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钻井提速技术研究及其在准东地区的应用

吴捷  
【摘要】:新疆油田隶属于中国石油天然气集团公司,原油产量居中国陆上油田第四位,累计产油2亿多吨。新疆油田地处准噶尔盆地,油气资源十分丰富,勘探前景广阔,发展潜力巨大。经过近30年的整体性开发,新疆油田探区主体区块已形成了一套成熟的、完整的钻井工艺技术。但是,随着勘探开发力度的加大,勘探工作向复杂、中深部油气藏的逐渐展开,钻井地质条件越来越复杂,面临的钻井技术难题显得愈来愈突出。针对新疆油田准噶尔盆地东部探区的油气藏埋藏较深、表层石炭地层可钻性特别差、高陡地层直井井斜问题突出、钻头使用效果不佳等问题,通过钻头优选技术、复合钻进技术、防斜打快技术以及空气钻进技术等综合研究,形成一套较完整的钻井提速技术。 合适的钻头类型可以明显的提高破岩效率,从而提高机械钻速。在本论文的研究过程中,通过文献调研、资料搜集处理,以地质分层、地层岩性为基准,采用钻头比能法与主成分分析法对准东地区所使用钻头进行优选,比较分析出分别适合第四系、第三系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系等地层的钻头。 螺杆复合钻进技术指井下螺杆钻具与转盘共同驱动钻头旋转的一种钻井方式,其突出优点在于有效地保护井下钻具的同时提供给钻头较高的转速,通过与PDC钻头的配合,显著提高机械钻速,该技术在准东部分井位(FD14、FD071)进行应用。将复合钻进井段分别与本井及邻井常规钻进井段进行比较,可以明显地发现该技术提速效果较好。 井斜问题直接影响着井眼轨迹与固井质量,严重制约着机械钻速的提高。准东部分地区地质条件异常复杂,地层倾角大、断层多,高陡地层直井井斜问题突出,有必要使用垂直钻井系统(Power-V、国产垂直钻井系统)以应对直井井斜、机械钻速低等问题。通过对该两种系统分别在FK1井与HB2井的应用分析,充分说明垂直钻井系统可以良好地解决防斜打快问题。 准东地区隆起纱帐断褶带地区石炭系地层厚度大(1000-2500m不等),岩石可钻性差,机械钻速低,提高石炭系地层的机械钻速,是缩短该区钻井周期的主要手段。经过综合评价,先后在HB021与HB022井实施空气钻井技术,石炭系平均机械钻速达到5m/h左右,较邻井提高3-4倍。


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