摘要：川渝地区页岩气开发向深层迈进,连续油管作业在长水平段下入过程中容易发生螺旋锁定、钻压无法传递等问题,严重制约了连续油管在深层页岩气井中的应用。传统磨鞋采用正向或者反向单一水眼设计,如果要切换磨鞋水眼方向将起下管串增加时效。双向水眼自动换向磨鞋,可通过触障自动切换流道,集反向水眼磨鞋与正向水眼磨鞋的优点于一体。反向水眼可提供向前拖拽力,增加碎屑运移能力,正向水眼能保证桥塞的正常钻磨,有效解决螺旋锁定与钻压传递的问题,提高施工效率。现场试验结果表明,双向水眼自动换向磨鞋不仅能够延伸下入深度,提高作业效率,还能够增加碎屑运移、减少卡钻风险。

摘要：自动化固井技术的发展是石油行业工程技术支撑和保障能力的重要标志,但国内自动化固井技术目前还处于起步阶段,其所需的自动化固井装备还未成型。鉴于此,研制了固井自动监控水泥头及闸阀系统,创新开发了由自动水泥头、闸阀监控橇和自动控制系统组成的软硬件系统,实现了固井作业井口操作的远程监控和自动化控制,使作业人员远离井口高压区,提高了作业人员的安全性,同时开发出现场作业数据实时采集与操作控制系统,解决了现场作业施工精准性和工序衔接紧密性不足的问题,提升了固井作业的可靠性和精准度。现场应用结果表明,该系统远程操作动作执行到位,现场作业数据采集准确,并与其他自动化固井装备联动成功,工序衔接紧密快捷。固井自动监控水泥头及闸阀系统的研制成功为全流程自动化固井工艺技术核心攻关奠定了重要的井口装备基础。

摘要：湖北宜昌深层山地页岩气区块位于中扬子地块的江汉盆地北缘,具有龙马溪组页岩气目的层埋深大、地质条件复杂、水平应力差大等特征。开展地质力学研究有助于深化区块复杂构造、断层及天然裂缝系统对地应力场影响的认识,为页岩气水平井的井壁稳定性分析、钻进风险预测、压裂设计优化及压后评估提供基础数据。三维地质力学模型的建立依赖于精细化的构造解释、页岩气地质及多尺度天然裂缝模型,针对宜昌探区建立了全区和开发平台尺度三维地质力学模型,平台尺度模型具有更精细的分辨率,能精确刻画井周的地应力场,更好地服务于钻井与压裂优化设计。研究表明,宜昌探区应力机制以挤压走滑型为主,水平两向应力差值大于四川盆地页岩气区,天然裂缝激活风险较大,而且钻井液安全窗口较窄、井壁稳定性较差,水平井分级压裂受到水平应力差大、天然裂缝激活风险大等特征影响而出现水力裂缝缝网较简单的问题。基于平台模型开展了压后四维地质力学模拟,分析压后地应力场变化,研究成果表明,压裂后缝网周围的最小主应力明显增加,应力机制向逆冲型过渡,应力阴影影响范围在20~40m。充分利用地质力学成果对于提高钻探工程效率和开发效益有重要作用,该研究是国内首次针对四川盆地外的复杂构造区深层山地页岩气建立的精细化三维地质力学模型,研究成果对于深层页岩气大规模开发具有重要的示范引领与借鉴意义。

摘要：单弯螺杆下部钻具组合在水平段力学分析时,如何精确处理螺杆弯角和多个变截面等问题十分困难。为此,利用微元法和连续梁理论,并综合考虑钻井参数、井眼几何参数和钻具组合结构参数等各种影响因素,建立了单弯螺杆下部钻具组合统一力学模型。以单弯单稳螺杆钻具组合和单弯双稳螺杆钻具组合为例,模拟计算了单弯螺杆下部钻具组合在水平段导向钻进时各种因素对控制井斜能力的影响规律。研究结果表明:适当增大螺杆弯角、减小肘点和稳定器距钻头的距离以及增大稳定器外径,都可以增大钻头侧向力,提高钻具的增斜效果;钻压对钻头侧向力影响不大。研究成果可为单弯螺杆下部钻具组合管柱的优化设计提供理论支撑。

摘要：一体化伽马探测器作为随钻伽马仪器核心部件已经被广泛使用,但受抗振结构、制作工艺等方面技术封锁,该产品一直被国外专业化制造公司垄断。随钻方位伽马成像测井仪器采用NaI(TI)闪烁探测器,基于闪烁晶体探测机制的理论分析,优化探测器抗振设计、创新设计探测器封装工艺,验证了探测器在低温、高温、振动条件下的稳定性。现场应用效果表明该产品主要性能指标达到国外同类产品水平,可以完全替代进口产品,满足现场施工要求。