顺北区块深层井壁稳定钻井液技术

顺北区块位于顺托果勒低隆北部,储层埋深7 300 m。石炭系及以下深部地层其地质结构复杂,钻井施工中井壁失稳严重,钻井液井壁稳定技术难度大。为保证顺北区块勘探开发顺利,提高超深井钻完井成功率,针对该区块深部地层岩性特点及钻井液技术难点,优选了聚胺强封堵润滑防塌钻井液体系。评价实验表明,聚胺强封堵润滑防塌钻井液体系抗温性好,抑制性及封堵能力强,具有良好的润滑性。该钻井液体系在顺北区块2口超深井进行了现场应用,施工中井壁稳定,解决了石炭系及志留系钻进过程中由于泥页岩水化导致的井壁失稳难题;解决了上奥陶统桑塔木组辉绿岩和中奥陶统一间房组碳酸岩由于孔隙及裂缝发育导致的井塌难题;该钻井液体系应用井的井身质量好,全井平均机械钻速高,两口井钻井周期较同区块平均值分别降低了26.90%和34.15%,取得了优快钻井的良好效果。     

氯化钾聚合醇钻井液在涠西区块定向井应用效果分析

针对涠西区块复杂井段钻井液的使用要求,基于涠西区块定向井钻井施工现象,对氯化钾聚合醇钻井液在该区域定向井应用效果进行了分析,结果表明:氯化钾聚合醇钻井液能够基本满足涠西区块定向井钻井施工要求,但没有彻底解决涠二段到流二段井壁垮塌问题,需要进一步对钻井液体系及性能进行优化,以便更好地解决复杂井段井壁垮塌问题,确保后续定向井及水平井钻井施工安全。     

塔里木博孜区块巨厚砾石层气体钻井实践与认识

塔里木博孜区块沉积巨厚砾石层,机械钻速低、钻头耗用多、钻井周期长是该区块勘探开发提速的一大瓶颈。通过砾石层气体钻井井壁稳定性、防斜打快、沉砂控制及钻井液转换等可行性研究,筛选出适合气体钻井层段,运用阀式连续循环、预弯钟摆钻具组合、气液转换等关键技术,开展了3井次现场应用实践,取得了较好的提速效果,同比钻井液钻井,行程钻速平均提高3.4倍,节省钻头7只以上,单只钻头进尺平均提高3.5倍,初步形成了博孜区块砾石层气体钻井配套工艺技术。     

哈拉哈塘区块优快钻进钻井液技术

哈拉哈塘区块油层埋藏深,裸眼井段长达5100 m,暴露层位较多,其上部井段的阻卡和下部井段的井壁稳定问题是制约该区块开发速度的一个瓶颈.从现场实际和钻井液方面入手,结合工程施工因素,总结出了一套以钻井液技术为核心,实施全井筒无阻无间歇钻井的优快钻进技术,即在上部井段应用"一高三低二适当"的聚合物钻井液,在下部井段应用封堵微裂缝、降低钻井液滤失量、调节适当的密度、减小激动压力、加足抗高温处理剂并缩短维护周期等技术.该技术在哈601-2、哈601-4和哈12-2井的实践取得了良好的效果,平均机械钻速比上一轮井提高了22.4%,对解决哈拉哈塘区块井下复杂及提高机械钻速有一定的指导意义.     

KCl—有机盐钻井液在高石梯—磨溪区块上部井段钻井提速中的应用

四川盆地川中地区高石梯—磨溪区块因上部地层出水而使气体钻井受到限制,在上部大尺寸(311.2mm)长井段(500~2 300m)采用钻井液钻进情况下,如何提高钻井速度成为加快该区深部气藏勘探开发进程的主要问题。为此,从加强钻井液抑制性能的研究入手,在保证井眼稳定的前提下,采用降低钻井液密度的技术路线,来实现钻井提速。措施如下:①在KCl—聚合物钻井液的基础上,通过对引入有机盐的钻井液综合性能测试与经济性评价,优选出5%KCl+10%有机盐聚合物钻井液配方,该配方具有抑制性能强、封堵性能好、流变性能优良且易于调控等优点;②现场钻井液管理,按钻进速度来调整控制钻井液性能和钻井液的维护补充量,以及防塌抑制剂的浓度;③同时做好钻井液劣质固相的清除,保证入井钻井液的清洁及低密度钻井液的回收利用。磨溪11等井现场应用的效果表明,采用该钻井液技术顺利钻过了上三叠统须家河组,井眼畅通、井壁稳定,井径规则、电测顺利,助推了震旦系钻井提速目标的实现。     

杭锦旗区块锦58井区钻井液技术实践与认识

杭锦旗区块锦58井区钻井过程中普遍存在严重漏失及井壁失稳问题,为此,开展了该井区钻井液技术研究。在深入分析井漏和井壁垮塌原因及主要技术难点的基础上,从"预防为主"出发,优选钻井液处理剂、优化钻井液配方和性能,确定了随钻承压防漏堵漏和井壁稳定技术,以达到兼顾防漏防塌、确保安全钻进的目的。该技术在锦58井区的JPH351井、JPH393井和JPH404井等3口水平井进行了现场应用,大大减少甚至避免了漏失和井壁失稳问题,取得了显著效果。其中,JPH351井钻井过程中顺利钻穿刘家沟组易漏地层,堵漏时间缩短40%以上,减少了漏失次数,缩短了处理时间;石千峰组和石盒子组地层井壁稳定,平均井径扩大率仅为4.73%;水平段累计钻遇长泥岩段11段513.00 m,泥岩占比达35.92%;3 200.00~3 292.00 m泥岩井段揭开52 d后仍未出现井壁垮塌失稳问题。应用结果表明,随钻承压防漏堵漏和井壁稳定技术能够解决该井区的井漏与井壁失稳问题,保障高效安全钻井,具有推广应用价值。      

水包油钻井液在宋深101井负压钻井中的应用

在分析钻井区块地质概况的基础上,决定采用水包油钻井液钻进宋深101井欠平衡井段,并给出了配方。现场应用证明,该钻井液体系能够满足欠平衡钻井的要求,具有较好的稳定井壁能力,而且对录井、测井无影响。     

四川盆地威远地区页岩气水平井优快钻井技术

从国内第一口页岩气水平井开钻至今,国家级页岩气示范区之一的威远区块已经完钻多口页岩气水平井,在钻探过程中,面临着表层井漏、机械钻速低、井眼轨迹控制难度大、井壁垮塌、油基钻井液条件下固井质量差等问题。针对上述问题,从井身结构优化、PDC钻头优选、井眼轨迹控制、油基钻井液优选、油基钻井液条件下的固井技术等方面进行了研究和实践,取得5项成果:1形成的水平井非标尺寸井身结构,对273.1mm套管的下入深度适当加深,起到了解决井漏、封隔易垮塌层的作用,而且各个井眼的尺寸均缩小,更有利于提高机械钻速;2优选出适合威远页岩气水平井的钻头序列,形成了"PDC+螺杆"的提速方式;3形成了水平井钻探的轨迹控制技术,提高了储层钻遇率;4优选出适合页岩水平段钻进的油基钻井液,保证了井壁稳定和井眼清洁;5形成了油基钻井液条件下的固井技术,解决了水平段固井质量差的问题,提高了后期储层分段改造的效果。所获成果为今后该区块开展页岩气丛式水平井钻井奠定了基础。     

W4井大斜度定向井钻井技术研究及应用

针对北部湾涠西区块W4井大斜度定向井面临井壁失稳、机械钻速慢及储层保护等问题，研究了适用于W4井的井壁稳定控制、钻井液、钻井提速、储层保护等钻井关键技术和工艺。现场钻井实践表明，该套技术较好地解决了W4井钻井过程复杂情况，节约钻时5.25天，较好保护了油气层，获得多层油气发现，测试2层均获得高产工业油流。     

费尔干纳盆地卡拉吉达区块超深井钻井难点与对策

针对费尔干纳盆地卡拉吉达区块油气藏钻井面临高温、高压、高含盐、高含硫、埋藏深等钻井难点,在集成国内先进成熟技术的基础上,开展了关键技术的攻关,形成了卡拉吉达区块以井身结构优化设计技术、井壁稳定技术、岩石可钻性评价及钻头优选技术、高温高密度抗盐抗酸性气体钻井液技术、小间隙超高密度水泥浆及复杂地层长封固段固井技术为主体的超深井钻井配套技术,基本解决了该区块钻井事故多、成功率低、周期长、固井难度大和井控风险高等钻井难题,对推动中乌油气勘探开发合作具有重要意义。     

准噶尔盆地P区块火成岩油藏高效钻井技术

准噶尔盆地P区块为火成岩油藏,钻井过程中存在机械钻速低、井壁稳定性差、井斜控制困难等诸多技术难题,严重制约了钻井速度。在分析钻井技术难点的基础上,通过井身结构优化、高效破岩钻头优选、水平段稳斜钻具设计、钻井液体系优化、固完井技术优化、“漏、溢”针对性处理等一系列钻井技术措施,并根据区块特点,提出“漏而不堵,溢而不压”的钻井新理念,达到了提速提效的效果。现场应用表明,平均钻井周期降至13.3 d,石炭系平均机械钻速达到12~16 m/h,实现了在火成岩油藏高效钻井。研究结果可为火成岩地层高效钻井提供借鉴。     

川西双鱼石构造超深井大尺寸井眼钻井提速技术研究

川西双鱼石构造勘探目的层埋藏深,完钻井深超过7 000 m,纵向多压力系统致使钻进中井塌、井漏、气侵等复杂频发,针对于此该地区钻井普遍采用非标井身结构。实钻中上部长井段大尺寸井眼往往表现出机械钻速较低同时钻井周期较长,从地层岩性与井眼尺寸入手分析了上述问题并就井身结构优化、空气钻井可行性论证、钻头选型以及钻井液优选展开了提速技术研究,逐步形成了适合该区块工程地质特征的钻井提速配套技术:优化井身结构,减少大尺寸?444.5 mm井眼钻井深度;采用"空气钻"提速技术,快速钻过沙溪庙组中上部以上易塌、易漏地层;?333.4 mm井眼沙溪庙组中下部至须家河组中上部井段采用"高效PDC+螺杆+优质Kcl-有机盐聚合物钻井液"复合钻井提速技术,保证了"空气钻"井段井壁稳定以快速钻至三开中完,上部大尺寸井段的钻井周期大幅缩短,实现了优快钻井,为加快该区块勘探步伐提供了技术保证。     

水基成膜钻井液在神北6井的应用

吐哈油田神北地区第三系及白垩系富含盐膏,侏罗系含有易坍塌的硬脆性泥页岩和大段煤层,裸眼段较长,在钻井施工过程中经常发生大段划眼或卡钻等复杂情况。针对神北区块的地层情况,在神北6井侏罗系以下井段采用水基成膜钻井液。该钻井液具有半透膜性能,抑制能力强,在井壁上能形成一层(多层)隔离膜,在井壁外围形成保护层,阻止水及钻井液进入地层,有效地防止地层水化膨胀,封堵地层层理裂隙,防止地层内粘土颗粒的运移,防止井壁坍塌,保护油气层。现场应用表明,水基成膜钻井液性能稳定,井壁稳定能力强,顺利完成了吐哈油田裸眼井段(3751m)最长的钻井施工,并电测、下套管和固井顺利。神北6井平均井径扩大率和油层井径扩大率比邻井分别降低50%和65%,复杂事故次数平均减少了57%,复杂损失率平均降低了42%。     

川西地区碎屑岩深井钻井提速的配套钻井液技术

为解决四川盆地西部地区碎屑岩深井钻井出现的钻井周期长、钻速低等问题,从钻井液的类型、组成和性能入手,在调研国内外资料的基础上,分井段评价了川西地区所用钻井液各参数（钻井液密度、钻井液固相、钻井液流变性及钻井液滤失性）对钻井速度的影响程度,依托中国石油化工集团公司的各级科研成果,研发了适合中浅层钻井提速的无黏土相钻井液、“三低”（低密度、低黏切、低固相）和“三强”（强抑制、强包被、强封堵）聚合物钻井液等钻井液体系,形成了以预防和减少深井井下复杂情况和钻井事故为目标的稳定井壁、防漏堵漏、润滑防卡等技术。上述技术在川西地区新21-1H、新916-1井等多口井集成应用后,中浅层钻井速度明显提高,中深层井下复杂情况及钻井事故发生率明显降低,缩短了钻井周期,达到了钻井提速的预期目标。     

海上复杂易垮塌地层高性能油基钻井液研发与应用

南海西部北部湾盆地涠西南油田涠洲组地层受构造应力及地层高含硬脆性泥页岩影响,井壁失稳风险极高,传统油基钻井液在钻进涠二段过程中不断出现起钻困难、井壁失稳和固井质量差等诸多问题。在分析传统油基钻井液应用情况的基础上,通过对乳化剂、封堵剂以及提切剂等处理剂优选,研发了新型高油水比（95∶5）高性能油基钻井液体系,该钻井液具有良好的井壁稳定、封堵能力以及优异的ECD控制能力,抗劣质土污染可达15%,岩心被钻井液损害后渗透率恢复值在90%以上,返排压力为0.4 MPa,具有良好的储层保护能力,并可提高机械钻速和起下钻效率。现场应用结果表明,高性能油基钻井液钻进涠洲组二段地层时,钻井液流变性稳定,封堵性强,井眼清洁效果好,ECD值低,未发生井漏现象,井深2 500 m钻井周期为8.09 d,较前期开发井钻井周期降低48%,储层保护效果良好。为今后北部湾海域类似油田开发提供了良好借鉴。      

新疆玛湖区块2000 m长水平段水平井钻井技术

近年来,为应对低油价形势下的规模效益开发,新疆油田玛湖区块迫切需要进一步增加水平段长度,以提高水平井单井产量。因此,新疆油田在玛湖区块Ma HW1325水平井上开展了2 000 m长水平段的钻井试验。针对该井超长水平段钻井所面临的钻压传递困难、井眼清洁困难、井壁稳定难度大、钻井提速难度大、固井完井难度大等突出问题,通过优化井眼剖面、加装旋转导向工具、优选钻头、采用类油基钻井液体系和韧性水泥浆体系等多项技术对策,有效实现了水平段的顺利延伸和钻井提速目标。Ma HW1325水平井完钻时水平段长达2 000 m,创下了新疆油田水平井钻井水平段长度的新纪录。     

三塘湖地区弱凝胶钻井液技术研究与应用

吐哈盆地三塘湖油田马朗凹陷长水平段水平井钻井过程中,复杂事故频出,井壁稳定性差、环空悬砂携砂和井眼清洁能力差等问题突出。针对该地层钻井复杂事故,开展弱凝胶钻井液技术研究,通过室内评价试验,该钻井液体系具有良好的流变性能、抗温能力、抗污染能力和润滑性能。现场应用结果表明,弱凝胶钻井液解决了该区块的储层保护和井壁稳定问题,与邻井相比,机械钻速提高了32.56%,平均建井周期缩短了31.79%。     

九龙山构造欠平衡钻井提速的可行性分析

气体钻井技术在四川盆地九龙山构造提高机械钻速方面发挥了巨大作用,但在侏罗系沙溪庙组沙二段底部出现井壁坍塌,转换成常规钻井后钻速较慢。为了提高该井段的机械钻速,从岩石可钻性与井壁稳定两方面进行了欠平衡钻井的可行性分析,结果表明:沙溪庙组沙一段与千佛岩组层段设计的欠平衡钻井液密度应控制在1.10～1.25g/cm3,才能确保欠平衡工况下井壁稳定;欠平衡钻井与常规钻井相比,其岩石可钻性系数更低,有利于明显地提高机械钻速;沙一段至珍珠冲组上部岩石井壁稳定,适宜开展欠平衡钻井提速试验;对存在大量砾石层的珍珠冲组下部,欠平衡钻井提速效果不明显,可采用其他钻井措施提高机械钻速。龙110井的现场试验表明,沙一段至马鞍山组层段开展欠平衡钻井,能有效地提高机械钻速,且与邻井龙104井的常规钻井相比,最高可达206%。所提出的欠平衡钻井提速模式,为广泛开展九龙山构造欠平衡钻井提速提供了经验和技术支持。     

TP267X三开制长裸眼井优快钻井钻井液技术

TP267X井为托普台2区块首口三开结构开发井,该井地质条件复杂,二开裸眼段长达5 228 m.为进一步提速提效和安全钻进,实钻过程中实施了一系列工程及钻井液措施,主要包括：通过“三低、一高、两及时”防止上部地层阻卡,优选二叠系钻井液密度,处理好井壁失稳和井漏的平衡;下部地层使用扭力冲击器配合PDC钻头快速钻进,防止井壁失稳;二开中完作业精细化操作;短半径小井眼合理调整好钻井液流变性等措施,钻井周期比设计节约20 d,较四开制邻井最大节约周期72 d,全井安全无故障,提速提效创该区块最好水平.     

高陡构造克深206井钻井提速配套技术

克深206井是库车坳陷克拉苏构造带克深区带克深1-2号构造的一口五开生产评价直井,该井面临着上部地层倾角大易井斜、吉迪克组含砾地层机械钻速低、古近系库姆格列木群盐膏层段易卡钻、白垩系巴什基奇克组机械钻速低、压力窗口窄、井壁不稳、易卡易漏等钻井技术难题。针对上述难点,应用了PDC优选技术、垂直钻井技术、穿盐膏层钻井液体系优选等钻井提速配套技术。通过应用钻井提速配套技术,克深206井钻井速度实现了大幅度的提高,钻井周期250 d11h,较区块平均周期相比缩短47.5%。克深206井钻井提速配套技术为今后克深1-2构造钻井施工作业提供了宝贵的经验。