控压钻井技术在涪陵页岩气田的实践与认识

随着涪陵页岩气田勘探开发进程的不断深入,长水平段页岩气井在钻井过程中遇到的复杂事故愈发凸显。目的层龙马溪组,裂缝发育、岩性构成复杂且破碎严重,钻井中钻井液密度窗口窄,易发生垮塌、溢漏同存、水平井段漏失大量油基泥浆等问题。为了快速、安全有效地钻穿复杂页岩层段,采用控压钻井技术破解长水平段页岩气井井漏的钻井难题,在焦页33-4HF井应用控压钻井技术,在长水平段钻遇多个不同压力系数的漏失显示层,安全钻达完钻井深,大大减少了油基泥浆的漏失及其不良影响,减小了经济损失,取得了显著应用效果。     

精细控压钻井技术在HHW2009井的应用

新疆油田火烧山区块多年来井漏井涌问题突出,严重影响井下安全、完井周期和钻井成本控制。为了解决该井区在平地泉组钻进存在的漏—涌同层、窄密度窗口问题,该井区首次采用精细控压钻井技术,在HHW2009井215.9mm井眼进行试验应用,成功解决了溢漏同存的复杂难题,顺利钻至完钻井深,对火烧山区块后续钻井施工具有十分重要的借鉴意义。     

控压钻井技术在HHW2013井应用

控压钻井技术是指在钻井过程中,对整个井筒压力进行有效控制并管理的钻井技术,可有效解决窄密度窗口、压力敏感地层难以克服的漏涌同层和井壁坍塌等复杂钻井问题。从新疆准噶尔盆地火烧山油田HHW2013井的基本情况出发,重点阐述了该井钻井中存在的技术难点、采用控压钻井的技术措施及取得的良好效果,为该区块解决类似钻井难题提供了有效的钻井方式和经验分享。     

顺南区块目的层安全钻井技术

顺南区块以奥陶系为主要目的层,岩性为海相碳酸盐岩,溶蚀孔、缝、洞发育,区块高含硫化氢,地层温度高、压力高、气层安全密度窗口窄、易发生井涌和井漏,溢流监测难度大。为解决问题,该区块采用了高温气层固井施工工艺、高压气井溢流监测、精细控压钻井技术等新工艺及新技术。应用情况表明系列新技术可以解决该区块目的层施工中存在的问题,对今后该区块勘探开发有较好的指导意义。     

伊拉克米桑油田盐膏层钻井关键技术研究

伊拉克米桑油田地质条件复杂,存在巨厚盐膏层及高压盐水层,钻井过程中溢流、井漏、泥岩夹层坍塌等复杂情况时有发生。为了实现优质快速钻井,发展了适合米桑油田地质特点的钻井关键技术,形成了巨厚盐膏层井壁稳定性预测技术、多因素井眼轨迹优化设计技术、盐膏层钻进井底ECD精确控制与敏感性分析技术、盐膏层段组合套管设计防蠕变技术、盐膏层钻井液关键技术,创建了适用于米桑油田的钻井工程技术体系。同时针对存在的问题,提出了后续钻井技术发展建议,以期为其他类似油气田的钻井提速提质增效提供借鉴。     

杭锦旗工区井漏机理分析与防漏堵漏技术

在收集杭锦旗工区钻井施工现状和地层特点的基础上,确定了该工区井漏发生的主要层段,分析了易漏失层段井漏发生的主要原因和漏失机理。分析结果认为:漏失发生的层位主要是刘家沟地层以及刘家沟与石千峰地层的交界面;引起井漏的主要原因是刘家沟硬脆性泥岩地层微裂缝发育并具有应力敏感性,易产生诱导裂缝形成较大的钻井液漏失通道和空间,导致失返性漏失。结合现场已施工井的实例,提出了随钻堵漏和化学凝胶承压堵漏技术思路,形成了窄安全密度窗口条件下的防漏堵漏工艺技术方案,对杭锦旗工区的安全钻井提出了新的认识和建议。     

伊拉克米桑油田深井水平井钻井技术

为应对伊拉克米桑油田深井水平井高压盐膏层盐水侵,下部灰岩地层漏、喷、塌和卡等多种风险,同时尽可能降低钻井成本,提高作业时效,在64H井开展了深井水平井研究和实践。根据区块作业经验将深井水平井设计为六开井身结构;针对高压盐膏地层,采用高密度饱和复合盐钻井液技术;在深部灰岩地层实施了一系列定向井和尾管固井技术。解决了该区块钻井过程中的技术难题,提高了钻井安全性和时效,打破了米桑油田深井水平井钻井记录。     

简易控压钻井工艺及其在哈得29-2井中的应用

控压钻井技术是指在钻井过程中对整个井筒压力进行有效控制的钻井技术,可有效解决窄密度窗口、压力敏感地层难以克服的漏涌同层等复杂钻井问题。缩短非生产时间,降低钻井成本。从塔里木盆地哈得逊油田哈得29-2井的基本情况出发,重点阐述了本井钻井中溢漏同存的技术难点、采用简易控压钻井工艺及取得的良好效果,为该区块解决类似钻井难题提供了有效的钻井方式和经验借鉴。现场应用表明:简易控压钻井技术控制回压并辅助液面监测能够实现控压钻井的目的,发生溢流时控制液动节流阀增加井口回压并辅助液面监测,从而快速补偿井底压力、缓解溢流,防止了井控升级。     

G636区块安全钻井钻井液技术及配套措施

过对XZ油田G636区块地质特点及钻井施工难点进行分析,针对该区块高钻井液密度条件下,易发生上侵下漏、侵漏并存的情况,一方面从提高钻井液封堵造壁能力入手,通过室内筛选实验,优选出材料和粒径匹配合理的随钻封堵剂。并通过实验确定了最佳加量,形成了适合该区块的窄安全密度窗口钻井液技术;另一方面,通过现场应用随钻划眼技术等配套措施,保障井眼畅通及井下清洁,降低环空压耗,进一步降低井漏风险。G636区块安全钻井钻井液技术及配套措施的应用,保障了该区块的安全钻井,区块钻井30口,未发生井控事故,发生井漏2口井。     

塔河油田托甫台区块井壁稳定分析与探讨

塔河油田托甫台A小区二叠系发育大段玄武岩,易垮易漏;深部志留系硬脆性泥岩裂缝发育,安全密度窗口窄,井塌井漏问题突出,井下复杂频发,井壁失稳问题一直制约着该区块钻井技术的发展。通过对已完钻井过程的分析,探讨了该区块井壁失稳机理,同时在室内进行了钻井液体系评价与优选,提出相对应的钻井液抑制、封堵措施及工程施工措施,通过在G井的实际应用,钻进过程中未发生井下复杂,易失稳井段井径扩大率较小,钻井周期节约20%以上,取得了较好的效果。     

控压钻井关键技术探讨

通过对国内与国外控压钻井技术进行分析与研究,我们可以发现控压钻井技术有解决喷漏同层、喷漏同存等裂缝发育、窗口压力敏感复杂问题。因此主要阐述了控压钻井技术概述,对控压钻井(MPD)系统的组成进行分析,介绍了几种控压钻井关键技术。     

准南复杂构造地层漏失规律研究

准南复杂构造地质和钻井情况非常复杂,地层破碎、倾角陡,钻达高压层后,在同一压力系统情况下,压力系数随深度增加而减少,导致安全密度窗口变窄,不同压力系统同处一层裸眼引起井漏,井下复杂在所难免,严重地制约了钻井效率,为了实现安全快速钻井,井漏是必须逾越的难关。弄清井漏机理是防治井漏的关键所在,对于复杂构造风险深井、超深探井漏的机理目前停留在定性半定量描述阶段,需要进一步深化机理的研究。为此,以非牛顿流体力学理论为基础,并结合钻井工程的实际情况,建立了地层井漏的数学模型,分析了钻井参数、钻井液性能、地层特性等对井漏的影响,用以揭示复杂构造地层的漏失特点及规律,从而为现场防漏堵漏提供理论依据。     

防窜抗盐高密度水泥浆体系的应用

针对塔里木油田玉东1区块高压盐水层固井井漏、井口带压等固井难点,分析研究盐膏层固井特点和高压盐水层难点,设计使用双级连续固井工艺,配套水泥浆体系采用BCG-200L防窜抗盐高密度水泥浆体系,优选BCS-110L冲洗型重晶石加重隔离液体系,通过配套固井工艺设计,提高了固井质量,解决了固井井漏和环空带压难题。详细介绍防窜抗盐高密度水泥浆体系和隔离液体系室内研究评价,配合现场连续双级固井工艺措施,达到较理想的应用效果,为今后在该区块配合连续双级固井工艺解决高压盐水层固井难题起到借鉴意义。     

D油田低渗高压区块中深调整井钻井液技术研究与应用

D油田低渗高压区块具有压力高、降压缓慢的特征,同时,储层裂缝发育,钻井液密度设计窗口较窄,甚至为负窗口,对调整井钻井安全和质量造成较大影响。据不完全统计,近年该区块调整井平均使用钻井液密度在1.75g/cm~3以上,油气侵发生率15%左右,固井质量优质率仅为60%左右,管外冒发生率超过10%。该区块开发目的层为FY油层兼顾S、P油层,属于多层位分段开发。井筒内多压力系统矛盾突出,易引发泥包钻具、局部井段环空憋压严重、局部井段井径扩大率超高、井塌卡钻、井漏等事故,且井漏发生后一次堵漏成功率较低,严重影响了钻井施工的顺利进行。应用强抑强封钻井液技术,有效抑制泥页岩的水化膨胀,减少地层环空憋压,并制定相应工程技术措施,降低井下激动压力;优选防塌封堵材料,确保井壁稳定,有效降低了井径扩大率;多种润滑剂复配使用解决定向井防卡润滑问题。2017～2019年进行了215口井的现场应用,固井优质率80%;井漏发生率由9.43%降低至零,一次堵漏成功率提高80%,取得较好的经济效益和社会效益。     

准噶尔盆地南缘钻井技术进展、难点及对策

准噶尔盆地南缘前陆冲断带油气资源丰富,高探1井的发现展现了南缘下组合勘探的巨大潜力。针对高陡构造,安集海河组强水敏/强塑性地层等钻井难点,通过垂直钻井、油基钻井液和高效PDC钻头等技术,逐步形成了有针对性的中上组合防斜打快安全钻井技术体系。南缘下组合钻完井依然面临着地层压力精细预测及井身结构合理设计难度大,安全密度窗口窄高密度、大温差、窄间隙、窄窗口固井等难题。需通过开展地层压力精细预测技术研究,采用动态井身结构技术、精细控压钻完井技术和抗高温、高密度大温差水泥浆体系,提高南缘钻井的成功率。     

精细控压固井技术国内进展及下步发展方向

精细控压固井技术能够有效解决安全密度窗口窄、喷漏同存、溢漏矛盾冲突等较为复杂地层条件下水泥浆一次性上返固井技术难题,可有效防止井漏、气窜和井控风险等复杂情况的发生,同时也有利于提高顶替效率,提升固井质量。在介绍精细控压固井技术产生的背景、原理基础上,分析了几个关键技术节点和目前国内精细控压固井技术进展、装备发展情况,并探讨了精细控压固井技术存在的技术瓶颈与下步发展方向,以期为后续精细控压固井技术深度融合发展提供指导和帮助。     

塔河油田盐下井钻井工艺技术

以S1102井施工为例,介绍了塔河油田盐下井钻井工艺技术,为四级井身结构设计,对盐膏层进行专打专封.着重对该种井钻头选型、二开裸眼井段防斜、石炭系防井径扩大和盐膏层安全钻井技术几个方面的问题作了分析,对塔河油田该种类型井的施工具有一定的参考意义.     

精细控压钻井技术在深水钻井中的应用

窄密度窗口是深水钻井中遇到的突出问题,深水的高压低温及合成基泥浆的广泛使用,使井控监测的难度进一步增大。采用精细控压钻井技术,可以有效地控制井底压力,降低窄密度窗口的影响。同时高精度流量计,可以及时发现溢流,并及时采取措施,有效降低非作业时间。     

元坝地区陆相井钻井提速探索与实践

元坝地区陆相储层是中国石化天然气勘探开发又一重点层位,但陆相地层钻井存在一些技术难点,导致钻井施工风险大:地层研磨性强,可钻性差;地下断层、裂缝发育,井漏频繁;存在多套压力体系,安全窗口窄。这些因素一直制约着陆相井钻井速度的提高。西南石油工程有限公司施工的元陆702井在施工中开展了钻井提速提效技术攻关与实践,采取了泡沫钻井、气体钻井等技术,并应用了扭力冲击器、孕镶金刚石钻头、高速涡轮、PBL多次循环阀、干法固井等新工具和新工艺,钻井周期比设计缩短28.69%,创新了区域钻井工期新指标,为元坝陆相井寻找到了一条提高钻井速度的有效方法。     

狮子沟定向井钻井技术

针对狮子沟英西地区局部地区盐间断层发育,井漏问题突出;盐膏层分布段长、层数多、单层厚度变化大、造斜段钻进易产生蠕动缩径、导致缩径卡钻、地层倾角大、井身质量难控制、制约钻井速度等工程技术难点,开展了狮子沟定向井钻井技术研究。通过优化井身结构、优化井眼轨道剖面、优选钻井液体系、优选PDC钻头、开展轨迹控制优化等工作,形成狮子沟定向井钻井技术,有效解决狮子沟定向井钻井难的问题。