四川盆地彭州气田三压力剖面计算在复杂预防与处理中的应用

四川盆地彭州气田位于龙门山前构造带,由于地质情况复杂,前期钻井井涌、井漏、掉块、卡钻等复杂情况频发,增加了钻井周期和成本,影响了气田的高效勘探和开发。因此,有必要在计算三压力剖面基础上,找出复杂情况发生原因,为预防与处理复杂情况提供科学依据。通过优选伊顿法计算地层孔隙压力、库仑—摩尔强度准则计算地层坍塌压力、最大拉应力理论计算地层破裂压力等方法,建立地区三压力剖面。在此基础上,通过对三压力剖面、岩性、掉块形态、井径曲线等资料分析,弄清了复杂情况发生的原因。研究发现井涌是钻遇高压气层时钻井液密度过小,在压井过程中使用过高钻井液密度压破上部疏松地层;井壁掉块是因地层微裂缝发育,高密度钻井液易滤失沿微裂缝渗透进入地层,增大坍塌压力导致井壁失稳;四开卡钻是因马一段发育的页岩掉块卡入取心钻头和井壁。通过采取优化井身结构和改善钻井液防塌性能和封堵性确定合理钻井液密度等措施,钻井复杂情况减少59.5%,钻井周期减小29.8%,钻井提速显著、节约了钻井成本。     

元坝地区超深含硫气井安全快速钻井难点及对策

川北元坝地区是中国石化南方海相重点勘探区域,其钻井完钻井深超过7 000 m,属于超深含硫气井。针对该区陆相地层研磨性强、可钻性差,井身质量控制难度大、海相地层盐膏层发育、井漏和井控安全问题突出等施工难点,提出了安全快速钻井技术对策：①运用气体钻井技术提高机械钻速,减少井漏复杂事故;②结合邻井资料,优选钻头类型,优化钻井参数;③制订井下安全钻井技术措施,预防地层掉块和键槽卡钻、缩径和压差卡钻、断钻具和钻头等井下复杂情况的发生。     

凤凰X1井钻井技术

凤凰X1井是1口风险探井,在实钻过程中出现地层岩性不确定、中古生界地层可钻性差、研磨性强;? 311.1 mm大井眼轨迹控制难;煤层、碳质泥岩易垮塌掉块;漏层多等技术难点。通过分析实钻地层特点和地层可钻性,优选高效PDC和牙轮钻头,增加单弯双稳钻具中两扶正器间的距离,采用随钻堵漏、承压堵漏及新型爆炸堵漏等方法进行堵漏,提高钻井液密度、抑制和防塌封堵能力,减少井下煤层和碳质泥岩的垮塌掉块,并结合中古生界地层安全钻井技术,实现了凤凰X1井顺利施工。该井的成功实施,为同类井的钻完井施工提供借鉴。     

井下大径垮塌物打捞划眼一体化处理技术

深部裂隙发育泥岩地层和破碎地层在钻进时极易垮塌,且垮塌物尺寸较大,如采用段塞清扫、牙轮钻头和反循环打捞篮划眼等常规方法处理井下大径垮塌物,易遇阻且划眼时间长,严重影响钻井成本和效益。因此,在分析常规方法处理大径垮塌物划眼难度大、时间长原因的基础上,从划眼工具入手,采用了集破碎、划眼和打捞于一体的打捞工具,并根据井下情况采用不同的划眼、打捞参数及垮塌物取出工艺,形成了井下大径垮塌物打捞划眼一体化处理技术。12口因井下垮塌遇阻划眼的井应用了该技术,划眼打捞成功率达到了100%。研究结果表明,井下大径垮塌物打捞划眼一体化处理技术,能实现井下硬脆性泥岩大径垮塌物划眼、打捞一体化作业,对快速处理井下硬脆性泥岩大径垮塌物导致的遇阻具有较好的效果,可缩短井下复杂情况处理时间。      

强抑制性聚合醇防塌钻井液在大安地区的应用

吉林油田大安地区大208区块青山口组地层为大段硬脆性泥页岩,矿物组分以伊利石为主,存在异常高压,钻井过程中极易发生剥落掉块和井壁坍塌,导致划眼和起钻遇卡等复杂情况.优选出了以强抑制性聚合醇PLG为主要防塌剂并配合使用PA-1防塌降滤失剂的强抑制性聚合醇防塌钻井液体系.在大19-2井和大1-4井的现场试验表明,强抑制性聚合醇与其它处理剂配伍性好,该体系性能稳定,具有良好的抑制性和流变性,现场维护处理简单.该体系的6口推广应用井钻井、完井周期明显缩短,起下钻均很顺利,完钻测井一次成功,未出现起钻遇卡和下钻划眼等复杂情况,有效地解决了该区块井壁稳定问题,提高了钻井速度.     

埕北302井钻井液工艺技术

埕北302井是胜利油田在渤海湾埕岛海域钻探的一口重点井,完钻井深4364．95m,钻探目的是评价古生界、太古界含油气情况。该井馆陶组以上地层造浆性强,东营组和沙河街组地层剥蚀掉块严重,古生界和太古界地层破碎、裂缝发育．在钻进过程中,经常出现井漏、井喷、井塌和卡钻等复杂事故。介绍了该井不同地层的钻井液配方,即上部地层选用抑制型聚合物海水钻井液,下部地层选用适度分散的防塌钻井液,并配合相应的维护处理技术。现场应用结果表明,聚合物海水钻井液抑制能力、携屑能力强;防塌钻井液具有较好的防塌能力、抗污染能力和抗温能力,满足了埕北302井钻井施工的要求。     

印尼JABUNG区块控压钻井技术应用

控压钻井技术可有效降低窄密度窗口钻井中的井漏、井涌、井塌、卡钻等井下复杂情况,极大地提高钻井的时效性和安全性,已成为高难井必用的钻井技术。印尼JABUNG区块BASEMENT地层中存在大段孔隙、裂缝发育的花岗岩地层,井底压力系数低,钻进中容易发生漏失和井涌。本文介绍了印尼JABUNG区块使用控压钻井技术钻进基岩层的应用效果,为同区块使用该项技术提供了可借鉴的经验。     

元坝地区油基前置液气液转换技术

气体钻井是目前元坝地区陆相地层提高钻速的重要手段之一.但在气体钻井结束转换为钻井液钻进后常出现井壁失稳、井漏问题.采用水基润湿反转剂解决了部分井井壁失稳问题,但由于工程和地质原因影响,仍有部分复杂井出现垮塌、划眼时间长以及井漏等复杂情况.在分析元坝地区气液转换过程中井壁失稳原因的基础上,研制出一套以油基润湿反转剂、油溶性乳化沥青以及柴油作为油基前置液,配合堵漏钻井液挤堵的气液转换施工工艺技术,并根据井壁稳定情况提出了2种不同的气液转换方式.在YB204-1H井和其他井的应用结果表明,油基前置液气液转换技术能预防井壁失稳和漏失发生,减少转换钻井液钻进后划眼时间,缩短非生产时间.     

调整井钻井液技术的研究与应用

吐哈油田调整井各区块目的层原始地层压力、储层物性及地层温度均发生了不同程度的变化。导致在钻井过程中井涌、井漏、划眼等复杂事故发生频繁。为此，在原有聚磺钻井液体系的基础上，开发出新型聚合物钻井液技术。该技术成功的解决了调整井侏罗系以上泥岩段的吸水膨胀、水化分散和井壁不稳定等难题，减少了井下复杂，加快了施工进度，缩短了建井周期，获得了巨大的效益。     

车西地区富台油田钻井液技术

车西地区富台油田水矿化度高和上部地层成岩性差．伊利石、蒙脱石含量高．遇水极易水化膨胀、分散，造浆严重，馆陶组砂层发育，流砂层较厚；下部地层泥页岩，层理发育，遇水极易水化膨胀．坍塌掉块．容易发生井塌、气侵、泥页岩缩经、井漏等，引起卡钻、长井段划眼等复杂情况。在不同井段采取了不同的钻井液和相应的维护处理措施。在钻进过程中维护聚合物含量，同时用烧碱水维护。pH值在9以上，以保证钻井液较强的抑制性和稳定性；坚持使用四级净化。降低钻井液内的钻屑及总固相含量；沙二、沙三段出现剥蚀掉块现象时，采用综合防塌，维护良好的钻井液性能．动塑比保持在0．5～0．8。现场应用结果表明，采用的钻井液具有良好的悬浮携带、护壁防塌、润滑防卡能力，满足了钻井施工的需要。     

靖南G68-16井小井眼钻井技术

G68-16井是靖南气田区块第1口φ206.4 mm小井眼试验井。针对该区块地层复杂地质特征,结合G68-16井小井眼钻井特点,优化钻具组合、优选钻头和螺杆型号,通过参数优化、钻井液性能维护以及预防井下复杂和事故等技术对策,使该井二开钻进4趟钻、划眼4趟钻完钻,钻井后期因处理井下复杂划眼历时16 d,完井作业顺利,平均机械钻速比原φ215.9 mm井眼提高了19%。试验取得较好的效果,为该区块进一步进行小井眼钻井试验积累了经验,为提速提供了有利的技术参考。     

NY1井气体钻井井下复杂问题的处理方法

针对NY1井非储层段的气体钻井过程中钻遇的井下复杂问题,具体分析了产生复杂问题的原因并提出了解决问题的措施。如空气钻井过程中钻遇地层出水,可采取每根单根完划眼、增大注气量、采用充气钻进措施;钻遇地层漏失层,可采取增大注气量、打水泥封堵、连续循环钻井措施;遇到井壁失稳问题,可采取增大注气量疏通或转为常规钻井。经过现场的具体实施,总结形成了一套针对NY1井区块气体钻井处理井下复杂问题的方法。该套方法能够指导现场的气体钻井作业,为此区块的气体钻井提供技术支持。     

玛湖油田玛18井区体积压裂对钻井作业干扰问题的探讨

玛湖油田玛18井区油井进行体积压裂后,相邻中深水平井三开钻进时出现井下复杂情况的次数增多,为了分析其原因并解决该问题,分析探讨了体积压裂对钻井作业干扰的问题。从复杂情况类型、处置案例、阶段性防控技术修正等方面入手,结合该井区中深水平井三开井段钻遇地层的地质特性,分析了受体积压裂影响正钻井发生井下复杂情况的主要原因:受体积压裂影响,侏罗系与三叠系地层交接处形成了窜漏点,导致在此处易出现井漏、溢流等井下复杂情况;斜井段与水平段的泥岩井段易出现井眼失稳和垮塌。对此,提出了针对体积压裂所造成的动态窜漏以及定向井段、水平井段泥岩地层井眼失稳的处理措施。研究认为,玛18井区中深水平井三开钻进防控体积压裂造成井下复杂情况的要点,是做好裸眼井段窜漏点封堵与泥岩段井壁的支撑工作,可为玛湖油田同类型水平井钻井提供借鉴。      

南海C区块高温高压气井井控技术

为确保南海C区块高温高压气井钻井过程中的井控安全,针对存在的地层压力高且复杂、地层温度高、钻井液安全密度窗口窄、高密度钻井液性能维护困难等井控技术难点,制定了实时检测溢流、控制溢流量,压井时逐渐提高压井液密度,防止发生井漏,钻井液降温和性能维护,井下溢漏共存处理等技术措施。防止井漏的技术措施包括提高地层承压能力和钻井液的封堵性、优化井身结构、控制井底循环当量密度、阶梯开泵、简化钻具组合及控制下钻速度等。南海C区块30余口高温高压井在钻井过程中采取了制定的井控技术措施,未发生井控事故。这表明,采取所制定的井控技术措施可以确保南海C区块高温高压气井的钻井井控安全。      

车66区块复杂地层优化钻井技术

车66区块由于地层承压能力较低,在钻井液密度高时极易发生井漏。针对这一状况,对与车66区块复杂地层配套的钻井技术进行了优化：钻井中采用钟摆与偏轴防斜钻具组合、优选钻头、使用以聚磺表面处理与承压堵漏为主的钻井液体系,对保护油气层起到了明显的作用,井下事故与复杂情况明显减少,钻井速度、固井质量得到明显提高,平均单井日产油气当量提高了8t。     

综合录井技术在实时监测钻井事故中的应用

综合录井技术在钻井作业过程中实时采集地质参数、钻井液参数、工程参数等信息，进行快速数字化处理，直观地展现随钻过程中的钻井情况，并实时监测钻井事故。结合大庆地区的钻井工程实例，重点阐述了综合录井技术在实时监测井漏、井涌、油气水侵、井塌、溜钻、顿钻、放空、卡钻、遇阻、刺钻具、刺泵、掉水眼、堵水眼、掉钻具等钻井事故中的重要作用。结果表明．该技术在钻井作业过程中实时监测井下复杂情况的准确性较高。     

空气充气钻井技术在矿2井的应用

当地层压力系数小于1时,常规钻井液钻井必然发生井漏,易造成井下工程事故,利用空气充气钻井技术对付地层既出水又发生恶性井漏的井,在川渝地区的钻井作业中,尚属一种全新的工艺技术,通过矿2井的空气充气钻井实践,解决了因井漏而引起的井下系列复杂问题,大大缩短了复杂井段的钻井作业周期,同时也降低了钻井作业综合成本.     

苏里格气田53区块长水平段钻井液防塌技术

苏53区块储层应力变化大,在长水平段钻遇大段硬脆性泥岩,易发生剥蚀、掉块现象,在已钻井中出现多井次划眼、填井侧钻复杂情况.为解决防塌问题,用FA-367替换了PAC-HV并调整了聚合物用量,提高了体系抗剪切性及φ3值,采用憎了水颗粒+刚性颗粒+塑性颗粒的封堵配方,即1％乳化沥青+2％超细碳酸钙+1％FTFD-1,优选出了流变性具有紊流喷射、层流上返、低流速梯度下高黏度、高切力等特点且封堵防塌性能好的钻井液,有利于快速钻进和井壁稳定.在该区块采用改进的钻井液技术后,划眼比例同比降低了50％,在钻遇泥岩夹层时,较少出现因钻井液原因造成的起下钻异常、大段划眼等井下复杂情况.     

也门钻井技术难点与对策

也门1区块、69区块、71区块,由于其地质结构复杂、压力梯度变化大,常因井漏严重、井眼失稳、地层坚硬、可钻性差等原因,造成施工中出现各种复杂情况和卡钻事故,给钻井工作带来了一系列技术难题。通过分析上述三区块的地层岩性和主要技术难点,针对性地提出了浅部钻井时采用气体泡沫钻井工艺、使用胶质堵漏水泥浆或常规水泥加纤维进行堵漏、高角度长井段裂缝性漏失井段采取边钻边漏边堵的方法、钻井液中加入封堵材料以减少掉块、提高钻井液密度的同时提高钻井液封堵性能、大井眼钻进井段采用空气锤钻井技术等技术措施。现场应用效果表明,该技术措施基本解决了也门3个区块的钻井技术难题,提高了机械钻速,节省了大量的事故处理时间,缩短了建井周期。      

束探1H(P)井钻井液技术

束探1H(P)井是中石油股份公司的一口重点风险探井,目的层为沙三段.该区域沙河街组深灰色泥岩、油页岩、膏泥岩水敏性垮塌严重,泥灰岩裂隙发育,承压能力低,油气活跃,施工过程中易发生井漏、划眼等复杂情况,该区域施工的14口井发生划眼的有11口,7口井共9次发生卡钻事故,多口井发生了严重漏失和井涌.该井采用了优化的KCl聚磺封堵防塌钻井液,通过引入聚胺抑制剂、成膜固壁剂、特制乳化沥青和乳化渣油,提高了体系抑制能力、封堵防塌能力和润滑性能,解决了沙河街组地层严重垮塌难题和深部地层润滑防卡问题;采取的随钻堵漏和承压堵漏技术大幅度提高了地层承压能力,解决了井漏与井涌的矛盾.该井施工安全顺利,钻井周期仅为74 d,比束探1H井的钻井周期缩短40 d,为该区域深探井施工提供了技术经验.