盐227-1HF长水平段水平井井眼轨迹控制技术

砂砾岩油藏为典型的低孔特低渗透储层,采用直斜井压裂方式开采,油井产能低,储量动用低,常规技术开发效益不佳,为了提高单井产能而选用长水平段分段压裂的开发方式。介绍了胜利油田首口砂砾岩非常规长水平段水平井盐227-1HF井的地质、工程概况,探讨了钻井技术难点,给出了可行的钻井技术措施,包括钻具组合优选、井眼轨迹控制、钻头优选、钻井液技术优化以及水平段测量技术优选。为了提高水平段的钻井速度而采用欠平衡泡沫钻井液钻井,水平段平均机械钻速达到6.21 m/h,是邻井的3~4倍,压裂投产后单井日产油12 t,是同区块邻井的6~10倍。盐227-1HF井的开发创出了中石化泡沫钻井井深最深(4 591.00 m)、垂深最深(3 619.54 m)、井下施工温度最高(137℃)的3项纪录,达到了低渗透油藏高效开发的目的。     

胜北地区油基泡沫欠平衡钻井技术研究和应用

吐哈油田胜北区块处于断背斜构造带,砂泥岩夹层多,钻进过程中易发生井漏、井涌、气侵等复杂情况,且区块资料分析证实该储层属于敏感性地层。常规水基钻井液在水敏性地层易造成泥页岩水化膨胀,在钻井过程中易造成井壁坍塌、引起储层污染等情况。为解决这些问题,针对该区块喀拉扎组油气层,分析了区域地质资料、钻井技术难点,论述了开展油基泡沫钻井液技术研究的必要性,通过区域地层特征分析、岩心实验等,对油基泡沫钻井液欠平衡钻井技术在本区块实施的可行性进行了论证。在胜北地区采用该技术,并通过井身结构优化、钻井参数优选,减少了井下复杂情况,最大程度地发现和保护了油气层。胜北3-33井等井采用油基泡沫欠平衡钻井和割缝管完井技术取得了明显效果。     

中佳2-H无导眼预探水平井钻井液技术

无导眼预探水平井中佳2-H井完钻井深5 780 m,垂深4 635.55 m,水平段长960 m。钻遇地层岩性复杂,易出现阻卡、井漏等复杂。为满足地质和后期压裂改造的需要,井眼轨迹多次调整,而且水平段延伸方向钻遇多个逆向断裂,这给斜井段钻井井壁稳定、携岩和减阻防卡增加了难度。针对该井地质特点和钻井液技术难点,直井段选用钾钙基钻井液体系,造斜段、水平段选用钾钙基聚磺混油钻井液体系,现场采取合理的技术措施,满足了各井段的钻井要求。压裂改造后获高产工业油气流,6.0 mm油嘴试产,日产气11.3×104m~3,日产油142.2 m~3。     

水包油钻井液体系的研制与应用

解放128井是塔里木油田的一口超深水平评价井,自钻至井深5280．95m发生井漏后,共发生11次严重井漏,边漏边钻至井深5492．33m下入套管。针对如此复杂情况,决定采用欠平衡钻井技术,以保证300m水平段的钻进任务。针对当时井下钻井液密度为1．12g/cm^2时井涌和井漏同时存在的实际情况,确定采用密度为0．95－0．98g/cm^3的水包油乳化钻井液进行水平段欠平衡钻井。室内对水包油钻井液体系的油水比、乳化剂与增粘剂的种类与用量以及降滤失剂和流变性调节剂的种类与用量进行了优选,并优选出油水比分别为4：6、5：5和6：4的水包柴油钻进液配方和油水比为4：6的水包原油钻井液配方。该低固相水包油钻井液具有密度低、润滑性好、滤失量低、稳定性好等特点,且具有良好的抗温、抗污染能力,配制简单,密度和流变性易于控制。在解放128井水平段采用低密度水包油钻井液进行欠平衡钻井,取得成功,该共获高产油气流。     

马1C井欠平衡钻井液技术

马1C井是在马1井上实施欠平衡钻井的一口套管开窗侧钻井。马1井是吐哈油田三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖构造带牛圈湖1号背斜上的一口预探井。通过对马1C井的地层岩性、储层特性、地层稳定性和可钻性、地层压力等多方面分析，室内对马1C井欠平衡钻井液进行了试验研究，确定出低密度油基钻井液的配方。经现场应用表明，低密度油基钻井液密度为0．87－0．88g/cm^3，在欠平衡钻进过程中处于负压状态，达到了保护油气层的目的；钻井过程中始终有溢流发生，3次自动点火成功，着火持续时间最长达35min，火焰最高约6m；岩屑返出均匀，无坍塌现象，机械钻速最高达30m/h，是马1井对应井段机械钻速（8．5m/h)的3．5倍；低密度油基钻井液性能稳定，较好地保护了油气层，确保了马1C井套管开窗和欠平衡钻井施工顺利。     

前34井充氮气欠平衡钻井设计与施工

为准确评价前进潜山腰部太古界地层的含油气情况,辽河油田在前34井应用了充氮气欠平衡钻井技术。该井钻前使用UBDS Ver6.2欠平衡钻井多相流动计算软件系统进行了水力参数设计,分析了井口套压及起下钻过程对欠平衡钻井的影响,最终确定了充氮气欠平衡钻井技术方案:采用密度1.20 kg/L的无固相钻井液为充气钻井基液,井底欠压差-3.5～-1.7 MPa,液相排量12 L/s,注气量25 m3/min,井口套压控制在2 MPa以内,起下钻速度不超过0.5 m/s。该井在钻井过程中严格按照设计施工,真正实现了井底欠平衡,避免了井漏等井下复杂情况,有效保护了储层。该井与使用常规钻井技术的同类型井相比,机械钻速提高了21%。该井充氮气欠平衡钻井的成功,验证了太古界地层深井充氮气欠平衡钻井的可行性,为辽河油田低压潜山深部油层勘探开发过程的油气层保护和储能评价提供了一条新的技术途径。      

元坝121H超深水平井钻井技术

元坝121H井是部署在四川盆地川东北巴中低缓构造带元坝Ⅰ块长兴—飞仙关组礁滩异常体南翼的一口超深水平井,完钻井深7 786.00 m,水平段长612m,是目前国内乃至世界上施工难度极大的水平井之一.钻井过程中,上部大尺寸井段成功应用了泡沫钻井、空气钻井、气液转换、液相欠平衡钻井等提速技术,针对深部高温高压地层,成功应用了旋转导向钻井、超深井侧钻、滑动导向钻井、抑制性聚磺封堵性防塌钻井液、金属离子聚磺混油防卡钻井液等技术,尝试应用了陆相地层PDC钻头+螺杆、水力脉冲空化射流发生器、涡轮+孕镶金刚石钻头等提速新工具,优选了高效PDC钻头+抗高温螺杆钻具、耐高温MWD,从而安全、优质、高效地完成了钻井施工,创造了世界陆上水平井钻井斜深和垂深最大2项世界纪录及多项国内新纪录,为国内外同类型超深水平井的钻探积累了经验.     

SlimpulseMWD仪器在潜山充气欠平衡钻井中的应用

充气欠平衡钻井过程中,当钻杆内钻井流体的气液比超过一定范围时,常规钻井液脉冲MWD仪器信号衰减过速,无法准确传输数据,因此欠平衡井段的井眼轨迹控制问题成为制约该技术发展和大规模实施的瓶颈。通过对国内外各种MWD仪器调研,最终优选SlimpulseMWD仪器实施充气欠平衡状态下的井眼轨迹监控。文章对充气欠平衡钻井过程中影响MWD仪器脉冲信号的原因进行了分析,提出高温深层潜山地层充气钻进情况下MWD仪器的优选原则,并对Schumlburger公司的Slimpulse仪器原理进行简单介绍,提出该仪器能够满足正常的定向、测斜要求。通过在南堡1-83、南堡1-88、南堡1-88侧等井中的成功应用,实现深层高温潜山井充气欠平衡钻井的井眼轨迹控制。该仪器的成功应用解决了充气欠平衡钻进中井眼轨迹控制的技术瓶颈,为深层潜山充气欠平衡水平井钻井施工提供了新的技术途径。     

大庆宋深101井欠平衡钻井技术研究与应用

宋深101井是大庆第一口欠平衡井,与常规钻井相比,该井机械钻速明显提高,配套的欠平衡钻井地面设备在该井三开欠平衡井段进行了成功应用,创造了大庆油田开发以来钻井液密度最低条件下井壁稳定,尤其是侏罗系沙河子组泥岩井壁稳定的纪录。形成一套大庆外围深层气层的水包油欠平衡钻井液体系,取得探井侏罗系井段井径平均扩大率6％的好成绩。     

水包油钻井液在NP23-P2002井五开井段的应用

NP23-P2002井为开发水平井,钻井目的为高效开发南堡2号构造潜山老堡南1断块油藏。该井目的层井底温度超过150℃,地层压力系数在0.99～1.01之间,稍有波动就会发生溢流或井漏,水平段施工,携砂是关键。该井五开使用密度为0.94～0.96 g/cm3的水包油钻井液。通过优选处理剂和调整油水比,确定了水包油钻井液配方。现场施工表明,该体系完全满足井下施工要求,顺利解决了抗温、携砂问题,整个施工过程采用欠平衡作业,欠压3～4 MPa,火焰高度一直保持在2 m以上,顺利实现了南堡油田的勘探开发目的。     

CB6D-P4古潜山水平井钻井液工艺

CB6D-P4井水平段为三靶点制,具有一定弧度的弓形轨迹。储集类型为裂缝型油气藏,由于储层受风化壳控制,风化壳附近裂缝十分发育,极易发生漏失。为满足水平井安全钻井、油气层保护和海洋环境保护的需要,直井段和斜井段采用改性天然高分子钻井液体系,潜山水平段采用聚合醇无固相钻井液体系。现场应用表明,用改性天然高分子钻井液钻进时井下安全,摩阻较小,井眼畅通,滑动钻进和电测无粘卡现象,钻井液性能满足了钻进和保护油气层要求。聚合醇无固相钻井液具有良好的携岩润滑性能,其低密度性能对预防和减缓古潜山漏失作用明显,并控制钻井液流量在15 L/s以上,满足了携岩和保护油气层要求,钻井过程中油气显示活跃,求产时用φ2 mm油嘴放喷,油压为10 MPa,日产液量达100 m3,含油量为80%。该井全井施工顺利,无复杂情况,满足了古潜山水平井施工要求。     

无土相漂珠钻井完井液体系在DP3井水平段的应用

为了增加泄气面积,了解盒3气层的自然产能,在大牛地气田盒3气层实施了DP3井水平井钻井工艺试验。为了有效保护气层,在DP3水平井水平段采用水基欠平衡钻井,循环介质采用无土相漂珠钻井完井液体系,该体系特点是通过减轻剂—玻璃微珠降低钻井液密度实现欠平衡钻井,有效保护储层。现场应用表明,无土相漂珠钻井完井液体系基本满足了安全生产的要求,实施了平衡钻井技术,部分井段实现了微欠平衡钻井,有效地保护了储层,很好地解决了水平井段的携带岩屑、固相控制、润滑防卡、井壁稳定、储层保护等技术难题。后期测试无阻流量达到6.34×10~4 m~3/d。     

欠平衡钻井技术在冀中饶阳凹陷长6井的应用

欠平衡钻井技术是准确发现和评价油气资源的方法之一,尤其适合评价和开发低压低渗油气层。针对长6井的钻探存在邻井资料少、地层可钻性差、钻井深度大、施工难度大的情况,通过优化井身结构、优选钻头、钻具组合及钻井液体系,采用欠平衡钻井技术,取得了较好的钻井效果。现场应用表明,采用欠平衡钻井技术,能及时准确地发现油气藏并有效保护储层,提高机械钻速,缩短钻井周期,节约钻井成本,为华北油田潜山油藏欠平衡钻井技术的大规模应用奠定了较好的基础。     

大港油田板深7井钻井液工艺技术

板深7井是大港油田板桥古潜山构造的一口重点超深探井,完钻井深5191.96m。该井针对不同的地层采用不同的钻井液体系。二开选用聚合物钻井液和相应的技术措施,有效地抑制了地层造浆;三开选用硅基防塌钻井液,性能保持低粘度、低切力、高动塑比,利于携砂、脱气,具有良好的流变性和防塌性;四开实施欠平衡钻井技术,采用无固相钻井液体系。现场应用表明,在清水中加入1％的碱式碳酸锌、0．2％的缓蚀剂和适量烧碱,用可溶性盐来调节钻井液密度,防止了二氧化碳、硫化氢对钻具的腐蚀,保护了油气层,满足了欠平衡钻井的施工要求。     

分支水平井技术在辽河油田潜山地层中的应用

胜601-H402CH井是辽河油田第1口在潜山地层开窗侧钻的侧钻分支水平井,设计、施工的主要目的是利用分支井技术,在下部产层不理想情况下动用上部储层,实现油藏高效、经济开发。针对油层特点对胜601-H402CH井进行了优化设计及施工,运用贯通技术实现预开窗套管与空心导斜器紧密搭接,并形成较好的通道;运用悬空侧钻技术及从前向后的鱼骨井钻进工艺,解决了硬地层无法实现鱼刺分支悬空侧钻的难题。该井的成功设计为潜山地层侧钻分支水平井技术在辽河油田的进一步推广应用奠定了基础。     

玉北1-1井欠平衡钻井技术应用与分析

玉北1-1井是在新疆玉北地区部署的第2口欠平衡井,钻探目的是评价奥陶系中-下统鹰山组含油气特性,为研究该区油气成藏条件提供依据。介绍了该井的钻井液密度、欠压值及水力参数等关键参数设计,并结合实钻过程论述了井底欠压值、井口压力控制技术。该井钻探过程中,选择合理的欠压值和井控技术进行欠平衡钻进,有效防止了该区奥陶系中-下统鹰山组裂缝、溶洞型储层的漏失问题,保护了储层,提高了深井钻井速度。最后针对新疆巴麦地区低压储层段的欠平衡钻井技术应用提出了建议。     

潜山储层损害因素分析及钻井液技术对策探讨——以渤中28-1、涠洲6-1油田及锦州25-1S油气田为例

潜山储层和上覆沉积层砂岩储层特性明显不同,因此其损害机理有较大差异。在分析我国近海3个潜山油(气)田储层基本特征的基础上,对潜山储层的潜在损害因素进行了分析,探讨了保护潜山储层的钻井液技术思路和对策。针对潜山储层容易漏失的特点,通过实验对常规屏蔽暂堵技术进行了改进,优选出适用于潜山储层低压差钻进的低固相低压差屏蔽暂堵钻井液。根据潜山储层特征及完井方式,可选择使用无固相无封堵钻井液体系、无粘土弱凝胶钻井液体系和低固相低压差屏蔽暂堵钻井液体系。     

提高千米桥潜山深井钻井速度配套技术

大港古潜山油田是大港油田公司近2年深层勘探的重点。潜山地区地质条件复杂,油气藏埋藏深、高温、高压、潜山灰岩压力系数低、多压力系统易带来井喷、井漏、卡钻、井壁垮塌等事故及复杂情况,给钻井设计和施工增加了难度。为此,针对大港潜山的钻探开展了科技攻关,包括:地层孔隙压力、地层坍塌压力和地层破裂压力的预测研究;深井井身结构的优化技术;深井压耗关系的影响因素分析研究;井下动力钻具提高深井钻速技术;深井钻井岩石力学特性研究技术。通过以上技术的综合应用,使得大港油田潜山深井钻井技术水平及技术经济指标迈上了1个新台阶,并且在千米桥潜山地区取得了油气勘探的重大突破。     

杨税务潜山高温油气藏勘探突破的关键井筒技术

杨税务潜山是冀中坳陷重点勘探区域,具有良好的勘探前景。AT1x井是该区域的一口风险探井,完钻井深5 496 m,储层温度超过180 ℃,钻遇地层岩性复杂,井筒作业面临钻井提速难、井壁防塌难、储层评价难、储层改造难等一系列问题。为此针对高温潜山油藏勘探开发的关键井筒技术进行了攻关:在电镜扫描发现裂缝的基础上,在KCl复合盐钻井液中加入聚胺抑制剂和纳米防塌封堵剂,钻井液封堵能力提高,平均井径扩大率小于10%;优选出PDC钻头及其配套提速工具,平均机械钻速由可对比井的1.94 m/h提高到4.11 m/h;采用常规+成像+偶极声波远探测的一体化配套测井技术系列,实现了由井筒到井旁缝洞体精细刻画,为储层评价及压裂选层提供了依据;研发了“深度沟通裂缝和储层体积改造”相结合的高温裂缝型碳酸盐岩储层体积酸压改造技术。AT1井酸压后试油日产气41×104 m3、日产油71 m3,实现了冀中北部深潜山勘探的新突破。上述技术有效解决了冀中坳陷杨税务潜山开发井筒难题,也为高温深井裂缝性油藏开发提供了可选择的技术。     

冀中坳陷深潜山内幕井防漏、防塌钻井技术

分析了华北油田冀中坳陷深潜山的钻探难题,即井壁垮塌、卡钻、漏失、机械钻速慢、井斜等.塌漏并存问题可采用优化井身结构、对漏层专层专打、利用低密度白油包水钻井液体系进行欠平衡钻井等方法解决.针对不同漏失类型制定了相应的堵漏措施,并在现场得到了成功应用.针对潜山寒武系泥岩和第三系地层的特点,可采用低密度水包油钻井液、高密度油包水钻井液和抑制性较强的聚硅氟钻井液体系钻进.为同类地层钻探提供了参考.