新型钻井提速技术在南海东部古近系地层应用

针对南海东部海域恩平组、文昌组等深部古近系地层压实程度大、岩石抗压强度高,并且含硬夹层较多,地层可钻性差难题,为解决钻井作业过程中出现钻头吃入困难、机械钻速低、钻头磨损严重、起下钻频率高等一系列问题,提高对钻井效率和钻井成本控制。该文以南海东部某区块为例,通过总结以往常规钻头使用效果,并综合地层可钻性开展分析,优选出一套复合冲击器配合专用PDC钻头组合的新型钻井提速技术,并在深部古近系难钻地层进行现场应用和验证。结果表明,该钻井提速技术与邻井同垂深、同层位对比,机械钻速显著提高,钻井效率大幅提高。该钻井提速技术的成功应用可为后续类似难钻地层的提速提效提供技术参考。     

基于相关系数法的涠西南凹陷潜山地层提速技术

北部湾盆地涠西南凹陷深部潜山地层高强度灰岩对钻井参数敏感性高、机械钻速慢,制约了深部潜山油气田的经济勘探开发。由于钻井参数数据量大、种类多,需要综合分析潜山地层难钻原因,设计提速方案。为此基于现场大数据,采用相关系数法,分析影响潜山地层难钻的主控因素,推荐合理钻井参数,并结合钻头优化设计和提速工具选用形成针对性的提速方案。该提速技术在潜山层位应用后相比于邻井机械钻速提高41%,取得了良好效果。     

北部湾盆地开发井高效安全钻井技术

南海西部北部湾盆地地层微裂缝发育,水敏性强,尤其是涠洲组2段地层井眼失稳问题突出,导致井下故障频发。为了提高北部湾开发井钻井效益,使用废弃井槽,在隔水导管内开窗侧钻建立井口,以高效利用槽口资源;表层井段使用海水聚合物钻井液,同时减小其井眼直径,达到增加表层井段钻深的目的;目的层井段使用强封堵全油基钻井液钻穿涠洲组2段地层;在优选钻井液的基础上,将三开井身结构优化为二开井身结构,提高了目的层井段钻井安全,同时提高了机械钻速、缩短了钻井周期,最终形成了北部湾盆地开发井高效安全钻井技术。该技术在北部湾盆地多个油田30余口井进行了现场应用,避免了槽口资源浪费,降低了表层井段钻井液成本和目的层井段发生井下故障的概率,全井段机械钻速提高超过20%,钻井周期缩短近25%。北部湾盆地开发井高效安全钻井技术为类似油田的高效开发提供了技术借鉴。      

北部湾盆地探井提速提效技术及应用

北部湾盆地油气资源丰富,但地层构造分布零散,断层发育,地层坍塌压力高,钻进期间易发生井漏,目的层裸眼段长,经常钻遇抗压强度高的花岗岩。钻探面临着井位转换频繁、地层易垮塌及漏失、海上油基钻屑处理难度大、花岗岩机械钻速低、弃井时效低等问题。为进一步降低钻探周期及作业成本,采用“一孔双眼”勘探模式、井身结构优化技术、海上油基钻屑处理技术、新型复合冲击钻井提速技术、长裸眼段一次性水泥塞弃井工艺、水泥伞悬空水泥塞技术等提速提效措施,有效解决了南海西部海域钻探难题,且在实际应用中效果显著,提高了勘探及钻井作业时效,为同类型油气田钻探提速提效提供参考。     

防井壁失稳及井漏钻井技术在北部湾盆地的应用

北部湾盆地地质油藏情况复杂,由于沉积及断层等方面的原因,造成该区域钻井工程作业难度大大增加,井壁失稳以及井漏风险尤为突出。南海西部石油管理局钻井技术人员在某油田开发钻井作业过程中,充分利用批钻模式,不断总结提高,形成了环保型防塌钻井液体系以及高压易垮地层生产尾管固井作业技术,辅以工程上的精细化操作,确保钻井作业安全、高效完成。该系列技术的成功应用,为北部湾盆地后续类似油田的钻探开发作业提供重要的参考价值。     

南海西部油田常规探井钻井提速配套技术

南海西部油田地层砂泥岩交替频繁、地层倾角大、泥质含量高、断层多、易垮塌、砾石含量高、地层研磨性强,钻井复杂情况多,极大限制了常规探井钻井时效。针对这些难题,经过多年的实践与探索,逐步形成了根据地层特性匹配的个性化钻头提速、在难钻地层使用扭冲工具提速、灵活应用非常规井身结构提速、高陡地层使用垂直导向系统防斜打直、使用强封堵型钻井液体系防塌防漏等一系列钻井提效技术及配套工艺。同时也详细探讨了各项技术原理、配套工艺措施及现场应用效果。近年来南海西部油田应用结果表明,百余口常规探井平均机械钻速由24 m/h提高到40 m/h,建井生产时效由88 %提高到98 %,钻井复杂情况率得到显著降低,为类似探井钻井提效提供参考与借鉴。     

北部湾盆地各油田钻井作业主要难点分析

北部湾盆地是南海西部油田的原油主产区,由于区域地质构造复杂,断层裂缝发育,非均质性强,地层水敏性强,钻井实施过程中难点众多,极易出现各种问题,严重制约南海西部油田的总体开发难度。笔者结合多年现场作业经验,对北部湾盆地各油田开发不同区块、不同储层的井钻井作业过程中的难点进行了归纳。     

几种典型难钻地层提速方法

PDC钻头在极硬、强研磨性和软硬交错等非均质地层中,机械钻速低,使用寿命短,因此,需要采用新的钻井工具和方法解决难钻地层的钻井提速问题。针对硬脆性地层、硬塑性地层及强研磨性地层等典型难钻地层,提出了相应的提速提效钻头钻具组合方法。指出在硬脆性地层和硬塑性地层中,可分别采用液动冲击器+锥球齿金刚石钻头、扭力冲击器+尖圆混合齿钻头,以实现钻井提速;而对于硬地层定向段的提速,则可采用等壁厚大扭矩螺杆+混合钻头来实现。现场应用结果表明:这些提速提效钻头钻具组合大幅提高了机械钻速,降低了钻井成本,可推广应用。所得结论可为难钻地层的钻井提速方案选择提供参考。     

莺琼盆地中深层勘探提速

<正>5月6日,在南海西部油田,飞旋的钻头强势挺进东方13-1高压目的层。莺琼盆地中深层天然气资源丰富,但异常高压,钻井风险高,严重阻碍勘探进程。中海油湛江分公司历经10余年攻坚,自主研发了一套精准的地层压力预监测技术,钻前压力预测误差小于8%,随钻监测误差小于3%,预监测精度国际领先。得益于该技术,莺琼盆地中深层勘探提速,目前已安全高效完钻20余口井。     

北部湾盆地海上勘探井钻井提效关键技术

南海西部北部湾盆地海上古近系地层具有构造运动强烈、地层倾角大、夹层频繁和水敏性强等特点,钻进过程中存在井壁易失稳、井眼轨迹控制困难、导向钻进效率低和机械钻速低等问题。为解决这些问题,在区域勘探井传统钻井作业采用四开井身结构及常规钻井技术的基础上,结合区域工程地质特征,对制约钻井提效的关键因素进行了系统分析,简化了井身结构,构建了适用于南海西部北部湾盆地古近系地层的高性能强封堵钻井液,并进行了高效PDC钻头优选和钻具组合优化设计,形成了北部湾盆地海上勘探井钻井提效关键技术。该技术在北部湾盆地多口勘探井进行了应用,在井深及钻井难度相似的情况下,钻井周期与传统钻井方式相比缩短了36.1%。研究认为,北部湾盆地海上勘探井钻井提效关键技术可为北部湾盆地油气资源的高效勘探开发提供技术支持。      

控压钻井技术在东海深部低渗地层中的应用

随着东海深部地层勘探取得突破,石油钻探进入深部复杂地层。深部地层岩石强度大、可钻性差,深部地层机械钻速低,同时深部储层孔渗条件差,储层保护尤为重要。此文介绍了一种新的钻井方式即控压钻井,分析其工艺优势和控制操作原理,结合东海地质特征,优化钻井参数,对东海N构造M4、M5井进行实例应用分析,机械钻速有较大的提高,同时也较好保护油气层,效果明显,为深部地层安全高效钻井提供一条途径。     

青海油田深探井优快钻井关键技术

青海油田柴达木盆地油藏勘探领域和深度不断加大,其主要勘探领域存在地层倾角大、高压盐水层发育、压力系统复杂多变、地层对比性差、地温梯度高、基岩目的层可钻性差等特点。为解决制约钻井提速、导致事故复杂的技术瓶颈问题,开展了非常规井身结构优化技术、防斜打快技术、高压盐水控制技术、优质钻井液技术、高含二氧化碳地层安全钻井技术、提速工具优化集成技术、深层基岩提速技术等方面研究工作,形成了青海油田深探井优快钻井关键技术。2020年成功钻探4口深探井,平均井深6 017 m,事故复杂率3.41%,平均井底位移110.88 m,应用效果良好。该研究为青海油田后续深探井施工提供了宝贵经验。     

松辽盆地深井钻井技术难点与对策

东北松辽盆地长岭断陷天然气资源丰富,火山岩发育,分布范围广,具有巨大的油气藏勘探开发潜力。该地区地质条件复杂,井壁稳定问题突出,深部地层研磨性强,可钻性差,机械钻速慢,钻井周期长,储层流体富含二氧化碳。为加快该地区的钻探进程,解决制约钻井提速的技术难题,分析了前期探井钻完井资料,明确了钻井过程出现的主要井下故障。通过钻井地质环境因素分析,系统分析了该地区的地层压力体系、地层岩石可钻性和地层岩石力学参数,为钻井工程设计、钻头选型和个性化设计、现场施工提供了科学的参考依据。通过采取优化井身结构、分层优选高效钻头、应用保护储层钻井液、试验应用钻井新技术等技术措施,该地区深井机械钻速得到了大幅度提高,达到了优质、快速、高效成井的目的。      

东方某气田浅部软泥岩地层抑制泥球生成技术

南海西部海域东方某气田Z平台开发该区域莺歌海组二段浅部气藏,该气藏浅部非储层段乐东组、莺歌海组一段和二段上部地层松软,泥质含量高。该气田早期开发作业中采用抑制包被性较强的PLUS/KCl或PEM聚合物钻井液体系,来应对非储层段大套泥岩地层,但是该钻井液体系井眼清洁效果差,起泥球严重,导致憋扭矩、憋泵压、起下钻困难等井下复杂情况,严重降低作业的时效。因此,梳理分析了泥球生成的原因,摈弃以往采用抑制包被型钻井液体系应对该大套泥岩地层的思路,首次在该区域非储层段采用全分散钻井液体系进行钻进,配套特殊流体段塞清岩技术以及起钻前转化为强润滑的钻井液体系,成功解决了该区域表层起泥球与井眼清洁问题。Z平台实施的5口井非储层段提速显著,φ311.2mm井段平均机械钻速为141.32 m/h,相对于前期最快的机械钻速提速达62.69%,创造东方区域类似浅部气藏开发大位移水平井的作业纪录。      

惠州区块深层火成岩地层钻井提速技术

南海东部惠州区块前古近系为火成岩地层,岩石强度高、地层可钻性差,导致钻速低、钻头进尺短和磨损严重。为提高火成岩地层钻井效率,通过地层岩性特点分析、钻头磨损评价,并根据测井数据开展了岩石力学分析,设计了高攻击力提速工具和钻头提高机械钻速,采用了强抗冲击性斧型齿和双排齿钻头增加进尺,并提高了钻头心部位置强度减轻磨损。钻井提速技术在惠州D井进行了成功应用,相比较于前期作业的惠州A井:在相同地层岩性的前古近系闪长岩和花岗岩段,钻头机械钻速分别提高了88%和69%,火成岩井段单只钻头平均进尺增加了31.5%,且出井钻头磨损较轻。该技术较好地解决了区域火成岩地层钻井效率低的难题,也为火成岩地层提速提效探索了解决方法。     

九龙山构造欠平衡钻井提速的可行性分析

气体钻井技术在四川盆地九龙山构造提高机械钻速方面发挥了巨大作用,但在侏罗系沙溪庙组沙二段底部出现井壁坍塌,转换成常规钻井后钻速较慢。为了提高该井段的机械钻速,从岩石可钻性与井壁稳定两方面进行了欠平衡钻井的可行性分析,结果表明:沙溪庙组沙一段与千佛岩组层段设计的欠平衡钻井液密度应控制在1.10～1.25g/cm3,才能确保欠平衡工况下井壁稳定;欠平衡钻井与常规钻井相比,其岩石可钻性系数更低,有利于明显地提高机械钻速;沙一段至珍珠冲组上部岩石井壁稳定,适宜开展欠平衡钻井提速试验;对存在大量砾石层的珍珠冲组下部,欠平衡钻井提速效果不明显,可采用其他钻井措施提高机械钻速。龙110井的现场试验表明,沙一段至马鞍山组层段开展欠平衡钻井,能有效地提高机械钻速,且与邻井龙104井的常规钻井相比,最高可达206%。所提出的欠平衡钻井提速模式,为广泛开展九龙山构造欠平衡钻井提速提供了经验和技术支持。     

鄂尔多斯盆地马家沟组地层可钻性研究及应用

鄂尔多斯盆地马家沟组地层岩性致密坚硬、机械钻速低和钻井周期长,严重制约了油田的钻探开发效率.在对马家沟组地层实钻岩心进行室内可钻性试验及抗压强度试验的基础之上,建立了该地区马家沟组岩石可钻性与声波测井问关系的数学模型,并依据所确定的岩石可钻性分布规律,进行了钻头优选.结果表明:马家沟组地层可钻性级别为6～8级,整体属于...     

TorkBuster扭力冲击器在元坝地区的试验应用

元坝地区是继普光气田之后,中国石化在川东北地区发现的又一大型海相气田。元坝地区下部陆相地层岩石研磨性强、可钻性差、且存在高压气层,机械钻速低,成为元坝地区钻井工程面临的最大挑战。PDC钻头+TorkBuster扭力冲击器钻井技术就是为了解决这一问题而引进应用的一项关键技术,截止到2011年5月31日,已试验应用了11口井16次,取得了明显的提速效果,已经成为元坝地区下沙溪庙组、千佛崖组地层钻井提速的一种有效手段。