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国产自动垂直钻井系统技术突破与现场应用

钻采工艺 2024年第2期47卷 159-168页

作者：伊明赵继斌方弘廉李振宝武智中国石油西部钻探工程技术研究院中国石油西部钻探玉门钻井公司

自动垂直钻井系统是集机、电、液一体的智能闭环钻井工具,具有主动防斜、解放钻压、提高井筒质量的技术优势,已成为高陡构造等易斜井段钻井防斜打快的核心装备之一。西部钻探公司自2010年研发成功三翼推靠式自动垂直钻井系统以来,通过... 详细信息

自动垂直钻井系统是集机、电、液一体的智能闭环钻井工具,具有主动防斜、解放钻压、提高井筒质量的技术优势,已成为高陡构造等易斜井段钻井防斜打快的核心装备之一。西部钻探公司自2010年研发成功三翼推靠式自动垂直钻井系统以来,通过试验应用逐步完善,在控制理论、系统结构设计上已经有所突破,但没有实现规模产业化应用,主要问题在于工具系统工作寿命低、近钻头井斜测不准、质量不稳定等。近两年,针对这些问题,西部钻探公司通过系统分析与现场试验,进行机械零部件结构改进、控制程序优化等,使得工具工作寿命、质量稳定性等大幅提升。在塔里木油田、新疆油田、青海油田等现场应用验证,工具寿命稳定突破至150 h以上,为国产自动垂直钻井系统的成熟应用与推广提供技术价值。

关键词：垂直钻井系统信号传输高陡构造井下工具防斜打快

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盐穴储气库溶腔促溶工具设计及流场优化分析

石油机械 2024年第9期52卷 52-58页

作者：查春青庞瑞豪王帅周俊然孟振期孙学斌北京工业大学材料与制造学部中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院中国石油集团西部钻探准东钻井公司

目前在盐穴储气库腔体的建造中,促溶工具缺乏参数优化过程,没有关于其技术参数与所形成腔体大小、形状之关系的阐释。为此,设计了延伸式快速溶腔促溶工具,利用Fluent软件对此工具的外流场进行仿真,研究喷嘴角度、入口排量和工具旋转速... 详细信息

目前在盐穴储气库腔体的建造中,促溶工具缺乏参数优化过程,没有关于其技术参数与所形成腔体大小、形状之关系的阐释。为此,设计了延伸式快速溶腔促溶工具,利用Fluent软件对此工具的外流场进行仿真,研究喷嘴角度、入口排量和工具旋转速度对盐穴储气库前期的建槽大小、形状的影响。分析结果表明:该工具能实现工作状态可控、延伸自适应,且喷嘴可更换;45°喷嘴角度为建槽期的最佳建槽角度;入口排量越大,高速喷射流的喷射距离和喷射范围越大,但是当入口排量超过一定值时,其对喷射距离的增长幅值会快速减小;建议工具在工作时采用较低的转速,以减少单个高速喷射流的动能损耗。所得结论可为延伸式快速溶腔促溶工具的现场应用提供理论指导。

关键词：盐穴储气库促溶工具数值模拟外流场旋转射流

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低温低矿化度环境可溶桥塞开发与性能评价

石油机械 2024年第2期52卷 50-55页

作者：张文远伊明朱年涛乔东宇李富强周双君封猛西部钻探工程技术研究院长江大学机械工程学院西部钻探钻井液分公司西部钻探试油公司

在低温、低矿化度条件下的地层环境中,可溶桥塞的整体性能无法满足国内部分油田项目的实际施工需求。鉴于此,从可溶桥塞的材料选型、结构设计及计算、施工工艺研究等方面入手,成功研发出一款适用于低温、低矿化度条件下的可溶桥塞,并开... 详细信息

在低温、低矿化度条件下的地层环境中,可溶桥塞的整体性能无法满足国内部分油田项目的实际施工需求。鉴于此,从可溶桥塞的材料选型、结构设计及计算、施工工艺研究等方面入手,成功研发出一款适用于低温、低矿化度条件下的可溶桥塞,并开展了现场试验。研究结果表明:研发的可溶桥塞能够适用于低温、低矿化度条件下的地层环境,最高耐温150℃,承压70 MPa,在20~70℃、Cl-质量浓度1000~3000 mg/L条件下,能够实现整体溶解;在油田现场压裂中,能够节省后期钻塞过程,明显提升了现场生产效率;该可溶桥塞工具实现了全可溶,明显减少了现场施工作业成本,故选择适合的可溶桥塞工具,可达到施工效果最大化。研究结论可为实现油田高效、低成本压裂施工提供技术指导。

关键词：压裂可溶桥塞优化设计仿真分析性能试验现场应用全可溶

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深层煤层气水平井安全钻井技术

钻采工艺 2024年第3期47卷 33-41页

作者：冯义任凯刘俊田李慎越郭杨栋曲艺超杨立军中国石油吐哈油田公司采油工艺研究院中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院中国石油西部钻探工程有限公司准东钻井公司

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... 详细信息

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。

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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苏19区块水平井钻井提速技术研究与应用

石油石化物资采购 2024年第15期 46-48页

作者：张亥先张怀云杨定桥高博文王博李海江西部钻探玉门钻井公司西部钻探钻井液分公司西部钻探苏里格气田分公司西部钻探工程有限公司国际工程公司

本文主要介绍了针对苏19区块水平井钻井过程中存在的问题,如地层可钻性差、井漏频发等难点,进行了技术攻关和创新研究。通过优化钻头设计、钻井液密度调整等措施,成功研发出钻井提速技术方案,应用效果显著。其中,采用新型钻头设计方案,... 详细信息

本文主要介绍了针对苏19区块水平井钻井过程中存在的问题,如地层可钻性差、井漏频发等难点,进行了技术攻关和创新研究。通过优化钻头设计、钻井液密度调整等措施,成功研发出钻井提速技术方案,应用效果显著。其中,采用新型钻头设计方案,在苏19-30-5H1井取得了施工周期53.83天的优异成绩,创下区块最短施工周期纪录。同时,应用水力振荡器等技术手段,提高了钻井效率,节约了工时和成本。经济效益显著,为苏19区块的生产和增产提供了有力支持。本研究的创新点在于解决了二叠系泥岩坍塌问题,应用效果良好,为类似项目提供了有益的借鉴。

关键词：水平井钻井提速应用

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突出集约化管理构建组织新架构

石油组织人事 2024年第4期 42-45页

作者：苏志宏郭海霞苟建吴泓谕朱汉琴西部钻探钻井液分公司党委西部钻探钻井液分公司人事组织科

集约化管理是实现质量效益型发展的重要途径。西部钻探钻井液分公司深入分析业务发展现状,突出集约化管理,依托数智化建设,以价值创造为引领,做优做强重点业务,构建由管理单元、生产技术支撑单元、基层生产经营单元三个单元所构成的组... 详细信息

集约化管理是实现质量效益型发展的重要途径。西部钻探钻井液分公司深入分析业务发展现状,突出集约化管理,依托数智化建设,以价值创造为引领,做优做强重点业务,构建由管理单元、生产技术支撑单元、基层生产经营单元三个单元所构成的组织体系,配套技术创新创效、生产运行指挥等六个系统协同运行,以明晰的职责归属、规范的管理程序为保障,实现资源的优化配置和高效利用,进一步提高企业核心竞争力。

关键词：组织体系优化集约化管理扁平化管理

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基于一种新型触变剂的堵漏水泥浆体系

当代化工 2024年第7期53卷 1560-1564页

作者：代红田辉周双君殷慧黄培峰柳华杰唐玉科李栋西部钻探工程技术研究院新疆吐鲁番838202 中国石油大学(华东) 山东青岛266580 西部钻探钻井液分公司新疆克拉玛依834000 西部钻探固井公司新疆克拉玛依834009 西部钻探准东钻井公司新疆克拉玛依834000

天然大缝洞、薄弱泥页岩、窄安全密度窗口等复杂地层造成恶性井漏问题突出,堵漏成功率低,已成为制约钻井工程提质增效的重要技术难题之一。基于触变剂作用机理,利用纳米二氧化硅与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和二甲基... 详细信息

天然大缝洞、薄弱泥页岩、窄安全密度窗口等复杂地层造成恶性井漏问题突出,堵漏成功率低,已成为制约钻井工程提质增效的重要技术难题之一。基于触变剂作用机理,利用纳米二氧化硅与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)3种单体进行接枝共聚,开发出了一种有机与无机相结合的新型低黏触变剂XZ-CBL,并配套优选了降失水剂和缓凝剂,形成了触变堵漏水泥浆体系。测试结果表明,触变堵漏水泥浆体系流动性好,初始稠度可低至10Pa·s,静置10min后表现出较强的触变性,停机稠度增值大于20 Pa·s,再次剪切稠度迅速恢复至停机前稠度,具有可泵性好、滞留性强的特性。

关键词：恶性漏失触变剂触变水泥浆水泥浆堵漏

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一种应用于低渗透储层的高性能防水锁剂

钻井液与完井液 2024年第3期41卷 337-343页

作者：王军平曹青天杨国栋陈量管玉龙徐鹏中国石油集团西部钻探工程公司乌鲁木齐830011 中国石油集团西部钻探工程有限公司钻井液分公司新疆克拉玛依834000 长江大学石油工程学院武汉430100

低渗透油气藏具有岩石致密、物性差和孔喉细小的特点,外来流体在毛细管力作用下进入储层孔喉中,造成水锁损害,严重影响低渗透储层油气藏的产量。针对这一问题,以全氟辛酸、单乙醇胺和氯乙酸钠为原料制备高性能氟碳防水锁剂(FS-1),通过... 详细信息

低渗透油气藏具有岩石致密、物性差和孔喉细小的特点,外来流体在毛细管力作用下进入储层孔喉中,造成水锁损害,严重影响低渗透储层油气藏的产量。针对这一问题,以全氟辛酸、单乙醇胺和氯乙酸钠为原料制备高性能氟碳防水锁剂(FS-1),通过红外光谱对其结构进行了表征,并研究了该氟碳防锁水剂对盐水溶液在岩心孔喉中水锁性能的影响。结果表明,该防锁水剂显著降低盐水溶液的表面张力(小于15 mN/m),且使蒸馏水在砂岩表面的接触角增大至85.3°,表明防水锁剂FS-1可将岩心表面润湿性由亲水性反转为中性湿,有降低了水相对岩心的水锁损害。另外,防锁水剂FS-1含有多个吸附、抗盐基团,提高分子在岩石表面的吸附能力,且使其耐盐能力达到了7%(NaCl)。渗吸实验、渗透率测试实验和核磁共振实验发现该防水锁剂减缓岩心的自吸作用,降低了岩心孔喉对盐水的束缚能力和岩心的水锁损害,提高了岩心渗透率恢复率。

关键词：低渗透储层防水锁剂接触角表面张力储层保护

苏里格气田长水平段水平井钻井关键技术——以S77-35-H5井为例

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天然气技术与经济 2024年第2期18卷 8-13页

作者：李高刚魏祥高汪孝贵唐健芦宏斌马兰波张亥先杨海斌中国石油西部钻探玉门钻井公司陕西西安710000

为了进一步降低钻井作业成本、提高单井产量、解决长水平段水平井使用“常规动力工具+水基钻井液”替代“旋转导向+油基钻井液”过程中出现的系列问题,采用鄂尔多斯盆地苏里格气田长水平段水平井配套技术实现了低成本开发。研究结果表明... 详细信息

为了进一步降低钻井作业成本、提高单井产量、解决长水平段水平井使用“常规动力工具+水基钻井液”替代“旋转导向+油基钻井液”过程中出现的系列问题,采用鄂尔多斯盆地苏里格气田长水平段水平井配套技术实现了低成本开发。研究结果表明:(1)采用“双二维七段制”轨道,可以解决螺杆工具面摆放困难及钻具屈曲的问题;(2)应用数学建模+工程干预技术,能有效提高井筒清洁度;(3)采用井筒压力监测+漂浮下套管综合技术,可以实现顺利下套管;(4)近钻头GR地质导向技术能提高砂层钻遇率;(5)有机盐钻井液体系能有效预防井下坍塌及漏失。现场应用结果表明,起下钻摩阻下降11%,钻进扭矩下降17%,综合钻井速度提高28%,有效降低钻井成本。结论认为,该技术的成功研究为苏里格气田长水平段水平井低成本开发提供了借鉴,也为油气田提质增效开辟了新思路。

关键词：鄂尔多斯盆地苏格里气田井身结构轨迹优化减摩降阻井眼清洁数值模拟

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