摘要：针对页岩油水平井水平段长、井眼条件复杂、套管居中难度大、顶替效率低、水泥体系性能要求高等制约固井质量提高的难题,开展钻井参数与钻具组合协同优化技术研究,优化钻具组合,满足提高固井质量对井眼清洁的要求,通过顶替效率模拟研究设计了理想套管居中度,并以此优选了整体冲压螺旋半刚性扶正器和清水顶替预应力固井技术,基于韧性化改造技术提高水泥石强度,降低杨氏模量,改性水泥石可以满足页岩油井水力压裂要求。使用上述页岩油水平井固井工艺配套技术,确保了GY5-1-4H井固井质量合格,为长水平段水平井固井提供了一套可借鉴的固井关键技术。

摘要：井筒岩屑床堆积是制约水平井安全高效钻井的主要因素之一,研究表明环空钻井液螺旋流动能够有效提升岩屑清除效率。为此,应用CFD数值模拟与实验的方法设计了一种能够产生环空螺旋流的岩屑床清除工具并进行了现场应用,结果表明:V形叶片对岩屑运移的促进效果及对岩屑床的扰动能力均要强于螺旋形和直棱形叶片,是产生环空螺旋流的首选结构形式;V形叶片的叶片长度存在最优区间,叶片高度越大效果越好,叶片数量影响较弱;现场应用表明岩屑床清除工具在强度、硬度及叶片耐磨性均满足页岩气水平井现场作业要求,工具可随钻破坏并清除岩屑床,结合起钻过程中对岩屑床堆积重点井段进划眼作业,可将顽固性大颗粒岩屑床破坏清除,有效改善井眼清洁效果。

摘要：ZP24-P2井完钻井深4670.00m,水平段长2522.00m,在施工中存在摩阻扭矩大、井眼清洁困难、轨迹控制难度大等难题,为此在对设计轨道优化的基础上,施工中科学合理运用轨迹控制技术、井眼清洁技术、摩阻/扭矩监测控制技术。该井全井无事故复杂,创造了大庆油田应用水基钻井液施工水平段最长记录。

摘要：大位移井中井眼清洁对钻井安全至关重要。分析了影响大位移井岩屑床形成机理和影响因素,提出一种高效工具——岩屑床清除器,它不仅能够防止岩屑床的形成,而且对形成的岩屑床可以及时清除和破坏,具有水力和机械双作用破坏。

摘要：赵东油田开发后期调整井钻井施工中,需要进行三维防碰绕障,井眼轨道设计复杂,钻进过程中经常出现摩阻扭矩变化大、井眼清洁困难、井壁稳定性差、钻井液漏失等难题。针对精细化井眼轨迹控制和快速识别井下复杂状况等关键技术难点,采取以现场作业人员经验为主、智能钻井系统为辅的作业模式,通过贝克休斯智能钻井系统i-Trak™的量化分析与及时预警,提高了轨迹控制精度及井下复杂状况早发现、早调整的及时性,避免复杂工况的发生,降低非生产作业时间,缩短了建井周期。通过17口井的试验,进一步验证现场“作业人员经验+智能钻井系统”的作业模式能够很好满足安全高效钻井的需求,为海上油田开发后期复杂调整井的钻井施工提供了可借鉴经验。

摘要：对大位移、大斜度、水平井、高温高压以及各种敏感性地层,油基泥浆表现出很好的润滑、抑制和地层保护能力,以及容许污染物和固相的存在,抗污染能力强等优点;但油基泥浆在使用过程中存在对钻井液的黏度控制较为困难的问题,其低剪切速率下的黏度值较低,不利于悬浮和携带岩屑,特别是在大斜度、大位移和水平井中。针对这一问题,室内研究设计了一种增黏材料,通过改善油基钻井液的流变性来提高其携岩能力。

摘要：水平井的水平段由于岩屑重力效应及钻具偏心严重,产生的岩屑或掉块极易滞留环空,导致井眼清洁不良和井壁失稳问题,严重影响井下安全。为了实现水平井施工现场井眼清洁定量化监测与分析,设计了一种井场岩屑流量测量装置,研究水平井岩屑体积平衡计算方法,建立水平井岩屑体积平衡分析流程,实现水平井钻进过程岩屑体积随钻跟踪。现场应用表明,利用水平井岩屑体积平衡计算方法可以帮助定量评价井眼清洁异常情况,通过施工优化,提高井眼清洁程度,降低卡钻风险。

摘要：莫深1井是位于准噶尔盆地中部马桥凸起莫索湾背斜上的一口超深预探井,设计井深7380m。该井一开Ф660.4mm井眼至井深501m,选用正电胶钻井液体系,利用高坂含与MMH的特殊流变学特性,解决地表流沙层的井壁稳定与井眼清洁问题。二开Ф444.5mm井眼至井深4463m,选用钾钙基聚磺钻井液体系,强化体系的抑制封堵与抗污染能力,解决了因泥岩段水化膨胀、砂岩段形成虚厚泥饼造成的阻卡问题,实现了井壁稳定。三开Ф311.2mm井眼至井深6406m,选用抗高温高密度聚磺氯化钾钻井液体系,解决了高温高密度钻井液的抗污染问题,实现了深部地层的快速钻井,四开Ф215.9mm井眼至井深7500m,选用抗高温高密度聚磺钻井液体系,解决了高温高密度钻井液的抗温问题,应用"填充封缝即堵技术",大幅度提高深部地层的承压能力,保证了施工安全。

摘要：为了研究钻杆旋转对复杂结构井大斜度井段环空岩屑分布状态的影响规律和钻井液-岩屑两相流动压降的变化规律,应用三维建模软件建立了复杂结构井大斜度井段物理模型,应用CFD动网格运动模型模拟钻杆在环空的旋转效果,流动域内采用Realizable涡黏模型近似求解钻井液-岩屑两相纳维-斯托克斯方程。模拟结果显示,钻杆旋转作用使岩屑沿井眼周向呈非对称状分布,钻杆旋转能够提高钻井液对岩屑沿切向的拖曳程度,显著提高了井眼清洁效果。根据CFD数值模拟结果,应用最小二乘法,结合Buckingham-π定理,建立了岩屑床比面积模型和环空压降计算模型。

摘要：梨页1HF井是部署在梨树断陷苏家屯次洼构造的首口页岩气水平井,其钻探目的为探索梨树断陷苏家屯次洼营城组营一段泥页岩含气性。根据导眼井梨页1井岩心矿物组分分析可知,营城组泥页岩的黏土矿物含量高达45.1%,黏土矿物中伊蒙混层含量高达73.4%,伊利石含量为23.6%;黑色泥页岩局部纹层发育,水平裂缝及高角度缝均较为发育,如页岩气水平井采用水基钻井液体系施工井壁失稳风险较高。为确保首口水平探井井眼稳定,选用具有良好防塌护壁能力、强的抑制性、优良的流变性和稳定性、良好的润滑性能的油基钻井液体系。施工中,通过合理控制钻井液密度、强化钻井液封堵性能,井眼稳定;所用油基钻井液具有良好的乳化稳定性、流变性,井眼稳定,井眼清洁,整体施工顺利,满足了梨树断陷首口页岩气水平井安全钻进的需求。与设计相比,梨页1HF井钻井周期缩短了14.94d,平均机械钻速提高了82.19%,提速提效效果显著,为该区块后续页岩气水平井施工奠定了基础。