摘要：顺北16X井是西北油田分公司部署在顺北16号断裂带的一口四开制斜井探井,完钻层位为奥陶系鹰山组,地质预测顺北16X井井底温度为168.9℃/6680 m。该井钻至设计井深6777 m后加深钻进,加深钻进使用ENVIROTHERM NT高性能水基钻井液,卡钻回填后采用油基钻井液进行第一次侧钻,测试未见产,再次回填采用抗高温钻井液体系。第二次侧钻实钻完钻井深7533 m(斜)/7417 m(垂),实测井底温度达209℃,钻井液密度最高为1.75 g/cm^(3),属极高温超高压地层。通过采用抗超高温钻井液体系,保障了超高温下钻井液优良的流变性和沉降稳定性,同时抗CO_(2)、盐水污染能力优良。该井第二次侧钻顺利完钻,钻井液性能稳定,井下正常。

摘要：针对塔里木盆地台盆区超深小井眼定向钻井机械钻速低、钻头使用寿命短、常规螺杆钻具脱胶脱扣、钻井液稳定性差和产层喷漏同存等难题,研究形成了塔里木盆地超深小井眼定向钻井提速提效关键技术。以标准行程钻速和钻头进尺为指标,采用统计分析法优选了适用于目的层的ϕ149.2 mm/ϕ165.1 mm KS1352DGRX型钻头和ϕ120.7 mm KDM1062TR型钻头;对比国内外抗高温螺杆现状,确定了井底温度低于180℃时推荐使用国产抗高温螺杆,高于180℃时推荐使用全金属螺杆或进口耐高温螺杆;采用理论分析结合数值模拟的方法,优化设计了小尺寸降摩减阻工具,并优化了其安放位置;优选抗盐高温高压降滤失剂和抑制剂,研选除氧剂等,制定合理pH值调控和钙离子补充措施,形成了抗温200℃钻井液;分析了顺北油气田产层钻进喷漏同层的特点,确定了“降密度+井口控压+优化排量”的井控基本原则。塔里木盆地5口井应用了超深小井眼定向钻井提速提效关键技术,小井眼段平均机械钻速提高了113.24%,平均井径扩大率5.57%,平均钻井周期缩短了35.03%,均未发生井下故障和复杂情况。超深小井眼定向钻井提速提效技术为塔里木盆地勘探开发提供了技术支撑。

摘要：胺基聚醚又叫聚醚胺,具有良好的抑制泥页岩分散能力,且不易造成黏土絮凝,是目前钻井现场常用的聚胺类抑制剂之一[1-2]。实验室通过酸度滴定法,考察了分子量在200~2000之间的单胺基聚醚,以及分子量在800左右的混合胺基聚醚对钻井液对泥页岩抑制能力的影响。结果表明,分子量越小,分子量分布范围越窄,胺基聚醚的抑制能力越强,总胺值≥3mmol/g的胺基聚醚有长效抑制膨润土分散的能力。

摘要：随着石油勘探开发的不断深入,井下地质构造越来越复杂,井下钻柱/钻头等工作环境更加恶劣,对井下复杂工况做出准确及时的判断是钻井过程中面临的主要难题之一。传统的地面录井手段由于所测数据不是井底真实数据,并且数据传输存在时效性等问题,已难以满足超深井等复杂井安全钻井需求。为此,研制了井下工程参数测量仪,该仪器能够实现井下钻压、扭矩、振动、管内压力、环空压力、温度等工程参数的精确测量、采集与存储,具有采集频率高、存储容量大、安全系数高等特点,能够获取井下近钻头处真实的工程参数,为提速工具优化设计、井下复杂工况诊断、优快钻井方案的制定提供了技术支撑。现场试验测试数据的分析验证表明,该仪器测得的各数据同现场实际工况和井下状态相互吻合。

摘要：为突破深层页岩气钻井过程中遇到的难钻地层提速提效瓶颈,本文引入旋冲破岩理念,将螺杆钻具和轴向冲击器的功能机构进行融合,研制了可实现旋转切削+轴向冲击双作用的机械式螺杆冲击器。通过对机械式螺杆冲击器进行结构设计和原理分析,明确了其工作特点;通过对凸轮机构和冲击执行机构进行强度校核,明晰了其结构强度可以满足使用要求。将机械式螺杆冲击器应用于西南页岩气工区现场2口井,结果表明,与常规螺杆钻具相比,机械式螺杆冲击器在2口井的机械钻速分别提高了20.4%和24.4%,说明其具有进一步推广应用的价值。

摘要：针对井下高温环境导致随钻测量仪器精度失准的问题,研制了ZLZY310高温钻井液冷却系统。基于换热理论,分析了钻井液入井温度对井下钻井液温度的影响,考虑了钻井液静止时的温度变化情况,确定了装置降温的技术参数。钻井液冷却系统采用板式热交换器,换热效率高达85%以上;换热后的水由多组冷却塔散热,利用风冷与蒸发散热原理进行散热;设计了钻井液反冲洗流程,采用反冲洗的方式解决钻井液中杂质堵塞管路的问题。钻井液冷却系统在油田开展了现场应用,钻井液处理量高达150~260 m 3/h,对比同类冷却装置降温效果显著。钻井液循环降温能力满足现场作业要求,降低了地层温度对井下工具的影响。研究成果可为钻井过程中钻井液降温、反冲洗等工艺提供有效的技术支撑。

摘要：在以泥页岩为目标储层的非常规油气藏水平井开发中,钻遇井壁的稳定性问题突出,一方面是由于在设计钻井液密度时简单采用各向同性介质模型和Mohr-Coulomb强度准则,另一方面则是由于选用的钻井液性能欠佳,难以保证建井全过程的井壁稳定。为此,将地层视为横观各向同性介质,采用MogiCoulomb强度准则判别岩石基体和层理面的稳定性,同时考虑泥页岩水化作用对岩石力学强度参数的影响,建立了水敏性地层井壁稳定分析模型,分析了坍塌压力随井斜、方位、钻井液性能、钻井时间等因素的变化规律。研究结果表明:对于具有显著层理面结构的泥页岩地层,采用横观各向同性模型比各向同性介质模型更能描述强度的各向异性;采用Mogi-Coulomb准则比Mohr-Coulomb强度准则得到的坍塌压力值与实际吻合程度更高,在保证井壁稳定的前提下有利于降低钻井液密度,实现钻井提速;提高钻井液封堵能力、减小泥页岩吸水扩散能力,有利于延长坍塌周期。利用东濮、威远、焦石坝等工区多口页岩气水平井的实钻资料对本文方法进行了验证,证实本文方法确定的钻井液密度窗口下值更能满足安全钻井需求。

摘要：针对现有常规螺杆钻具在研磨性强、可钻性差的难钻地层中存在破岩能量不足、机械钻速低、钻头消耗量大的问题,引入旋冲钻井破岩理念及轴向机械冲击破岩功能,研制了集合旁通阀总成、动力总成、传动总成和冲击总成于一体的ZYXC-244机械式旋冲螺杆(新型螺杆),并创新设计了防掉功能。通过对新型螺杆主要性能参数计算模型的分析,获取了其主要性能参数的特征变化曲线。新型螺杆先后在足203H1-3井和大湾4011-2井的须家河组等地层进行了现场应用,应用效果表明,新型螺杆进尺分别为685.00 m和72.53 m时与常规螺杆相比,机械钻速分别提高了38.2%和31.5%,节省了起下钻2次和2只钻头消耗,为难钻地层的提速提效提供了有效的技术手段。

摘要：针对油基钻井液在非常规油气藏勘探开发中存在的悬浮稳定性及封堵能力不好、流变性对温度的敏感性强、复杂条件下流变性控制困难等问题,形成了一套新型油基钻井液体系,该体系采用对温度敏感性小的沥青类降滤失剂和抗高温有机土,用粒径小于6.5μm的超细碳酸钙和细目海泡石复配作封堵材料,用细颗粒重晶石作加重剂,并使用抗高温的润湿剂。通过设计正交实验,优化了油基钻井液配方。室内评价结果表明,该油基钻井液具有良好的流变性和热稳定性,可泵性及携砂能力满足施工要求,可抗20%岩屑粉、20%NaCl,在130℃静置120 h的上下密度差小于0.02 g/cm3。在中原油田濮1-FP1井水平段的应用表明,该油基钻井液的润滑防卡效果好,无托压现象,通井、电测一次到底;稳定井壁能力强,平均井径扩大率为8.2%;钻井液性能稳定,机械钻速快,平均机械钻速为7.05 m/h。为油基钻井液在非常规油气藏应用提供了技术支撑。

摘要：针对水溶性聚合物在水泥浆中耐高温性能的局限性,笔者突破传统水溶性共聚物的研究思路,设计了无机非金属材料-有机聚合物高温缓凝剂ZRT-1,通过正交实验法及单因素法确定了ZRT-1的最佳合成工艺,AMPS∶IA∶AA的物质的量比为7.0∶1.5∶1.5,偶联剂加量为0.5%,无机材料加量为1%,引发剂加量为1.5%,单体质量分数为30%,pH值为4,反应温度为65℃,反应时间为8 h;分别采用红外光谱(FT-IR),热重分析(DSC/DTG)、凝胶渗透色谱(GPC)等对ZRT-1进行了表征。结果显示,ZRT-1具有预期结构和官能团,热稳定性好,重均分子量为10091,数均分子量为2020,分子量分布为4.99;对ZRT-1的性能评价结果表明,水泥浆稠化时间随ZRT-1加量的增加呈线性增加,随着温度的升高也呈线性降低,具有加量和温度可调性;ZRT-1加量为0.4%~1.5%时,水泥浆在114~230℃、54~90 MPa时的稠化时间在200~400 min之间可调,稠化曲线平稳,过渡时间短且呈直角稠化。