高温高压井钻井工艺工具技术述评

高温高压井井底温度高易导致井下工具失效,安全密度窗口窄易引发井漏井涌等复杂情况,是影响高温高压安全顺利钻井作业的主要因素。为克服上述难题,通过调研国内外相关文献资料,介绍了非常规井身结构、钻井提速工具以及控压钻井等适用于高温高压钻井的技术进展,并指出该三类钻井工艺工具技术是今后高温高压井安全作业的研究重点。     

四川盆地磨高地区控压钻井技术的实践与认识

四川盆地磨高地区目的层震旦系灯影组埋深5500m左右,上部井段嘉二2~筇竹寺,裸眼段长1500m~2000m,多压力系统,可能会钻遇窄安全密度窗口或异常高压。灯影组压力系数低,裂缝发育,属典型的窄安全密度窗口。前期采用常规钻井技术溢漏复杂普遍,井漏严重,井控风险大。本文针对嘉二2~筇竹寺和灯影组,提出了控压钻井技术方案。现场6口控压钻井应用有效解决了漏喷复杂难题,在降低复杂时间、减少钻井液漏失、提高井控安全等方面取得了显著效果,形成的控压钻井技术具备推广应用价值。     

控压钻井技术在海上高温高压井中的应用

控压钻井技术在解决窄泥浆密度窗口地层、裂缝发育的压力敏感地层钻井出现的喷漏同层、喷漏同存的复杂事故有显著效果。为解决D29高温高压井极窄泥浆压力窗口的问题,本井在目的层井段使用了控压钻井技术,最终成功的完成了该井目的层井段的钻进、电测作业。     

南海莺歌海盆地东方区高温高压钻井综合提速技术

南海莺歌海盆地东方区块作为南海西部油田天然气主力上产区块,主要以高温高压井勘探开发为主,但高温高压井存在温压条件恶劣、压力窗口窄、井身结构复杂、地层机械钻速低、井下复杂情况频发等难题。针对东方区块的地层特性及工程难点,系统分析了钻井机械钻速低的影响因素,通过优化表层井身结构、钻井液体系优化、优化钻具组合、提速工具配合新型钻头等技术措施,探索出一套高温高压井综合提速技术,在多口高温高压井得到成功应用,大幅提高了东方区块高温高压井钻井效率,为加快东方区块油气勘探开发提供了技术保障。     

测试管汇在高温高压井井控中的应用

随着海上高温高压井勘探开发的深入,作业井的压力系数越来越高,窗口越来越窄,南海西部乐东某区块高温高压井压力系数接近2.30,而作业窗口不足0.1,井漏、井控风险极高。针对压井时套压极高的情况下,仅仅用钻井阻流管汇实施压井作业,难以应付超高温高压井中出现的井控情况。本文从测试管汇布置及工具结构等方面详细讲述了测试管汇在高温高压井中的重要作用及优点,并以实例展示了测试管汇在高温高压压井作业中的优势。     

莺琼盆地高温高压钻井液的开发

在南海西部莺琼盆地高温高压井钻探过程中,经常遇到井底温度在200℃左右,钻井液密度超过2.2g/cm~3,压力窗口在0.05g/cm~3左右的井况。莺琼盆地目的层面临着高温高压、压力窗口窄等难题,并且地层压力台阶多、抬升快。前期高温高压窄压力窗口井钻井作业使用普通重晶石加重的高密度钻井液,在高温高压情况下流变性容易恶化,流变性与沉降稳定性矛盾突出,溢流、卡钻等复杂事故频发。经过室内研究与现场应用表明,超细重晶石加重钻井液具备良好流变性和沉降稳定性,并通过工艺优化控制,实现了窄钻井液密度窗口的安全钻进,并在莺琼盆地多口高温高压窄压力窗口井得到成功应用,为类似海上高温高压井安全钻进提供借鉴。     

元坝地区陆相地层控压钻井技术应用可行性研究

元坝地区陆相地层存在可钻性差、结构复杂、岩性变化大等特点,采用常规钻井液钻井机械钻速低,井下复杂情况较多,建井周期长。本文首先从控压钻井技术的概述及发展现状入手,结合元坝地区应用实例分析了其提速、溢流井漏及窄密度窗口等方面的可行性,并结合该地区的特点提出了控压钻井分级解决方案及配置要求。     

深水钻井面临的井控技术难点及应对措施研究

在油气开发从浅海走向深海的大背景下,深水钻井井控技术成为油气勘探行业研究和实践的重要课题。本文以南中国海深水钻井井控技术为研究对象,深入分析了深水钻井面临的井控技术难点,包括:地层承压能力低导致的压力窗口窄、井涌余量小,早期溢流难以有效监测、井控设备复杂导致压井难度大、易形成水合物等方面,并针对这些技术难点,研究提出了若干有效的应对措施,以期为确保南海深水钻井作业井控工作安全提供参考。     

伊拉克米桑油田窄密度窗口精细控压钻井液工艺及应用

伊拉克米桑油田盐下层地质条件复杂,地层呈现“上下漏,中间塌”且在中间地层存在异常高压层,密度窗口极窄,易发生井漏、井塌、卡钻、溢流甚至井喷的复杂事故,导致钻井周期长、施工难度大、钻井成本高等一系列问题。本文介绍了一种在钻进、起下钻、套管下入等井底压力发生变化过程中,通过分段精细控制钻井液密度来实现精细控压钻井作业的方法。该技术运用于伊拉克米桑油田BUCS-XX井,成功克服密度窗口窄的问题,保障了快速、安全、优质的完成钻井作业。     

微流量控制控压钻井技术在大港油田的应用

大港油田滨海探区的砂岩储层含有丰富的油气资源,由于地质情况复杂,钻井工程实践中存在着许多亟待解决的技术难点,主要有:存在多套压力系统、压力窗口窄、涌漏同存,井壁不稳定,生产实效低,油气层污染严重等。针对滨海探区储层钻井难点,为了减少储层伤害,保障安全钻井,在大港油田首次采用了微流量控制系统进行精细控压钻井。该系统根据注入和返回量平衡的根本原理判断溢流和井漏,并根据井况采取不同的措施,确保安全钻井。这种控压钻井技术几乎无需对现场设备进行改造,对传统的操作工艺也无改进要求,在发生溢流或漏失后能迅速发现并通过适当的工艺措施快速控制,避免井下情况进一步恶化。     

微流量控制控压钻井技术在大港油田的应用

大港油田滨海探区的砂岩储层含有丰富的油气资源,由于地质情况复杂,钻井工程实践中存在着许多亟待解决的技术难点,主要有:存在多套压力系统、压力窗口窄、涌漏同存,井壁不稳定,生产实效低,油气层污染严重等.针对滨海探区储层钻井难点,为了减少储层伤害,保障安全钻井,在大港油田首次采用了微流量控制系统进行精细控压钻井.该系统根据注入和返回量平衡的根本原理判断溢流和井漏,并根据井况采取不同的措施,确保安全钻井.这种控压钻井技术几乎无需对现场设备进行改造,对传统的操作工艺也无改进要求,在发生溢流或漏失后能迅速发现并通过适当的工艺措施快速控制,避免井下情况进一步恶化.     

钻井过程中井底压力的控制方法研究

随着窄安全密度窗口和高压油气藏井数的越来越多,井控风险日益突出,对现场常规压井技术提出了更高的要求。立压和套压是井控作业中两个重要的压力数据,随着井控技术的发展和随钻井底压力测量技术(PWD)的应用,套压作为重要的井控参数,作用越来越突出。通过分析套压在常规压井中的应用,充分利用立压和套压变化趋势及特点,优化节流阀操作,改进常规压井技术操作,有助于工程师准确控制井口回压,实现井底压力基本恒定的控制,以便顺剩完成压井作业。     

莺歌海域某区块安全钻井液密度窗口计算分析

针对莺琼盆地前期已钻深水井及高温高压井复杂情况较多,特别是由于压力窗口窄导致的溢流、压井过程中井漏复杂情况率高等问题,结合其复杂的海洋地质环境,建立了一套切合深水条件的地层压力计算模型。以X-1井区为例,采取了适用于由欠压实作用引起的异常高压区域的伊顿法预测孔隙压力,对于坍塌压力则依据双重有效应力理论建立了考虑地层渗透条件的计算模型,最后基于应力强度因子理论,构建了与深水钻井的破裂环境相吻合的坍塌压力预测模型。根据上述模型确定了X-1井的安全钻井液密度窗口,经与临井实测点比对,压力预测精度达到95%以上,为钻井方案的设计和钻井液密度的选取提供了科学依据。     

封隔式尾管悬挂器固井技术在Yagyi-1井中的研究和应用

窄地层压力窗口气井,具有地质结构复杂,地层承压能力低,漏失严重,而气层活跃,气侵上窜速度快的特点。井内液柱压力略低,发生气侵溢流;动液柱压力略高,井下便发生漏失。井漏严重或处理不当时,有导致井涌,甚至井喷的危险,容易形成又喷又漏的复杂井下状况。这类窄地层压力窗口气井的尾管固井施工作业,风险大、难度高,受井下条件制约,施工排量低,替净、压稳、防窜、防漏及保证封固质量的技术措施受到限制,固井施工中的井下漏失,水泥浆不仅污染油气层,还易引发严重气窜、井喷事故;候凝期间的水泥浆胶凝失重,当量密度降低,压力失衡,地层气体会大量侵入环空,运移上窜,形成油气通道,固井失败。固井在缅甸窄地层压力窗口气井中,采用封隔式尾管悬挂器,结合膨胀型、防漏、防窜、双凝水泥浆体系,及超缓凝先导隔离水泥浆,较好的解决了窄地层压力窗口高压气井尾管固井的防漏、防窜、压稳、替净的固井技术难题,取得了较好固井质量。     

新型双梯度钻井技术——CAML钻井方法

控制水泥浆液面高度(Controlled Annular Mud Level)钻井是在无隔水管钻井技术上发展而来的一种新型双梯度钻井技术,主要由海底泵模块、泥浆返回管线、隔水管改进接头等组成。通过调节隔水管上部钻井液液面高度,能够实现钻井液的闭路循环及对井底压力的精确控制。该技术具有井底压力精确控制、钻进窄密度窗口、早期井涌检测、控压固井等特性,可使用常规井控措施并可切换为常规钻井方法。文章详细分析了CAML钻井的系统组成、工艺原理、技术特点,并建议结合我国深水钻井实际情况,尽快开展相关钻井技术的研究。     

钻井用连续循环短节的研究与试验

为了有效减少开泵、停泵造成的井下压力波动,降低由此造成的井下复杂情况及事故发生的几率,各大石油钻井服务商开始研究连续循环钻井技术,以实现钻进过程中不停泵接单根,有利于在压力敏感井及窄密度窗口井的安全钻井。本文设计了一种钻井用连续循短节,通过不断的设计改进完善实现现场使用功能。     

控压固井技术的应用现状及发展趋势

控压固井技术或者精细控压固井技术是指用较低密度的水泥浆体系,通过泵注过程中关闭封井器,用节流阀控制返出口排量大小,给环空施加适当的回压,使井底压力始终保持在一个比较恒定的值。通过这种技术,可以解决压力窗口窄或者地层压力偏高等压力敏感性地层的固井难题,防止井漏、溢流的发生。     

精细控压钻井技术的研究进展与应用分析

文章介绍了精细控压钻井的技术装备以及施工工艺,同时回顾了2004年以来控压钻井的国内外技术发展现状以及统计了其应用情况。实践证明:精细控压钻井技术通过精确控制环空压力剖面使井底压力稳定在压力窗口之内,是解决窄压力窗口地层钻井问题的有效手段。     

阿姆河右岸复杂地层钻井技术

土库曼斯坦阿姆河右岸地质条件异常复杂,上部地层存在浅层的“次生高压气藏”,中部巨厚盐膏层夹含“透镜状”超饱和高压盐水体,下部为灰岩裂缝-孔洞发育高压气层,在以往的钻井实践中经常出现井壁失稳和喷漏同层的事故。为解决上述问题,本文优选钙盐预处理饱和盐水钻井液体系配方,解决了巨厚盐膏层夹含高压盐水层钻井的技术难题。在现场实践了高密度钻井液处理"喷漏同存"复杂气层的完井方式,形成了阿姆河右岸巨厚盐膏层及高压破碎性产层大斜度井钻完井技术。通过综合采用控制压力钻井技术与复合堵漏技术相结合,利用循环降温盐结晶措施,解决了高压矿化度盐水层窄压力窗口的钻井难题。     

精细控压压力平衡法固井技术的应用实践

在油田开发中,为解决多压力系统和窄安全密度的窗口裸眼井段的地层钻进难题,多采用精细控压法的钻井工艺技术。在进行尾管固井施工作业中,如果以常规方法为主,能够使小间隙的尾管固井的顶替效率得以满足,但是作业中一定会造成井漏;如果以"正注反打"技术工艺为主,固井质量就难以保证,不能满足后期开发超深井的基本试油工程的条件需要。为此,在现有技术设备条件下,尝试利用精细控压技术实施尾管固井施工作业,能够取得良好的效果,通过近几年的推广,该项工艺技术,在油田开发中,发挥了较强的技术优势,提高了超深油气井复杂井段的尾管固井质量,对稳定生产,提高效率起到了积极的作用。本文通过对盆地油田、平原油田、沙漠油田、海上油田等多家油井运用精细控压和压力平衡技术在深井固井作业中的应用资料,对该项技术在实际应用中的优化改进,提出了具体的看法和建议。