摘要：为探索海南岛福山凹陷古近系流沙港组流三段、长流组热储情况,在花场区块部署了第一口干热岩探井花东1R井,该井钻探中存在下部地层可钻性差且井眼轨迹控制难度大、深层取心收获率难以保障、地层温度高影响钻井液性能稳定与固井质量等一系列问题。为保证花东1R井顺利完钻,在分析该地域地质构造与岩性特征的基础上,采用牙轮钻头+螺杆的钻具组合及抗高温井下测量仪器,钻进定向井段;根据取心井段地层特点,优选取心工具和优化取心钻井参数,提高取心收获率;采用抗高温钾盐聚合物钻井液解决钻井液在高温环境下性能稳定性差的问题;采用抗高温双凝水泥浆和采取针对性的技术措施,保证高温环境下的固井质量。花东1R井实钻过程中应用上述技术措施,克服了由地层可钻性差和地层温度高引发的钻井技术难点,顺利完成钻井施工,为海南岛干热岩钻探提供了借鉴。

摘要：油气钻探中,PDC钻头已成为钻进破岩不可或缺的井下工具,但砾岩地层是PDC钻头的破岩禁区,目前绝大部分地区依然选择牙轮钻头进行破岩。鉴于此,设计了新型个性化PDC钻头。新型PDC钻头在微受损的状态下,可替代牙轮钻头钻穿砾岩层。该钻头特征为前排齿采用PX齿设计,复合后排齿采用圆锥齿设计,利用压碎和切削复合破岩方式破碎砾岩、提高机械钻速。新型PDC钻头首次在大港油田现场试验,试验中顺利钻穿30~120 m的砾岩层,实现了多套地层单只钻头“一趟钻”工艺,创下大港油田同套地层最高平均机械钻速和最短钻井周期的新记录。现场试验结果验证了该新型PDC钻头砾岩破岩的可靠性。

摘要：为了提高沧东凹陷致密油气藏长水平段水平井的钻井安全和效率,分析了地层特点及钻进中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、紫红色泥岩地层钻速低和石膏层污染钻井液等技术难点,进行了井身结构优化、井眼轨道设计和井眼轨迹控制方式优选、钻井设备及工具优选、钻井液体系优选和性能优化、提速提效技术措施选择及套管安全下入方式优选,形成了沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术。在GD1701H井和GD1702H井的现场试验表明,该钻井关键技术可以解决沧东凹陷致密油气藏水平井钻井存在的技术难题,满足安全高效钻井的需求。综合研究认为,沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术应用效果良好,可为该类油气藏水平井钻井提供技术支持,建议进行推广。

摘要：大位移井和水平井的井斜角过大会使钻柱和井壁之间产生较大的摩阻,导致钻进速度降低,使用水力振荡器是解决上述问题的有效方法之一。为此,设计了一种同心驱水力振荡器,并对其阀盘系统的冲蚀情况进行仿真分析。仿真分析结果表明:动、静阀盘的交界处受到钻井液的冲蚀磨损,特别是动、静阀盘相对转角为25°时受到的冲蚀磨损最为严重。对动、静阀盘进行结构优化和模拟试验,从模拟结果可以看出,当动、静阀盘的倒角同为20°时,最大冲蚀率最小,优化效果最好。对优化后的同心驱水力振荡器进行现场试验,试验结果表明:同心驱水力振荡器能大幅提高钻井效率,相同条件下较常规水力振荡器的平均机械钻速提高33.62%,工具平均使用寿命延长27.46%。所得结论可为水力振荡器的设计与优化提供参考。

摘要：合成聚合物由于抗高温、耐盐、功能多样化等特点,成为固井外加剂的主导材料,但由于其分子量大易导致体系黏稠度大,流变性难以调节,采用传统减阻剂作用较弱。针对此问题,根据微观结构设计,通过研选和合理复配,开发出了一种新型弱酸性减阻降黏剂,并对其进行了实验评价。评价结果表明,该减阻降黏剂可明显降低以合成聚合物为主剂的水泥浆体系的黏度,表观黏度降低率可达40%以上,显著改善水泥浆的流变性能,且对水泥浆稠化、强度等性能无不良影响,稠化时间之比为1.0~2.0,抗压强度之比不小于0.9,综合性能良好。

摘要：为了解决页岩气井水平段发生井漏、井塌及油基钻井液使用过程中的环境污染问题,开展了可替代油基钻井液的高性能抑制防塌水基钻井液体系研究。通过大量室内实验,评价筛选出最佳的抑制剂、封堵剂类型和添加量,优化处理剂的协同及配伍性关系,最终研制出膨润土-甲酸钾水基钻井液体系,并室内实验评价了该钻井液体系的抑制性、封堵性、润滑性、抗污染能力和热稳定性。实验结果表明,膨润土-甲酸钾水基钻井液的渗透率降低率达91%,岩屑回收率达97%,具有较好的抗盐、抗钙能力,可抗温120℃。现场应用表明,页岩气井造斜段和水平段钻进过程中,该水基钻井液的密度、黏度和失水等指标均在设计范围之内,体系性能始终保持稳定,能够满足延长页岩气钻井的需要。

摘要：针对常规齿PDC钻头在硬地层钻进中出现的磨损大,崩齿、碎齿严重等问题,各种异形齿被广泛用于钻头设计。为探究和优化单一齿形及混合齿形PDC钻头的布齿间距,提高PDC齿在花岗岩地层的破岩效率,进行了相同形状PDC齿组合切削破岩室内试验和平面PDC齿与异形齿混合布齿数值仿真实验。研究结果表明:在切削花岗岩且切深为1.0 mm时,平面齿组合的最优布齿间距为10 mm,斧形齿为12 mm,锥形齿为3 mm,三平面齿为11 mm。混合布齿组合中,“平面齿+斧形齿”的最优布齿间距为6 mm,“平面齿+锥形齿”为8 mm,“平面齿+三平面齿”为9 mm。在不同的组合中,包含三平面齿的组合其破岩比功最低,破岩效率最高。研究结果对单一齿形钻头以及混合齿钻头的齿形选择和布齿间距优化具有重要的参考作用。

摘要：气侵早期监测对于保障钻井安全至关重要,一旦监测不及时,可能造成井喷、人员伤亡等重大钻井事故。针对目前传统泥浆池增量法预警滞后性强,井下随钻监测法时效性高,但功能单一的现状,提出了一种能够同时实现气侵早期定性识别和定量解释的新方法。分析了气侵时环空流体流速变化规律,构建了气侵风险指数(Gas kick risk index,KRI),并推导了KRI与气体体积分数间的映射关系;进一步基于井下双测点压差(Difference between downhole dual measurement points pressure,DDMP),结合灰狼优化算法(Grey wolf optimization,GWO),构建了环空流体流速实时计算方法;利用气侵模拟场景,分析了气侵早期监测方法的稳定性和有效性。研究结果表明,气侵时环空流体流速整体呈增加趋势,可作为检测气侵的关键特征参数,环空气体体积分数与KRI呈线性关系。环空流体流速计算误差随着两测点距离的逐步增加呈现先减小后增大的趋势,受压力和温度测量误差的影响较小。该方法气侵预警滞后时间为13.8 min,环空气体体积分数反演误差小于10%,不仅能够较早检测到气侵,还能够为井控工艺设计提供环空含气率关键参数,而此时泥浆池增量仅为0.017 m^(3),泥浆池液位无明显变化。

摘要：在石油钻探中,特殊岩性——砾岩,一直是PDC钻头(Polycrystalline Diamond Compactbit)的破岩禁区,各种优秀厂家PDC均无法在砾岩破岩中实现突破。近年个性化切削齿、破岩齿的出现,打破了瓶颈,试砾岩破岩得到可能。在大港油区进行钻井施工过程中,馆陶底砾岩层属于上述岩性,之前技术为采取PDC钻头至砾岩层上部,再起钻更换为牙轮钻头穿砾岩,最后再下入1只PDC钻头钻至中完,使得钻井周期拉长,成本投入大幅增大。随着个性化齿的出现,个性化钻头相继而出,钻头厂家也根据地层岩性特点,有针对性的设计个性化PDC,实现了砾岩破岩和一趟钻技术,大大节约钻井周期和降低了钻井折本。

摘要：官东1701H井是大港油田部署的首口页岩油长水平预探井,最大水平段长1502m,其技术难点在于常规钻具及设备参数难以满足长水平段钻探需求,井眼清洁问题突出,机械钻速慢,故需要通过突破常规水力参数设计,采用激进式参数设计方法,并钻井装备升级配套,满足生产需要。通过公式推断得出,加大排量、降低水眼安装尺寸是解决难题的关键,但同时,应考虑设备承载能力与地层破裂压力。通过提高排量、优选水眼尺寸,进行理论泵压及射流冲击力计算,以装备荷载能力及地层破裂压力进行校核,最终得出高效水力参数。该方法在官东1701H井取得良好效果,该井创造了大港油田5000m以上水平井钻井周期最短、机械钻速最高、钻机月速最高、水平段最长记录。