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东胜气田致密气藏经济开发钻完井关键技术

石油钻探技术 2025年

作者：蒋新立李明忠张军义董强伟李德红宋文宇中石化华北石油工程有限公司技术服务公司

东胜气田是鄂尔多斯盆地北缘最新探明的千亿方致密气藏，为了解决其钻完井中存在的漏塌复杂突出、机械钻速低、固井完整性要求高等问题，在分析工程地质特征基础上开展了钻完井关键技术研究。优化了井身结构，开发了KCl-聚胺强封堵钻井... 详细信息

东胜气田是鄂尔多斯盆地北缘最新探明的千亿方致密气藏，为了解决其钻完井中存在的漏塌复杂突出、机械钻速低、固井完整性要求高等问题，在分析工程地质特征基础上开展了钻完井关键技术研究。优化了井身结构，开发了KCl-聚胺强封堵钻井液体系、KPD堵漏浆等，形成了漏塌高效预防与治理技术；优化设计了异型齿PDC钻头和钻井参数，优选了钻井工具，配套井眼轨迹控制，形成了非均质地层钻井提速技术；开发了超低密度水泥浆、弹韧性防窜水泥浆，配套全封固井、高效顶替和尾管悬挂及回接工艺，形成了低承压地层水平井固井技术。上述钻完井关键技术在94口水平井进行了集成应用，平均钻井周期缩短34.4%、完井周期缩短32.1%，固井优质率由26.7%提高至84.3%。研究与应用结果表明，集成形成的东胜气田钻完井关键技术提速降本效果显著，为鄂尔多斯盆地北缘复杂构造致密气藏经济效益开发提供了工程技术保障。

关键词：致密气藏防漏堵漏钻井液钻井提速固井完整性东胜气田

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涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋研制及应用

石油机械 2025年第1期53卷 55-61页

作者：陈小元吴波史怀忠熊超屈子骁王委周志刚中石化华东石油工程有限公司中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)机械与储运工程学院中石化胜利石油工程有限公司

针对长水平井以及大斜度斜井套管下入摩阻大、易卡套、下入难等问题,研制了井下涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋。建立了工具的三维模型,并通过Fluent软件搭建了涡轮定子、转子流场计算数值模型,探究了不同叶轮安放角对叶片压力及表面流速... 详细信息

针对长水平井以及大斜度斜井套管下入摩阻大、易卡套、下入难等问题,研制了井下涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋。建立了工具的三维模型,并通过Fluent软件搭建了涡轮定子、转子流场计算数值模型,探究了不同叶轮安放角对叶片压力及表面流速的影响,进而对叶轮结构参数进行优化设计。搭建了套管动力引鞋工具地面测试试验平台,对其关键性能参数进行测试,结果满足设计需求,并开展了相关现场试验。试验结果表明:该工具可通过钻井液循环带动井下引鞋头旋转,从而进行井壁的修整和井筒的冲洗,并帮助完井套管柱的顺利下入,极大提高了作业效率。该研究可为水平井以及大斜度井完井管柱降阻下入工具的研制与应用提供技术借鉴,进而提高完井作业效率,降低施工成本。

关键词：水平井岩屑床涡轮驱动套管引鞋井下动力引鞋

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东胜气田致密气藏经济开发钻完井关键技术

石油钻探技术 2025年第1期53卷 10-16页

作者：蒋新立李明忠张军义董强伟李德红宋文宇中石化华北石油工程有限公司技术服务公司河南郑州450006

为了解决鄂尔多斯盆地东胜气田致密气藏钻完井过程中存在的漏塌频发、机械钻速低和固井完整性要求高等问题,在分析工程地质特征的基础上,开展了钻完井关键技术研究。优化了井身结构,开发了KCl-聚胺强封堵钻井液体系、KPD堵漏浆等,形成... 详细信息

为了解决鄂尔多斯盆地东胜气田致密气藏钻完井过程中存在的漏塌频发、机械钻速低和固井完整性要求高等问题,在分析工程地质特征的基础上,开展了钻完井关键技术研究。优化了井身结构,开发了KCl-聚胺强封堵钻井液体系、KPD堵漏浆等,形成了漏塌高效预防与治理技术;优化设计了异形齿PDC钻头和钻井参数,优选了钻井工具,配套了井眼轨迹控制技术,形成了非均质地层钻井提速技术;开发了超低密度水泥浆、弹韧性防窜水泥浆,配套了全封固井、高效顶替和尾管悬挂及回接工艺,形成了低承压地层水平井固井技术。该钻完井关键技术在东胜气田94口水平井进行了集成应用,平均钻井周期缩短了34.4%、完井周期缩短了32.1%,固井质量优质率由26.7%提至84.3%。研究与应用结果表明,集成形成的东胜气田钻完井关键技术提速降本效果显著,为鄂尔多斯盆地北缘复杂构造致密气藏经济效益开发提供了工程技术保障。

关键词：致密气藏防漏堵漏钻井液钻井提速固井完整性东胜气田

PDDA/无机纳米颗粒交替吸附沉积及提高钻井井壁稳定性

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石油化工 2025年第2期54卷 227-232页

作者：刘振东李海斌徐海李公让吕建仁中国石油大学(华东) 山东青岛266580 中国石化胜利石油工程有限公司钻井液技术服务中心山东东营257000

由贻贝等生物体外壳得到启示,采用带有相反电荷的聚合物和纳米无机颗粒相互吸引逐层成膜,模拟生物矿化的过程,研究了不同形式的纳米CaCO3与聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)聚电解质矿化沉积形成沉积膜的性能,并模拟评价了沉积膜对岩石表... 详细信息

由贻贝等生物体外壳得到启示,采用带有相反电荷的聚合物和纳米无机颗粒相互吸引逐层成膜,模拟生物矿化的过程,研究了不同形式的纳米CaCO3与聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)聚电解质矿化沉积形成沉积膜的性能,并模拟评价了沉积膜对岩石表面的封堵加固作用效果。实验结果表明,纳米CaCO3和PDDA形成的沉积膜具有很好的光滑表面和黏附性,能够有效提高岩石表面的致密性,对提高井壁加固具有一定的作用,这对该技术在钻井领域的应用展示了较好的前景。

关键词：聚电解质无机颗粒矿化沉积加固效果井壁稳定

胜利页岩油牛页一区试验井组旋转导向钻井技术

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石油钻探技术 2025年

作者：蒲文学李伟王宇飞赵海滨薄玉冰林珂中石化经纬有限公司地质测控技术研究院

胜利页岩油牛页一区地质工程条件复杂，为了提升该区块试验井组定向钻井施工质量，开展了旋转导向钻井技术研究。通过开展旋转导向及配套工具优选、三维轨道优化及轨迹控制、造斜率预测及修正、井温风险预测模型等技术研究与应用探索，... 详细信息

胜利页岩油牛页一区地质工程条件复杂，为了提升该区块试验井组定向钻井施工质量，开展了旋转导向钻井技术研究。通过开展旋转导向及配套工具优选、三维轨道优化及轨迹控制、造斜率预测及修正、井温风险预测模型等技术研究与应用探索，建立了钻具组合优选模板、轨迹控制策略、导向力标准指令集、高温作业管控程序等方法，形成了页岩油旋转导向钻井标准作业模式，完成了牛页一区现场应用20口井。应用效果表明，该作业模式有效提升了机械钻速，提升了单趟钻进尺与单井旋转导向进尺，实现了牛页一区2000 m长水平段一趟钻施工。研究结果为胜利济阳坳陷页岩油高效开发提供了新的技术途径。

关键词：胜利页岩油牛页一区旋转导向轨迹控制定向钻井高温作业

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自激式水力振荡器的优化设计

天然气工业 2021年第2期41卷 132-139页

作者：赵传伟中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院

前期研制出的自激式水力振荡器利用特殊流道和钻井液循环产生周期性振动,无运动件和橡胶件,耐高温、耐腐蚀、可靠性高、成本低,有效地解决了页岩气井长水平段滑动钻进托压的问题,但该工具压降较大、易导致泥浆泵过载,限制了其在页岩气... 详细信息

前期研制出的自激式水力振荡器利用特殊流道和钻井液循环产生周期性振动,无运动件和橡胶件,耐高温、耐腐蚀、可靠性高、成本低,有效地解决了页岩气井长水平段滑动钻进托压的问题,但该工具压降较大、易导致泥浆泵过载,限制了其在页岩气水平井中的推广应用。为此,提出了一种优化上述自激式水力振荡器的方法:利用Plackett-Burman设计方法筛选出影响工具平均压降和压降幅值的显著因子;基于Taguchi方法建立正交实验表优化显著影响因子,通过均值分析和方差分析逐步确定了最优参数组合;最后采用数值模拟及室内实验的方法对比评价了优化前、后工具的性能。研究结果表明:①在数值模拟的条件下,排量为30 L/s时,优化后工具的平均压降由3.6 MPa降低到了2.9 MPa、压降幅值由4.0 MPa降低到了3.5 MPa;②在室内试验的条件下,优化后工具的平均压降由3.7 MPa减小为3.0 MPa、冲击力由44.5 kN减小为41.3 kN,达到了优化目标。结论认为,采用Plackett-Burman设计与Taguchi方法相结合的方式优化工具流道结构参数,可以在保证冲击力较大的同时降低工具压降。

关键词：自激式水力振荡器 Taguchi方法结构参数影响因子数值计算优化设计

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钻柱中声波传播特性实验研究

天然气工业 2016年第6期36卷 72-77页

作者：蔡文军中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院

探究声波在实际钻柱中的传播特性和规律是随钻信息声波传输技术的一项基础性研究工作,而国内在这方面才刚起步,仅进行了一些理论研究和室内实验工作。为此,基于已有成果,研制了基于压电效应的纵向变幅杆井下声发射换能器和地面声波信号... 详细信息

探究声波在实际钻柱中的传播特性和规律是随钻信息声波传输技术的一项基础性研究工作,而国内在这方面才刚起步,仅进行了一些理论研究和室内实验工作。为此,基于已有成果,研制了基于压电效应的纵向变幅杆井下声发射换能器和地面声波信号接收换能器,设计了钻柱中声波传播特性的现场井下实验方案。采用钻井工程上常用的？127 mm钻杆,分别在200 m、430 m、542 m、700 m、827 m、997 m等6个不同的深度点,测试了400～4 000 Hz频率范围内不同频率声波在钻柱中的传播特性,并分析了测试结果,进而认为,基于钻柱的声波传输技术用于随钻信息传输是可行的。研究结果表明：①有一些频率的声波可以在钻柱中传播,而另一些频率的声波在钻柱中传播能力则很差;②声波在钻柱中传播衰减程度与声波频率、钻柱长度和周围介质有关,在介质为清水的情况下,平均衰减值约为0.05 d B/m;③综合考虑数据传输速度与衰减等因素,可用于数据传输的声波频率应为400～1000 Hz之间的一些频率点,最佳频率点为600 Hz、650 Hz和950 Hz。结论认为：在试验井中的实验得到了钻柱中声波传播的重要数据和结论,可以为声波传输技术的研究和应用提供技术基础和依据。

关键词：钻柱声波传播特性井下声波发射器试验井实验结果分析声波频率钻柱长度

基于横波速度差异的裂缝分布识别方法——以准噶尔盆地火山岩地层为应用实例

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天然气工业 2016年第6期36卷 36-39页

作者：马永乾唐波张晓明刘晓兰邵茹吴明波中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院

在火成岩等裂缝和微裂缝发育地层的钻井过程中,井壁掉块甚至井壁坍塌引起的卡钻事故时有发生,严重影响了钻井安全和施工进度,要解决上述问题,需要在钻前了解地层的裂缝分布情况,进而设计合理的井身结构并采用有针对性的钻井工艺。为此,... 详细信息

在火成岩等裂缝和微裂缝发育地层的钻井过程中,井壁掉块甚至井壁坍塌引起的卡钻事故时有发生,严重影响了钻井安全和施工进度,要解决上述问题,需要在钻前了解地层的裂缝分布情况,进而设计合理的井身结构并采用有针对性的钻井工艺。为此,在详细分析声波速度与岩石力学特征参数关系的基础上,给出了以声波测井数据为依据的裂缝概率分布的定量计算方法,并且通过分析井径对声波时差影响的机理,提出了井径对声波时差影响的校正方法,进而建立了基于声波测井数据的裂缝识别模型。将该模型应用于准噶尔盆地2口深探井,应用效果表明:1裂缝识别结果与井径分布情况吻合较好,从而反映出该方法能够较准确地对裂缝进行识别;2井径变化对于声波时差会产生较大的影响,在数据处理过程中必须进行校正;3该方法利用常规的声波测井数据进行裂缝识别,也为一些仅有常规测井资料的老井进行裂缝识别提供了一条新的途径。

关键词：火成岩声波测井横波速度裂缝识别概率井径修正值钻井工艺准噶尔盆地

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石油钻井工程的防漏堵漏工艺探讨

中国科技期刊数据库工业A 2025年第1期 175-178页

作者：杨明中石化西南石油工程有限公司沙特项目部湖南长沙410007

本文探讨了石油钻井工程中的防漏堵漏工艺,分析了井漏的主要原因,包括地质和压力因素。通过研究防漏和堵漏工艺的重要性,重点介绍了井眼强化、钻井速度控制和压力保护等防漏工艺,以及泥浆、KPD和复合承压剂等堵漏工艺。此外,提出了改进... 详细信息

本文探讨了石油钻井工程中的防漏堵漏工艺,分析了井漏的主要原因,包括地质和压力因素。通过研究防漏和堵漏工艺的重要性,重点介绍了井眼强化、钻井速度控制和压力保护等防漏工艺,以及泥浆、KPD和复合承压剂等堵漏工艺。此外,提出了改进措施,如应用先进钻井技术和合理设计应用方案,以提高整体防漏堵漏效果,确保钻井工程的安全和效率。

关键词：石油钻井工程防漏堵漏工艺