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百勤全金属涡轮+孕镶金刚石钻头服务成果汇总---截至2024年12月31日

发布时间:2025-04-02 发布人:




百勤自开展高速涡轮+孕镶钻头钻井服务以来,在中国的新疆、青海、四川、重庆、吉林、黑龙江、河北、湖南等地进行过提速服务;在国外的加拿大、巴西、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、阿尔及利亚等国家进行过提速服务。截至2024年底,已为近441井次提供涡轮+孕镶钻头提速服务,累计进尺超99353米,获得了客户的高度评价。

为总结百勤多年来高速涡轮+孕镶钻头的服务业绩,让油田公司、钻井公司对百勤高速涡轮钻井工艺有一个全面的了解,特将各种应用环境下的技术指标、施工记录和技术贡献罗列如下,供用户参考。


一、最深井段施工成果--井深8035m(190℃)

(一)基本信息

井名:克深1901井

地点:新疆阿克苏(塔里木山前带)

地层:白垩系巴什基奇克组(强压实砂泥岩)

施工井段:7924.82-8035.11m(110.29m)

(二)施工记录

本次施工采用百勤全金属高速涡轮+孕镶钻头组合,该趟钻单趟进尺110.29m,与常规螺杆+PDC组合平均趟钻进尺37m相比,提升幅度约289.08%,这一显著提升意味着在相同的作业时间内,能够覆盖更长的井段,极大减少了超深井起下钻等辅助作业的频次,以本井段为例,常规钻具组合可能需要3趟钻才能完成的进尺,采用涡轮+孕镶钻头钻井工艺1趟钻即可完成,有效缩短了施工周期。

(三)技术贡献

克深1901井最深井段成功应用百勤全金属高速涡轮+孕镶钻头组合,是针对超深井复杂地层钻进难题的重大技术突破。超深井段通常面临高温、高压以及岩石硬度大等挑战,常规螺杆+PDC组合在这样的环境下性能受限。而本次采用的涡轮+孕镶钻头钻井工艺凭借其卓越的机械钻速和高进尺能力,有效解决了超深井段钻进效率低下的问题,为新疆塔里木山前地区及其他类似地质条件的超深井勘探开发提供了可靠的技术路径,填补了该区域超深井高速、高效钻井的技术空白。


二、最硬地层施工成果——抗压强度260MPa

(一)基本信息

井名:昆2-2井

地点:青海昆特依

地层:基岩段(花岗片麻岩)

施工井段:7083-7310m(227m)

可钻性:9-10级

抗压强度:260MPa

(二)施工记录

在昆2-2井基岩段(灰白色花岗片麻岩)极硬地层施工中,应用百勤全金属高速涡轮+孕镶钻头组合,单趟钻进尺227m,较常规螺杆+PDC组合在同类硬质地层的平均趟进尺30m,提升幅度达756.67%。趟钻进尺的大幅提升,直接减少辅助作业的时间与频次:该井段常规组合需约8趟钻完成,涡轮+孕镶钻头钻井工艺仅1趟钻即达成,显著缩短施工周期,作业效率大幅提高。

(三)技术贡献

昆2-2井基岩段成功应用百勤全金属高速涡轮+孕镶钻头组合,是硬质地层钻井技术的重大突破。针对硬质地层岩石硬度高、可钻性差导致常规螺杆+PDC组合钻进效率低的行业难题,涡轮+孕镶钻头钻井工艺凭借卓越的机械钻速与高进尺能力,有效攻克硬质地层钻进缓慢问题,为青海地区乃至全国同类硬质地层的钻井作业提供了高效技术方案,推动石油天然气行业在硬质地层勘探开发领域实现关键技术跨越。


三、最高温度井段施工成果——最高井温198.56℃ 

(一)基本信息

井名:昆2-2井

地点:青海昆特依

地层:基岩段(花岗片麻岩)

施工井段:7083-7310m(227m)

(二)施工记录

采用百勤全金属高速涡轮+孕镶钻头组合后,机械钻速达到1.25m/h,对比以往使用螺杆+PDC时0.70m/h的机械钻速,提升幅度为178.57%,大大缩短了施工时间,加快了整体钻井进度,在整个7083-7310m井段施工过程中,百勤全金属高速涡轮+孕镶钻头运行平稳,稳定的设备运行减少了因设备维修导致的时间损耗,保证了钻井作业的连续性,进一步保障了施工进度。

(三)技术贡献

本次在昆2-2井高温井段采用百勤全金属高速涡轮+孕镶钻头取得的优异成果,是针对高温地层钻井难题的一次重大技术突破,该技术组合有效解决了常规螺杆+PDC在高温环境下性能下降、机械钻速低的问题,为今后在类似高温地层开展钻井作业提供了可靠的技术支撑。


四、大井眼尺寸施工成果——井眼尺寸17”

(一)基本信息

井名:博孜104井

地点:新疆阿克苏(库车山前)

地层:库车组(砾岩、砂砾岩)

施工井段:2530m-2647m

(二)施工记录

该井共施工1趟钻井眼尺寸达17",在相关作业中属于较大井眼尺寸。趟钻进尺117m,平均机械钻速1.35m/h。相比于常规螺杆+PDC平均趟钻进尺65m,平均机械钻速0.99m/h,单趟进尺是常规单趟进尺的1.8倍,平均机械钻速是常规机速的1.36倍。涡轮+孕镶钻头组合是在17”井眼的首次应用,相比常规钻进速度,无论进尺和机械钻速均有显著提升。

(三)技术贡献

博孜104井施工中,涡轮+孕镶钻具组合在17”大井眼场景实现技术突破。其进尺、机械钻速等数据具有代表性,为后续同类地质条件、大井眼尺寸钻井项目提供核心参考依据,助力精准规划施工方案、预估周期与成本。

该组合的成功应用,为大井眼、复杂地层钻井作业提供技术示范,推动行业在大井眼场景下的技术创新发展。


五、最小井眼尺寸施工成果——井眼尺寸5-7/8”

(一)基本信息

井名:牛17-1井

地点:青海牛中区块

地层:基岩段(杂色花岗片麻岩)

施工井段:5176-5450m(274m)

(二)施工记录

采用百勤全金属高速涡轮+孕镶组合钻进,4趟钻完成,总进尺274m,总纯钻时间266.64h,涡轮钻进井段平均机械钻速1.03m/h。与本井相应层段常规钻具0.6m/h的机械钻速和9m/趟的单趟进尺相比,机械钻速提高71.67%,单趟进尺提升至467%-1667%。在杂色花岗片麻岩基岩段,该组合展现卓越适应性:常规钻具受地层岩石高硬度、强研磨性影响,进尺缓慢且需频繁更换钻头;而涡轮+孕镶组合依托独特结构与工作原理,有效减少钻进阻碍,实现稳定高效钻进。

(三)技术贡献

百勤全金属高速涡轮+孕镶组合在牛中区块基岩杂色花岗片麻中获得进尺与机械钻速的双重突破,使钻井周期大幅缩短。这一成果不仅加速钻井任务推进,提前衔接后续开采环节,更在设备租赁、人力成本、管理成本等方面实现资金节约。同时,缩短的施工周期降低了设备故障、恶劣天气等长期施工伴随的风险。


六、最高单趟进尺施工成果——单趟进尺772m

(一)基本信息

井名:碱探1井

地点:青海碱山区块

地层:路乐河组(棕红色泥岩、粉砂岩、细砂岩)

施工井段:5108-5830m(722m)

(二)施工记录

在碱探1井5108-5830m井段施工中,采用百勤全金属高速涡轮+孕镶组合,实现了一趟钻进尺722m的优异成绩, 纯钻时间284.5hrs,相较于常规螺杆+PDC钻具组合在此类地层平均趟钻进尺121m,提升幅度高达596.69%,这一显著提升效果,极大减少了起下钻作业频次,以该井段为例,若采用常规钻具组合,完成此井段钻进预计需约6趟钻,而采用百勤的涡轮+孕镶组合一趟钻即可完成,大大缩短了施工周期,提升了作业效率。起钻原因是因为钻杆钻铤使用达到规定的探伤时间。起钻后钻头和涡轮钻具均完好。

(三)技术贡献

碱探1井施工中,百勤全金属高速涡轮+孕镶组合实现单趟进尺722m,打造“最高单趟进尺”施工成果,相较常规螺杆+PDC组合平均趟进尺121m,提升幅度达596.69%。针对路乐河组地层岩石特性差异大、常规钻具难以适应导致钻进效率低的问题,该组合凭借优异的机械钻速与高进尺能力,成功攻克复杂地层钻进难题。

这一成果为同类复杂地层钻井提供高效技术示范,通过“高单趟进尺”减少起下钻频次(常规需约6趟钻,此组合1趟完成),推动钻井技术在复杂地层场景的优化升级,不仅树立复杂地层单趟进尺新标杆,更助力行业提升整体施工效率。


七、最高单趟工作时间施工成果——工作时间343.48h

(一)基本信息

井名:哈山7井

地点:新疆乌尔禾(哈山区块)

地层:风城组(灰色凝灰质砂砾岩、白云质泥岩)

施工井段:4584-5089m、5103-5634m(1036m)

(二)施工记录

哈山7井在5103-5625m井段施工时,采用百勤全金属高速涡轮+孕镶组合,单趟进尺达522m,同时井下工作时间343.48h,较常规螺杆+PDC组合在此类地层平均趟进尺45m,提升幅度达1160.00%。同时,涡轮组合机械钻速达1.81m/h,对比常规螺杆+PDC组合的0.69m/h,效率提升显著。以该井段为例,常规组合预计需约12趟钻完成,而百勤涡轮+孕镶钻头1趟钻即达成,大幅减少起下钻辅助作业耗时,显著缩短施工周期。施工期间,设备面对风城组灰色凝灰质砂砾岩(非均质性强)、白云质泥岩(硬脆)等复杂地层,通过精准优化钻井参数,始终保持卓越稳定运行。起钻原因是因为钻石变慢,起钻后钻头和涡轮工具尚可用。经验证,钻石变慢是因为地层变化。

(三)技术贡献

哈山7井风城组地层施工中,百勤全金属高速涡轮+孕镶组合凭借“最高入井工作时间”优势,实现高进尺与高效钻速双重突破。其机械钻速1.81m/h,相较常规螺杆+PDC组合的0.69m/h大幅提升,结合单趟进尺1160.00%的提升幅度,彻底改变复杂地层钻进效率低下的局面。针对风城组岩石特性复杂、常规组合长时间作业性能下降的难题,该组合以稳定的长时间运行能力、出色的机械钻速及高进尺表现,解决钻进缓慢与设备频繁故障问题。其成功应用为新疆乌尔禾地区风城组地层钻井提供了“长时稳定作业+高效钻速”的可靠技术方案,既奠定复杂地层高进尺钻进基础,也树立了长时间连续钻井作业的技术标杆。


八、最高机械钻速施工成果——机械钻速6.09m/h

(一)基本信息

井名:TK1267井

地点:新疆沙雅(塔河油田)

地层:舒善河组、亚格列木组(泥岩、粉砂岩、致密盖层)

施工井段:4581-4986mm(405m)

(二)施工记录

TK1267井4581-4986m井段施工中,采用百勤全金属高速涡轮+孕镶组合,单趟进尺达405m,较常规螺杆+PDC组合平均趟进尺198m提升205%;平均机械钻速达6.09m/h,远超常规螺杆+PDC组合的2-3m/h。施工期间,面对舒善河组、亚格列木组岩石硬度及研磨性变化,涡轮组合运行稳定,有效减少设备故障导致的停钻时间,保障钻井连续性,为实现高进尺与高机械钻速提供坚实支撑。

(三)技术贡献

TK1267井施工中,百勤全金属高速涡轮+孕镶组合以6.09m/h的高机速,突破塔河地区舒善河组、亚格列木组复杂地层钻井瓶颈。相较常规组合2-3m/h的钻速,该组合凭借高速钻进能力,在相同时间内钻进更深井段,获取更丰富的地下地质信息。通过高机械钻速精准评估塔河地区油气资源储量与分布,为后续油气田开发规划提供详实数据支撑,加速资源勘探开发进程,提升资源利用效率,成为复杂地层高效钻进的技术标杆。


九、最高定向造斜率施工成果——造斜率10°/30m

(一)基本信息

井名:玛57H井

地点:新疆乌尔禾(玛北油田)

地层:风城组(白云质泥岩)

记录井段:4739-5921m(282m)

(二)施工记录

玛57H井在风城组白云质泥岩井段(4739-5921m)施工中,应用涡轮技术方案,实现单趟进尺282m,较高速螺杆+进口PDC组合提升5.71倍;平均机械钻速1.64m/h,较高速螺杆+进口PDC组合提升1.10倍,钻井周期和钻井成本得到大幅降低。井斜角度从21.1°增至71°,设计平均造斜率6°/30m,实钻数据推算1.2°涡轮极限造斜率为10°/30m,充分展现涡轮在定向造斜作业中的优异性能。

(三)技术贡献

玛57H井风城组白云质泥岩地层施工中,涡轮技术方案展现优异定向造斜能力,为复杂地层作业提供高效支撑。针对风城组岩石特性复杂、造斜精度要求高的难点,涡轮技术凭借独特优势突破施工瓶颈:其反扭矩小的特性,让工具面摆放更精准便捷,降低定向操作难度;钻进过程不易拖压,保障施工连续性;且滑动钻进机械钻速与复合钻进机械钻速相当,显著提升造斜作业效率。

施工中,涡轮技术精准控制井斜从21.1°增至71°,实钻推算1.2°涡轮极限造斜率达10°/30m,完全满足该区块6°/30m设计造斜要求。面对地层复杂变化,该技术能快速响应调整造斜率,既保障钻井作业安全,又减少作业延误风险。相较于常规高速螺杆+进口PDC组合在复杂地层造斜的适配难题,涡轮技术通过实际施工验证了其在定向造斜环节的高效性与稳定性,为同类复杂地层定向造斜施工积累宝贵经验,凸显涡轮技术在已施工项目中的定向造斜技术优势与应用价值。


十、地热干热岩井首次应用成果——黄花3井

(一)基本信息

井名:黄花3井

地点:湖南省长沙(地热井)

地层:跳马涧组、神皇山组(粉砂质板岩)

记录井段:1959-2436.99m(489.99m)

(二)施工记录

在黄花3井在施工初期采用常规的常规钻具组合钻进方式,平均单只钻头进尺为76m,随着井深增加以及地层特性变化,如跳马涧组和神皇山组地层岩石硬度、研磨性差异,钻头磨损逐渐加剧,平均钻速维持在1.56m/h,钻进效率受限于钻头频繁更换以及地层复杂性,施工进度较为缓慢。应用百勤涡轮+孕镶钻头组合后,施工情况得到极大改善。一趟钻进尺达到402m,与常规钻具组合相比,进尺提升幅度高达430%。大大减少了起下钻等辅助作业时间,从钻速方面来看,平均钻速提升至2.22m/h,较之前提高了43%。在钻进过程中,高速涡轮提供了稳定且高效的动力输出,孕镶金刚石钻头凭借其特殊的结构和材质,能够更好地适应复杂地层,有效破碎岩石,减少了钻头磨损,保障了持续高效钻进。

(三)技术贡献

在黄花3井是百勤涡轮+孕镶钻头组合技术在中国地热热干岩钻井中首次成功应用,是针对湖南地区地热井复杂地层(跳马涧组、神皇山组)钻进难题的重大技术突破。这两组地层岩石特性复杂,常规螺杆+PDC钻具组合以及常规牙轮钻头在钻进过程中面临效率低、钻头磨损快等问题。而新的钻具组合凭借其高进尺和高钻速能力,有效解决了地热井复杂地层钻进缓慢的困境,为湖南乃至全国其他类似地质条件的地热井勘探开发提供了可靠的技术方案,填补了该区域地热井复杂地层高效钻进技术的部分空白。


十一、最多的钻井周期节约——节省157.3天

(一)基本信息

井名:哈山12井

地点:新疆乌尔禾(哈山区块)

地层:风城组(一段、二段、三段)、佳木河组、夏子街组

记录井段:2933-5107m、5684-5760m(2250m)

井眼尺寸:8-1/2"

套管鞋深度:1526m

裸眼段长:4234m

(二)施工记录

哈山12井在三开8-1/2"井段作业,套管鞋深度1526m,形成该井4234m超长裸眼段,创下长裸眼施工记录。三开涡轮钻进井段长达2250m,单趟钻最长进尺426m,显著提升钻进效率。涡轮钻具持续应用,累计工作时间1898.29h,纯钻时间1639.25h,验证了其在超长裸眼段作业的可靠性与稳定性。

三开涡轮施工历经九趟钻,涡轮钻具始终保持良好状态,起出后芯轴正常转动。在风城组不同地层,通过优化钻压、转数、排量等参数实现稳定钻进;面对火山角砾岩等强研磨地层,经参数调整使钻速提升。进入佳木河组、夏子街组,动态调整策略缩短钻时,展现出在超长裸眼段涡轮工具稳定,反扭矩小等优势,减少钻具疲劳,趟钻作业时间长等优势,使全井段施工高效推进。

(三)技术贡献

超长裸眼段高效作业,工期大幅节约。在4234m超长裸眼段作业中,哈山12井涡轮+孕镶组合平均机械钻速1.37m/h,较常规钻具提升2.28倍。经测算,该组合在超长裸眼段钻进预计比常规作业节约工期157.3天,凭借高效钻进能力,显著缩短施工周期。

钻进扭矩小,保障超长裸眼段钻具安全。针对超长裸眼段复杂地层,涡轮+孕镶组合钻进扭矩小,有效降低钻具疲劳断裂风险。在风城组火山角砾岩等强研磨地层,以及佳木河组、夏子街组多变岩性段,凭借低扭矩特性,减少井下钻具损耗,为超长裸眼段作业提供安全保障。

工具性能稳定,支撑超长裸眼连续施工。涡轮钻具在4234m超长裸眼段长时间作业中性能稳定,累计工作1898.29h、纯钻1639.25h,起出后芯轴正常转动,每趟钻均保持良好工况。CDTS孕镶钻头耐磨适应性强,减少更换频次,确保超长裸眼段施工连续高效。

形成超长裸眼段技术范本,促进行业应用。哈山12井在超长裸眼段的施工经验,总结出的参数优化、工具使用及工况应对策略,为同类超长裸眼段钻井提供关键参考。其成功应用树立了涡轮+孕镶组合在超长裸眼、复杂地层的技术标杆,推动钻井行业提升超长裸眼段作业效率与技术水平。


十二、最高钻进日进尺施工成果——极硬地层日进尺73m

(一)基本信息

井名:11P-KS井

地点:乌兹别克斯坦(11P井区)

地层:LowerJura(浅灰色砂岩)

记录井段:4330-4511m(181m)

(二)施工记录

进尺对比:涡轮+孕镶钻进展现出卓越性能,日进尺可达42-73m,单趟钻进尺最终达181m。与高速螺杆+进口PDC钻进方式相比,进尺实现了603.33%的大幅提升,彰显出其高效的钻进能力。

机械钻速对比:在机械钻速方面,涡轮+孕镶钻进方式平均机械钻速为3.37m/h,而高速螺杆+进口PDC的平均机械钻速仅为1.79m/h。涡轮+孕镶方式的机械钻速提高幅度高达118.27%,有力推动了钻进进程的加快。

施工周期对比:凭借涡轮+孕镶钻进方式在进尺和机械钻速上的优势,施工周期得到显著优化,相较于高速螺杆+进口PDC施工,节约了46.87%的时间,极大地提升了项目的整体推进效率。

(三)技术贡献

大幅提升进尺效率:涡轮+孕镶钻井技术通过独特的组合设计,显著增加了单趟钻进尺。在相同的作业时间内,能够覆盖更长的井段,打破了常规钻进方式的效率瓶颈,为钻井作业整体效率的提升提供了有力支撑,有效加快了项目的整体进度。

提高机械钻速:该技术组合优化了钻进过程中的切削机制,使得机械钻速得以大幅提升。钻进时间显著缩短,不仅减少了单个井段的施工时长,更为整个项目的时间成本节约做出了关键贡献,在保证施工质量的同时,实现了高效作业。

缩短施工周期:通过进尺效率的提升和机械钻速的加快,涡轮+孕镶钻进技术成功缩短了施工周期。这一成果对于项目的快速推进意义重大,同时有效降低了综合成本,涵盖设备租赁、人力投入等多个方面,为项目带来了显著的经济效益和时间效益。


十三、最高钻井液密度施工成果——泥浆密度2.42g/cm3

(一)基本信息

井名:元深1井

地点:四川苍溪(九龙山背斜)

地层:须一、须二组(致密砂泥岩)

施工井段:3920-4011m、4159.69-4289.10m、4443.24-4740.71(517.88m)

(二)施工记录

该井共施工5趟钻井眼尺寸达16",在相关作业中属于较大井眼尺寸。趟钻进尺平均103.57m,平均机械转速1.12m/h。相比于常规螺杆+PDC平均趟钻进尺58m,平均机械转速0.7m/h,单趟进尺提升幅度高达177.59%,单趟进尺提升幅度高达151.35%。涡轮+孕镶钻头组合在不同地层均有应用,部分井施工情况良好,其进尺和机械钻速等数据具有代表性。

(三)技术贡献

高泥浆密度地层高效钻进示范:在元深1井须家河组高泥浆密度(2.42g/cm3)地层,百勤涡轮+孕镶金刚石钻头组合突破钻进难题。平均机械钻速达1.12m/h,相较本井此前同类复杂地层其他钻具组合,速度显著提升,为四川地区及其他高泥浆密度、复杂地质区域提供高效钻进技术范例,验证该组合在复杂环境下的可行性与优越性。高效钻进缩短施工周期,降低设备租赁、人力投入等直接成本,减少长周期作业风险(如设备故障、井下复杂处理成本),提升经济效益。

技术经验积累与推广价值:本次高泥浆密度施工实践,从钻进参数优化、工具选择使用,到井身轨迹控制及时效分析,积累丰富经验。为四川及其他类似地质区域钻井作业提供详细技术参考,推动钻井行业在复杂地层、高泥浆密度条件下的技术进步与发展,促进整体钻井技术水平提升。


十四、最高水平段长施工成果——水平段长975m

(一)基本信息

井名:玛页1H井

地点:新疆乌尔禾(玛北油田)

地层:风城组(云质泥岩)

施工井段:4775-5750m

(二)施工记录

该井8-1/2”井眼水平段涡轮+孕镶钻头共施工5趟钻,最低单趟进尺163m,最高单趟进尺305m,平均趟钻进尺195m,平均机械钻速1.54m/h,较PDC钻头+螺杆40m的平均趟钻进尺和0.8m/h的平均机械钻速,分别提高387.5%和92.5%。双212mm扶正器涡轮钻具组合在水平段中取得了优秀的稳斜能力。

(三)技术贡献

玛页1H井首次在玛北油田风城组致密云质泥岩中实施水平井,水平段长度达到975m。常规螺杆+7刀翼PDC平均进尺仅40m,平均机械钻速仅0.8m,严重制约了区块内水平井钻井的降本增效。涡轮+孕镶钻头在该井中表现出卓越的提速能力和轨迹控制能力。

钻具组合优选。通过试验,验证了双212mm扶正器涡轮钻具组合的稳斜能力,单根复合钻的井斜变化率控制在0.5°/30m内,最长实现了200m井段未实施定向钻进调整轨迹的记录。

井眼质量。托压是常规钻井工艺长水平段钻进中难以解决的问题,涡轮+孕镶钻头研磨破岩形成的井眼,井壁光滑,外加井眼轨迹平滑,该井975m水平段钻进中未发生托压现象。为水平段的延伸,扩大单井储量控制奠定良好基础。


前路浩荡,征程未央,璀璨华章正待续写辉煌。百勤钻井团队仍将秉承“为客户创造价值”的理念,向客户提供先进的工艺和最优质的服务。

随着钻井越来越深、温度越来越高,更多的高难钻井工作需要百勤的全金属涡轮和孕镶金刚石钻头的组合技术,百勤团队必将创造更多的新纪录。


撰稿人:陈一帆、魏永金

审稿人:王存志(15315367764)

               张明浩(18682424066)

审批人:马千里(13708001061)




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