摘要：以湘西北复杂构造区湘慈地1井为例,针对钻进过程中遇到的岩心采取率低以及卡钻埋钻等钻进难点,通过采用无泵反循环超前侧喷绳索取心钻具以及优化钻井液体系的方法,有效地提高了该钻井工程中的岩心采取率;该新型钻具能够在孔底形成局部反循环,并且结合钻具内部防堵锥网以及超前侧喷钻头的设计能够有效地提高破碎地层中的岩心采取率;通过在钻井实践中应用,该钻具在岩心破碎井段的采取率达到了94.4%,取得了良好的应用效果。

摘要：原始状态的岩心是地质分析最理想的样品,但在破碎地层及裂缝发育地层、岩心破碎、出心时很容易出现错位,难以保持地层原始沉积状态,不利于获取准确的地质信息。针对这一问题,文章开展了适用于破碎地层的取心工具内筒保护技术研究,通过设计一套内筒转运装置,配套弹簧减震机构和注脂封装技术,实现内筒转运过程中岩心的有效保护,减少出心时内筒在转运过程中与外界的直接接触,避免岩心在转运过程中产生碰撞,降低了破碎岩心的二次损坏概率。通过十余口井的现场应用证明,该技术能有效保证破碎岩心的物性完整,为地质分析提供更加可靠的原始资料。

摘要：川西海相气藏平均埋深超6000 m,增斜段钻遇的须二段—小塘子组地层属铁质胶结,岩石致密,可钻性级值大于8,机械钻速仅1.19 m/h;储层雷口坡组层理发育,局部区域破碎严重,井壁易失稳。针对后期大规模开发以大斜度定向井和水平井为主的现状,提出了一种基于川西海相工程地质特征,以造斜点优选、造斜率分层设计为核心的四增剖面设计思路:以降低难钻地层须家河组—小塘子组的造斜率或进尺作为造斜点优选原则;第一增斜段造斜率降至10~15(°)/100 m,以提高定向效率;第二增斜段钻遇地层马鞍塘二段可钻性相对较好,以快速增斜、扭方位为主;第三增斜段钻遇地层马鞍塘一段,为提高机械钻速降低造斜率;第四增斜段钻遇地层马鞍塘一段底部至目的层雷口坡组,在保证矢量入靶要求下尽量设计低造斜率。该设计方案可以提高定向效率并降低安全钻井风险,对下一步川西海相超深水平井安全快速钻井具有借鉴意义。

摘要：针对顺北多口超深井采用水基钻井液钻遇奥陶系地层时井壁失稳和井漏并存的技术难题,通过井壁失稳机理分析,设计合成了具有三头双尾结构的Gemini型高温乳化稳定剂和支化型流型调节剂,采用微胶囊化处理方法研制了一种可在156℃以上的温度下激发后膨胀5.37倍以上的温度敏感型膨胀性堵漏材料,开发了一种抗高温强封堵低黏高切油基钻井液体系。室内评价结果表明,该体系抗温不小于180℃,所形成的油包水乳化液滴尺寸为1.2~26.9μm,具有较宽的粒径分布,高温高压滤失量为2.4 mL;塑性黏度不大于40 mPa·s,动塑比为0.31~0.40 Pa/mPa·s,与传统油基钻井液相比,塑性黏度降低10%~15%,动切力提高15%~25%,表现出优异的低黏高切特性和微裂缝的匹配性封堵能力。该体系在顺北Y井进行了现场应用,破碎性地层平均井径扩大率仅为7.77%,钻井过程中除出现一次短暂的放空性漏失外,未见其他明显漏失,避免了奥陶系破碎性地层井壁失稳,减少了裂缝性储层段油基钻井液损耗,助力了亚洲陆上最深定向井纪录的创造和顺北油气资源的提速、提效开发。

摘要：针对顺北油田多口井钻遇破碎地层时发生坍塌掉块、阻卡频繁的技术难题,开展了地质研究、钻井液对策和室内优化研究及现场应用。研究发现,破碎地层岩性为非黏土矿物,钻井液或滤液侵蚀后使自发育孔缝网易增压连通,使层理界面黏合力降低,单元变得松散,进而诱发大规模剥落掉块和坍塌卡钻等。在岩性组成无黏土矿物但应力集中且地层破碎的基础上,实现亚微米-微米级(0.1~100μm)全面有效封堵,遏制钻井液或滤液侵入井周地层孔缝,保证钻井液具有高效携岩性,是破碎地层钻井液稳定井壁的关键。以原四开抗高温聚磺钻井液为基础,进行室内配方优化,研发了适合破碎地层的井壁稳定钻井液。四开应用全程未出现掉块阻卡等钻井事故,安全顺利钻达设计井深8014 m,创该区块储层段钻时最短记录。顺北Y井现场应用表明,井壁稳定钻井液性能优异,可防止破碎地层坍塌失稳,推广意义重大。

摘要：为了落实渤中凹陷太古界潜山储层岩性、物性及含油气性,为太古界潜山储量申报提供实物资料,设计在太古界潜山钻遇油气显示层进行取心作业。针对潜山顶面风化壳破碎严重、内幕储集空间发育段为中硬厚层花岗岩地层,地层压实程度高等问题,设计并应用了高强度取心工具,通过优化设计取心参数和工序、制定取心收获率保障技术措施,在渤中凹陷2口井累计取心4次,平均收获率达到97%。该技术可推广应用于潜山破碎硬质地层的取心作业。

摘要：破碎地层取芯困难一直是钻探工作者面临的一个技术难题,对于深孔地质勘探而言,提高取芯质量,意义尤为重大。针对传统的S-75绳索取芯钻具在破碎地层取芯效果不理想的情况,项目组对传统的S-75绳索取芯钻具的取芯机构进行了改进设计。论文阐述了改进设计后的绳索强制取芯钻具的结构和工作原理,同时对绳索强制取芯钻具的室内外试验情况进行了详细介绍。研究结果表明,改进后的绳索取芯钻具工作可靠,能显著提高破碎地层的取芯质量。

摘要：准噶尔盆地南缘地质构造复杂、地层破碎、可钻性差,钻井过程中井漏、卡钻和垮塌频发。为实现南缘破碎地层安全钻井,研究了以吐谷鲁、呼图壁背斜为代表的地层岩性、水化和岩石力学特征,对比了不同地层的黏土矿物含量、水化强度和抗压强度,并结合地震解释剖面和抗压强度损失模型,分析了南缘破碎地层钻井过程中的井壁失稳机理和钻井液稳定井壁机理。结果表明,南缘地层岩性以泥岩和砂岩为主,全岩矿物以黏土矿物、斜长石和石英为主,黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主,水化特征非均质性强,包括极强较弱分散、强中等弱膨胀;黏土矿物水化膨胀分散和井周破碎地层发育微孔缝延伸拓宽增压剥裂作用叠加,造成地层抗压强度降低、坍塌压力增高、钻井液密度窗口降低,导致井壁失稳;合理的钻井液密度、良好的水化抑制性、全面的孔缝封堵性、严格的高温高压滤失性和高效的携岩性,是实现南缘破碎地层安全钻井和井壁稳定的必要措施。该研究成果可为南缘乃至准噶尔盆地深部复杂破碎地层钻井液关键参数设计提供参考。

摘要：针对极度破碎地层取心率不高问题,设计并制造了一种新型单动双管钻具。该套金刚石单动双管钻具由钻杆接头、单动装置、内管、外管、卡心装置和超前侧喷钻头等组成。通过在云南羊拉矿区试验,能有效地提高破碎地层岩心采取率。

摘要：依托云南以礼河四级电站复建工程破碎地层出线竖井工程,分析了地质条件对竖井掘进机类型、破岩刀具和设备参数的影响,从竖井掘进机类型、破岩系统、旋转驱动系统、支撑推进系统、辅助系统等方面开展了竖井掘进机的选型设计。竖井掘进机实际施工效果表明,竖井掘进机施工效率较高、施工效果较好,说明了竖井掘进机选型设计的合理性。