摘要：针对现有段铣工艺铣刀的常用齿形种类少、技术更新慢,无法满足日益复杂化的段铣作业工艺需求的问题,分析了钻完井行业中技术迭代更快和种类繁多PDC切削齿技术现状,并跟踪了目前最新国外市场数种先进PDC切削齿的技术特点,探讨了将新型PDC齿形类比引入到段铣工艺铣刀的齿形设计的可行性。通过对比分析新型PDC齿形和常规段铣工艺铣刀的齿形设计的技术要求,选择了两种新型齿形满足段铣作业要求,并设计了一种新型段铣铣刀,具有一定的推广价值和指导意义。

摘要：万米深井SDCK1井上部超大尺寸井眼段钻进过程中,面临着钻具安全风险高、井眼清洁效率低、井身质量控制难、PDC钻头磨损快、超大尺寸超重套管下入难等技术难点。为解决这些技术难点,开展了钻具安全保障技术、超大尺寸井眼井筒清洁工艺优化、耐大排量冲蚀测斜工具研制、“个性化PDC钻头+大扭矩中空螺杆”优选及超大尺寸超重套管下入技术措施优化等关键技术研究,形成了万米深井超大尺寸井眼安全高效钻井技术。SDCK1井ϕ812.8 mm和ϕ593.7 mm超大尺寸井眼钻进过程中应用了该技术,确保了钻具安全、井眼清洁和井身质量控制(井斜角不超过1°),同时提高了单只进尺和机械钻速,使超大尺寸超重套管顺利下至设计位置。SDCK1井超大尺寸井眼段的顺利完钻,为四川地区超大尺寸井眼段的安全高效钻进提供了技术借鉴。

摘要：为防止粉尘污染,石油钻井现场使用灰罐进行加重钻井液配制,灰罐为压力容器,使用气压0.7~1mpa压缩空气驱动,配备压力表与泄压阀并定期检测,当安防设备卡滞,出料管堵塞压力异常时,极易发生压力突然释放的不安全事件;本文就不安全要素原因进行分析,并根据预防措施设计一种装置,解决这一难题。

摘要：四川盆地中部地区高石梯—磨溪构造侏罗系自流井组—三叠系须家河组渗透性强,钻井过程中虚厚泥饼形成快,起下钻作业存在阻卡频繁发生、划眼井段长、处理复杂情况时间长等技术难题。为此,基于对多口井阻卡发生原因、处理过程的分析,从微扩眼工具设计、钻井参数优化、钻井液性能优化、防卡技术等方面开展技术攻关,形成了新型随钻扩眼防卡钻具技术。研究结果表明:(1)创新扶正器偏心结构设计,自主研制随钻偏心微扩眼器,可在阻卡风险井段有效扩大井径;(2)创新配套弯螺杆,优选钻具组合,优化钻井参数,强化安全措施,有利于降低卡钻风险;(3)强化钻井液性能,有效控制失水,有利于缓解高渗透性地层钻井段虚厚泥饼的快速形成。通过上述研究,建立了“弯螺杆(带扶正器)+扶正器+偏心微扩眼器”新型随钻扩眼防卡式钻具的技术组合。在川中地区高石梯—磨溪构造3口井的钻井中,现场试验应用结果表明:该项技术在起下钻作业中的扩径减阻(扩大井径、减少阻卡风险)效果显著,单井平均阻卡损失时间降低93%。新型随钻扩眼防卡钻具技术的成功应用,对容易发生起下钻阻卡的井段实现优快钻井有技术参考意义。

摘要：油气勘探开发过程中,难钻地层钻井效率低、钻头寿命短是影响深井、超深井钻井周期和成本的瓶颈问题。钻头工作过程中切削结构轮流与井壁接触而产生的多边形效应是导致钻头不稳定工作、切削齿冲击失效的主要因素。为提高钻头工作稳定性,提出了具有独立缓冲结构的PDC—牙轮复合钻头新结构,并针对四川盆地茅口组Ø311.2 mm井段常规PDC钻头冲击失效严重的问题,设计了3+3+3型(3个主刀翼、3个牙轮以及3个独立缓冲刀翼)的独立缓冲结构复合钻头,开展了全尺寸钻头室内钻进对比实验,并在川渝页岩气区块茅口组—栖霞组地层进行了实钻应用。研究结果表明:①独立缓冲结构复合钻头在常规复合钻头的牙轮切削结构和固定切削结构之间的空隙部位增设独立缓冲刀翼,有效缓解了多边形效应,对PDC齿形成很好的缓冲保护,同时分担了过大的钻压,限制了切削齿吃入深度,进而防止了钻头产生粘滑振动;②独立缓冲结构复合钻头钻压和扭矩波动小,扭矩为PDC钻头的1/5;③独立缓冲结构复合钻头取得了单只钻头进尺170 m的记录,比邻井同层位单只PDC钻头最高进尺提高了73.5%。结论认为,独立缓冲刀翼对提高钻头的稳定性起到了关键作用,不仅提高了钻头寿命,而且有效提高了复杂难钻地层及复杂结构井的综合钻井时效,有效降低了油气勘探开发成本。

摘要：为了安全有效开发四川盆地二叠系龙潭组煤岩气藏,保障川渝地区天然气能源供应的有效接替,需对龙潭组煤岩气井的开发难点进行研究,解决易发生的故障复杂等问题。为此以中国石油西南油气田公司重点探井JT1H井为研究对象,分析了该井面临的煤岩段裂缝发育、岩性复杂可钻性差、井眼轨迹变化大、钻井液性能控制困难等工程地质难点,从井眼轨迹、钻井液体系、钻井参数、精细操作防卡等方面开展复杂处理技术研究。研究结果表明:①采用五段式井眼轨迹设计,有效降低了狗腿度,满足了长度1000 m以上水平段安全钻井需要;②充分发挥地质工程一体化优势,做好煤层厚度、井下岩性、地层倾角等预测,为工程措施优化提供支撑,减少复杂;③建立煤岩气水平段钻压、转速、排量等关键钻井参数控制方法,减少煤层冲刷,降低地层垮塌程度;④应用地层岩性元素分析技术,及时发现高密度、高硬度的煤矸石,精细操作防卡。结论认为:①优选高效PDC钻头+旋转导向工具+螺杆复合钻井提速,保障了储层钻遇率,JT1H井水平段安全穿越二叠系龙潭组6套煤层,累计厚度为209 m,水平段长达1160 m;②优化钻井参数异常变化处理技术,充分使用好振动筛、一体机、离心机,探索形成煤灰机械消泡技术,减少了阻卡;③推广应用川渝地区煤岩水平段安全钻井技术,对于后续深入开展煤岩气开发技术研究具有指导意义。

摘要：钻遇井漏失返后,井筒内液柱压力长时间低于地层压力后易引发漏转喷,而当前钻井现场主要采用气枪式测距仪对环空钻井液液面高度进行监测,受该测距仪氮气瓶储量的限制,无法连续监测井筒环空液面高度,不便于现场作者人员及时发现漏转喷的井控风险。针对该测距仪的缺陷,文章将电磁式声波发射器引入到井漏后环空液面高度的监测技术中,从环空声波衰减特性研究入手,优化发声器结构设计,提升其低频响应特性,研发了一套基于电磁式声波发射器的环空液面高度自动识别监测系统,该系统具有自动连续监测、测量误差小(测量误差小于2%)、体积小、易操作等优点,便于现场作业人员及时掌握环空液面高度,分析漏层的漏失情况,预判是否存在漏转喷的井控风险,为快速处理井漏复杂、降低井控风险提供技术支撑。

摘要：为解决深井、超深井上部大尺寸直井段因钻井排量高导致的随钻测斜工具冲蚀严重、故障率及成本高等问题,综合采用扩大过流面积、流场仿真优化及冲蚀剧烈区局部硬质合金保护方法,研制了大流道耐冲蚀旋转阀组;采用加速度计柔性悬浮固定、电路板有机硅灌封胶等多级复合减振方法,提高了随钻测斜工具电子电路的抗振能力;通过设计快速传输编码、低功耗电子电路及节能运行模式,提高了测斜效率与测斜工具的续航能力。通过研制关键部件大流道耐冲蚀旋转阀组,采用不同技术方法提高测斜工具的抗振能力、测斜效率和续航能力,研制了系列尺寸的大排量直井段随钻测斜工具。川渝、新疆等地区的12口井应用该工具随钻监测井斜角,该工具表现出耐大排量冲蚀的能力,最高适用排量达120 L/s,运行稳定可靠,故障率低于0.5次/月,续航可达30 d以上。现场应用结果表明,大排量直井段随钻测斜工具能满足深井、超深井大尺寸直井段随钻测斜的要求,可为深井、超深井获得高质量直井段提供支持。

摘要：斜井钻井提速技术在现代石油工程中广泛应用,借助多种提速策略,创新设计高性能钻头,实现钻井液的化学优化,引入自动化钻井系统,提升钻井作业的速度和效率,显著缩短项目周期,并极大地降低对环境的影响。本文从斜井钻井提速技术的内涵入手,分析技术的具体内容,提出斜井钻井提速技术的具体应用,突出斜井钻井提速技术的经济及环境优势,希望本文的研究对相关工作有所帮助。

摘要：牙轮钻头在深井钻进时会受到高温、高压、摩擦以及腐蚀等多个因素的共同作用,直接影响密封圈的使用寿命,进而影响钻头寿命。为此,进行了牙轮钻头密封试验技术研究。首先,设计了牙轮钻头密封试验机,设计了试验机各功能模块;其次,对O形橡胶密封圈和径向对称扁平橡胶密封圈在多因素影响下的密封性能进行了有限元分析,同时结合接触应力评判准则和von Mises准则对密封圈性能进行了评价和对比;最后,进行了密封圈在多因素作用下的寿命测试实验,并将实验结果与仿真结果进行了对比。实验结果验证了试验机进行牙轮钻头密封试验的可行性及可靠性。所设计的牙轮钻头密封试验机能预测牙轮钻头密封圈的使用寿命,具有广阔的工程应用前景。