摘要：四川盆地双鱼石区块震旦系特深井存在5个套管必封点和2个复杂风险点,井身结构设计存在较大难度。文章在调研国内外已钻特深井井身结构情况的基础上,分析认为双鱼石震旦系特深井所需套管层序多、强度高,现有国内外特深井井身结构方案无法在双鱼石区块震旦系特深井直接应用,需要自主研发。根据国内外现有钻井技术条件,文章建立了2套不使用膨胀管的适合特深井的套管和钻头尺寸匹配模型,并结合邻区钻探经验和本区块的地质特征,设计出适合双鱼石震旦系特深井的井身结构方案;然后对该井身结构开展了套管柱强度校核、水力学、钻柱力学及钻机作业能力的评价,对现有部分套管、钻杆等不满足安全钻井要求的情况,优化设计定制了专用套管、钻杆。研究结果表明,使用该套井身结构方案,作业过程中钻机负荷最大为6 856 kN,现有ZJ120型钻机及配套的70 MPa钻井泵可满足施工需求,配套设计的套管、钻柱、水力参数满足井下安全作业的需求,具有可实施性,可为国内相似区块的特深层勘探开发提供技术参考。

摘要：长庆苏里格气田刘家沟组地层承压能力低,现有低密度水泥浆体系耐压性能差,受压后密度上升、流变性能差,施工压力高,易发生漏失,造成水泥浆返高不够、封固段固井质量差。为此设计研发了一种低摩阻耐压防漏低密度水泥浆体系,运用紧密堆积理论进行水泥浆四级颗粒级配,优选耐压性能优良的减轻材料,选用合适的外加剂形成低摩阻耐压防漏低密度水泥浆配方。水泥浆密度为1.25~1.35 g/cm^(3),范宁摩阻系数降低约50%;耐压性能良好,防漏效果明显,综合性能优良。开展混拌工艺研究,采用纯机械混拌工艺,混拌大样与小样性能吻合率达到99%,保证了混灰质量和效率。在苏里格气田试验应用4口井,固井施工正常,未发生漏失,固井质量合格;施工压力明显降低,固井质量显著提升,为低压易漏地层固井提供有力的技术支撑。

摘要：液相欠平衡钻速方程的建立,一方面能够为钻速的预测提供依据,同时也为钻进参数的优化设计提供理论基础。文章建立了包含钻压、转速、钻头水功率和井底压差四参数的液相欠平衡钻速方程,利用西南某油田一个区块的液相欠平衡钻井实钻数据进行筛选、统计和回归,得到了相应的钻速方程,建立了相关系数权重最大的优选方法。实钻资料表明,优选出来的钻速方程预测的钻速与实际钻速间的相对误差不超过6%,这种回归统计和优选钻速方程的方法可以用于其它地区和其他方式钻速方程的建立。

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：准噶尔盆地克拉美丽气田是裂缝性火山岩气藏,地层裂缝发育,钻井难度大。井壁稳定性分析研究将为克拉美丽气田井身结构设计、水平井钻井方向选择、钻头选型、防漏堵漏等钻井难题的解决提供指导和依据。利用测井资料所解释的各层位井段岩石弹性参数、强度参数、地应力剖面等数据,进行井壁稳定性分析研究,建立了克拉美丽火山岩气藏地层坍塌压力、地层破裂压力随井斜角、方位角的变化关系图。此研究成果将为为后期钻井提供理论支持。

摘要：文章以四川盆地蓬莱气区沙溪庙底、自流井组、须家河组地层为例,开展了原位温度、压力下的抗压强度和可钻性研究。探索了原位参数对岩石特性的影响规律:原位条件下,地层强度呈非线性增长,岩石塑性增强,切削过程由体积破岩转化为研磨性破岩;揭示了原位可钻性变化规律:沙溪庙底、自流井组和须家河组在地表和原位条件下的可钻性级值分别为5~6、7~8、6~7,原位条件下上述地层平均钻速分别降低50.6%、61.2%和43.8%,破岩效率显著降低。基于离散元法建立了原位温度压力下的自流井组地层-异形齿互作用模型并开展了破岩模拟研究,获得了针对自流井组的最佳切削齿齿形和钻头结构参数,即最佳齿形三棱齿、后倾角20°、齿径16 mm。基于理论研究成果研发的PDC钻头在四川盆地蓬深X井自流井组地层开展现场试验,平均机械钻速同比邻井提高27.2%。现场试验表明文章研究成果能够有效指导蓬莱气区自流井组地层钻头设计。

摘要：旋转防喷器是钻井过程中用于控制井口压力的关键设备。它允许钻柱在承受井筒压力的情况下进行旋转和轴向移动,以确保钻井作业的安全。鉴于其在钻井安全中的重要性,旋转防喷器的产品质量至关重要。为此,必须对旋转防喷器进行严格的出厂检验。在检验过程中,试验装置的机架作为核心组成部分,其可靠性对于旋转防喷器的动态模拟试验至关重要。文章详细阐述了机架的设计过程,包括许用应力分析、焊缝强度分析、立柱强度校核以及整体强度分析,以确保机架的可靠性。通过这些计算和分析,确定了机架的最优结构参数。此外,通过应力测试、无损检测以及承压起下钻寿命试验,验证了机架设计的承载能力和稳定性,从而确保了旋转防喷器试验装置的高效性和准确性。这些措施共同保障了旋转防喷器在实际应用中的安全性能。

摘要：侧门是闸板防喷器中的关键部件。建立了闸板防喷器侧门的三维实体模型,用Solidworks有限元分析软件对侧门进行了承载能力分析,考虑了材料的弹塑性特性,分析了侧门密封圈应力应变情况,同时,在侧门承受35MPa均匀压力作用下,得出了原始侧门与改进后侧门的应力、应变和内轮廓的变形量,最后提出相应的分析及其改进措施。为验证设计的可靠性、合理性及进一步改进设计提供了依据。

摘要：博孜区块上部地层发育着近5000 m厚的砾石层,砾石层硬度大、可钻性差,导致了上部大尺寸井眼常规钻井机械钻速低、钻井周期长,近年来尝试了多种提速工具、工艺技术,效果都不理想。为此,进行了气体连续循环钻井技术研究,设计了气体连续循环钻井技术方案,制定了井斜控制、沉砂清理等工艺技术措施,形成了适合巨厚砾石层地质特征的气体连续循环钻井工艺技术,并开展了6口井、9井次现场应用,显著提高了机械钻速,缩短了钻井周期,较大节省了钻井成本。气体连续循环钻井技术克服了沉砂30m以上无法接立柱的困难,有效延长了微出水地层气体钻井进尺,将最大井斜控制在5°的安全范围内,未影响后期技术套管下入及完井改造工艺实施。气体连续循环钻井技术正在成为博孜区块巨厚砾石层钻井提速提效的一项关键技术,它为博孜—大北区块万亿方产能建设目标提供了有力的技术支撑。

摘要：页岩气井主要采用水平井完井和可钻式桥塞分层大型水力加砂压裂等系列工艺技术进行开发。大规模加砂压裂后钻塞洗井以及地面连续返排期间,返排液中往往含有大量的砂粒,需要采用有效的除砂方式,以保证地面流程的安全,防止在作业过程中管线或设备发生堵塞或刺漏,引发安全事故。目前四川盆地页岩气井在钻塞返排过程中,主要采用双筒滤砂器进行除砂作业,如何保证双筒滤砂器的除砂效率,关键涉及到滤网的选择以及正确的除砂工艺操作流程。文中主要介绍目前页岩气地面测试中双筒滤砂器的正确使用方法、滤网的选择以及流程的优化设计,并针对双筒滤砂器在使用过程中出现的关键问题进行探讨,提出有效的解决方法,从而保证页岩气井在钻塞、洗井、返排与测试各工艺环节当中的安全可靠,为其它盆地的页岩气地面除砂作业提供参考。