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沙特B区块高效破岩钻井技术

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沙特B区块高温高压深气井配套钻井技术

沙特B区块高温高压深气井配套钻井技术
关键 词 ： 温 地 层 ；高 压 ；深 并 ；凝 析 油 气 田 ；漏 失 层 ；控 压钻 井 ；ＭＫＳ ０ ０ 井 ；沙特 Ｂ 区块 高 Ｒ一 ０ ２
中 图分 类 号 ： ２ ５ ＴＥ ４
文献标识码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： 。 卜 Ｏ ９ （ ０ ０ ０ — ０ 卜Ｏ ｌ ０ ８ ０ ２ １ ） ５０ ５ ５
ｃ ｕｎ ｅ ｅ ｏｍ ｐｌｘ ｃ ｎｄ ｔｏｎ ｒ ｎ ｉｌｎ ｅ ｅ ａ ｌ ｚ ｄ， ｎ ｌ ｉ ｏｓ ｉｃ ｌ ｔｏ ｎｄ ｐ ｐ ｔｃ ｉ ｎ ｏ ｔｒ ｄ ｃ ｅ ｏ ｉｉ ｓ ｄｕ ｉ ｇ ｄｒｌｉ ｇ ｗ ｒ ｎａ ｙ ｅ ｉ ｃ ｕｄ ｎｇ ｌ ｔ ｃｒ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｉ ｅ ｓ ｉ ｋ ｎｇ ｉ
层、 中部 地 层 存 在 高低 压 夹层 、 下部 为 高 压 气层 的 地 层 特 性 ， 析 了钻 井 过 程 中 可 能 遇 到 的 井 下 故 障 ， 分 包括 上 部 地
层 严 重 漏 失 、 钻 ， 下部 地 层 机 械 钻 速慢 、 层 保 护 困 难 等 难 题 ， 出 了 相 应 的 技 术 措 施 ， 卡 中 储 给 包括 井 身 结 构 优 化 、 钻
Ｂｌｃ ｆＳ ｕ ｉＡｒ ｂ ａ ＨＰＨＴ ｓ Ｗ ｅｌＤｒ ｌ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｋ Ｂ ｏ ａ ｄ ａ ｉ Ｇａ ｌ ｉ ｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｌ
Ｑｉ ｉｎ Ｙａ ｇＳ ｕ ｈ ｉ Ｓ ｎ ａ ｐ ｉ Ｚｈ ｎ ｏ ｎ Ｊａ ｇ ｎ ｈ ｎ ｕ ｏ ｇＺｈ ｎ ｅ ａ ｇＧｕ
ｔ ｐｐ ｒ ｓ ｃ ｉ ｈｅ ｕ ｅ ｅ ｔｏｎ，Ｏ ｐｅ ｅ ｒ ｔｏ ａ ｅ ａ ｌ ｌ Ｗ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｒ ｔ ｔ ｏｗｅ ｅ ｔｏｎ ａ ｉｆｃ ｌｉ ｓ ｉ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ｐ ｏｔ ｃ ｉ ．Ａ ｕｉｅ ｏ ｒ ｓ ｃ ｉ ｎｄ ｄ ｆｉ ｕ ｔｅ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｒ ｅ ｔｏｎ ｓ ｔ ｆ

控压钻井在沙特B区块MTLH-0001井中的应用

控压钻井在沙特B区块MTLH-0001井中的应用
奥 陶系成 藏模 式 ， 探索 Ｍｕ ｋ ａ ｓ ｓ ｉ ｒ 地 区 Ｕｎ ａ ｙ ｚ ａ ｈ和 Ｓ ａ ｒ －

并 取得 了一些 新 的认 识 ， 使 该技 术越来 越成 熟［ ３ ＿ ６ ］ 。
３ 井 身结构
该井 井下 情况 复杂 ， 设计深度为 ５ ４ ０ ７ ｍ， 采 用 六 开 井身 结构 ， 井身 结构如 图 １所示 。 ４ ＭＰ Ｄ钻进 中主要 钻 井参数 的确定 ４ ． １ ＭＴ Ｌ Ｈ－ －０ ０ ０ １井 ＭＰ Ｄ井段 欠压值 选择 根据前 期沙 特 Ｂ区块 Ｕｎ ａ ｙ ｚ ａ ｈ组 和 Ｓ ａ ｒ ａ ｈ组 井 眼 扩径 情况 ， Ｕｎ ａ ｙ ｚ ａ ｈ组上 部和整 个 Ｓ ａ ｒ ａ ｈ组都存 在 较 为
回压 ， 较 好 实现 了控 制 井底 当量循 环 密度 （ Ｅ Ｃ Ｄ） 不超过 期 望值 的 目标 ， 钻进过 程 中的溢 流量表 明整 个 施 工过程是 在 欠平衡 状 态下进行 的 。该技 术在 沙特 Ｂ区块 深 井 中的成功 应 用 ， 为控 压钻 井在 深 井复
杂地 层 中的推广 应 用 ， 积 累 了宝贵 经验 。
模式， 充分 了解储层含 油气情 况 ， 避 免 污染油 气层 并促 进 油 气发现 ， 对 主要 产 层 Ｕｎ ａ ｙ ｚ ａ ｈ和 Ｓ ａ ｒ ａ ｈ进 行 了控 压钻 井。在施 工过 程 中 ， 根 据返 出岩 屑和 实钻 情 况 ， 在 保 证安 全 钻进 的前提 下 ， 适 时调 节 井 口
２ ０ １ ３年第 ６ 期
西部 探矿 工程
５ ３
控 压 钻 井在 沙 特 Ｂ 区块 ＭＴ Ｌ Ｈ－ －０ ０ ０ １井 中 的 应 用
张君 亚
（ 中石化集 团国际石油勘探开发有限公 司， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）

《石油钻探技术》2011年分类索引

《石油钻探技术》2011年分类索引
胜利油田 首口 小井眼长 水平段水平井钻井技 …………………… 术 …
崔海林 陈建隆 ５ １ 等 ・４ 大庆油田 超短半径水平 井钻井技术………… 宫 华 郑 瑞￣＇５ １ － ・９ ４ －
… … … … … … … … … … … … … … … … …
页岩 气开发 地质理论创新与钻完 井技术进步…………… 蒋 恕３ １ ・７ 关于 工程信息化需求与建设 石油 策略的 思考 ………… ………………
全尺寸深井钻井模拟装置 对钻井技术发展的影响 ……………………
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
松辽盆地深 井钻井技术难点与 对策 ……… 陈 张进双等４ ｌ 安明 ・１ ９ 定向钻井 轨道设计与轨迹计算的 关键问 题解析 ……… 刘修善５ １ … ・
川东北河坝区块井身 结构的 优化与实践… ……………… 唐志军１ ７ ・３
对《 套管柱井口 悬挂载荷计算方法》 的几点 意见 ………… 韩志勇１ １ ・ 高含硫探井 转开 发井的 腐蚀评价……… …… 陈惟国 邵 理云 等１ １ ・８
油气田 设备硫化氢腐蚀行为研究… 金属 …… 程珊珊 王 等１ ３ 金刚 ・ ２ 考虑渗流作 套管错断口 用的 井壁围岩应力 场分析 ……………… ……
… … … … … … … … … … … … … … … … …
艾 池 刘国勇 １ ４ 等 ・Ｏ
二维绕障井轨道设 计中障 线的计算方法 ………………………… 碍曲 鲁 港 鲁天 琪等１ ６ ・１ 深水钻井气体沿井 筒上升的 膨胀规律……… 路继臣 任美鹏等２ ３ ・５ 深水钻井隔水管单 命管理方法…… 根寿 …… 刘秀 陈国明等２ ４ 全 ・０ 南海深水钻井作业面临的 挑战和 对策……… 王友华 王文海等２ ５ ・０ 空气锤钻具防斜机理 研究……………………… 郑德帅 高 德利２ ５ ・６

沙特UTMN-619钻修井技术

沙特UTMN-619钻修井技术

１ １ 套管 层次 ．
１ ２ 水泥塞 的深 度为 ６ ３ ． ８ ３英尺 至 ６ ６ 英 尺 ９５ １ ３ ７英 寸 Ｐ ＫＥ ４ ３ ７ ． ＡＣ Ｒ ６ ０ ． ４英尺
１ ４ ４ ／ ，Ｓ ３ ４ ７ 英 尺 ． —１ ２Ｓ Ｄ ６ ５ ． ９ ，
２ 前期 修井 ２ １ 钻机 搬 迁 安装 ， 证 井 口与转 盘 、 车在 一 条 ． 保 天 直线 上 。 查井 口压 力结 果为 ： 检 油管 内５Ｐｉ油管 与 ０ ｓ， 套管 环 空 ４ ０ ｓ， ３ ３ ８与 ９ ／ ４ Ｐ ｉ１ — ／ ” —５ ８套管 环空 ０ ｓ。 Ｐｉ 记录 井 口操作 阀的方 向 ， 圆井发 现 Ｌ Ｂ与 １ —３ 挖 ／ ３ ／ ８套 管 已严重 腐蚀 。 ” ２ ２ 安 装连 接 放 喷管 线 对 ＴＵＢ及 ＴＣ Ｃ Ａ 放 ． Ａ、 Ｃ 喷， 并用 ６ Ｃ ８Ｐ Ｆ的 盐水 对 其 试 压 １ ０ Ｓ ， 油 管 ０ ０Ｐ Ｉ对
割掉被腐蚀 的部分 １ —３８套管 ， ３ ／ 安装新的套管头
② 回接 ７尾管 至 井 口③ 在 ７尾 管 中开 窗 ， 钻定 向 ” 侧 井 至阿 拉伯 一Ｄ地 层垂 深３英尺 以上 ④下４ ／ ” —１ ２尾 管 ⑤钻 ３ ／ ” 平井 段 至垂 直井 深 Ｚ ＮＥ－ ２ 地 —７ ８水 Ｏ － Ａ 层 的 ｌ 英 尺 以上⑥ 以 Ａｒｂ １ ａ —Ｄ、 ｏ ｅ Ａ 水 平 井 Ｚ ｎ 一２ 段裸 眼 完钻 ， 下入 ７封 隔器和 ３ ／ ” 完井 。 ” —１ ２油管
冒试 压 １ ０ Ｓ 。 ５ ０Ｐ Ｉ ． ２３ 钢 丝 作业 ： ２ ７” ． 用 ． ５的通 经 规通 至 “ ＸＮ” 子 Ｐ 塞
收稿 日期 ：０ Ｏ ２ ５ ２ １ —Ｏ 一ｌ

沙特高温高压钻井难点与技术应用研究

沙特高温高压钻井难点与技术应用研究
司在 海外 的重 点探 区之 一 。 沙特 区块 具有 高温 高压 、 漏失、 含硫 化 氢及 多套压 力体 系共 存 的 复 杂地
质情 况， 深入分析该 区块复杂地质情 况， 相应地制定合理 井身结构 、 选用配套钻井工艺技术 ， 配套 固 井技 术 ， 提 高该地 区钻 井 速度 与效 率 、 低 钻 井作 业成 本 ， 提 高勘 探 开发 效 率 。沙特 区块 的勘 探 难 点与 技 术 应 用研 究对其 他 项 目有极 其 重要 的借 鉴 意 义。
高温 高压增 加井控 风 险 。在 下部 地层 钻井 过程 中 ，
将钻遇多个高压气层 ， 井底温度超过 １ ６ ０ ￣ （ ２ ， 井底压力超 过７ ０ ＭＰ ａ Ｕ ｎ — ａ ｙ ｚ ａ ｈ 地层和 Ｓ ａ ｒ ａ ｈ 等高压地层 易发生气侵 、 井涌 ， 对井
钻 井液 性 能 的维 护处 理 较 为 困难 ， 若 维护 处 理不 当 ， 易 造成 井 下复 杂 、 损害储 层 并增 大钻 井 液 的成 本 费用 。 高 温 高压 增 加井 下 工具 选 择难 度 。高 温高 压 对入 井 的井 下 工 具 仪 器 也 是 一项 严 峻考 验 ， 特 别 是像 井下 马达 、 尾管 悬挂 器 、 ＭＷ Ｄ等这 类 专用 工具 仪 器 ， 给钻 井
西部 探矿 工程
２ ０ １ ４ 年第４ 期
沙特 高温 高压钻 井难点 与技 术应 用研 究
王 学杰
伸 石化 集 团 国际石 油勘探 开发 有 限公 司， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ９ ） 摘 要 ： 沙特 Ｂ 区块 是 中石 化 国际勘 探 公 司与 沙特 阿 美公 司合 作 的一 个 勘探 区块 ， 也是 国 际勘探 公
度大 、 钻 井周 期 长 。已完 钻 井 的井 深 接 近 ６ ０ ０ ０ ｍ， 井 眼

高效破岩前沿钻井技术综述

高效破岩前沿钻井技术综述
２１ ０ ２年 第 ４ １卷 第 １期 第 ５ Ｏ页
石 油 矿 场 机 械
ＯＩ Ｆ ＥＬ Ｌ Ｉ Ｄ ＥＱＵＩ ＰＭＥＮＴ
文 章 编 号 ：Ｏ －４ １ ０１ ３ ８２（ ０１ ） － ０５ — ６ ２ ２ ０１ ０ ０ ０
高效 破 岩 前 沿钻 井 技 术综 述
闰 铁 杜 婕 妤 李 ， ， 玮 毕 雪 亮 ， 尚林 。 ， 姚
基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 （０ ７０ ９ ； 家 重 点 基 础 研究 发展 计 划 （７ 计 划 ） 深 井 复 杂 地 层 安 全 高效 钻井 基 础 研 究 ” ５９ ４ ２ ） 国 ９３ “
（ ０１ ＣＢ２ ７ ２ Ｏ ２６ ０３）
作者简介 ： 闫
铁 （９ ７）男 ， 龙 江肇 州 人 ， 授 ， 士 生 导 师 ， 士 ， 要 从 事 油 气 井 工 程 力 学 等 方 向 的教 学 和 研 究 工 １５ ， 黑 教 博 博 主
石 油 矿 场 机 械 ，０ ８ ３ （ ） ９ ３ ２ ０ ，７８ ：１９．
２ 世纪 连续 管钻机 将成 为 主要 的钻 井 装备 ， 我 国 １ 且
具有 广 阔的连 续管钻 井市 场需求 ， 在这 种背 景下 ， 国
王海涛 ， 相方． 李 连续 油 管 技 术 在 井 下 作 业 中 的应 用 现 状 及 思 考 ［］ 石 油 钻采 工艺 ，０ ８ ３ （ ） Ｉ０１ ４ Ｊ． ２ ０ ，Ｏ ６ ：２—２ ． 单代伟 ， 清友 ， 刘 陈 俊 ， ． 续 油 管 钻 机 现 状 和发 展． 续 管 钻 机 技 术 研 究 及 开 王 杨 等 连
发 建 议 ｍ］石 油矿 场 机 械 ，０ ９ ３ （ １ ：６４． Ｊ． ２０ ，８ １ ） ３—０

沙特多底分支水平井钻井技术应用探讨

沙特多底分支水平井钻井技术应用探讨

沙特多底分支水平井钻井技术应用探讨【摘要】沙特油田是海相沉积地层,采用分支井钻井技术,在同一地层或不同产层内侧钻形成多底分支井眼,可大幅提高油气井产量,降低油气井综合成本。

目前主要形成套管自上而下开窗侧钻多底分支井、套管自下而上开窗侧钻多底分支井和裸眼水平段或大斜度段多次侧钻多底分支井等三种不同类型的多底分支井,在HRDH、UTMN等钻井区域的现场应用,取得良好效果。

【关键词】多底分支水平井可取式斜向器侧钻沙特根据地质结构条件和地层岩性特征,在同一主井眼系统内,采用分支井钻井技术,在同一地层或不同产层内侧钻形成多底分支井眼,可大幅提高油气井产量,降低油气井综合成本,是目前众多油田采用的先进技术之一。

沙特油田的区块都是海相沉积地层,地层为中生代和新生代,以流沙、白云质石灰岩、页岩和硬石膏为主,主力油层在Arab-C和Arab-D地层。

上部多为流沙和松软的白云岩、少量页岩及石灰岩,下部多为石灰岩、硬石膏和砂岩。

为最大限度提高油气井产量,沙特油田在主要油区采用分支井钻井技术,解决多底分支井钻井所面临特殊工具多、工序复杂;同一主井眼内存在多套地层压力系统,发生漏喷几率大等技术难点,主要形成套管自上而下开窗侧钻多底分支井、套管自下而上开窗侧钻多底分支井和裸眼水平段或大斜度段多次侧钻多底分支井等三种不同类型的多底分支井,在HRDH、UTMN等钻井区域的现场应用,取得良好效果。

1 不同类型多底分支井钻井技术1.1 套管自上而下开窗侧钻形成多底分支井多底井钻井涉及多方面的特殊工具,其中可取式斜向器是实现多次套管开窗侧钻的关键工具之一。

利用可取式斜向器在套管内多次开窗侧钻形成多个井眼。

HRDH-171井老井Φ473mm表层套管下深24.4m,Φ339.7mm技术套管下深638.11m,Φ244.5mm技术套管下深1115.55m,Φ178mm尾管至2245.12m,Φ155.5mm 井眼水平段至2907.31m,裸眼完井。

沙特阿拉伯UTMN油田水平井钻井技术!!!

沙特阿拉伯UTMN油田水平井钻井技术!!!

沙特阿拉伯UTMN油田水平井钻井技术提要：本文从水平井的轨迹控制技术、钻井液技术、井控及H2S防护、井下安全等到几方面，论述了沙特阿拉伯UTMN油田水平井钻井技术，并从中得出了一些认识。

对今后在该地区及中东其他地区钻井都具有一定的参考价值。

关键词：水平井钻井、钻井液、井控、H2S防护、井下安全、沙特阿拉伯UTMN 油田一．概述：沙特阿拉伯UTMN油田位于沙特阿拉伯的中部，属于热带沙漠气候。

近年来的开发井型为基本为水平井（包括新钻水平井和套管开窗分支水平井）其基本井身结构为：开窗井：井身结构同上，7”套管开窗钻6 1/8”或5 7/8”井眼裸眼完井或7 “套管开窗，造斜段6 1/8”或5 7/8”井眼裸眼完井；二．地质特性该地区是一个海相沉积的油田，地层为中生代和新生代，以石灰岩和硬石膏地层为主，主力油层在阿拉伯“C”和阿拉伯“D”地层。

从岩性特证上看，上部地层多为松软的白云岩和少量的页岩以及少量的石灰岩，下部地层多为石灰岩、硬石膏和砂岩。

但由于地层压力梯度各层厚不等。

井漏上、井涌时有发生，并且某些区块产层含有H2S气体，因此对井控及防H2S的要求非常严格。

三．水平井钻井技术（一）技术1．设计内容极为复杂。

如：地流产数的计算，井口经纬度的计算，井口坐标采用网格坐标等；某些井为多靶点绕障水平井，由于地层层位客观要求，耙点垂深和方位均是变化的，需考虑的因素较多，给设计和施工造成了很大的困难。

2．水平段轨迹控制要求十分严格。

要求轨迹控制在上下2英尺的范围。

对于水平段超过千米，控制范围精度如此苛刻的井眼的安全施工是一个巨大的挑战。

3．长水平段钻进，由于钻具与井壁之间摩阻力，扭矩较大，造成控制过程中摆放工具装置角十分困难。

4．多层位产层对井身轨迹造成不利的影响。

UTMN油田主力油层为阿拉伯C和阿拉伯D地层，其中阿拉伯C又细分为多个层位，各层位之间夹杂有较硬地层。

某些水平井需穿越多个层位，由于层位之间的岩性不一样，软硬交错，使钻头在钻进过程中受力不均，给轨迹控制带来了相当的难度。

沙特阿美公司钻修井工艺流程简介--李艳民

沙特阿美公司钻修井工艺流程简介--李艳民
连接旁通阀并缓慢开泵送入电缆，当仪器到达位置时 泵压会达到800Psi，座键。 服务人员卡好电缆，更换一块特殊的小补心（专用与下 电缆用），下钻时，钻台上必须有一名测井公司的人 值班，下放或停止通知操作手，井口放置卡瓦时特别 小心，保护好电缆。 涂抹丝扣油时，涂在公扣上，并盖好井口的钻具。旁通 阀以上的钻具不在通径。 测井时，起下速度按照测井公司的要求进行。
三、钻修作业工艺流程 (一)、开钻前的验收：
各种设备安装完毕，节流管汇、放喷 管线、高压管汇及仪表、设备地线等各 项工作准备好后，先按甲方开钻验收单 （pre-spud chk list）核查一遍后向甲方 现场监督提出申请，要求开钻。
(二)、老采油树试压和钢丝作业：
TCA试压主要是检查井下封隔器的密封情况，在此试压过程中，需要 将TBG、CCA的闸门打开，此试压一般用大泵完成，稳压10分钟左右。 BONNET试压需要用手压泵完成（要求用液压油），一般BONNET有 试压孔和注塑孔，一般都带有单流阀（小内六方螺丝的样子），仔细 检查BONNET，分清试压孔和注塑孔，试压前要移除小单流阀。如果 试压成功，稳压10分钟，如果压力稳不住，先用手压泵注塑，再试压； 试压完成后把单流阀和丝堵装回原样。
钢丝作业主要由服务方完成，我们配合。 LUBRICATOR 试压2000PSI，检查RISER PIPE 和LUBRICATOR 的承压情况。此试压一般由采油树的侧闸门打压。钢丝作业采用机械 方式在油管内射孔。如果地层注入率比较高我们可以直接用盐水把油 管内的流体压入地层，之后再钢丝作业再油管上打孔并替出TCA内的 柴油。一般在TCA内是抑制性柴油，循环完毕，溢流检查。开钻后， 与监督结合，准备一定比重的泥浆。采油树试压。
一般在本钻具结构中不接捞杯。

沙特B区块复杂地层钻井液技术

沙特B区块复杂地层钻井液技术

沙特B区块复杂地层钻井液技术沙特B区块复杂地层钻井液技术论文摘要本文主要探讨了沙特B区块复杂地层钻井液技术的发展。

首先，介绍了该领域的研究背景和现状，接着，分析了复杂地层钻井液技术的现状和发展方向。

然后，阐述了如何改进钻井液的配方和加倍工艺参数，以解决不同的井壁稳定性问题。

最后，对未来的发展趋势进行了展望。

关键词：沙特B区块；复杂地层；钻井液技术；稳定性；配方引言随着国内外油田勘探与开发工作的不断深入展开，钻井液技术发展成为支撑整个勘探开发工作的关键技术之一。

钻井液作为钻井过程中的重要组成部分，对井下作业的成败有着至关重要的影响。

然而，在沙特B区块这样复杂地层中，往往会遇到很多技术难点。

例如，井壁稳定性问题、地层透水性不可避免的影响了钻井液技术的应用。

如何应对这些挑战，保证钻井液技术的稳定性和可靠性，成为当前沙特B区块复杂地层钻井液技术研究的主要目标。

一、深化复杂地层钻井液技术研究复杂地层钻井液技术在沙特B区块应用时，存在着很多不确定因素，如地下水、地层水溢等。

考虑到钻井液的稳定性、可靠性和经济效益，有必要对复杂地层钻井液技术进行深入研究。

针对复杂地层的特点，可以采用先进的数值模拟和实验方法，对钻井过程模拟研究和有效性进行评估，提高钻井液开发和应用的水平。

二、改进钻井液配方钻井液的配方是沙特B区块复杂地层钻井液技术的重要组成部分。

通过改变钻井液配方的成分、浓度和类型，可以有效地控制井壁稳定性问题。

在选择钻井液成分时，应注意其对地层物质的侵蚀和腐蚀。

针对当前存在的问题，需要改进钻井液配方选择，并以此为基础对钻井液的加料配比进行调整。

三、加倍工艺参数除了改善配方，还可以通过加倍工艺参数，提高复杂地层钻井液的适应性。

加倍参数可以使钻井液的性能更加完善，从而达到更好的稳定性。

加倍参数不仅可以改变钻井液的性质，也可以改变其特征和比较性能，从而满足特定需要。

四、展望未来，随着石油勘探和开发工作的不断深入，沙特B区块复杂地层钻井液技术在钻井过程中将扮演更加重要的角色。

沙特钻井技术概述

沙特钻井技术概述

沙特钻井技术概述摘要：针对沙特油田产层开发特点, 介绍了我油田在沙特钻井承包施工中采用的边漏边钻、边涌边钻、清水解卡技术, 有效地降低了钻井成本, 利用了每口井的资源, 大大提高了单井产量, 对国内钻修井技术的发展有一定参考作用。

关键词：沙特钻井、钻井程序、钻具组合技术、钻井技术一、前言世界各大石油公司为了占领和拓展中东市场，不断推陈出新, 开发应用各种新工具, 来满足沙特钻修井的需要。

我油田在沙特的钻井承包施工中, 依靠自身的努力, 克服了种种困难, 完成了各种高难度的钻修井施工, 包括水平井、直井、小井眼钻井和油水井大修, 满足了甲方沙特阿美石油公司的苛刻要求, 走在了各国施工队伍的前列。

而且, 他们积累了不少成功的经验, 其先进技术对国内钻修井技术的发展有一定借鉴作用。

二、钻井程序沙特油井的井身结构一般为: Φ473.1mm 套管+Φ339.7mm 套管+Φ244.5mm套管+Φ177.8mm 尾管+Φ155.6mm 裸眼。

1 .一开钻具组合Φ558.8mm 钻头+近钻头滚子扶正器(带浮阀和测斜座)+减震器+Φ 241.3mm钻铤1 根+钻柱型滚子扶正器+Φ 241.3mm 钻铤2 根+Φ 209.6mm 钻铤15根+Φ127mm 加重钻杆。

钻进期间, 大多数井都要发生漏失, 只进不出,漏失层深度各不相同。

漏失后, 改用清水开双泵钻进, 每单根打入15～20bbl(1bbl=0.159m3, 下同)高粘泥浆用于携砂。

表层套管采用内插法固井。

2.二开钻具组合Φ444.5mm 钻头+近钻头滚子扶正器(带浮阀和测斜座)+减震器+Φ 241.3mm钻铤1 根+钻柱型滚子扶正器+Φ 241.3mm 钻铤2 根+Φ 209.6mm 钻铤8根+随钻震击器+Φ 209.6mm 钻铤4 根+Φ 127mm 加重钻杆12 根。

二开钻进发生井漏的几率较大, 井漏后, 改用清水钻进。

通常每单根打入20bbl 高粘泥浆, 以利于携砂。

高效钻井破岩技术国家工程研究室

高效钻井破岩技术国家工程研究室

高效钻井破岩技术国家工程研究室
佚名
【期刊名称】《东北石油大学学报》
【年(卷),期】2015(039)002
【摘要】研究室在科研项目、学术论文、专利及实验窒建设方面取得长足进步。

近5年，承担科研项目29项，其中包括国家自然科学基金5项、国家科技重大专项3项、国家重点基础研究发展计划（“973”计划）课题1项；省部级基金2项、省部级攻关项目8项。

科研成果获奖10项，其中国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖3项、二等奖3项。

发表学术论文80余篇．其中被SCI、El收录33篇。

申请发明专利30余项，其中授权发明专利11项。

【总页数】1页(PF0002-F0002)
【正文语种】中文
【中图分类】P621
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2.高效破岩钻井技术研究
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沙特MTLH-1井全过程欠平衡钻井技术

沙特MTLH-1井全过程欠平衡钻井技术

ｎ ２ ａ： ．Ｓｉｏ ｃ ｓａ ｃ ｎ ｔｔ ｔ ｆ Ｐｅｒ ｌｕ Ｅｎ ｎ ｅｉ ｇ， ｉｉ ｇ， ０ １ １ Ｃｈ ｎ ） ｎ ｐｅ ｅ ｒｈ Ｉ ｓｉｕ ｅｏ ｔｏｅ ｍ ｇｉｅ ｒｎ Ｂｅｊ ｎ １ ０ ０ ， ｉａ Ｒｅ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｗ ｅ ｌ ＴＬＨ一 ｓ ａ ｋ ｙ ｅ ｐ ｏ ａ ｉ ｎ ｗｅ ｌｉ ｏ ｋ Ｂ ｏ ａ ｄ ａ ｉ ． ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｉ ｃ ｖ ｒ ｏ ｌ １Ｍ １ ｉ ｅ ｘ ｌ ｒ ｔ ｌ ｎ Ｂｌ ｃ ｆＳ ｕ ｉＡｒ ｂ ａ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｄ ｓ ｏ ｅ ｉ ｏ
沙 特 ＭＴ Ｈ－ Ｌ １井 全 过 程 欠 平 衡 钻 井 技 术
赵 小 祥 邢树 宾 毛 迪 侯 绪 田 张克 坚
（ ．中 国石 化 国 际 石 油勘 探 开 发 有 限 公 司 ， 京 １ ０ ８ ； ．中 国石 化 石 油 工程 技 术 研 究 院 ， 京 １ ０ ０ ） １ 北 ００３２ 北 ０ １ １
（ ． Ｓ ｎ ｐｅ ｎ ｅｎ ｔｏ ａ ｔｏ ｅ ｍ ｐｌｒ ｔｏ ｎ ｏ ｕ ｔｏ ｏ ｐ ｒ ｔｏ Ｂｅｊ ｎ １ ０ ８ ， ｈ — １ ｉ ｏ ｃＩ ｔｒ ａ ｉｎ ｌＰｅｒ ｌｕ Ｅｘ ｏ ａ ｉｎ ａ ｄ Ｐｒ ｄ ｃｉｎ Ｃ ｒ ｏ ａ ｉｎ， ｉ ｉｇ， ０ ０ ３ Ｃ ｉ
衡 钻 进 时 ， 严 格 控 制 井底 压 力 ， 要 能 保 证 井壁 稳 定 ， 要 既 又要 能 实现 边 溢 流 边 钻 进 。详 细 介 绍 了该 井 钻进 、 立 柱 、 接
起 下 钻 、 下套 管 阀 关 闭 、 井 以及 测 试 时控 制 井 底 始 终 处 于欠 平衡 状 态 的 方 法 和 措 施 。 该 井 在 欠 平衡 钻 井 的 各 井 测 个 环 节 以及 测 并 和测 试 过 程 中 ， 底 始 终 处 于 欠 平衡 状 态 ， 试 结 果显 示该 井表 皮 系数 为 一 ３ ４ ， 明在 全 过 程 欠 井 测 ．４表

中东沙特地区复杂地层钻井液适应性分析与应用

中东沙特地区复杂地层钻井液适应性分析与应用

中东沙特地区复杂地层钻井液适应性分析与应用摘要：沙特区块存在流沙层、石膏层、完全漏失层、易塌易卡的泥岩层、高压盐水层、含硫化氢层、高温高压气层，因此对钻井液的要求高。

根据地层情况在上部大井眼流沙层施工中，使用高浓度膨润土一聚合物钻井液；在软泥岩、砂泥岩、石膏层施工中，使用高膨润土含量的KC1-PHPA不分散钻井液；在白云岩完全漏失层施工中，采用清水盲钻技术；在深部地层使用无膨润土相KC1抗温钻井液；使用含有随钻堵漏剂的堵漏浆进行随钻堵漏，保证了该区块强渗漏性砂岩地层的正常钻进。

现场应用结果表明，该套钻井液体系具有性能稳定、抑制性强、润滑性能好的特点，携岩洗井效果好，可有效防止钻井液对疏松地层井壁的冲刷，维护井眼稳定，并具有良好的防塌效果，抗盐、抗钙、抗硫化氢污染能力强，保证了深部复杂地层的快速钻进，满足了沙特B区块复杂地层钻井的要求，有效提高了钻井速度。

关键词：水基钻井液；井眼稳定；抗污染；井眼净化；沙特B区块沙特王地区地层复杂，钻井周期长，勘探开发难度大，没有取得实质性进展。

随着近年油价上涨和钻井技术的进步，对该区块进行风险勘探开发。

B区块表层复杂，采用大量技术套管封固复杂地层，以保证顺利钻达目的层。

1 钻井液技术难点1）上部地层。

沙特B区块井深0～200 m为流沙层，井深200- 600 m 为严重水敏性的砂泥岩层，井深600～800 m为纯石膏层，井深800～1100 m为裂缝发育的灰岩、白云岩地层，井深1100～1 500m为水敏性强的淤泥层和易坍塌掉块的硬脆性泥岩层。

施工中均发生表层套管遇阻、遇卡的情况。

在流沙层钻进时，井壁极易坍塌，导致下表层套管困难和卡套管事故不断。

严重水敏性的砂泥岩地层极易发生钻头泥包，影响钻井速度及井下安全。

在较纯石膏层钻进时，钻井液不同程度地出现石膏污染，引起钻井液流变性变差，滤失量变大，泥饼质量变差等复杂情况。

所有的井在上部白云岩地层都发生过井漏，漏失段长达300 m，漏失速度从渗漏到有进无出，使用随钻堵漏、桥塞堵漏、静堵、水泥堵漏等方法均无效。

沙特B区块固井水泥浆提前稠化规律探讨

沙特B区块固井水泥浆提前稠化规律探讨
ｔｏ ｕｔ ｅ ｎ Ｃｏ ｐａｎ Ｃｈｅ ｉ ｎ Ｓｏ ｈ ｒ ｍ ｙ， ｎｇｄｕ， ｃ ａｎ， １ ０ Ｓｉ ｈｕ ６ ０ ４１， Ｃｈｉ ａ） ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｅ ｃ ｍ ｅ ｌ ｒ ｙ ｔ ｉｋｅ ｉ ｇ ｉ ｄ ｎ ｅ ｉ ｆ ｉｕｌ ｐｒ ｂｌ ｍ ｎ ｏｕｎ ｅ ｅ ｕｒｎｇ ｄｒｌｉ ｇ ｉ ｓｒ ｃ ： ｅ ｎｔｓ ｕ ｒ ｈ ｃ ｎ ｎ ｎ ａ ｖａ ｃ ｓａ ｄｉｆｃ ｔ ｏ ｅ ｅ ｃ ｔ ｒ ｄ ｄ ｉ ｉｌｎ ｎ
留 物和 混浆 方 式是 造 成 水 泥 浆 提 前 稠 化 的 重要 因素 ， 据 此 提 出 了控 制 水 泥 浆提 前稠 化 的 方 案 和技 术措 施 。 并
关键词 ： 固井 ； 泥 浆 ； 化 时 间 ； 特 Ｂ区块 水 稠 沙
中 图分 类 号 ： ＴＥ２ ６ ７ ５ ． 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章编 号 ：０ １ ０ ９ （ ０ ０ ０ — ０ ６ ０ １ ０— ８ ０ ２ １ ） ５０ ５— ４
ｎ ２ ａ； ．Ｓｉｏ ｅ Ｒｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉｕ ｅｏ ｔｏｅ ｍ ｇｉｅ ｒｎ Ｂｅｊ ｎ １ ０ ０ ， ｉ ａ； ．Ｓ ｎ ｐ ｃＥｘ ｏ ａ ｎ ｐ ｃ ｓａ ｃ ｎ ｔｔ ｔ ｆ Ｐｅｒ ｌｕ Ｅｎ ｎ ｅｉ ｇ， ｉｉ ｇ， ０ １ １ Ｃｈ ｎ ３ ｉ ｏ ｅ ｐｌｒ —
Ｉ ｖ ｓ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｍｅ ｔＳ ｕ ｒ ｉｋ ｎ ｎ ｎ Ａｄ ａ ｃ ｎ Ｂｌ ｃ ｏ ａ ｄ ａ ｉ ｎ ｅ ｔｇ ｔｏ ｆＣｅ ｎ ｌ ｒ ｙ Ｔｈ ｃ ｅ ｉ ｇ ｉ ｖ ｎ ｅ ｉ ｏ ｋ Ｂ ｆＳ ｕ ｉＡｒ ｂ ａ
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十年沙特钻井工作成长历程

十年沙特钻井工作成长历程

十年沙特钻井工作成长历程
十年前，我开始我的沙特钻井工作生涯。

这段时间对我来说是非常宝贵的，我从中学到了很多东西。

刚开始的时候，我是一名新手，对钻井工作一无所知。

但是，我充满了热情和求知欲，我努力学习并与经验丰富的同事交流经验。

他们给了我很多指导和建议，帮助我逐渐适应这个行业。

在最初的几年里，我主要负责一些基础的工作，比如清理井口和装卸设备。

虽然这些工作很辛苦，但我从中学到了团队合作和耐心的重要性。

我也学会了如何使用各种钻井工具，并掌握了一些基本的钻井技术。

随着时间的推移，我逐渐被提升为助理钻井工程师。

这个职位给了我更多的责任和挑战。

我开始参与规划钻井作业，并负责监督团队的工作。

这段时间，我学到了如何做出正确的决策，并且在压力下保持冷静。

在我成为一名资深钻井工程师之后，我开始参与更复杂的项目。

我负责监督多个钻井团队，并确保他们按照计划顺利完成工作。

这期间，我学到了如何有效地管理时间和资源，以及如何解决各种技术和操作上的问题。

现在，我已经成为一名经验丰富的钻井工程师，我对这个行业充满了热爱和自豪。

我很感激这十年来的成长历程，它让我成为了一个更强大和专业的钻井工程师。

未来，我希望继续学习和成长，致力于改进钻井技术和提高工作
效率。

我相信，通过不断努力和追求卓越，我能够在这个行业中取得更大的成就。

沙特MTLH-1井全过程欠平衡钻井技术

沙特MTLH-1井全过程欠平衡钻井技术

沙特MTLH-1井全过程欠平衡钻井技术赵小祥;邢树宾;毛迪;侯绪田;张克坚【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2010(038)005【摘要】MTLH-1井是沙特B区块的一口重点探井,为了能及时发现油气层、保护油气层、随钻评价油气产量,该井在钻进Sarah组地层时,采用了全过程欠平衡钻井技术.由于Sarah组地层存在易坍塌段,因此,在进行欠平衡钻进时,要严格控制井底压力,既要能保证井壁稳定,又要能实现边溢流边钻进.详细介绍了该井钻进、接立柱、起下钻、井下套管阀关闭、测井以及测试时控制井底始终处于欠平衡状态的方法和措施.该井在欠平衡钻井的各个环节以及测井和测试过程中,井底始终处于欠平衡状态,测试结果显示该井表皮系数为-3.44,表明在全过程欠平衡作业过程中很好地保护了油气层,达到了实施全过程欠平衡钻井的目的.【总页数】5页(P60-64)【作者】赵小祥;邢树宾;毛迪;侯绪田;张克坚【作者单位】中国石化,国际石油勘探开发有限公司,北京,100083;中国石化,石油工程技术研究院,北京,100101;中国石化,石油工程技术研究院,北京,100101;中国石化,石油工程技术研究院,北京,100101;中国石化,石油工程技术研究院,北京,100101【正文语种】中文【中图分类】TE249【相关文献】1.全过程欠平衡钻井关键技术及在沙特MTLH-1井的现场实践 [J], 邢树宾;思娜;于玲玲;王果2.冻胶阀全过程欠平衡钻井技术在马207井的应用 [J], 陈芳;杨立军;马平平;杨勇;胡军3.欠平衡钻井技术在碳酸盐岩超深水平井TP127H井中的应用 [J], 于洋;刘晓民;黄河淳;朱峰4.塔里木英买X井区全过程欠平衡钻井技术的实践与认识 [J], 滕学清;肖新宇;李宁;魏强;江迎军;刘庆5.井下封井器在夏76井全过程欠平衡钻井技术的应用 [J], 买买提江;鲁济勇;唐亮;马登宝因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

沙特UTMN-619钻修井技术

沙特UTMN-619钻修井技术

沙特UTMN-619钻修井技术
刘景豪;刘俊方
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2010(036)008
【摘要】本文详细介绍了UTMN-619井钻修的每一个重点施工的技术措施,定向井段、水平井段的钻井参数和钻具组合.在沙特的钻修井中该井具有代表性的意义,对今后的钻修井施工具有一定的指导意义.
【总页数】3页(P165-167)
【作者】刘景豪;刘俊方
【作者单位】中原石油勘探局对外经济贸易总公司,河南,濮阳,457001;中原石油勘探局对外经济贸易总公司,河南,濮阳,457001
【正文语种】中文
【中图分类】TE358
【相关文献】
1.沙特STNY区块修井技术的研究 [J], 朱长勇
2.不停泵循环钻修井技术研究 [J], 解会军;闫国栋
3.沙特钻修井技术 [J], 杨波
4.宁晋石盐田Y9 Y10井组对接连通钻修井技术 [J], 张旭
5.沙特阿美石油公司项目管理模式下定向钻穿越风险控制与降本增效措施研究 [J], 任毅[1];张文江[1];侯昊[1];王宏伟[2];王留涛[1]
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沙特B区块固井水泥浆提前稠化规律探讨

沙特B区块固井水泥浆提前稠化规律探讨

沙特B区块固井水泥浆提前稠化规律探讨安本清;于玲玲;豆宁辉;杨继毅;秦疆【摘要】水泥浆提前稠化是沙特B区块固井施工中遇到的突出难题,在前期已钻的7口井固井作业中,水泥浆提前稠化7次,并造成严重固井事故多次.为了避免以后再发生由于水泥浆提前稠化造成的固井事故,在根据现场典型水泥浆提前稠化案例的分析、结合水泥浆硬化机理确定影响水泥浆稠化时间因素的基础上,通过室内试验分析了运输环节、混水时间、混浆方式、井内残留物对水泥浆稠化时间的影响规律.试验与分析结果表明,井内残留物和混浆方式是造成水泥浆提前稠化的重要因素,并据此提出了控制水泥浆提前稠化的方案和技术措施.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2010(038)005【总页数】4页(P56-59)【关键词】固井;水泥浆;稠化时间;沙特B区块【作者】安本清;于玲玲;豆宁辉;杨继毅;秦疆【作者单位】中国石化,国际石油勘探开发有限公司,北京,100083;中国石化,石油工程技术研究院,北京,100101;中国石化,石油工程技术研究院,北京,100101;中国石化,勘探南方分公司,四川,成都,610041;中国石化,国际石油勘探开发有限公司,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TE256+.7沙特B区块自2005年第一口井开钻到2009年第一期钻井项目结束，共钻井7口，固井时水泥浆提前稠化7次,造成了1次“插旗杆”、3次“灌香肠”事故。

该区块油井钻深5 334～6 072 m，最多下入8层套管，测试要打3个水泥塞，弃井要打5个水泥塞，因此每井动用水泥车15车次以上。

由于是日费制，综合日成本10万美元左右，鉴于事故多发且成本较高，有必要对沙特B区块固井水泥浆提前稠化规律[1-3]进行探讨。

1.1 水泥浆提前稠化案例案例1 Sheh-0002 井钻至井深6 072 m进行打水泥塞作业，开始用20.51 m3盐水顶替，顶替过程中发现泵压异常，无返出，试图建立反循环，也没有返出；最后起钻甩下39根内部固有水泥的φ73.0 mm钻杆。

沙特SHEDGAM区块水平井(大修井)完井工艺简介

沙特SHEDGAM区块水平井(大修井)完井工艺简介

沙特SHEDGAM区块水平井（大修井）完井工艺简介摘要:完井工艺是油田开发工程中的重要环节,不仅衔接了钻井工程和采油工程,也是一种相对独立的工艺,是从钻开油层开始到下套管固井、注水泥,射孔,下生产油管、排液,直至投产的系统工程。

完井设计水平的高低和完井施工质量的优劣对油田开发利用效率有决定性的影响。

完井技术和修井手段限制了生产工艺和增产措施应用,因此完井工艺技术成为水平井、多底井、分支井发展过程中急需解决的问题。

采用水平井开采油藏可极大地增加储层暴露程度,控制更大泄油面积,能有效的利用和开发单层或多层油藏、裂缝油藏、底水油藏、以及各种薄层油藏。

为恢复大修、报废井生产提供了重要手段,在提高油田采收率和经济效益方面显示了极大的优越性。

如今,沙特SHEDGAM区块实施水平井(大修井)完井工艺已取得了巨大的成就,现场应用范围已涉及到各类油藏。

本文根据SDGM区块几口井的施工情况,主要对完井方式和完井工具进行分析和介绍,为提高国内油藏开发利用效率提供参考。

关键词:完井工艺水平井完井工具沙特SHEDGAM油田,是20世纪50～60年代开始勘探开发的老区块之一,采取了直井或水平井裸眼完井的方式。

21世纪初,该油田产量已经非常低、出油含水量高、砂堵严重,在老区调整中,阿美公司利用老井、报废井侧钻了一大批分支水平井,从而恢复并提高了老区产能,同时也开采了非均质裂缝性油藏和薄油层。

近期施工的SDGM几口井都是典型的套管开窗侧钻分支水平井,而且是低产井、油层为致密砂岩地层。

通过选择合理的完井方式和完井工具,不仅恢复了老井的生产和再利用,而且提高了油田的开发利用效率,获得了良好的经济效益。

1 沙特SHEDGAM区块地质特性沙特SHEDGAM油田位于沙特阿拉伯的东部省,属于热带沙漠气候。

沙特阿拉伯是一个海相沉积的油田,地层为中生代和新生代,以石灰岩和硬石膏地层为主,主力油层在ARB-C和ARB-D地层。

从岩性特征上看,上部地层多为松软的白云岩和少量的页岩以及少量的石灰岩,下部地层多为石灰岩、硬石膏和砂岩。

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沙特B区块高效破岩钻井技术安本清;赵向阳;王成亮;刘卫东【摘要】沙特B区块为典型的高温高压低孔低渗砂岩储层,平均机械钻速2.25m/h,平均钻井周期250 d.为了提高机械钻速,缩短钻井周期,进行了沙特B区块高效破岩技术研究与应用.根据建立的沙特B区块岩石可钻性剖面,以岩石可钻性为基础,不同类型钻头的现场实钻效果为依据,与钻头厂家共同研究优选出了该区块不同地层的钻头推荐方案;参照沙特B区块地层的可钻性,根据螺杆钻具和涡轮钻具工作特征参数,优选出了适用于该区块的螺杆钻具和涡轮钻具.现场应用表明,沙特B区块采用优选出的钻头推荐方案"螺杆钻具+PDC钻头"和"涡轮钻具+孕镶金刚石钻头"复合钻井方式可以实现高效破岩,使该区块平均机械钻速提高46,8%,钻井周期缩短23.3%.%Saudi Block B is a typical HPHT,low permeability and low porosity sandstone formation with average ROP of 2. 25 m/h and average drilling cycle of 250 days. In order to increase ROP and shorten drilling cycle, the high efficiency rock breaking technology was conducted. Based on rock drillability profile and actual drilling results of Saudi Block B,the drill bit program for different formation was optimized by an adjoint research with drill bit manufacturers. With the consideration of the Saudi Arabia Block B rock drillability and working characteristics of PDM and turbodrill,the PDM and turbodrill was optimized. Application results indicate thatPDM/turbodrill drilling tools and impregnated diamond bit can increase ROP by 46. 8% and shorten drilling cycle by 23. 3%.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2011(039)003【总页数】6页(P66-71)【关键词】高效破岩;钻头设计;螺杆钻具;涡轮钻具;机械钻速;沙特;B区块【作者】安本清;赵向阳;王成亮;刘卫东【作者单位】中国石化国际石油勘探开发有限公司,北京100083;西南石油大学石油工程学院,四川成都610500;中国石化国际石油工程有限公司,北京100011;中国石化石油工程技术研究院,北京100101【正文语种】中文【中图分类】TE242沙特B区块位于沙特阿拉伯鲁卜哈利盆地腹地东部区西部和利雅得区东部,鲁卜哈利盆地是在前寒武纪末由裂谷作用形成的一个含盐地堑的基础上发育起来的,古生界地层以碎屑岩为主,中生界和新生界地层以碳酸岩盐为主;地层不整合面多,纯泥岩少,为典型的高温高压低孔低渗砂岩储层,储层埋深4 200.00～5 700.00 m,地层压力系数1.65～1.70,地层温度132～182℃,平均机械钻速2.25 m/h,平均钻井周期250 d。

钻井周期长,机械钻速低,严重制约了该区块勘探开发的进程。

为此进行了沙特B区块高效破岩钻井技术攻关,在3口井的应用效果表明,平均机械钻速提高46.8%,钻井周期缩短了23.3%。

1 钻头优选利用根据测井资料建立的岩石可钻性剖面,预先确定全井的钻头选型方案,然后通过对比分析钻头的实钻效果,评价适合各地层特点的钻头,同时与钻头厂家交流,共同优选钻头,确定钻头使用方案,并根据现场的实钻效果及时调整优化[1-2]。

1.1 岩石可钻性分析1.1.1 岩石可钻性剖面的建立收集了沙特B区块的部分岩心,测试了岩石的可钻性、硬度、塑性、声波速度、密度、抗压强度、抗拉强度和弹性模量等岩石力学参数,结果见表1。

表1 沙特B区块岩心的岩石力学参数Table 1 Saudi Block B core test data地层岩性井段/m 纵波速度/ m·s-1可钻性kg·L-1 硬度/MPa 抗压强度/ MPa密度/牙轮钻头 PDC钻头Khuff 碳酸盐岩 3 918.0～3 925.8 5 383 9.26 ＞10.00 2.86 1 891 213.63 Juwayl 砂岩 4 087.4～4 095.3 3 563 5.34 3.45 2.54 588 29.74 Qusaiba 页岩 5 355.3～5 364.5 1 260 3.79 4.60 2.67中东地区地层主要为碳酸盐岩地层,目的层为砂岩,以灰岩为主的地层中夹有泥岩、砂岩。

由于实际的岩心数量较少,笔者采用以往研究成果中类似地层的可钻性模型,对该区块岩心的测试结果进行对比标定[3-4]。

碳酸盐岩地层可钻性预测模型为:砂泥岩地层可钻性预测模型为:式中:vp为纵波速度,m/s;Kd为可钻性级值,无因次;Δt为纵波时差,μs/m。

应用以上模型,对沙特B区块的测井资料进行了处理,结合地层岩性,建立了该区块地层的可钻性剖面:Khuff地层为碳酸盐岩地层,致密坚硬、破碎困难,可钻性级别达到Ⅸ级以上;Juwayl地层为砂岩地层,可钻性级值为5.34,属于塑脆性中硬地层; Qusaiba地层为页岩地层,属于塑脆性软—中地层。

从钻头与地层的配伍与适用性方面分析,Khuff地层应以使用牙轮钻头为主,不宜使用PDC钻头,Juwayl地层适于使用PDC钻头,Qusaiba地层适于使用牙轮钻头。

1.1.2 岩石抗压强度剖面的建立单轴抗压强度与泥质含量、动态杨氏模量间的数学关系式为:式中:σc为单轴抗压强度,MPa;Vcl为砂岩的泥质含量,无因次;Ed为砂岩的动态杨氏模量,MPa。

依据弹性力学的运动微分方程、几何方程及物理方程,可以推导出动态杨氏模量与纵、横波速度之间的关系为:式中,ρ为砂岩的密度,kg/m3;vs为横波速度,m/s。

由于纵、横波速度可以直接从声波测井解释曲线中得到,因此根据式(4),利用声波测井资料,建立了沙特B区块深部岩石抗压强度剖面。

该区块地层抗压强度较高,由于区块较大,不同构造上的井也存在差异,但大部分地层的抗压强度都在140 MPa以上。

利用地层可钻性级别与钻头类型之间的对应关系,形成了利用岩石可钻性优选钻头型号的方法。

根据地层可钻性级值与钻头IADC编码之间的对应关系,结合实钻地层岩性特征,对牙轮钻头类型进行了优选。

1.2 钻头实钻效果分析Φ406.4 mm井段使用PDC钻头和牙轮钻头钻进,钻头的生产厂家为 Smith公司、Reed-Hycalog公司、Best公司和 Hughes Christensen公司。

其中,10只PDC 钻头与Φ241.3 mm螺杆配合使用,2只PDC钻头与Φ244.5 mm螺杆配合使用。

该井段的平均机械钻速为3.74 m/h,单只钻头最大进尺达1 117.70 m(MTL H-0001井),该钻头是 Hughes Christensen公司的 HC607型 PDC钻头。

该井段单只钻头钻速最快达到9.47 m/h,与创造最大进尺的钻头为同一钻头。

Smith公司的M919型钻头和Best公司的M1995SG型钻头在该井段的使用效果也较好。

Φ304.8 mm井段使用PDC钻头和牙轮钻头钻进,钻头的生产厂家同样为Smith公司、Reed-Hycalog公司、Best公司和 Hughes Christensen公司。

其中,6只PDC钻头与Φ203.2 mm螺杆配合使用。

该井段的平均机械钻速为3.05 m/h,单只钻头最大进尺1 321.92 m(QSBA-0001井),该钻头是Best公司的M1674SS型PDC钻头。

该井段单只钻头钻速最快达到8.24 m/h(MTL H-0001井)。

Φ212.7 mm井段使用PDC钻头和牙轮钻头钻进,钻头的生产厂家也是Smith公司、Reed-Hycalog公司、Best公司和 Hughes Christensen公司。

其中,21只PDC钻头与Φ171.5 mm螺杆配合使用,3只PDC钻头与Φ212.7 mm涡轮配合使用。

该井段的平均机械钻速1.40 m/h。

Hughes Christensen公司的M409Z型钻头和Smith公司的MS816型钻头在该井段的使用效果较好。

1.3 钻头设计优化针对沙特B区块地层抗压强度高、研磨性强的特点,分析了各钻头厂商不同型号钻头的使用效果,提出了地层适应性改进方案,与国内钻头生产厂家Best公司联合,对钻头进行了改进。

提高了钻头胎体的烧结强度和抗冲击性钻头胎体烧结屈服强度改进前是527 MPa,抗冲击力4.2 J,改进后屈服强度为839 MPa,抗冲击力12.6 J。

使用了高抗研磨性切削齿新一代高抗研磨性切削齿(A K)在国内外高研磨性地层的使用中表现突出,延长了钻头的使用寿命。

钻头力平衡设计钻头在井下运转稳定是钻头出色表现的基础,如果钻头运转不平稳很快就会损坏,改进钻头的不平衡度能够控制在3%以内。

钻头水力设计在设计钻头时,对喷嘴的配置和倾角进行了优化,提高了钻头的清洗和冷却效果,并有利于防止泥包。

合理选择PDC切削齿的尺寸和布齿密度钻速随布齿密度的增大而降低,因为在同样的钻压下,布齿密度增大,切削齿嵌入地层的能力降低,而且布齿密度对破岩效率的影响与所钻地层的可钻性密切相关。

因此,在设计PDC钻头时,应根据所钻地层的性质和切削齿尺寸,合理设计切削齿数量。

根据试验结果,可钻性为三级以下的软地层,应选用直径19.0 mm或更大尺寸的切削齿;可钻性为四～五级的地层,选用直径16 mm左右的切削齿。

在可钻性大于五级的地层中,无论是采用Φ19.0 mm切削齿还是Φ16.0 mm切削齿,最佳后倾角均为15°。

对可钻性级别更高的地层,若采用Φ13.0 mm切削齿,最佳后倾角为20°。

1.4 钻头推荐方案根据沙特B区块岩石可钻性和抗压强度剖面、现场实用钻头数据对比分析结果,与钻头厂家共同研究改进钻头设计,提出了沙特B区钻头选型及钻井参数优选推荐方案(见表2),并在钻井过程中逐步得到完善。