氮气水平井钻井难点、处理对策及现场试验

氮气欠平衡钻井技术是保护、发现油气层和提高单井产量的有效工艺技术手段之一,将氮气欠平衡钻井技术与水平井钻井技术结合应用,既能提高储层钻遇率,又能对油气藏进行精细评价,是解决勘探开发难动用储层的一种有效技术手段。但是氮气水平井钻井中经常遇见地层出水、井壁失稳、水平段岩屑堆积、井眼轨迹不易监测与控制等技术难题,针对这些难点展开了论证,同时结合三塘湖油田牛东平1井和牛东8-13井两口氮气水平井的现场应用与试验,通过认真分析、总结,形成了一套氮气水平井钻井复杂情况的处理对策,可以对氮气水平井钻井提供借鉴作用。     

胜利油田充氮气欠平衡压力钻井技术

充氮气欠平衡压力钻井技术具有保护油气层、提高单井产量、提高钻井速度且安全可靠等优点，适应于低压低渗透、裂缝油气藏以及老油区开发。系统介绍了充氮气欠平衡钻井的主要设备及工艺技术，并以3口井为例，介绍了其现场应用情况。实践表明，该技术能明显提高油井产量(邻井的3～5倍)．且钻井事故及井下复杂情况明显减少。     

氮气欠平衡钻井技术的研究与应用

氮气欠平衡钻井(UBD)技术适应于低压低渗透、裂缝油气藏、衰竭、边际油气藏或是曾经发生钻井液漏失和压差卡钻等需要钻穿复杂层的地区。它具有保护油气层、提高单井产量、提高钻井速度、减少钻井事故及井下复杂情况等优点。介绍了氮气欠平衡钻井的关键设备与主要工艺流程,以玉门油田鸭940井为例,介绍了其实钻井身结构、氮气欠平衡钻井的施工过程及所用的井口装置、钻具组合。给出了氮气欠平衡钻井注入参数的设计。最后介绍了氮气欠平衡钻井技术所采用的新工艺,包括混油气举降解携砂钻进技术、裂缝油藏负压悬挂贯眼完井技术和全过程油层保护技术。     

气体钻井技术及现场应用

介绍了气体钻井的方式、应用范围、主要设备和技术要点。鄂尔多斯盆地大牛地气田为降低对储层的伤害、及时发现和评价油气层、提高单井油气产量和采收率,在D12-1井采用纯氮气实施全过程欠平衡钻井,气体钻井进尺205 m,平均机械钻速13．67 m/h,在钻井完井过程中进行进行了两次环空测试,采用φ10 mm油嘴求产,天然气产量分别为5．8×10~4和(6．0～8．0)×10~4m~3/d,远高于采用常规钻井液钻进的邻井D12井、D12-2井、3-27井、D12-4井的天然气平均产量(2．1×10~4m~3/d)。气体钻井对保护油气层,发现和评价油气层、提高单井油气产量和采收率有明显效果,具有很好的技术经济效益。     

中国石油长城钻探工程公司首次应用氮气钻井穿越气储层

<正>2014年7月下旬,中国石油长城钻探工程公司在吉林德深15井完成氮气钻井施工,首次突破了气体钻井穿越产气储层的技术禁区,实现了一次性作业成功,标志着长城钻探氮气钻井技术具备致密储层的服务能力。氮气钻井技术是在产层进行钻进时选取的钻井方式,能够有效地解决钻井施工中的恶性井漏、压差卡钻和钻井速度慢等技术性难题,是能够真正实现钻进过程"零污染"的钻井技术,具有及时保护和发现低压、低饱和、低渗透率油层的技术优势,能够提高油井单井产量和机械钻速。德深15井是吉林油田在松辽平原德惠地区部署的一口勘探井。由于该区块为低压力、低渗透率地层,常规钻井液钻进中的     

库车坳陷X井致密砂岩储层氮气钻井实践与认识

通过欠平衡钻井技术的理论研究和室内试验,形成了一套较完善的适用于高压高产致密砂岩储层的氮气钻井方案,具有合理的注气设备配套方案、钻具组合、井身结构设计以及整套工艺流程。以库车坳陷东部的X井为例,通过与多口邻近致密砂岩储层的常规钻井液钻井技术相比,X井的机械转速最大提高了24.3倍,钻井周期最多缩短了62 d,单井产量是邻井的4.2倍。致密砂岩储层氮气钻井在X井的成功应用,再次证明了在致密砂岩储层使用氮气钻井技术可以提高机械钻速、缩短钻井周期、提高单井产量的目的。同时验证了氮气钻井技术和装备的安全可行性,为库车地区乃至全国推广高压高产致密砂岩储层氮气钻井技术奠定了基础。     

扎纳若尔油田油气层保护钻井液技术

扎纳若尔油气田位于西哈萨克斯坦滨里海盆地东缘扎纳卡梅斯水下隆起带上,储层为石炭系浅海碳酸盐岩,储层岩性以灰岩为主,夹少量白云岩,储集空间以次生溶蚀孔隙为主,微裂缝发育.储层孔隙度和渗透率较高,孔隙压力系数低,储层水敏程度低.极易受到钻井液污染.根据储层特点及钻井液对油气层污染的因素分析,选用了两性离子聚合物钻井液、屏蔽暂堵油气层保护技术以及配套钻井液技术措施.经现场100口井应用表明,两性离子聚合物钻井液与屏蔽暂堵技术的结合,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,减轻了钻井液对油气层的污染,较好地保护了油气层,提高了原油产量,单井平均产量和采油指数分别提高了46.3%和64.7%.     

欠平衡钻井技术在三塘湖牛东区块的应用

为有效解决三塘湖油田牛东区块严重井漏、加强钻井过程中的储层保护、提高单井产量，在该区域研究应用了充氮气全过程欠平衡钻进技术。在此从储层特征分析入手，重点阐述了该技术的研究与应用情况和取得的主要成果。     

充氮气钻井条件下的录井对策及显示层识别

充氮气钻井技术适用于低压、低渗透率、裂缝性油气藏以及老油田的开发,它具有保护油气层、增加单井产量、提高钻井速度的优势,然而它对钻井过程中的录井会造成一定的影响.为此,从消除影响准确识别油气显示的角度出发,分别阐述了充氮气钻井条件下对录井的影响因素、显示特征、录井的应对举措、油气层的识别及录井综合解释评价的方法和途径,认为应用气测录井结合定量荧光、地化、常规地质录井以及地层水氯离子分析,是充氮气钻井条件下评价显示层的有效方法.实际应用效果表明,该方法对充氮气钻井条件下油气层显示的识别与评价是有效和可靠的.     

吐哈低渗透油田钻井过程中的储层保护

针对低渗透油田储层特征，开展了钻井过程中以屏蔽暂堵技术为主的综合配套储层保护技术的研究与应用。目的防止或减少钻井过程中储层的损害，有效地保护储层，提高油气井的单井产能。结果该技术在丘陵、巴喀油田应用后，使储层表皮系数明显下降，流动效率明显提高。结论以屏蔽暂堵技术为主的储层保护技术，适合吐哈油区丘陵、巴喀油田的储层保护要求，并取得了显著的经济效益和社会效益。     

大庆油田气体钻井配套技术及应用

针对深部地层机械钻速慢、中浅层"三低"储层开发动用难等问题,大庆油田开展了气体钻井配套技术研究及实践。通过配套湿度和注气参数等监测装备、判别水层、计算地层出水量、优化钻具组合及钻井参数、采用"内喷外侵"气液转换工艺,解决了地层出水引起的复杂情况、易发生井斜、井壁失稳等问题,形成了一套适用于大庆油田深层泥页岩地层的气体钻井配套技术,实现了在泥页岩地层出水情况下安全钻进。大庆油田27口深井应用该配套技术后,钻井速度提高4倍以上,钻井周期缩短15 d以上;8口中浅井应用该配套技术,在不采取压裂增产措施的情况下,单井产量提高2 t/d以上。这表明气体钻井技术是深层提速及中浅储层保护可行的技术,为大庆油田加快勘探开发进程提供了新的技术手段。      

吐哈盆地台北凹陷低饱和度油藏特征及其成因

吐哈盆地台北凹陷水西沟群普遍发育低饱和度油藏,平面上多集中在台北凹陷正向构造,纵向上主要赋存于西山窑组和三工河组。研究区低饱和度油藏基本特征为含油饱和度低、储集层物性差、自然产能低、储集层改造后高产、长期油水同出。为了解该类油藏成因,基于储集层、构造、成藏演化与含油饱和度之间的关系开展研究。结果表明,储集层和构造是影响油藏含油饱和度的主要因素,一是压实减孔、细孔微喉造成油气充注不彻底,导致低含油饱和度;二是夹层或遮挡层的存在,油气藏被分割,阻碍了油气纵向调整;三是低幅度构造成藏动力不足,影响含油饱和度;四是后期构造活动对古油藏的调整破坏导致含油饱和度低。综合分析认为,台北凹陷水西沟群低饱和度油藏剩余资源量大,是吐哈盆地油气勘探的重要接替领域,储集层甜点与继承性正向构造叠合区,是寻找相对高含油饱和度油藏的有利区。     

现代钻井技术发展趋势

旋转钻井的发展可分为初期阶段、发展阶段、科学化钻井3个阶段。科学化钻井后期阶段成果主要有3大项：实现了井下信息实时检测、传输、处理、分析；开发了井下导向和井下闭环钻井系统；发展了新钻井技术。现代钻井技术发展趋势是：向信息化、智能化方向发展；向多学科紧密结合、提高油井产量和油田采收率方向发展；向有效开采特殊油气藏方向发展。建议：能引进的采取引进-消化-创新的技术路线来跟踪前沿，不能引进的国内自主开发；在水平井钻井技术、多分支钻井技术和欠平衡压力钻井技术三大新钻井技术方面，我国目前还有许多基础工作要做，建议有计划地组织攻关；钻井科研工作者在观念上应有新的转变。目前石油工程技术的发展要求钻井工程不仅要建油流通道，而且要担负提高单井产量和油田采收率部分任务以及开发开采特殊油气藏的任务，因此钻井科技人员应熟悉和了解采油工程和油藏工程有关理论和技术。参9     

低渗油气田高效开发钻井技术研究与实践

为了高效开发我国低渗油气田,获得更高的经济效益,进行了低渗油气田高效开发钻井技术研究。采取机理分析、室内试验、现场试验等方法,对提高泄流面积钻井技术、提高储层钻遇率技术、提高钻井效率技术、低渗油气田储层保护技术、低渗油气田完井关键技术进行了系统研究,形成了以五级分支井、径向钻孔、鱼骨状水平井、旋转导向钻井等技术为核心的提高泄流面积钻井技术,以气体钻井、全过程欠平衡钻井和钻头优化设计为主的提高钻井效率技术,以新型防水锁无黏土钻井液、新型生物酶完井液、有机盐可降解钻井完井液等为核心的低渗砂岩储层保护技术,以低渗油气藏水平井分段完井技术和低渗油气藏水平井提高固井质量关键技术为核心的低渗油气田完井关键技术;研制出了抗高温高压无线随钻测量仪、适用于泡沫空气钻井的电磁波随钻测量系统和适用于薄互层低渗油气藏的近钻头井斜角和方位角伽马测量仪及井下微流量测量装置。应用结果表明,低渗油气田高效开发钻井技术对高效开发我国低渗油气资源、实现能源储备战略具有重要的意义。      

可循环微泡沫钻井液在吐哈油田马703井的应用

可循环微泡沫钻井液技术是目前国内外用于勘探开发低压裂缝性油气藏、稠油油藏、低压低渗透油气层、易发生严重漏失油气藏的一项新技术。吐哈油田为有效开发低压低渗储层,在大量室内试验的基础上,优选了适合于该区块的微泡沫钻井液的起泡剂和稳泡剂,并进行了微泡沫钻井液体系的室内配方研究与抗温、抗污染、稳定性能评价。在马703井的成功应用表明,该微泡沫钻井液可循环、抗温抗污染、密度低、密度范围可调、稳定性好,总体性能优良,能够有效地防止漏失,保护油气层,提高机械钻速,实现近平衡钻井。     

吐哈油区稀油油藏开发实践及技术攻关方向

吐哈油区稀油油藏经历30 a的开发与实践,形成了一系列稀油油藏高效开发的方法。由于主力油田稀油油藏多为特低渗—低渗油藏,储集层非均质性强,低含水开发阶段采用强采强注面积井网,采油速度较高,开发效果较好;中—高含水阶段及时采取了井网加密等对策,短期为减缓递减、稳定产量发挥了重要作用。但油田开发初期的强注强采也影响了主力层的驱油效率和采收率,尤其是进入特高含水期,无效注水循环严重,套损井和停产井增多,造成地层压力保持水平低,常规措施治理难度大,稀油油藏开发进入低速低效开采阶段。为了从根本上提高开发效果,积极开展注气提高采收率、纳米微球复合调驱及转变渗流场等室内研究和矿场先导试验,取得了初步效果,形成一系列多元类型油藏分类提高采收率和提高开发效果的技术。随着这些技术的进一步发展和应用,吐哈油区稀油油藏自然递减率有望由19.8%逐步降至11.0%,采收率将提高2.00%~3.00%。     

氮气欠平衡钻井技术在定向深探井中的应用

川西3000 m以深井段普遍存在机械钻速慢、储层保护技术单一等问题,常规欠平衡钻井均不能很好地解决以上问题。为了更好地保护和发现油气藏,提高深井勘探成功率,西南分公司引进了氮气钻井技术,通过大量地质工程论证,在DY1井四开4652.26~4775.56 m产层段进行了氮气欠平衡钻井技术应用试验。试验表明,在深井段采用氮气钻井技术可大幅度提高钻井速度,该层段平均机械钻速达8.36 m/h,与邻井相比提高8~9倍,在提高钻速的同时还直观有效地发现了一个裂缝性气层。该技术在深探井中的成功应用加快了气体钻井技术向深层推广的步伐,对同类地区的钻井具有较高借鉴意义。     

强化充气钻井技术现状与应用

衰竭、低压储层钻进时易出现钻井液漏失、压差卡钻及储层伤害等问题,甚至还存在井壁稳定与储层保护的矛盾。文章针对上述问题调研了国内外强化充气钻井技术的发展现状及应用情况。强化充气钻井技术可有效解决钻井过程中的恶性井漏、压差卡钻及钻井速度慢等技术难题;也可结合钻井液脉冲实现水平井定向钻井,在精确定向作业的同时保护油气藏,提高单井产量;还可将充气钻井工艺与控压钻井技术相结合,利用环空充氮气强化充气钻井技术钻含硫、裂缝性和衰竭性低压高温油气藏,既保护储层,又避免储层井漏,满足井控要求。现场应用表明,强化充气钻井技术不仅有利于保护储层,且能减少井下复杂与钻井成本,在低压、破碎、易失稳的储层钻井中具有广泛的应用前景,有助于解决低压衰竭储层高效开发面临的技术难题,为国内低压衰竭储层水平井控压钻井技术发展提供借鉴与支持。     

吐哈探区油气勘探成果及潜力

吐哈探区油气勘探始于20世纪50年代,大规模的油气勘探工作开始于20世纪80年代,相继在吐哈、三塘湖、银额等盆地取得了丰硕的勘探成果,实现了吐哈盆地侏罗系煤系油气、二叠系—三叠系超深稠油和三塘湖盆地古生界火山岩系油气、致密油气等领域的重大突破,落实了吐哈盆地台北凹陷、三塘湖盆地马朗凹陷等富油凹陷,累计提交探明油气地质储量当量8.20×10⁸ t,取得了良好的经济效益和社会效益。经过30多年勘探实践,对煤成烃、超深稠油油藏、火山岩油藏、低压油藏、致密油气藏等地质认识不断深化,明确了其油气成藏地质理论、油气藏控藏要素,形成了不同类型油气藏勘探的配套关键技术。吐哈探区各盆地处于低—中勘探程度阶段,剩余勘探潜力大,为保障吐哈油田持续稳产,下一步要精细勘探煤系油气,扩展勘探二叠系和三叠系,加大北部山前带勘探力度;围绕三塘湖盆地,在精细勘探碎屑岩油藏的同时,评价非常规油藏的甜点段和甜点区,着力勘探古生界油气藏;银额盆地的勘探重点仍在天草、查干等凹陷,落实有利勘探区块。     

牛102泡沫欠平衡水平井轨迹控制

针对新疆吐哈油田三塘湖区块油藏低压、低渗的地质特点,确定水平段采用泡沫钻井液钻进以有效地保护油气层,最大限度地控制和减少对油层的侵害。合理利用配套的水平井钻井技术和泡沫欠平衡钻井工艺,应用MWD无线随钻测斜仪、DST有线随钻测斜仪,结合旁通接头同步下钻的测斜方法,监测井眼轨迹,优化钻井方案,安全优质地完成了牛102井的各项施工任务,为今后进行同类钻井施工摸索出了一定的成功经验。