低孔低渗气田长水平段水平井钻井技术

通过理论研究和现场试验,以国内现有钻井装备条件为基础,形成了包括井眼轨迹控制技术、电磁波随钻测量技术、无固相钻井液技术和欠平衡钻井技术的长水平段水平井钻井配套技术,并在大牛地气田DP4、DP5、DP6等3口井进行了应用.实践表明,充气全过程欠平衡钻井技术提高了大牛地气田机械钻速,达到了在钻井过程中保护油气层、及时发现油气层和提高单井产量的目的.总结了长水平段水平井井眼轨迹控制的基本方法,提出了其他相关技术的发展建议,对于高效开发低孔低渗油气田具有重要的指导作用.     

大牛地气田水平井试气工艺浅析

大牛地气田储层具有低压、低渗、低孔及薄层的特征,水平井是比较有效的提高单井产量、改善开发效果、提高采收率的技术措施,近年来水平井数量逐年增加,但水平井完井方式、排液方法、渗流规律及试井方法不同于垂直井。通过研究,优化出适合大牛地气田的水平井试气工艺技术,可有效开发大牛地气田。     

DP19小井眼欠平衡水平井井眼轨迹控制技术

在简述DP19井储层地质情况、井身结构和井身轨迹剖面的基础上,对井眼轨迹控制技术难点进行了分析,阐述了DP19井小井眼欠平衡长水平段水平井井眼轨迹控制技术,总结了小井眼欠平衡长水平段水平井钻井施工经验和认识,为提高大牛地低渗低压气田整体开发效益积累了宝贵经验,同时也为非均质储层长水平段水平井的轨迹控制提供了新的工程技术手段和有效途径。     

大牛地气田保护储层钻井完井液技术研究

大牛地气田储层属于低孔低渗储藏,介绍了其地质特征,分析了其储层伤害因素.结合现场施工工艺,研究制定了一套适合大牛地气田的保护储层钻井完井液技术,包括无固相钻井液技术、钻井完井液防水锁技术、用空心玻璃微珠作密度减轻剂实现的近平衡或欠平衡钻井技术、用甲酸钾提高钻井液抗温性的技术、滤饼可自动清除的生物酶完井液技术.在大牛地气田的DF2、DP4、DP5、DP6和DP11井水平段的施工结果表明,无固相钻井液具有较高的机械钻速,配合使用防水锁剂,能够有效地解决储层水相圈闭损害严重的问题,可完全满足大牛地气田低压低渗储层开发;生物酶完井液完全满足大牛地低压低渗储层水平井裸眼完井的需要,可快速分解无固相钻井液泥饼,使储层渗透率快速恢复至85%以上,该技术可以进行推广应用.     

大牛地气田盒1段气层氮气泡沫钻水平井技术

大牛地气田二叠系下石盒子组盒1段气层具有低孔隙度、低地层压力、特低渗透率、高基块毛细管力、强非均质性的特点,常规直井和水平井几乎不能实现自然建产,截止到2008年底探明储量动用率仅为8.42%。为了有效地动用该气层储量,针对盒1段气层开展了氮气泡沫欠平衡钻水平井的研究与现场试验。考虑到该气层的工程地质特征,首先优选了氮气泡沫基液配方;然后分析了该气层的产水情况和井壁稳定性,认为对盒1段储层实施氮气泡沫钻水平井是可行的;最后介绍了DP14井、DP19井和DP22井的现场试验情况和应用效果。DP14井、DP19井和DP22井在氮气泡沫水平段钻进过程中油气显示良好,且均实现了随钻点火;其中DP14井完井后,在油压为7.1MPa,套压为9.3MPa时,产气量为1.07×104m3/d,首次在盒1段气层实现了自然建产。现场试验表明:氮气泡沫欠平衡水平井能有效地动用该气层储量,为提高大牛地气田盒1段气层的探明储量动用率提供了新途径,也值得类似探区借鉴。     

悬空侧钻技术在DP19井中的应用

大牛地气田为低孔低渗砂岩气藏,储层非均质性强,前期已实施的水平井因频繁钻遇泥岩煤层而提前完钻,影响水平井实施效果。DP19井为大牛地气田在盒1气层实施的一口欠平衡水平井,水平段钻进过程中两次钻遇泥岩,采用悬空侧钻技术成功调整轨迹至砂岩,确保了欠平衡钻井的顺利实施,水平段按预案实施,段长1200m,砂岩钻遇率100%。     

大牛地气田水平井动态产能预测方法

大牛地气田为低孔、低渗、致密砂岩气田,目前最主要的开发手段是水平井分段压裂。由于裂缝与裂缝之间、裂缝与井筒之间和水平井筒渗流的影响,渗流场十分复杂,用常规的解析公式难以得到准确的二项式产能方程。因此本文通过拟合大牛地气田水平井生产历史曲线得到井筒和储层相关参数,进而求取该井的初始及目前的二项式产能方程。通过与修正等时试井求取的产能方程进行对比准确性较高,因此具有很强的适用性和可操作性,有效的指导了大牛地气田水平井产能评价。     

大牛地气田水平井排液方法研究

大牛地气田储层具有低压、低渗、低孔及薄层的特征,水平井是比较有效的提高单井产量、改善开发效果、提高采收率的技术措施,近年来水平井数量逐年增加,但水平井在渗透面积、渗流机理、气液两相流理论方面不同于垂直井,排液方法具有独特的特点,通过现场数据对比找到适合大牛地气田的水平井排液方法。     

大牛地气田欠平衡水平井井壁稳定性分析

为有效开发大牛地气田低孔、特低渗储层,在盒1储层试点推行了欠平衡钻水平井技术。井壁稳定性分析是欠平衡钻井技术的关键因素。结合大牛地气田实际地质情况,利用有限元分析的方法研究了盒1储层在氮气、泡沫和充气液欠平衡方式下水平井的井壁稳定性问题。计算结果表明,不论是在常规的φ215.9mm的井眼中,还是在φ152.4mm的井眼中应用上述3种欠平衡方式进行水平井钻井均不会发生井壁失稳问题,这与DP4井、DP14井和DP19井的实钻情况完全相吻合,为大牛地气田欠平衡钻水平井的井壁稳定性分析提供了理论依据。     

致密砂岩气藏水平井固井滑套分段压裂工艺

鄂尔多斯盆地大牛地气田属于典型的低孔、低渗致密砂岩气藏,水平井分段压裂是经济高效开发气田的关键技术。针对现有水平井裸眼封隔器分段压裂工艺无法控制裂缝起裂位置、二次改造困难等问题,探索了固井滑套分段压裂工艺在大牛地气田的适应性,阐述了该工艺的技术原理、工具组合和工艺特点,并开展现场应用和压后分析。现场应用情况表明:固井滑套分段压裂工艺不仅能够实现水平井定点压裂,而且施工效率高,能够实现一天压裂改造10段。此外,该工艺采用环空压裂施工,施工摩阻低,工具性能好,施工成功率高,在大牛地气田以及国内其他致密低渗油气田具有较好的推广应用价值。     

渤海某油田侧钻井侧钻方案优选

为了降低作业难度,提高待侧钻井侧钻后生产效果、延长油气井生产寿命以及保证井眼后期再次利用,分别对浅层侧钻和深层侧钻井不同的侧钻方式进行对比,优选侧钻方式,降低作业难度。结合待侧钻井生产过程出现的问题,分析侧钻后不同井身结构的优缺点,优选井身结构。浅层侧钻井回收表层套管侧钻可充分保证后期井眼再次利用。针对水平段钻遇大段泥岩的井、出砂以及水淹情况严重的井,设计为套管水平井射孔完井,砾石充填防砂的方案。对于水平段钻遇大段泥岩的井可避免防砂管柱遇卡的情况;对于出砂及水淹情况严重的井可避开水淹井段射孔,改善生产效果;砾石充填完井方式可降低出砂风险,延长生产寿命。     

水平井砾石充填SLCH防砂工艺矿场试验

砾石充填是适用于疏松砂岩油藏水平井的一种较好的防砂方法，但由于在充填过程中水平段容易形成砂桥导致防砂失败，长期以来在中国缺乏成功的矿场应用实践。介绍了水平井砾石充填SLCH防砂工艺，详细阐述了该工艺的基本原理、防砂管柱结构、施工流程、施工参数和矿场试验情况。矿场试验证实，SLCH防砂工艺能够较好地应用于疏松砂岩油藏水平井防砂，具有良好的推广应用前景。     

稠油水平井金属毡滤砂管防砂技术

为了确保稠油出砂水平井的正常生产，引进金属毡滤砂管防砂工艺。该工艺以高强度不锈钢金属毡为主要滤砂材料，采用镶嵌式结构，运用滤砂管防砂原理，对流入水平井内的液体进行分级过滤，将一定粒径范围内的地层砂阻挡在滤砂管周围，形成稳定砂桥，有效的减缓了流体进井压力，达到防砂稳产的目的。在临盘油田的田18-平3井进行矿场试验，油井供液良好，产量稳定，见到了明显的效果。     

页岩气水平井井筒清洁技术的难点及对策

页岩气储层采用水平井钻井和大型加砂压裂能够获得增产,但气井井筒堵塞的问题也频繁出现,如何清除钻塞作业残余的桥塞碎屑及砂粒,确保页岩气井井下生产通道的畅通,成为气井安全生产的重要环节。为此,在分析水平井井筒清洁生产技术现状的基础上,总结了页岩气水平井井筒清洁处理面临的技术难点,结合当今世界页岩气井井筒清洁技术的进展,对清洁工具及工艺、工作液性能进行技术攻关,研发了清洁处理工具,提出了清洁处理技术对策,并对其现场应用效果进行了评价分析。研究结果表明:①所研发的针对大通径桥塞处理的套磨打捞一体化工具,可实现工具入井后对大通径桥塞的套铣、打捞一次性作业;②形成的换向旋流冲砂工艺在长水平段中作业时能避免砂粒沉降,能实现将砂粒冲洗出井筒的目标;③常压及高压井可以选用气井返排液、KCl、CaCl2溶液等作为工作液,而低压井则可选用泡沫流体作为工作液;④对于低压井,通过优化设计局部压差打捞工具形成局部压差吸附的方式带动井内碎屑物或沉砂进入工具内部,进而完成打捞作业。结论认为,所形成的适合页岩气水平井的井筒清洁工艺技术为后期大规模页岩气井筒清洁处理奠定了基础。     

胡尖山油田水平井“负压旋流+连续冲砂”试验研究

"水平井+体积压裂"有效改善安83区块长7致密油藏的开发,与此同时,水平井井筒出砂情况日益严重,直接影响油井正常生产。传统方法冲砂时,冲砂管柱接单根必须停泵,由于地层严重亏空,导致返排率极低,同时存在卡钻的井下风险。为解决这一问题,采油工艺研究所近期引入水平井"负压旋流+连续冲砂"工艺管柱,水平井旋流连续冲砂工艺技术是利用普通油管实现水平井反循环旋流连续冲砂的,接单根过程中不停泵,可防止砂粒下沉和砂卡事故发生,同时提高返排率,减少地层漏失量。该工艺的配套工具主要由井口循环工具和井下冲砂工具2部分组成。该项工艺在胡尖山油田应用获得成功,返排率提高23%,取得较好的经济和环境效益。     

水平井可钻滤砂管的研制与应用

水平井防砂容易形成卡管柱的现象,不易后期处理。通过对可钻型滤砂管外套、管材、胶结剂的选择与性能研究,研制出一种新型可钻的防砂工具。该工具将滤砂管防砂管柱的中心管、滤砂器、本体等均设计成可钻铣或可化学降解的材料,可以在其防砂失效后,通过钻头将其钻碎,将碎块冲出即可进行下一步作业,从而解决了防砂失效后难处理的问题。现场应用4口水平井,在1年内平均日增液33.8 t,日增油3.9 t,取得了显著的效果。该滤砂管挡砂精度可达0.07~0.13 mm,井口产液含砂量小于0.05%,且砂粒粒径小于0.07 mm,措施前后同期对比,产量稍有增加,满足了防砂要求。     

辽河油田杜84区块超稠油油藏水平井钻井技术

辽河油田杜84区块是一个以砂岩为主的超稠油油敦，为了提高开发效果进行了直井与水平井强哈重力辅助蒸汽驱（SAGD）开发试验。针对杜84区块水平井钻井中存在的防碰难度大、造斜困难、井眼轨迹控制要求高、固井质量差、易出现沉砂卡钻等技术难点，应用了三维绕障防碰技术、复合导向钻井技术、井眼轨迹控制技术、水平井井眼净化技术，并优化了井身结构和剖面设计，所钻5口水平井都精确入靶，井身质量和固井质量合格率都达到了100％，施工过程中没有出现井下复杂情况和事故，提高了机械钻速，缩短了钻井周期，降低了钻井成本。     

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??Due to downhole complexities, shale-gas horizontal well fracturing in the Sichuan Basin suffered from casing deformation and failure to apply the technique of cable-conveyed perforation bridge plug. In view of these problems, a new technique of staged volume fracturing with temporary plugging by sand filling is employed. Based on theoretical analyses and field tests, a design of optimized parameters of coiled tubing multi-cluster sand-blasting perforation and temporary plugging by sand filling was proposed. It was applied in the horizontal Well ZJ-1 in which casing deformation occurred. The following results are achieved in field operations. First, this technique enables selective staged fracturing in horizontal sections. Second, this technique can realize massive staged fracturing credibly without mechanical plugging, with the operating efficiency equivalent to the conventional bridge plug staged fracturing. Third, full-hole is preserved after fracturing, thus it is possible to directly conduct an open flow test without time consumption of a wiper trip. The staged volume fracturing with temporary plugging by sand filling facilitated the 14-stage fracturing in Well ZJ-1, with similar SRV to that achieved by conventional bridge plug staged fracturing and higher gas yield than neighboring wells at the same platform. Thus, a new and effective technique is presented in multi-cluster staged volume fracturing of shale gas horizontal wells.     

水平井油管钻磨复合桥塞技术及应用

针对连续油管钻磨复合桥塞存在成本高、易卡钻等问题,结合长庆致密油藏地层压力低的特点,提出了水平井中采用油管输送工具钻磨复合桥塞。改进了一种平底磨鞋;兼顾转速和扭矩优选了性能稳定、使用寿命长的螺杆;按实现功能和尽量简化的原则组配形成了国产化的钻磨工具组合;依据环空止动返速模型设计了最小施工排量;以偏心环空压耗计算为重点得到最大施工泵压;针对水平井难以精确计算钻压的问题,提出了按螺杆最大许用钻压控制悬重同时限制泵压压降的钻压施加方法。该技术在长庆油田进行了8 口井的现场试验,一趟钻最多钻除复合桥塞13 个,单个桥塞平均钻磨时间小于120 min,单个桥塞最快钻磨时间40 min,性价比不低于连续油管作业。     

?60mm液压延时器的研制及应用

小井眼水平井长井段一次射孔,易产生瞬间形成的气塞,损伤套管及固井水泥环,同时也可能造成地层大量出砂堵塞井筒,发生枪卡、埋井等事故。为此,研制了?60 mm机械液压延时器,利用液压延时原理,控制各组点火起爆器的起爆时间,设计了不同尺寸的延时销,达到不同的延时时间,分段、分时、间隔引爆射孔枪,分散射孔能量,完善了中、长半径的水平井射孔工艺,解决了长井段水平井TCP射孔存在的问题。介绍了?60 mm液压延时器的结构、工作原理,该仪器的研制成功,为水平井TCP射孔安全提供了重要的保证,经多次现场应用,取得了较好的效果。