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深层煤层气水平井安全钻井技术 被引量：16
1
作者 冯义 任凯 +4 位作者 刘俊田 李慎越 郭杨栋 曲艺超 杨立军 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第3期33-41,共9页
针对吐哈盆地深层煤层气的勘探,前期以直井试采为主,水平井的钻井技术仍处于探索阶段。由于该区块属于高陡斜坡区、煤系地层发育,导致直井段井斜易超标、煤系地层的井眼井壁易失稳、水平井井段的轨迹难以控制及固井质量差等问题,文章通... 针对吐哈盆地深层煤层气的勘探,前期以直井试采为主,水平井的钻井技术仍处于探索阶段。由于该区块属于高陡斜坡区、煤系地层发育,导致直井段井斜易超标、煤系地层的井眼井壁易失稳、水平井井段的轨迹难以控制及固井质量差等问题,文章通过分析高陡斜坡区提速限制因素,引入自动垂钻系统,形成直井段防斜打快技术,解决了高陡斜坡区防斜和大钻压快速钻进的矛盾;分析煤层井壁失稳机理,开展浸泡实验,优选了胺基有机盐钻井液体系,提高抑制性和封堵固结井壁性能,强化了煤系地层井壁稳定;结合深层煤层三压力剖面预测数据优化井身结构及轨迹控制,设计防卡PDC钻头和钻具组合,配套强抑制、强封堵性胺基有机盐钻井液,实现了煤层水平段安全延伸;强化钻井参数,应用岩屑清洁工具和个性化通井钻具组合,提高了井眼清洁效率;优化套管选型、扶正器配置及水泥浆体系,保障了固井质量。该系列技术为实现吐哈盆地深层煤层气水平井安全高效钻探奠定了基础。 展开更多
关键词 吐哈盆地 深层煤层气 高陡构造 防斜打快 井壁稳定 安全钻井
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分体式钻头破岩特性与试验
2
作者 田家林 吴雨航 +2 位作者 辛琦 魏秦文 邓喆 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期178-186,共9页
钻头作为钻井工作中直接作用在岩石上的部件,其切削齿的破岩行为直接影响机械钻速。牙轮钻头在钻进时会出现外围齿圈先期失效和破岩效率低的问题,针对这些问题设计一种新型分体式牙轮钻头;建立钻头切削齿的运动学分析模型,对钻头关键参... 钻头作为钻井工作中直接作用在岩石上的部件,其切削齿的破岩行为直接影响机械钻速。牙轮钻头在钻进时会出现外围齿圈先期失效和破岩效率低的问题,针对这些问题设计一种新型分体式牙轮钻头;建立钻头切削齿的运动学分析模型,对钻头关键参数影响进行分析,得到分体式钻头切削齿圈上特定点的位移、速度、加速度和运动轨迹。结果表明:分体式钻头中心小齿圈能提高心部破岩效率,分体式钻头对于井底岩石的切削和冲击作用更大,分体式钻头相对于常规钻头具有更好的中心破岩提速效果和更优的冲击切削性能;试验结果与模拟计算结果吻合,验证了钻头设计的合理性和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 分体式钻头 工作机制 运动学 井底模型 试验 破岩性能
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钻井液用高效桥联型防塌剂的研发及现场应用 被引量：5
3
作者 张县民 蒋官澄 +2 位作者 宣扬 付建国 董伟 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2017年第1期39-44,共6页
井壁失稳一直是钻井过程中未能彻底解决的问题。根据防塌剂与钻井液中的黏土及地层矿物吸附联结的作用机理,采用AM、AMPS和一种强吸附单体M,通过以过硫酸钾作引发剂,在60℃反应4 h,合成了一种抗温达150℃的高温桥联型防塌剂QFT,产物为... 井壁失稳一直是钻井过程中未能彻底解决的问题。根据防塌剂与钻井液中的黏土及地层矿物吸附联结的作用机理,采用AM、AMPS和一种强吸附单体M,通过以过硫酸钾作引发剂,在60℃反应4 h,合成了一种抗温达150℃的高温桥联型防塌剂QFT,产物为白色黏稠状,QFT分子量约为(8~60)×104 g/mol,有效含量为10%。该防塌剂具有强抑制、降滤失及对基浆黏度影响小的特点,对其进行了性能评价和机理分析,并介绍了其现场应用情况。与清水相比,3%QFT水溶液使泥页岩岩心线性膨胀量降低44.56%,泥页岩岩屑150℃滚动回收率提高34.1%,回收率大于KCl及KPAM和FA-367;在清水中浸泡10 min后完全分散开的岩心,在QFT溶液中浸泡24 h仍保存完整。X-射线衍射分析结果说明,QFT由于分子量较小,可以进入黏土层间,阻止水分子进入黏土层。含有QFT的基浆老化后黏土颗粒粒径较小,比表面积较大,说明该防塌剂可以通过与黏土的桥联吸附,阻止基浆中固相颗粒高温聚集,保证基浆中具有一定量的细颗粒,有利于形成薄而致密的滤饼,老化后3%QFT可以使4%基浆的API滤失量降低48.33%。钾钙基钻井液体系中引入QFT后,有效地降低了滤失量,现场的泥岩岩屑滚动回收率在95%以上,且120℃下浸泡后的人造岩心强度比原体系提高14%以上。通过在红山嘴H160井的应用,表明该防塌钻井液体系能够防止井塌等复杂事故。此外,由于该体系有良好的降滤失及抑制性,试验井钻井周期比邻井H170-X井缩短43%,钻机月速提高了70%,显著提高了钻井时效,降低钻井成本。 展开更多
关键词 水基钻井液 防塌剂 桥联 聚合物 井壁稳定
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轴扭耦合冲击钻井技术研究 被引量：22
4
作者 穆总结 李根生 +1 位作者 黄中伟 臧传贞 《石油机械》 北大核心 2018年第10期12-17,共6页
单纯的轴向或扭向冲击破岩技术存在局限性,已经不能满足目前钻井提速的发展需求。为此,在对轴向冲击和扭向冲击破岩提速技术深入研究的基础上,提出了轴扭耦合冲击钻井提速方法,研制了轴扭耦合冲击钻井提速工具,在分析工具性能特点及工... 单纯的轴向或扭向冲击破岩技术存在局限性,已经不能满足目前钻井提速的发展需求。为此,在对轴向冲击和扭向冲击破岩提速技术深入研究的基础上,提出了轴扭耦合冲击钻井提速方法,研制了轴扭耦合冲击钻井提速工具,在分析工具性能特点及工作原理的基础上,对工具的轴向冲击力、轴向冲击频率、扭向冲击力和扭向冲击频率进行了分析与计算。分析结果表明:轴扭耦合冲击钻具集轴向冲击与扭向冲击优势于一体,能够最大程度地满足目前钻井提速的技术要求;建议加大轴扭耦合冲击作用下的动力响应机理、性能参数变化规律以及影响因素研究力度,充分发挥轴扭耦合冲击破岩的技术优势。所得结果可为轴扭耦合冲击钻具的室内及现场试验提供依据。 展开更多
关键词 钻井提速 耦合冲击 冲击力 冲击频率 轴向 扭向 剪切破岩
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准噶尔盆地西泉地区石炭系火山岩岩性测井识别 被引量：19
5
作者 张丽华 张国斌 +1 位作者 齐艳萍 李晶 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期427-431,共5页
准噶尔盆地西泉地区石炭系火山岩是一个重要的含油岩系,但火山岩岩性识别一直是一个尚未解决的难题,为此,优选对火山岩岩性成分敏感的自然伽马、密度测井曲线,建立了该区石炭系火山岩岩性成分识别图版,据此可将研究区火山岩分为基性岩... 准噶尔盆地西泉地区石炭系火山岩是一个重要的含油岩系,但火山岩岩性识别一直是一个尚未解决的难题,为此,优选对火山岩岩性成分敏感的自然伽马、密度测井曲线,建立了该区石炭系火山岩岩性成分识别图版,据此可将研究区火山岩分为基性岩、中性岩和中酸性岩3大类;再优选对火山岩岩石结构敏感的声波时差和深侧向电阻率测井曲线,建立了研究区火山岩岩性识别图版,将研究区火山岩细分为6种岩性。对于安山岩与安山角砾熔岩重叠部分可应用自然伽马、深侧向电阻率与声波时差三维岩性识别图版有效区分。将3个火山岩岩性识别图版应用到研究区内10口井的岩性识别中,识别结果与岩石薄片分析结果吻合率达75.8%,表明这3个图版应用效果较好,为今后利用常规测井资料准确评价研究区火山岩岩性提供新的技术手段。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 北三台凸起 西泉地区 火山岩 测井解释 岩性识别
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玛湖油田玛18井区“工厂化”水平井钻井技术 被引量：14
6
作者 秦文政 党军 +2 位作者 臧传贞 李保伦 雷鸣 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期15-20,共6页
玛湖油田玛18井区致密油气水平井钻井存在钻井速度低、钻井周期长的问题,为此,在分析该井区地层情况和钻井技术难点的基础上,进行了'工厂化'水平井钻井关键技术研究,包括成熟钻头序列优选、直井段采用'MWD+螺杆+PDC钻头'... 玛湖油田玛18井区致密油气水平井钻井存在钻井速度低、钻井周期长的问题,为此,在分析该井区地层情况和钻井技术难点的基础上,进行了'工厂化'水平井钻井关键技术研究,包括成熟钻头序列优选、直井段采用'MWD+螺杆+PDC钻头'钻进、造斜段和水平段使用'旋转导向工具+PDC钻头'钻进、应用XZ高性能水基钻井液等,形成了玛18井区'工厂化'水平井钻井技术,多口井的现场应用结果表明,单井完井周期明显缩短.其中,MaHW6234和MaHW6235平台水平井单井完井周期缩短至86.0 d;MaHW6203井钻井周期缩短至78.8 d,完钻井深6130.00 m,创玛湖油田水平井最深纪录.玛湖油田玛18井区'工厂化'水平井钻井技术为高效开发玛湖油田三叠系百口泉组致密油气藏提供了技术支持. 展开更多
关键词 水平井 工厂化 钻井速度 钻头 钻井液 玛湖油田
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超高压射流钻头破岩特性及设计 被引量：1
7
作者 张欢 王琦 +4 位作者 杨洋洋 徐长龙 赵健 毛炳坤 张荣军 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期122-129,共8页
为提高井下钻头射流压力,设计超高压射流钻头,基于光滑粒子流体动力学理论及钻头设计方法,开展了超高压水射流作用下岩石破碎特性分析,设计并加工了配套超高压钻头,并进行了现场试验。结果表明:随着水射流不断侵彻,破碎坑直径和深度逐... 为提高井下钻头射流压力,设计超高压射流钻头,基于光滑粒子流体动力学理论及钻头设计方法,开展了超高压水射流作用下岩石破碎特性分析,设计并加工了配套超高压钻头,并进行了现场试验。结果表明:随着水射流不断侵彻,破碎坑直径和深度逐渐增加,射流的回弹扩散效应是决定水射流破碎坑直径的重要影响因素。高压水射流冲击岩石产生的第一主应力显著高于岩石抗拉强度,第一主应力极大值主要分布在破碎坑表面。超高压PDC钻头为六刀翼式钻头,采用双锥轮廓,主切削齿后面布置较小PDC复合片切削齿,超高压喷嘴的位置位于PDC切削齿所在刀翼后面,出口角度为沿钻头旋转方向向前13°;超高压射流钻头试验结果表明,平均机械钻速同比提高了71.95%,提速效果显著。 展开更多
关键词 超高压射流 破岩特性 钻头设计 水力结构 现场试验
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固井用纳米材料及纳米复合材料研究进展 被引量：2
8
作者 夏修建 于永金 +3 位作者 齐奉忠 李长坤 徐璞 刘慧婷 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期725-737,共13页
纳米材料技术发展迅速,已成为油气井固井工程领域研究和应用的热点。文章论述了固井领域常用的无机纳米材料、有机纳米颗粒、聚合物/无机纳米复合材料的研究和应用进展。其中,纳米硅、纳米沸石粉、埃洛石纳米管、纳米碳酸钙、纳米黏土... 纳米材料技术发展迅速,已成为油气井固井工程领域研究和应用的热点。文章论述了固井领域常用的无机纳米材料、有机纳米颗粒、聚合物/无机纳米复合材料的研究和应用进展。其中,纳米硅、纳米沸石粉、埃洛石纳米管、纳米碳酸钙、纳米黏土、纳米氧化镁、纳米氧化铝、碳纳米管/碳纳米纤维、石墨烯等功能材料在油井水泥石力学性能改进方面的效果显著,但由于纳米材料难分散问题而限制了其规模应用;聚合物胶乳、纳米乳液等有机纳米颗粒可明显改善水泥浆防窜性能、前置液洗油效果和冲洗效率等,对保障固井施工安全和固井质量发挥了重要作用;聚合物纳米复合材料改性技术在聚合物类固井外加剂耐温能力提升和综合性能改善等方面的研究较为深入,其综合性能较传统聚合物大大提高。针对复杂深层及非常规油气井固井重大工程技术难点,从纳米表面接枝改性和纳米插层复合技术两方面提出了聚合物纳米复合材料类固井外加剂的研发建议,对抗超高温高性能固井关键外加剂的研发具有重要的指导作用。 展开更多
关键词 纳米材料 纳米复合材料 聚合物改性 固井 油气井 综述
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直井随钻测斜磁流变液式负脉冲发生器研究 被引量：1
9
作者 伊明 张磊 +4 位作者 李富强 李明 云涛 刘宸希 汤历平 《石油机械》 北大核心 2023年第10期32-40,共9页
随钻测量是掌握井下实时钻进信息并在此基础上进行优化控制的最佳手段,目前在油气钻井中已大量应用。钻井液压力脉冲传输是随钻测量信号传输的主要方式,虽然应用广泛,但在传输速率、功耗和精度等方面仍存在较大提升空间。为此,研发了一... 随钻测量是掌握井下实时钻进信息并在此基础上进行优化控制的最佳手段,目前在油气钻井中已大量应用。钻井液压力脉冲传输是随钻测量信号传输的主要方式,虽然应用广泛,但在传输速率、功耗和精度等方面仍存在较大提升空间。为此,研发了一种用于随钻测斜的磁流变液式负脉冲发生器。阐述了磁流变液式负脉冲发生器的结构与工作原理,设计了磁流变液式负脉冲发生器的结构模型;基于麦克斯韦方程组、安培环路定理和高斯磁通定理,确定了影响脉冲发生器制动性能的参数,主要有电流、磁流变液材料参数和磁导绕管壁厚等;在选定类型磁流变液材料的基础上,基于ANSYS Electronics软件研究了电流、磁导绕管壁厚等参数对感应电磁场强度及其分布特性的影响。研究所得的结构模型、理论分析方法、仿真分析结果等可为磁流变液式负脉冲发生器的开发提供支撑,促进随钻测量技术的发展。 展开更多
关键词 随钻测斜 脉冲发生器 磁流变液 磁感应强度 磁导绕管
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