长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术

针对长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井施工中井眼轨迹控制困难、储层钻遇率低、机械钻速低、井壁易垮塌和易发生井漏等问题,分析了钻井技术难点,研究了旋转导向智能井眼轨迹控制技术、近钻头方位伽马成像技术和工程参数监测技术,进行了钻头选型优化,并研究应用纳米成膜封堵水基钻井液技术,形成了长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术,能够精准控制井眼轨迹、提高储层钻遇率、保障井下安全和提高机械钻速。长庆油田桃XX井应用旋转导向技术及相关配套技术,安全高效地完成了水平段长4466 m、井深8008 m的钻井施工,储层钻遇率高达96.6%,创造了长庆油田井深最深、亚太区陆地水平段最长的纪录。研究结果表明,长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术的现场应用效果良好,具有较好的推广应用价值。      

三维多靶侧钻水平井轨迹控制技术

某井（下称D井）具有在水平段储层多且厚度薄、储层横向非均质性强的特点,属于典型的三维多靶侧钻水平井,对定向井工艺技术及装备要求很高。通过对D井地质要求及工程施工情况的分析,针对不同的轨迹控制要求,分别介绍了滑动导向轨迹控制技术、旋转导向轨迹控制技术、地质导向轨迹控制技术的特点以及在该井不同井段的应用情况。结合实钻中的轨迹控制以及施工效果,分析了不同轨迹控制技术的优缺点以及适应情况。建议在综合考虑施工成本、工艺技术能力、精确靶区等多因素的基础之上,结合地质靶区以及不同井段施工需求来选择不同轨迹的控制技术。     

赵东平台C/D区块水平井钻井完井配套技术

赵东合作区应用固定平台钻井,受平台面积限制,为提高油藏利用率和油田整体开采效果,多采用大位移井和水平井。水平井以开发单一油层为目的,对井眼轨迹控制精度要求高,而且水平井的水平段套管下入困难,钻井难度远大于陆地常规水平井钻井。为此,赵东合作区采用批量钻井技术,提高钻井速度;利用旋转地质导向技术避免滑动钻进的风险,提高机械钻速;利用弯螺杆实现一次趟钻完成造斜段、增斜段和稳斜段的钻进;利用LWD/MWD随钻测井技术和Azitrack油藏地质导向系统控制井眼轨迹,提高油藏钻遇率和入靶精度;采用漂浮下套管技术解决长水平段摩阻大、下套管难等问题;采用优质钻井液和低密度高强度水泥浆来提高固井质量,保护油层;利用裸眼砾石充填精细防砂工艺进行先期防砂,充分发挥油井产能,并长期保持稳产。赵东合作区对以上技术进行集成,形成了适合赵东合作区的水平井钻井完井配套技术,并对赵东合作区的开发起到了推动作用。      

斯伦贝谢公司NeoSteer近钻头旋转导向系统

针对页岩气水平井、大位移井等逐渐增多的趋势,斯伦贝谢公司在SPE年会上正式推出NeoSteer近钻头旋转导向系统,最大造斜率可达到16°/30 m ,从而降低了靶前位移要求,有利于延长储层段的有效进尺,可以一趟钻完成造斜段和水平段钻进,减少起下钻趟数,降低非生产时效.它通过最新的轨迹控制算法、数字信息化技术自动学习和数据分析来提高性能.     

艾哈代布油田大位移水平井ADMa-1H井钻井技术

ADMa-1H井是伊拉克艾哈代布油田第1口大位移水平井,也是艾哈代布油田目前为止水平段最长、垂深最深的水平井。该井用常规随钻测量仪器(MWD)和螺杆动力钻具组合完成1 500 m的152.4 mm小井眼水平段的施工记录。针对大位移水平井轨迹控制难度大、水平段摩阻扭矩大、易发生井漏、卡钻等施工难点,通过优化井身结构设计、优选钻具组合和钻井参数、水平井轨迹控制技术研究,最终实现了全井井眼轨迹质量优质、无各类井下复杂事故发生。该井的成功为艾哈代布油田进行大位移水平井钻探作业提供了宝贵经验。     

深层页岩气水平井“一趟钻”技术探索与实践

页岩气水平井“一趟钻”技术能大幅提升钻井效率、降低钻井成本，在北美页岩气开发中得到了广泛应用。我国川南深层页岩气储层埋藏深、温度高、地质条件复杂，“一趟钻”技术面临诸多挑战。基于地质工程一体化理念，通过三维地质精细建模与关键层位标定形成了井眼轨迹优化设计与预调预判方法；利用大数据钻头效能评价机制，完成PDC钻头型号优选；融合钻井液地面降温、高温储层旋转导向工具优选、储层降密度欠平衡钻井等方法，最终形成了川南深层页岩气水平井造斜-水平段“一趟钻”钻井技术集成配套。在Y101H65-7井开展现场试验，首次实现了造斜-水平段“一趟钻”2 330 m完钻，四开钻井周期较邻井缩短67%,较泸州区块缩短68%;水平段机械钻速15.78 m/h,较邻井提高129%,较泸州区块提高141%;井底循环温度相比邻井降低6～8℃。现场试验结果证明：该配套系列技术是实现川南深层页岩气造斜-水平段“一趟钻”高效经济开发的有效手段。研究结果可为我国深层页岩油气开发提供技术参考和借鉴。     

侧钻水平井钻井技术在塔河油田的应用研究

经过多年的勘探开发,老油田都存在部分油水井中有不同程度的井况损坏和低产低效井。为了老油田的挖潜,中原油田实施、总结了一套侧钻水平井钻井技术,具体包括:剖面优选技术、钻具组合优化技术、轨迹精细控制技术、钻井参数优化设计以及定向轨迹测量技术。并且在塔河油田实施了短半径侧钻水平井钻井技术,完成了该井的井眼轨迹控制、井下安全等技术,提出了短半径侧钻水平井的施工难点和要点,对兄弟单位施工同类井有一定的借鉴作用。     

小井眼旋转导向系统现场试验创纪录

在最近完成的现场试验中,利用新型的小井眼旋转导向系统,在Alaskan一口171.5mm井眼里仅用一趟钻61．5h钻完全部的2177．80m水平段,创造了世界纪录。在Canada第二口井中,采用该系统定向钻井745．24m,用51个钻时完成了全部155．6mm井段。     

水平井井身轨迹控制技术——以川西地区新场构造须二段新10-1H井为例

新10-1H井是为开发川西地区新场构造须二段超低渗透气藏而部署的第1口水平井,也是川西地区目前难度最大、位移最长、垂深最深、井下温度最高的水平井.在该井的钻进过程中,对于直井段,应用防斜打直控制技术为下部井段的顺利施工提供了有利条件;对于水平段,应用钻头优选技术、钻具组合和钻井参数优化技术及井眼轨道控制技术,保证了井眼畅通、轨迹平滑;并采用复合金属离子聚磺防漏水包油钻井液体系,达到了全井井壁稳定、携岩和润滑的要求.该井成功钻达目的层,实际完钻井深为5 815m,水平段长度为814.66 m,为水平井方式大规模开发须二段气藏提供了轨迹控制经验.     

旋转导向钻井技术在泌页HF1水平井的应用

针对泌页HF1井增斜水平段钻井难点,采用了旋转导向钻井、高效PDC钻头、油基钻井液等钻井技术,并通过钻井参数、钻具结构优化,实现了一趟钻完成泌页HF1井定向增斜、水平段的钻井施工。其中,水平段长1 044m,平均机械钻速10.26 m/h,钻井周期8.29 d,平均井径扩大率3%,钻出的井眼轨迹圆滑。该井经15级大型压裂试获最高日产油23.6 m³,进一步证实了泌阳凹陷陆相页岩油良好的发展前景。     

欠平衡长水平段水平井钻井技术

广安002-H1井为国内使用钻井液欠平衡水平井钻井技术完成的第一口水平段长超过2000 m的欠平衡长水平段水平井。该构造为低渗低压碎屑岩气藏，常规钻完井技术开发效益较差。为此，介绍了中空玻璃微珠低密度钻井液和套管阀在该井欠平衡技术中的应用，旋转地质导向技术在长水平段井眼轨迹控制中的应用，PDC钻头在高研磨性地层的应用情况，着重介绍了长水平段水平井在井眼清洁、防塌、防卡、防磨、降摩阻、减扭矩等方面的技术措施。上述技术的综合应用，效果很好，储层钻遇率达82.74%，获工业性天然气。     

泸州区块深层页岩气水平井优快钻井技术

泸州区块深层页岩气储层龙马溪组页岩埋藏深、温度高,钻井过程中面临井漏频发、难钻地层机械钻速低、旋转导向仪器高温下的故障率高和钻井周期长等技术难点。为此,在分析钻遇地层特征和钻井技术难点的基础上,进行了井身结构和井眼轨道优化、高效钻头优选、堵漏技术措施优化、油基钻井液地面降温技术和欠平衡钻井技术研究,形成了泸州区块深层页岩气水平井优快钻井技术。该技术在泸州区块34口页岩气水平井进行了应用,应用井平均完钻井深5 760 m,平均水平段长1 890 m,平均机械钻速由5.61 m/h提高至7.03 m/h,创造了造斜段+水平段一趟钻完钻、单趟钻进尺2 330 m等纪录。泸州区块深层页岩气水平井优快钻井技术支撑了该区块深层页岩气安全钻井和钻井提速提效,对其他地区深层页岩气水平井钻井提速具有一定的借鉴价值。      

旋转闭环钻井系统的样机现场试验结果

介绍一种更适用于大位移井、深水平井、复杂多分枝井及高温高压井的旋转闭环系统（ＲＣＬＳ）。该系统可以在定向钻井，甚至在钻柱旋转条件下自动控制井眼几何形状。井眼轨迹由液动可变径稳定器上的扶正块来调节，扶正块作用在井壁上，产生一个径向的导向接触力。井下集成电子元件控制导向力的大小和方向，能够控制钻具沿所需方向钻进。除了一个导向短滑套外，系统中的全部部件都在连续的旋转状态下工作，可配合泥浆马达使用，也可以不加泥浆马达。该系统具有精确的轨迹校正能力，其主要用途之一是在导向马达钻加长水平段十分困难的情况下替代马达导向钻进，该系统用于钻常规定向井也非常高效。整个系统的全部主要功能均得到了现场试验验证。     

页岩水平井一趟钻应用案例分析及启示

贝克休斯公司2017年在美国怀俄明州DJ盆地仅用3.5d就成功完钻一口5405m深的页岩水平井。分析该井的成功经验,包括优化井身结构、应用高效钻头、造斜段和水平段改用油基钻井液、应用高造斜率旋转导向钻井系统、强化参数钻井、远程决策中心等。美国在页岩水平井钻井中,单井段一趟钻已成为常态,双井段一趟钻推广应用,多井段一趟钻持续增加,由此促进了钻井周期大幅缩短、钻井成本大幅下降。一趟钻是一项系统工程,也是水平井提速降本的牛鼻子工程。我国在一趟钻技术应用上与美国相比还存在一定差距,今后应充分认识一趟钻的必要性和可能性,加大推广应用力度,在技术和管理上要优化钻井方案设计、应用优质高效钻头、出台推广和激励办法、建立信息共享平台、推广并升级远程决策支持中心,以促进页岩气规模效益开发。     

川西浅层气藏小井眼长水平段水平井钻井技术

小井眼长水平段水平井是开发低渗低效油气田的有效途径之一.介绍什邡104-2HF井储层特征,分析该井的钻井技术难点,对井身结构和井眼轨迹进行了优化设计.实钻过程中,采用了大井眼侧钻技术、待钻井眼轨迹优化技术及小井眼井眼轨迹控制技术,提高复合钻进比例和钻井效率,确保井眼轨迹平滑和地质中靶,井身质量良好.文章介绍的小井眼长水平段水平井钻井技术在该地区具有一定的推广价值.     

委内瑞拉ANACO油田AM102水平井钻井技术

AM102井目的层是纯砂岩薄气层.为了确保水平段在产层穿行,首先钻井斜角为56.95°领眼,卡准目的层位置及厚度.填领眼,设计水平段的轨迹,侧钻.钻水平段时4次调整设计,适时变换参数,合理组合钻具,成功完成了该地区的第一口水平井的钻井作业.详细介绍了AM102井的工程设计﹑井眼轨迹控制﹑典型钻具组合,以及水平井施工相关配套的钻头选型、油基泥浆使用、钻机设备配套等技术.     

委内瑞拉ANACO油田MVR107水平井钻井技术

MVR107井目的层是纯砂岩薄气层。为确保水平段在产层穿行,卡准目的层位置及厚度,该井分2步钻成,首先根据邻井资料,设计并钻井斜角为56.95°领眼,穿过目的层;然后根据领眼钻井资料,设计水平段的轨迹进行侧钻。施工时4次调整水平段设计,适时变换参数,合理组合钻具,成功地完成了该水平井的钻井作业。详细介绍了MVR107井的工程设计、井眼轨迹控制、典型钻具组合以及水平井施工相关配套的钻头选型、油基钻井液使用、钻机设备配套等技术,为同类油藏的钻井提供了经验。     

提高GL区块水平井钻井施工效率配套技术

针对GL区块致密油水平井施工大井眼造斜行程钻速低、施工事故复杂多和摩阻扭矩的难题,进行了井身结构优化、造斜段"一趟钻"快捷施工、降低施工摩阻技术和旋转导向钻井技术等技术的应用。共施工25口井,机械钻速提高34.78%,钻井周期缩短7.9d,提速提效效果显著。     

挪威Statoil公司在三维油藏钻井旋转导向技术

挪威老油田的外事井变得越来越具有挑战性,利用三维地质导向技术开发剩余小油藏通常要设计成水平井、聪明井或大位移井。在新区所钻的井也大多数设计成水平井,聪明井或Ｓ型井眼轨迹。Ｓｔａｔｏｉｌ公司帮助开发虹大量使用新导的向钻井技术以克服常规定向钻井系统的缺点。旋转导向钻井系统能自动导向钻头钻至设计靶点。井下导向系统、地层评价设备和井下压力测量系统可保证井眼轨迹精确,满足地质要求。     

川西首口水平深井钻井难点与技术措施

通过对川西首口水平深井X21-1H井的分析,介绍了该区块钻水平井存在直井段防斜难度大、斜井段及水平段钻井液携砂困难、地层可钻性差及井控风险大等难点。针对上述难点,从井眼轨迹控制技术、钻具组合的选择、钻井液性能优化及配套快速钻井技术等方面介绍了该井所采用的主要钻井技术。认为直井段的防斜打直、良好的井眼轨迹以及钻井液优良的携砂护壁性是钻水平井成败的关键。