大尺寸井眼井筒清洁工艺优化、耐大排量冲蚀测斜工具研制、“个性化PDC钻头+大扭矩中空螺杆”优选及超大尺寸超重套管下入技术措施优化等关键技术研究,形成了万米深井超大尺寸井眼安全高效钻井技术。SDCK1井ϕ812.8 mm和ϕ593.7 mm超大尺寸井眼钻进过程中应用了该技术,确保了钻具安全、井眼清洁和井身质量控制(井斜角不超过1°),同时提高了单只进尺和机械钻速,使超大尺寸超重套管顺利下至设计位置。SDCK1井超大尺寸井眼段的顺利完钻,为四川地区超大尺寸井眼段的安全高效钻进提供了技术借鉴。