欠平衡钻井条件下气测参数响应特征及解释评价

欠平衡钻井技术因其具有提高钻井功效、保护油气层等优点得到广泛应用的同时,也为录井技术带来了诸多难题。论述了利用气测烃组分分析、槽面的油花与气泡、火焰高度、岩石热解和热解气相色谱等技术及参数响应特征弥补气测全烃参数局限性的观点,针对充氮气欠平衡钻井条件下气测录井的解释工作进行了归纳和总结,并提出通过安装气体压力计和气体流量计获取气瘁压力和气体流量参数来监测地层压力的建议。     

井下燃爆监测技术在气体钻井中的应用

气体钻井具有保护油气储层，机械钻速高，防漏、治漏效果好，防水敏垮塌，成本低等优点，因而应用越来越广泛。但天然气和原油等烃类物质与含氧气体混合后，在其混合浓度达到燃爆范围并有燃爆条件时，井下就可能出现燃爆，会造成井下复杂事故，影响气体钻井的安全性。尤其是近年来，气体钻井技术应用于非储层的长井段钻井提速，在缩短建井周期方面，钻遇小油气层的几率增大，发生井下燃爆的可能性也增加。利用井下燃爆监测技术，扩大气体钻井技术的应用范围、提高气体钻井效率是气体钻井技术的重要研究课题。基于对气体钻井过程中井下燃爆机理和方式的分析，采用西南石油大学欠平衡钻井技术研究室研发的多功能气体检测仪，对返出气体的成分、温度和压力的连续在线监测，可及时发现井下燃爆迹象，避免井下复杂事故的发生，为进一步完善气体钻井技术提供了有力的技术保证。     

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。      

气体钻井技术的发展趋势与新技术探讨

回顾了气体钻井技术的发展历程,探讨了出水、出油地层气体钻井技术,连续循环气体钻井技术,气体钻水平井技术,储层氮气钻井技术等气体钻井新技术。雾化/泡沫钻井及循环泡沫钻井技术是解决小出水地层的有效手段,强抗油分散能力的抗油泡沫基液是解决地层出油关键。基于充气控回压的气体钻井控水工艺技术解决了大出水地层地面水难处理的问题。连续循环气体钻井技术可以在接单根、起下钻过程中保持连续循环,避免了井底积液引起的井壁垮塌,降低了卡钻风险,提高了钻井效率,延长了气体钻井井段。气体钻井钻水平井技术应用潜力较大,但国内气体钻井专用的螺杆等井下动力钻具还不成熟,限制了该项技术的发展。储层氮气钻完井技术能最大限度地避免外来流体对储层的伤害,有效保护油气层,提高单井产量和采收率,避免钻井井漏发生,大幅提高钻井速度,节约勘探开发成本,是解决致密油气藏难发现、难开采、提高单井产能十分有效的手段。以上新技术的成功应用将会对气体钻井技术产生革命性的影响,大大拓宽气体钻井技术的应用范围。     

气体介质钻井条件下测井响应特征与判别方法

气体介质条件下钻井技术是一项新型欠平衡钻井技术，该技术对减小钻进过程中对地层的污染、及时发现低压、低孔低渗油气层非常有效。但是，气体介质钻井时，井内没有钻井液，使得井壁垮塌现象比较严重，井身质量较差，多项测井技术的测井响应受到严重影响，导致气体介质条件下的测井资料质量变差，给储层测井评价增加了许多不确定与不利因素。而另一方面，井筒内的气体介质虽然导致测井资料质量变差，但地层不受常规钻井液侵入污染影响，为部分测井方法凸显气、水层测井响应的差异提供了有利条件。文章以川中川南过渡带区3口井资料为例，分析了气体介质条件与常规钻井液条件下的测井响应特征与差异，且进一步探讨了气体钻井条件下测井资料气水判别方法及其适应性。     

川东北地区气体钻井技术实践与认识

中国石化川东北工区应用气体钻井提高了钻井速度,由于工区陆相地层多为隐蔽储层,地质预测难度大,气体钻井中可能钻遇油、气、水层造成井下复杂情况,钻井中要做好随钻分析,不断优化钻井措施.针对该工区的地层特点及气体钻井的难点,对川东北地区推广应用气体钻井中应该注意的问题进行了探讨,提出了能减少气体钻井中复杂情况、有利于今后更好地应用气体钻井技术的建议.     

煤层气井气体钻井技术发展现状与展望

煤层气储层的特殊性对煤层气钻井时的储层保护提出了更高的要求。用气体钻井方式开采煤层气是一种有效的保护储层的手段,被国外油田广泛采用。气体钻井方式的选择必须考虑地层的适用性、应用模式、后期完井方式以及经济性。通过对国外煤层气开发中气体钻井的应用情况、煤层特点、气体钻井应用于煤层气的技术模式进行分析,结合我国煤层气特点及气体钻井技术现状,探讨了在我国煤层气开发中开展气体钻井的可行性。     

四川地区气体钻井配套录井技术

气体钻井新技术对传统录井的出口工程参数、常规地质录井、气测录井会产生重大影响，其主要表现在信息被弱化，造成岩屑辨别困难，给岩性定名及地层分层、地质工程预报、油气水显示的发现等带来诸多困难。为此，研究了工程录井的典型特征，常规地质录井迟到时间的确定、岩屑捞取方法、岩屑鉴别方法、气体钻井中常见的岩屑识别特征和荧光录井方法措施，以及气测录井的气体采集、分析和油气水监测等技术，总结出与气体钻井相配套的录井技术。通过四川地区20多口井气体钻井录井的检验，证实该配套技术能够达到取全、取准录井资料的目的。还提出了改变目前录井信息采集方法，发展随钻录井技术的展望。     

气体钻井过程中地层出水的微波随钻监测方法

针对目前气体钻井过程中地层出水预测方法不够完善,往往导致预测结果滞后,尤其是在刚钻遇水层或地层微量出水时难以准确判断井下出水状况,提出了一种基于微波技术的随钻监测气体钻井地层出水的新方法,依据微波谐振腔的微扰原理,通过测量微波谐振腔的谐振频率偏移,以实现对空气钻井过程中返出气体湿度的连续在线监测,并根据气体钻井现场工况,对微波谐振腔传感器进行优化设计。室内模拟试验表明,该项监测技术测量结果同实际值基本相符,误差约为7%,且具有灵敏、连续及操作方便等优点,能够及时有效地反映返出气体的湿度变化,表明提出的监测技术是可靠的,且具有一定的现场参考价值。     

气体钻井岩屑分离系统设计

现行气体钻井返出岩屑只能依靠降尘水分离,排砂管线出口必须接到污水池,地层出气后不具备点火条件。若将排砂管线接到燃烧池进行点火,岩屑又容易堆积,影响燃烧池后续使用。迫切需要研究能有效实现分离、点火的除尘方法。文章从常规的环境处理方案中开启思路,以气体钻井返出岩屑分离的总流程分析为基础,将岩屑处理系统分为分离系统和循环水处理系统。分析并计算分离系统入口岩屑粒径和浓度,将分离系统设计为 两级：一级分离采用湿式、重力、惯性原理除去大颗粒和部分细颗粒岩屑;二级分离采用湿式原理除去较细小颗粒。通过岩屑分离系统除尘性能计算结果可知,分离出的气体能达到直接排放标准并直接排放至燃烧池。此套系统对进一步拓宽气体钻井的应用领域,为气体钻井储层钻井技术的发展奠定坚实基础。     

歧口凹陷古近系超深气藏烃类检测方法

近几年来,歧口凹陷古近系超深层天然气勘探呈可喜态势。然而,目前还没有针对该地区超深层天然气藏的地震响应总结和与之相匹配的天然气检测技术研究,制约了超深层天然气勘探的进程。为满足扩大勘探的要求,根据超深气藏在频率域所表现的“低频共振,高频衰减”的典型响应特点,对比研究不同的频谱分解方法。同时,根据研究区超深层天然气储层发育特点,应用瞬时子波吸收技术及振幅频率比属性等方法来预测含气层段和边界。结果表明：频谱分解方法是检测含气异常的基础,通过选择时间大小约2倍于地震记录子波两波谷间平均距离的Hanning时间窗函数,进行短时傅氏变换。该方法适用于检测含气储层低频异常,并可获得较高的时频分辨率。烃类检测方法应用结果与新近部署探井的超深层气藏分布吻合,证明了该套方法预测厚含气储层的有效性,为歧口凹陷深层天然气的扩大勘探提供了有力的技术保障。     

物质平衡法在气体钻井中的应用研究

空气钻井可以大幅度地提高钻井速度，最大程度地保护和发现储层，已经逐渐成为国内外钻井界研究应用的热点新技术之一。但是，一个具体的气藏能否开展气体钻井，将受到地层压力的严格限制。异常高压气藏经过长时间开采后，地层压力通常会有大幅度的下降，有可能满足气体钻井需要。为此，以物质平衡法为基础，建立了计算异常高压气藏地层压力的新方法，并根据工程实际需要进行简化，得出了简便、易于操作的计算公式。对川西地区主力气藏目前的地层压力进行了预测，对该方法在实际应用中可能遇到的问题也进行了讨论，给出了相应的建议。该预测方法简单、快捷，不需要进行试井测试和复杂的试井解释，计算精度能够满足实际气体钻井工程设计的要求。     

大牛地气田保护储层钻井液技术

大牛地气田为低孔低渗砂岩气藏,自产能力低,如不采取全面系统的油气层保护技术,完井后气层基本无自然产能,压裂改造后,单井产气量也普遍较低.通过对储层特征和钻井过程中造成地层伤害的主要因素进行研究,探索出了一套针对大牛地气田的钻井液保护技术,主要包括:屏暂暂堵技术、钾铵基钻井液、两性离子钻井液、聚醚多元醇钻井液、改性天然高分子钻井液等.保护气层钻井液技术的应用,提高了机械钻速和井身质量,减少了钻井液对气层的浸泡时间,解决了井壁失稳、气层伤害问题,提高了气产量.其中,屏蔽暂堵技术对于裂缝性气层具有较好的保护能力;钾铵基钻井液对基质渗透率损害非常小,适合于裂缝不发育的开发井施工,在裂缝发育的区块应结合屏蔽暂堵技术对气层进行全面的保护;聚醚多元醇和改性天然高分子钻井液可以进一步推广应用.     

长庆气区储气库超低压储层水平井钻井液完井液技术

鄂尔多斯盆地长庆气区储气库选择在榆林气田的山西组山₂³储层实施,由于该气层经过长期开采和储层压裂改造,导致水平段目的层压力极低（压力系数0.4～0.6）,成为诱发水平井段发生钻井液压差漏失的地质因素;且采用筛管完井方式又要求钻井液完井液必须具有非常好的暂堵效果。针对上述技术难题,以室内预防井漏、储层保护研究为技术支撑,研制出了具有抑制性强、润滑性高、总固相少等特点的无土相复合盐低伤害暂堵钻井液完井液体系。现场应用两口井,其中Y37-2H完钻井深5 044 m,水平段长1 819 m,创长庆气田水平段Φ215.9 mm井眼的施工记录,Φ139.7 mm筛管一次性下到预定位置,并获得无阻流量100×10⁴ m³/d 的高产气流。应用效果表明：该体系较好地保护了山₂³储层,钻完井施工作业安全顺利。     

川东北裂缝性碳酸盐岩气层钻井完井保护技术

为实现高酸性裂缝性碳酸盐岩气藏的安全钻井和气层的及时发现,以四川盆地川东北探区碳酸盐岩储层为研究对象,开展了钻井完井随钻暂堵堵漏及储层保护技术的研究.现场资料、X衍射及SEM分析表明,研究区H2S与CO2体积分数高,敏感矿物发育,井漏等钻井安全事故频发,储层损害十分严重,影响了探区天然气勘探开发的进程.针对储层及钻井安...     

三维地质建模技术在磨溪雷一~1气藏中的应用

川中磨溪气田雷一1气藏已进入开发中后期,存在储量、压力分布不均匀等问题,为弄清剩余储量分布特征、动用西端低渗储量、确保水平井合理部署及钻遇率、提高气藏最终采收率,就必须开展储层精细描述,落实储层、物性在三维空间的分布状态。在精细地质综合研究基础上,应用Petrel建立了气藏三维精细构造模型和属性模型,对模拟前后参数分布特征及储量进行计算和分析,并对水平井储层钻遇率及生产效果关系进行了剖析,验证了模型的可靠性,为分析和评价气藏提供了依据。     

气体钻井应用于致密砂岩气藏开发的思索

致密砂岩气藏是非常重要的非常规油气资源,其储层致密、孔喉细小、黏土改造作用强、强亲水且原始水饱和度低;采用钻井液钻开储层可能造成较为严重损害,且难以解除,严重影响气井产能。气体钻井是保护该类储气层的最有效技术,可以获得高的产能。我国在应用该技术开发致密砂岩气藏中取得较好的效果,但是部分井的效果差,甚至发生井下复杂情况。由于断层、透镜体和裂缝的作用使得气藏非均质性强,为充分发挥气体钻井的优势,应开展气藏精细描述,综合分析储层发育的主控因素,建立高渗富集区分布模式,优选井位和井身轨迹,这是气井高产稳产的物质基础。由于气体钻井与常规钻井有较大差异,需要做好气体钻井的工程可行性论证,气体钻井和完井一体化设计来实现有效保护气层且投产快;并根据其技术特点加强现场组织实施工作,以达到在安全顺利条件下获得高产气量。     

管路延时对气测数据的影响及回归处理方法

在现场录井数据采集过程中,由于综合录井仪的脱气器安装在井口钻井液槽上,经脱气器分离出的气体进入仪器进行分析检测前,因通过气体管线而导致管路延时,这对录井气体检测影响很大.在分析钻井过程中停泵、开泵对气体检测影响的基础上,对管路延时气测资料采用回归处理方法,建立了连续的深度剖面气测全烃曲线并在资料处理解释中应用,消除了管路延时对气体检测的影响,对油气显示的识别及储集层评价具有一定的意义.     

长宁-威远页岩气示范区水平井固井技术

四川盆地长宁-威远页岩气示范区油层套管固井时,由于井眼不规则,水平段长,水泥浆与油基钻井液兼容性差,钻井液密度高、黏切大,难以实现高效顶替,而且后期大型改造易造成套管变形、环空气窜等现象。针对以上难点,通过室内与现场试验探索,形成了一套页岩气水平井固井技术,从而提高了页岩气水平井的顶替效率和体积压裂下的井筒密封性,为下一步页岩气水平井固井提供了有益的借鉴。