PDC钻头在深井高硬度、研磨性较强的地层钻进时会出现蹩钻、跳钻现象,从而导致钻头机械钻速低、进尺少、经济效益差等问题.为提高钻头机械钻速,克服深井高硬地层普遍存在的粘滑现象,开展了近钻头旋扭冲击器设计研究工作.结合流体力学对工具进行结构优化设计,通过建立三维模型,运用模拟软件对工具结构流场进行有限元仿真分析,确定了工具结构参数.试制样机开展室内及现场的性能测试,样机各项功能正常,达到设计指标,满足现场应用要求.可为后期现场应用及工具的进一步优化改进提供借鉴.

二连油田老井因套变等原因无法继续开采,需要重新处理井筒,打通新的生产通道,且其老井多采用φ139.7mm套管完井.针对老井小井眼侧钻采用尾管悬挂固完井工艺中存在的尾管段间隙小导致固井作业蹩堵等复杂情况,从锥体流通结构设计、整体式复合钻杆胶塞结构优化,改进悬挂器关键结构设计,研究出座挂可靠性高、承载能力大、环空过流面积大、循环压耗低的带顶部封隔的尾管悬挂器,为小井眼老井侧钻安全高效施工提供了有力支撑,有效提高了固井效果和使用寿命,满足了侧钻需求,提高了尾管封固质量.

由于膏盐层具有塑性流动和蠕变频繁的特性,加上强注、强采作业,导致地层压力系统紊乱,造成套管损坏日益严重,严重的套损不仅影响原油的正常开采,还造成巨大的效益损失.为了解决膏盐层的套损问题,设计了局部高抗挤双层套管固井工具.通过有限元分析,对该工具的抗挤能力进行模拟计算,对优化后的工具进行性能评价试验;优化局部双层组合套管的固井工艺,制定新的固井管串设计方案.该工具已经现场应用14口井次,施工过程顺利,应用效果良好,解决了所钻井套管易变形损坏等问题,延长油气井使用寿命,提高油气开发的综合效益.

霸117X井位于冀中坳陷霸县凹陷南孟油田,府君山组灰岩储层为一区域性储层,经过长期风化淋滤发育孔、洞、裂缝为主的储集,三开钻进时顶部存在大段泥岩,且漏失严重,裸眼完井存在井壁垮塌的风险.霸117X井根据井况下入?127mm套管进行井壁支撑,设计研制了自弹式岩屑支撑伞,同时配合遇水自膨胀封隔器实现岩屑防塌,将悬挂器球座系统设计在中心管底部,实现施工完成后管串全通径.霸117X井的成功应用,表明该技术可实现漏失垮塌复杂井段有效支撑,达到了对产层的有效封隔,避免层段之间互窜,为同类井的复杂井段封隔完井提供了参考.

金坛盐穴储气库具有岩泥质夹层较多、不溶杂质含量较高等特点,导致不溶物堆积体较大,同时由于不溶物堆积体的存在,对成孔扩容的效果有一定的影响.本文通过对盐穴储气库腔底堆积物造腔扩容技术的研究与应用,形成一整套盐穴储气库腔底堆积物空隙体积评价技术及成孔扩容工艺技术.并通过开展JK8-6井现场试验,在腔底不溶物中冲洗出井眼,并将管柱下至井底,最终实现储气库扩容的目的.

华北地热,具有分布广、层系多、资源量大的特点.尤其是雄安新区容东区块雾迷山、高于庄组地热资源储量丰富,但雾迷山储层裂缝发育好,承压能力低,同时恶性漏失严重,且防漏堵漏难度大,是优快钻井的主要障碍,严重影响了雄安新区的地热资源开发速度.本文通过对容东区块漏失特点、堵漏难点等方面进行了深入的研究分析,提出了适合雄安新区的充气钻井和漏层封堵技术方案,并应用于容东热5-1X井,取得了显著地防漏堵漏效果,为雄安新区以及华北类似地区的防漏堵漏提供了新手段,有利于提高雄安新区地热开发速度.

介绍了反循环钻井的应用现状、工艺原理和技术特点,研制了自地面至井底的全套双壁钻具.阐述了双壁钻杆、双壁气盒子、双壁方钻杆、双壁双通道单封旋塞阀、双壁环形单向阀以及双壁钻具转换短节的作用、结构、工作原理和基本参数.试验表明,双壁钻具的各项性能均符合设计要求.在现场应用1 口井,取得了很好的效果.

The system experimental investigation of screw drill vulnerable parts of universal joint petals material 20CrMnTi was carried out.The mechanical properties and microstructure of 20CrMnTi steel before and after cryogenic treatment were comparatively analyzed.The performance improvement of 20CrMnTi steel after cryogenic treatment was discussed.The process of extending screw drill worklife was found.

Underbalanced drilling is one of the approaches to discover and evaluate oil and gas resources accurately,especially to evaluate and develop oil and gas zones of low pressure and permeability.In view of the problems in the drilling of Chang 6 well,such as insufficient well information,poor drillability,deep drilling,and difficult construction,based on the optimization of well structure,drill bits,bottomhole assembly and drilling fluid system,underbalanced drilling techniques are applied and good results are obtained.Field application shows that the application of underbalanced drilling techniques may guarantee the timely and accurate discovery of oil and gas reservoirs,protect the reservoir effectively,enhance the drilling speed,shorten the drilling cycle,and lower the cost.It lays solid basis for the wide application of the techniques to Huabei Oilfield.