玄武岩个性化高效钻头的设计与应用

1、 第5期朱宽亮等:南堡油田玄武岩个性化高效钻头的设计与应用761雾譬;曩盒嘉皇霎鎏罗笔墨曼曼篡慧曼黧蕉2要1馆陶组玄武岩可钻性分析制出了个性化高效钻头,使南堡油田馆陶组玄武岩地。“VH 1州。_L川层的钻井速度提高了约1.7倍,缩短了钻井周期,降低利用实钻岩心对玄武岩物理力学性质参数和可钻了钻井成本,取得了良好的技术经济效益。性级值进行了室内试验(表1。表1南堡油田馆陶组玄武岩物理力学性质和可钻性室内试验数据Table 1Laboratory data of physics-mechanicsnatureand drillability for basalt in Guantao Format

2、ion of Nanpu Oilfield由表1可知,玄武岩可钻性级别分为57级,抗压强度为91221MPa,压入硬度为4351322MPa,塑性系数为1.0,声波时差不超过217tts/m,密度为2.72.89/cm3,属于中到中硬地层(图1。 (纯玄武岩(b含砾玄武岩图l南堡l号构造馆陶组玄武岩Fig.1The photo ofbasalt for No.1structurein Nanpu Oilfield通过统计分析,地层可钻性与声波时差的关系模型为Kd=17.697exp(一0.0054At(1式中:K。为地层可钻性级值;At为声波时差,肚s/m。同理得到抗压强度与声波时差的关系模型

3、为crc=40.855(詈3(2式中:仉为岩石抗压强度,MPa。利用已完钻井测井资料对南堡油田1号和2号构造玄武岩可钻性规律进行了分析2。3(图2,坐标原点为地球质心。分析结果表明其玄武岩可钻性级别达57级,也证实玄武岩属于中到中硬地层,这就要求钻头应具有较强的攻击性4。由于馆陶组玄武岩井段夹层多,夹有玄武质泥岩和含砾砂岩,通过地层可钻性 (-南堡l号构造(b南堡2号构造图2馆陶组玄武岩可钻性规律分析Fig.2Analysis of drillability for Guantao Formation basalt in NanpuOilfield 南堡油田玄武岩个性化高效钻头的设计与应用作者

4、:朱宽亮, 李楠, 李睿, 王在明, 崔海弟, ZHU Kuanliang, LI Nan, LI Rui, WANG Zaiming, CUI Haidi作者单位:朱宽亮,ZHU Kuanliang(西南石油大学石油工程学院,四川成都,610500;冀东油田钻采工艺研究院,河北唐山,063000, 李楠,崔海弟,LI Nan,CUI Haidi(冀东油田南堡油田勘探开发公司,河北唐山,063000, 李睿,王在明,LI Rui,WANG Zaiming(冀东油田钻采工艺研究院,河北唐山,063000刊名: 石油学报英文刊名:ACTA PETROLEI SINICA年,卷(期:2009,30(

5、5引用次数:0次参考文献(8条相似文献(9条馆陶组玄武岩井壁失稳机理和技术对策研讨-钻井液与完井液2008,25(5在南堡油田勘探初期,钻进馆陶组大段玄武岩的过程中经常发生井塌事故,影响了钻井速度和油气层保护.对馆陶组玄武岩的地质和岩石学特征、矿物组分、理化性能、力学性能和坍塌压力进行了分析,讨论了玄武岩井壁失稳的力学、地质、钻井液和工程因素,提出了稳定井壁的技术对策.采用具有强抑制、强封堵特点和合适密度的成膜封堵低侵入钻井液,能够有效抑制凝灰岩、玄武质泥岩、蚀变玄武岩的水化膨胀、分散坍塌;能够有效封堵裂隙而阻止压力传递,防止近井壁地层岩石强度下降和引发地层坍塌压力升高,从而防止玄武岩地层井壁

6、坍塌,并通过用南堡1-1井2 3992 401 m井段灰色玄武质泥岩岩样(带微裂缝进行流量法渗透率测定实验和PT实验(测定渗透率验证了上述钻井液的稳定井壁能力.2.学位论文丁世清适合南堡油田火成岩的PDC钻头设计与应用2009本文针对南堡油田馆陶组火成岩强度大、硬度高、可钻性差、机械钻速慢、钻井效率低等技术难题,开展了新型PDC钻头个性化设计和现场试验研究。首先,对南堡油田馆陶组火成岩地层的岩石可钻性、声波时差和密度等物理力学参数进行了试验测定;并通过大量的岩心试验,研究了岩石可钻性级值及抗压强度与测井资料的相关关系,建立了利用测井声波时差资料预测地层可钻性的数学模型,并利用该数学模型对南堡油

7、田馆陶组地层的可钻性进行了分析;然后,通过PDC钻头台架试验,对适合南堡油田馆陶组玄武岩地层的PDC钻头布齿设计参数进行优选研究,根据优选结果研制了12-1/4"P26532型PDC钻头,在南堡油田馆陶组中上段的砂泥岩和玄武岩地层中,取得了较好的使用效果,与牙轮钻头相比,机械钻速提高了60%,钻头进尺提高了1倍以上;研制了12-1/4"P365322型PDC钻头,在南堡油田馆陶组中下段的玄武岩和砂砾岩地层中取得了较好的使用效果,机械钻速高达6.45m/h,单只钻头进尺高达358米,达到了历史最好水平。目前已大量推广应用,获得了较好的经济效益和社会效益。Wenlin叠前地震多

8、属性反演在南堡油田火成岩研究中的应用-石油物探2008,47(1南堡油田中、浅层火成岩发育,分布特征复杂,岩相、厚度变化快,影响了油气成藏规模,同时也制约了对油藏的整体认识.钻井揭示,火成岩以玄武岩和凝灰岩为主.在地震剖面上,玄武岩与馆陶组底界砂砾岩的特征接近;在常规波阻抗反演剖面上,凝灰岩与沉积岩的波阻抗值范围相近.为此,首先通过测井数据综合分析,利用录井岩性与测井敏感曲线构建出能反映岩性差异的伪岩性曲线;然后利用叠前AVO处理,得到梯度(G、截距(P和泊松比(等属性数据体,并提取了振幅、频率、相位等多种地震属性;最后以伪岩性曲线为目标曲线,优选敏感性高的一组地震属性作为反演参数,利用概率神

9、经网络反演技术对南堡油田火成岩进行了识别和描述,结果与地质认识基本相符.南堡1井是冀东油田目前钻探最深的一口位于渤海海域内的勘探井,完钻井深为5180 m.该井自上而下钻遇平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组和太古界,由于地层复杂,上部地层极易水化分散、吸水膨胀,下部地层可钻性差,易于坍塌掉块;玄武岩地层多且段长,井底温度高(最高达175;古潜山地层易发生井漏、井喷事故.根据该井特点,全井采用防塌聚合物钻井液、聚合物正电聚醇钻井液和正电聚醇-甲酸盐钻井液体系.结果表明,该体系具有良好的抑制性和润滑防塌性能,抗盐抗高温稳定性强,维护简单,安全环保,适合于海上生产深井和超深井施工的需要.5.学位论文于雷南堡油田钻井储层保护技术研究2008保护油气层是油气田勘探与开发中一个具有战略意义的问题,也是提高油气井产能的重要措施之一。对南堡油田一、二号构造储层进行了研究,结果表明该区块馆陶组玄武