四川盆地火山岩优快钻井技术

四川盆地火山岩地层蕴含丰富的油气资源,储层埋藏深、多压力系统、可钻性差、高温高压、安全窗口密度窄、井壁稳定性差等诸多难题给钻井工程带来了巨大挑战。针对该区地质和工程难点,提出了四川盆地火山岩优快钻井技术:优化形成的火山岩专层井五开五完井身结构方案,有效封隔井下复杂压力系统;采用针对不同地层的高效钻头,配套多种提速工具的复合钻进技术,提高了高研磨地层平均机械钻速;精细控压钻井技术应用于窄安全密度窗口、多压力系统地层,实现了井底压力的动态平衡控制,钻井液漏失量降低86.7%以上;研发的防塌封堵油基钻井液体系,确保了井眼畅通、保持了井壁稳定,减小了复杂地层钻进的井下复杂情况。结果表明,应用该优快钻井技术,提速效果显著,为加快该区块勘探开发提供了技术保证。     

准噶尔盆地火成岩钻井提速难点与技术对策

针对准噶尔盆地火成岩地层钻井现状、地层特点以及钻井技术难点,开展了气体钻井、欠平衡/控压钻井、复合钻井、自动垂直钻井、井下减振增压破岩工具以及随钻封堵钻井液等多项提速技术适应性分析。分析结果表明,欠平衡/控压钻井技术通过精确控制井眼环空的钻井液柱压力剖面,能减少钻进过程中的岩屑压持效应以及起下钻期间环空循环压耗消失的影响,有利于火成岩地层的井壁稳定并提高机械钻速;气体钻井是解决火成岩地层机械钻速慢、井漏情况复杂的首选技术。建议针对不同火成岩区块开展井壁失稳机理研究,并尝试高效钻头配合井下减振增压破岩工具以提高火成岩地层机械钻速,进一步探索有效解决火成岩地层钻井提速难点的技术手段。     

控压钻井技术在白28井的应用

控压钻井系统主要由钻井参数监测系统(包括井下PWD)、决策分析系统、电控系统、地面自动节流控制及回压补偿系统组成,通过在井口施加连续回压来实现井底压力的恒定控制,能有效解决窄密度窗口地层和高温高压地层所出现的钻井复杂问题。白28井的应用结果表明,使用控压钻井技术,在控压钻进工况下可将井口压力波动控制在0.2 MPa以内,控压停泵和起下钻工况下可将井口压力波动控制在0.5～0.8 MPa,井底压力波动控制在1.0～1.5 MPa,可保证井底压力当量密度在控制范围内;能够快速发现溢流和井漏等复杂情况并进行有效控制,确保了施工过程的安全,实现了钻井安全和勘探开发的目标。     

精细控压钻井工艺设计及其在牛东102井的应用

精细控压钻井技术可有效解决窄密度窗口钻井溢漏同存的难题,提高钻井时效。为此,系统分析了控压钻井的工艺原理,以及PCDS-I精细控压钻井系统实现循环钻进、起下钻和接立柱等不同工况的控压钻井循环流程,制定了牛东102井控压钻井工艺设计方案,并在牛东102井进行了现场应用和效果评价。应用结果表明,该精细控压钻井系统实现了钻进、起下钻和接立柱等工况的压力精细控制,控制精度在0.5 MPa以内,收到了迅速抑制溢流、有效控制漏失、防止井壁掉块、降低作业风险和提高机械钻速的效果。     

费尔干纳盆地井壁失稳机理研究

井壁失稳是制约费尔干纳盆地油气勘探开发的重要因素之一。地质工程资料的综合分析表明,费尔干纳盆地由于受到构造运动的挤压,地应力高、地层破碎,特别是地层裂缝发育且存在多个压力层系,钻井过程中井下垮塌、井涌、漏失等复杂事故频繁发生。费尔干纳盆地多种井壁失稳机理共存、互相作用,以裂缝性地层的井壁失稳为主,选择合理的钻井液密度和良好的封堵性可有效防止费尔干纳盆地钻井过程中的井壁失稳问题。在深 入分析井壁失稳力学机理的基础上,建立了费尔干纳盆地合理钻井液密度的确定方法,研究结果在吉达４井应用获得良好效果,卡钻等事故大大减少,钻井周期缩短了３２％。     

井研–犍为地区缝洞型复杂地层钻井关键技术

井研–犍为地区地质条件复杂、裂缝溶洞发育,钻井过程中存在井眼失稳、井漏和卡钻等技术难点.为此,综合考虑地层三压力剖面和区域溶洞发育情况,优化了井身结构;根据陆相地层的地质特征,采用钾基聚合物防塌钻井液钻进,防止泥岩水化膨胀,保持井壁稳定;根据钻井过程中出现漏失的类型,采用常规桥接堵漏浆封堵裂缝性漏失,采用多功能固结承压...     

西非S深水区块裂缝性碳酸盐岩地层控压钻井技术

西非S区块上部泥岩地层钻井压力窗口窄,下部裂缝性碳酸盐岩地层漏失严重、含硫化氢、地质不确定性高,控压钻井技术是应对这些问题比较成熟的技术,但单项控压钻井技术无法同时解决上述问题。根据环空压力动态控制钻井技术可解决泥岩井壁稳定性问题以及加压泥浆帽钻井技术可解决钻井液严重漏失情况下含硫化氢地层井控问题,提出了一种将两项独立控压钻井技术进行组合应用的新技术。从控压装备共用、技术方案转换、施工关键点决策3个方面进行了研究。实例应用表明,该控压钻井组合技术可有效解决同一井内井壁稳定、漏失、井控等多项复杂问题,相比单项控压钻井技术应用效果更好。该研究对该区块及类似地层后续勘探开发作业具有指导意义。     

成膜防塌钻井液技术研究与应用

川西海相雷口坡组地层地质条件复杂,主要表现为裂缝发育、裂缝走向杂乱、地层破碎。为解决前期钻井中出现的井壁失稳、掉块卡钻、电测遇阻等复杂情况,通过对雷口坡组地层井壁失稳分析,引入成膜封堵技术,开展钻井液性能评价,形成一套适宜川西海相超深井抗高温成膜防塌钻井液体系,具有良好的流变性、抗高温稳定性及较强的抗污染能力,且在减少压力传递、提高裂缝封堵能力方面展现出优良的性能。现场应用表明,采用该套钻井液进行钻进、取心、电测、完井作业顺利;同比前期施工井,平均机械钻速提高39.9％,平均钻井周期缩短22.6％,平均纯钻率提高11.6％,未出现邻井发生的井壁失稳等复杂现象,对加快川西海相超深井勘探开发进程具有重要意义。     

四川盆地彭州气田三压力剖面计算在复杂预防与处理中的应用

四川盆地彭州气田位于龙门山前构造带,由于地质情况复杂,前期钻井井涌、井漏、掉块、卡钻等复杂情况频发,增加了钻井周期和成本,影响了气田的高效勘探和开发。因此,有必要在计算三压力剖面基础上,找出复杂情况发生原因,为预防与处理复杂情况提供科学依据。通过优选伊顿法计算地层孔隙压力、库仑—摩尔强度准则计算地层坍塌压力、最大拉应力理论计算地层破裂压力等方法,建立地区三压力剖面。在此基础上,通过对三压力剖面、岩性、掉块形态、井径曲线等资料分析,弄清了复杂情况发生的原因。研究发现井涌是钻遇高压气层时钻井液密度过小,在压井过程中使用过高钻井液密度压破上部疏松地层;井壁掉块是因地层微裂缝发育,高密度钻井液易滤失沿微裂缝渗透进入地层,增大坍塌压力导致井壁失稳;四开卡钻是因马一段发育的页岩掉块卡入取心钻头和井壁。通过采取优化井身结构和改善钻井液防塌性能和封堵性确定合理钻井液密度等措施,钻井复杂情况减少59.5%,钻井周期减小29.8%,钻井提速显著、节约了钻井成本。     

南约洛坦气田碳酸盐岩储层井漏治理技术

土库曼斯坦南约洛气田坦碳酸盐岩储层的储渗空间、流体(油、气、水)以及压力系统复杂,井漏问题是制约该区块高效、安全钻完井的最主要瓶颈。基于储层岩心观察和电成像解析,结合已钻井漏失及堵漏现状数理统计,分析了该区块漏层性质和漏失特征,并对不同复杂程度漏失类型的防理堵漏原理及其工艺技术进行对比研究。结果表明,该储层漏失类型以裂缝型漏失、缝洞型漏失和洞穴型漏失为主;针对大裂缝或者溶洞性恶性井漏问题,提出采用抗高温强阻滞型油基凝胶软塞和高强度化学固化硬塞相结合的方法在漏层形成"隔绝式"隔离带有效地封堵漏层。通过对高产高压高含硫化氢气缝洞性地层喷漏同存同层问题的复杂性与特殊性进行分析,并对地层情况、井眼状况、井口装置状况、地面环境状况综合考虑,提出首先采用吊灌与置换法等预处理手段延缓漏喷转化时间和控制井口压力,然后采用化学凝胶和尾追水泥和压井泥浆的堵漏压井技术,重建和恢复井筒压力平衡,实现治漏和防溢目的。     

复杂岩性油气勘探保护储层新技术

介绍了胜利油田复杂岩性油气勘探保护油层的新技术。即探井储集层敏感性预测技术、复杂岩性储集层保护钻井液技术、根据油气上返速度调整钻井液密度解放储层。敏感性预测技术是根据数据库文件,得出该样品的速敏、盐敏、水敏、酸敏、碱敏伤害率等详细预测报告。为制定单井油气层保护措施提供依据。对于松散砂岩储层采用一步法钻井液、PAM-MMH钻井液和MEG-MMH钻井液技术;对于水敏性较强的储层采用聚合醇钻井液、钙醇络合水基钻井液和MEG钻井液;对于裂缝、孔洞储集层采用无粘土相钻井液和抗高温无粘土低固相钻井液技术。这几套钻井液体系有针对性地解决了复杂岩性油气勘探井壁稳定、润滑、毒性及保护储层等问题。在钻探井的过程中根据油气上窜速度的大小及时调整钻井液相对密度。做到了压而不死、活而不喷,最大限度地发现和保护了油气层。对于主要含油层的沙河街组的沙一段．沙三段和沙四段地层,控制一定的油气上返速度,始终保持油气处于“亚活跃”状态,对减少钻井液伤害,保护好油气层取得很好的效果。     

空气钻井安全钻进特性分析

空气钻井技术被钻井界认为是提高钻井速度、缩短钻井周期的一项实用性技术。与常规钻井液钻井技术相比,空气钻井在提高机械钻速、避免地层伤害、避免地层漏失方面具有明显优势,在控制地层压力、地层流体流入能力等方面存在不足。总结出了影响空气钻井安全钻进的“十大”因素,即井眼清洁、地层出水、井眼稳定、井下着火和爆炸、井斜控制、井控问题、气侵早期监测、钻具的腐蚀及冲蚀、钻具断裂和钻井液转换,并对上述因素进行了详细的分析。普光气田空气钻井实践证明了空气钻井技术的优势,但同时也暴露出一些问题。只有全面理解和掌握了空气钻井技术,才能充分发挥其优势和潜力,加快普光气田及周边区块的勘探开发步伐。     

超深裂缝性储层漏失机理及堵漏技术

钻井液漏失及其诱发的井下复杂问题严重制约着深层裂缝性油气藏的勘探开发。概述了高温高压超深致密砂岩储层特点,并分析了钻井液漏失机理,总结了目前矿场常用的随钻酸溶、提高承压能力及屏蔽暂堵堵漏技术,分析了各堵漏技术优缺点。鉴于井漏是最严重的储层损害形式,建议采用基于储层保护理论的堵漏思路,强调以保护裂缝渗流通道和提高承压能力为漏失控制的关键。建议进行低损害、易解堵的堵漏材料及钻井液配方设计研究,最终形成一种低损害、广谱性、高承压且耐高温的油基钻井液堵漏技术。     

微小井眼钻井技术及应用前景

微小井眼钻井技术是最近几年国外迅速发展起来的一项高效、低成本、安全环保、提高勘探开发效率的钻井前沿技术.微小井眼钻井技术是指井眼直径小于88.9 mm的钻井技术,由于井眼小,使用连续油管钻井,采用新的地震测试技术,易于自动化钻井,因此钻井所需的设备装备减小,停钻时间缩短,生产效率高,能降低勘探钻井成本,降低开发钻井成本1/2,降低海上钻井成本1/2以上.同时产生的少量固体废弃物和处理液也减少了对环境的污染.但微小井眼钻井的配套技术及装备还不是很完善.微小井眼钻井技术的使用范围十分广阔,能够用于定向钻井、欠平衡钻井,地层测试,钻浅层开发井,钻深层勘探孔或其它敏感环境,可在超低水下、海上及陆上边远地区和一些恶劣自然环境条件下进行作业.微小井眼技术独特的应用是在储层或储层附近进行信息检测或通过探测储层如何流动来追踪油气回收作业.低的钻井成本将会使微小井眼钻井技术在今后得到广泛的推广应用.     

霸县凹陷鄚州地区沙河街组层序地层学研究

古近系沙河街组是华北油田鄚州地区勘探主要目的层之一。长期以来,由于该地区的地层划分未能归一细化,因此极大制约了鄚州地区进一步的勘探工作。充分利用地震、测井、钻井及古生物等资料,结合各级层序界面的识别标志,将地震、测井、钻井和古生物等界面划分统一,建立起地震和地质统一的层序对比关系,并初步分析了地层的发育、分布特征及控制因素,为鄚州地区沙河街组的进一步深化勘探奠定了基础。     

高强度堵漏技术在KES1103井的应用

KES1103 井盐层及盐下地层均采用高密度油基钻井液体系,实钻过程中主要复杂为井漏,共计发生井漏30次,累计漏失油基钻井液5 028 m³。该井井漏基本涵盖了山前地区常见的井漏类型：卡盐底井漏、裂缝发育地层井漏、套管鞋井漏等,且同一开次包含两套或多套地层压力系统,漏点不易确定,堵漏难度极大。该井采用高酸溶沉降隔离、油基钻井液桥浆堵漏、水基钻井液桥浆堵漏、高失水快强箍堵漏、雷特桥堵堵漏等多种堵漏技术,有效提高地层承压压力,达到快速治漏的目的,为复杂地质条件下深井“安全、高效、经济” 钻完井和加快勘探开发进程提供强有力的技术支撑。     

利用测井资料预测孔隙压力、破裂压力和坍塌压力

钻井液漏失、井喷、井壁坍塌和油气层受污染等异常情况,主要受地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力（以下简称“三压力”）控制,是钻井技术人员经常面临的问题。钻前建立“三压力”剖面,就可以设计出钻井液安全密度窗口,保证油田勘探开发生产中的钻井施工安全。电缆地层测试直接获取较为精确的地层孔隙压力,利用偶极声波测井方法能预测出破裂压力和坍塌压力,建立其连续剖面。最终建立了准噶尔盆地“三压力”成果数据库和网上查询系统。     

南海西部油田北部湾难钻地层钻井提速技术

根据北部湾盆地地质特征和以往现场钻井作业情况,分析了地层难钻的原因,总结了南海西部油田在提高机械钻速方面所做的探索和实践,结合北部湾盆地近期多口钻井的现场情况,提出了适用于北部湾盆地难钻地层的提速对策,并开发了一种应对该难钻地层的新型钻头,形成了一套北部湾难钻地层钻井提速技术。现场实践证明,应用该技术后,难钻地层机械钻速有较大幅度提高。该套钻井提速技术对南海西部油田钻井成本的控制具有十分重要的意义,也可为在类似地层进行钻井作业的现场施工人员提供技术参考。     

塔里木盆地巴什托构造带钻井提速关键技术研究

巴什托构造带地处塔里木盆地塔克拉玛干沙漠的西南边缘,已钻6口井普遍存在钻井周期长、机械钻速低以及钻井成本高的问题。通过分析认为,该地区地层抗钻特征认识不清楚、钻头选型针对性不强、井底钻具破岩扭矩不足是导致机械钻速低的主要因素。针对目前该区块钻井提速面临的主要问题,定量评价了难钻地层的抗钻特征,提出了分层钻井提速优化技术方案：软—中软—硬地层优选5刀翼PDC钻头配合大扭矩等壁厚螺杆,强化钻井参数,消除粘滑效应,提升破岩效率;研磨性地层优选非平面齿PDC钻头配合扭力冲击器,解决钻头吃入难的问题;灰岩地层优选PDC复合钻头配合单弯螺杆,实现定向段优快钻进。XX-10井通过实施的上述方案,同XX-4井相比,平均机械钻速提高99.54%,钻井周期同比缩短95.36%,提速效果显著,对加快该区块的油气勘探开发进程具有重要意义。     

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近几年来，川西蓬莱镇组浅层气藏滚动勘探开发已形成规模。以蓬莱镇（Ｊ３ｐ）为主要目的层的井已达１５０余口。油气层保护技术有了很大的发展，取得了显著的经济效益和社会效益。油气层保护技术是一项系统工程，它涉及到钻井、完井、井下多种作业的多项环节。通过对蓬莱镇组浅层气藏地质特征和施工井资料分析，从完井方式、钻井工艺和钻井液体系及配方、钻井液性能、浸泡时间等多方面探讨如何更好地保护油气层、防止油气层伤害，提出了油气层段钻井施工中必须严格控制的几项重要指标及评定质量等级标准。