摘要：针对水溶性聚合物在强碱下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,设计并合成了无机非金属材料-有机聚合物高温降失水剂ZFA-1。通过实验确定了ZFA-1的最佳合成工艺:AM∶IA∶AMPS物质的量比为6.0∶2.5∶1.5,分子量调节剂加量为0.005%,偶联剂加量为0.5%,无机材料加量为5%,引发剂加量为0.5%,单体质量分数为25%,体系pH值为6,引发温度为55℃,反应时间为6 h;分别采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(DSC/DTG)对ZFA-1进行了表征。结果表明,ZFA-1为预期结构的产物,在326℃时失重率仅为7.81%,主要是由于偶联剂和无机材料的引入增加了其在高温下的稳定性。对ZFA-1的性能评价结果表明,当ZFA-1加量为1.0%~1.5%时,可将水泥浆在93~200℃、6.9 MPa时的失水量控制在50 mL以内,具有优良的抗盐性能,且对水泥石的抗压强度无不良影响。

摘要：超短半径径向水平井钻井技术是一项挖潜老区剩余油气、扩大油气井泄流面积的一种油气田增产及改造技术,可为低渗、稠油、老油田和边际油田提供一种经济高效的开采途径。目前该技术及核心工具处于国外垄断地位,国内针对井下工具仍处于研发阶段,未见成熟的配套工具在现场应用。文章自主设计了超短半径径向水平井井下套管开窗钻头,基于LS-DYNA显示动力学软件针对开窗钻头强度开展了数值模拟,形成了两种类型的开窗钻头,为今后自主装备配套奠定理论基础。

摘要：涪陵页岩气田二期处于油藏边缘地带,地层倾角大、断层多。由于储层埋藏深,设计直井段长,防斜打直问题突出;为提高采收率并降低钻探成本,二期工程继续采用井工厂模式开发,但与一期相比,平台布井数量增加,井口距离小,防碰绕障难题亟待解决。以焦页81-1HF井为例,撰写了现场水平井防碰施工注意事项;结合同平台井组井史资料,优化设计了焦页81-1HF井身剖面;模拟邻井防碰数据,确定了防碰重点井位、井段,制定了防碰技术方案及定向施工措施,优选钻头、钻具组合,避免邻井防碰,降低作业风险。现场应用表明,同平台7口水平井防碰绕障成功,井眼轨迹光滑,准确中靶,为下套管及固井施工奠定了基础,为涪陵二期丛式水平井防碰绕障施工提供了借鉴。

摘要：螺杆式旋冲工具通过增加轴向冲击功能来提高破岩能量的方式,可以有效地提高研磨性强、可钻性差的复杂地层机械钻速。而针对目前螺杆式旋冲工具凸轮机构性能参数缺乏有效的室内测试装置及方法的问题,自主设计了可满足不同凸轮机构类型冲击力、冲击频率和损耗扭矩的测试装置,并开展了静压力、转速、螺旋面数量、冲程高度作用下滚轮—凸轮机构和双凸轮机构的冲击力、冲击频率和损耗扭矩等性能参数的试验研究,明确了冲击力、冲击频率和损耗扭矩参数的变化规律及主要影响因素,获取了冲击力和冲击频率的计算公式,掌握了滚轮—凸轮机构和双凸轮机构在损耗扭矩方面的差异性,为螺杆式旋冲工具的性能参数计算及凸轮机构类型优选提供了理论依据。

摘要：为了实现东濮凹陷深层断块低渗油气资源的低成本开发,采用水平井开发和简化井身结构成为必然的选择。但是作为开发中后期的老油田,地层压力系统紊乱,简化井身结构后,同一裸眼段内高低压共存,易导致滑动钻进压差卡钻和井壁失稳;同时沙一至沙三段泥页岩发育,长裸眼段内井壁坍塌、掉块问题突出。为此,应用横观各向同性模型,考虑水化时间对强度的影响,兼顾井下安全和钻井投资,确定出技术套管的合理下深;优选聚胺抑制剂和梳形聚合物降滤失剂,应用油基钻井液,提高泥页岩地层井壁稳定能力;引入无土相烷基糖苷钻井液,提高润滑性,降低钻进摩阻;应用降压耗钻具组合,解决小井眼清除岩屑问题;设计小弯角螺杆配合欠尺寸稳定器的水平段提速钻具组合,提高机械钻速,降低钻井周期,规避坍塌周期风险,提高复合钻进比例,降低定向滑动压差卡钻风险。7口井的现场应用效果表明,钻井周期缩短了30.95%、卡钻事故降至0次,实现了东濮凹陷大压差泥页岩长裸眼斜井段安全钻井。

摘要：V形叶片辅助携岩工具通过其水力和机械的双重作用不仅能防止岩屑沉积,而且能对已形成的岩屑床进行及时清除。目前对辅助携岩工具的结构参数优化缺乏深入研究,制约了该工具的进一步应用和推广。为此,在工具结构分析和工作原理介绍的基础上,利用CFD软件对工具的V形叶片进行了流场仿真,分析了叶片高度、宽角度及转折角等结构参数对工具携岩效果的影响规律。分析结果表明:叶片高度与钻井液流速不成正比,V形叶片高度为25 mm时产生的旋流效果最佳;V形叶片转折角增大,工具周围岩屑的冲洗作用增强,V形叶片转折角为150°时对钻井液的扰动能力最强,携岩和清砂效果最佳。所得结论可为V形叶片辅助携岩工具的后续研究和现场应用提供理论依据。

摘要：为满足地理环境条件和页岩气高效开发需要,涪陵页岩气田采用"井工厂"模式开发,多采用中、长半径三维水平井。针对原井眼轨道设计不利于三维水平井优快定向钻井、三维井眼轨迹控制难度大、三维井眼摩阻扭矩大等技术难点,通过优化设计,应用三维水平井井眼轨迹控制、三维井眼降摩减阻等技术,以提高三维水平井机械钻速,缩短定向钻井周期。现场应用表明,涪陵页岩气田三维水平井二开定向周期缩短46.36%,三开定向周期缩短5.76%,成效显著。

摘要：顺托果勒北区块是顺北油田重点勘探开发区域,地质构造属于走滑多断裂带类型,目的层为碳酸盐岩海相油气藏。顺北评2H井是该区块的一口直导眼侧钻水平井,评价新断裂带油层发育特征及含油气性。该井具有储层埋藏深、侧钻点超深、井底温度高、轨迹调整空间小及可借鉴经验匮乏等钻井技术难题,现场施工通过优化超深小井眼侧钻水平井轨道设计、采用降摩减阻措施、配套钻井液技术、优选抗温工具及侧钻水平井轨迹控制技术,顺利完成超深井直导眼侧钻,井眼轨迹平滑,增斜段平均全角变化率15.5(°)/30 m。完钻井深8 433 m,创最深井和最深水平井2项亚洲纪录,为超深中短半径水平井技术发展及超深油气藏勘探开发奠定了基础。

摘要：为了降低东濮凹陷断块油气藏大落差阶梯水平井管柱下入摩阻,开展了大跨距阶梯水平井轨道优化研究.考虑地层实际造斜能力,优化了造斜段的靶前位移和造斜率;建立了带封隔器（或扶正器）的完井管柱下入摩阻模型,优化了阶梯过渡段的井眼曲率和位移差.分析表明,造斜段靶前位移控制在300-400 m,造斜率先低后高,适当降低阶梯过渡段造斜率和位移差,有利于降低钻进和管柱下入摩阻.设计成果在东濮凹陷4 口阶梯水平井中应用,阶梯着陆中靶率100%,储层钻遇率最大95.3%,水平段最长达到1 214 m,断块落差控制范围7.14-40.3 m.应用结果表明,采用分段评估的方法优化阶梯水平井轨道参数具有针对性和全面性,为同类型阶梯水平井的设计提供了借鉴.

摘要：为了解决卫68-FP1井水平段井眼尺寸小、井下摩阻大、井眼轨迹不易控制等问题,在计算不同井眼曲率下摩阻、扭矩的基础上,结合邻井实钻资料,优化了井眼轨道设计,以降低摩阻和扭矩;根据非常规水平井的实钻经验,选用"小角度螺杆+欠尺寸双稳定器"钻具组合,并对螺杆钻具的弯角和稳定器外径进行了优化,以提高井眼轨迹控制精度;选用合理密度的油基钻井液,以保证水平段的井壁稳定性;采用C1+伽马地质导向技术,以提高油层钻遇率;制定了安全钻进技术措施,以确保钻井安全。实钻结果表明:合理的井眼轨道设计能够有效降低钻进摩阻;"小角度螺杆+欠尺寸双稳定器"钻具组合能精确控制井眼轨迹,并能提高旋转钻进比例;C1+伽马地质导向技术能确保水平段始终在油层穿行。卫68-FP1井的顺利完成,可为泥页岩油藏水平井的钻井施工提供借鉴。