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。      

井壁稳定技术在涠洲11-1油田的应用

涠洲11-1油田地处南海西部北部湾盆地,该油田在钻井过程中极易发生井壁失稳问题,给钻井工程带来很大的风险,因此针对该油田进行井壁稳定机理研究显得十分必要。借助涠西南油田群井壁稳定性研究的成果,系统综述了与涠洲11-1油田有关的井壁稳定性机理及一些具体结论,包括微裂缝状况、地应力大小和方向、沿井眼轨迹的地层坍塌压力剖面,并提出了相应的实用技术对策,主要有确定合理的安全钻井液密度、强力防塌油基钻井液的应用、优化井眼轨迹及降低裸眼井段暴露时间等。将这些技术应用于涠洲11-1油田复杂地层的钻进过程中,实践证明取得了较好效果,涠洲11-1油田未出现因井壁失稳问题导致井下复杂情况或事故。     

涠洲油田甲酸盐钻完井液体系适用性评价研究

针对涠二段井壁失稳及储层段保护问题，通过涠洲油田地层特性及钻井液性能室内评价研究，提出了甲酸盐钻井液体系作为涠洲油田开发井钻完井液，以实现钻完井液一体化，室内评价表明，该体系满足涠洲油田开发井复杂层段井壁稳定要求及储层段储层保护要求，适用于涠洲油田开发井钻完井施工。     

涠洲油田大位移井井眼清洁技术及应用

大位移井稳斜角大、稳斜段长,钻井过程中岩屑在井筒中易堆积形成岩屑床,导致摩阻增大、起下钻困难、井下漏失甚至卡钻等井下复杂情况,因此,井眼清洁是实现大位移井作业安全与效率的关键技术之一。南海西部海域的涠洲油田滚动勘探不断获得突破,但区域内均以断块构造的边际油田为主,依靠海上周边生产设施实施大位移井开发,成为实现边际油田低成本开发的有效途径。面对涠洲油田井壁失稳问题突出、大位移井钻井井眼清洁难度大的挑战,参考幂律流体偏心环空模型,通过提高油水体积比降低强封堵型油基钻井液的流变性,稠度系数K降低41%;配合水力及钻井参数的优选,增大钻进中偏心环空的紊流区域;采用井眼清洁辅助工具等技术措施,实现钻井液的高效携岩,突破了大位移井携带岩屑困难的技术瓶颈。上述技术的应用,解决了涠洲11-4N油田高稳斜角大位移井井眼清洁技术难题,提高了钻井过程中的携岩效果,减少了辅助清洁井眼时间,为边际油田的大位移井开发提供了经验。     

北部湾盆地开发井表层钻井模式

南海西部海域北部湾盆地地质条件复杂,进行开发井表层钻井时,存在井壁失稳、钻井液性能不易控制、井眼轨迹不易控制等问题,导致表层钻井井眼携岩困难、定向滑动钻进摩阻大效率低,还存在较大的防碰风险。而目前该盆地以低品位油气藏或边际油气田为主,油田开发效益低,因此需要进行有效的钻井成本控制。介绍了北部湾盆地开发井表层钻井的技术难点;通过优化井身结构、选用经济适用型海水膨润土浆钻井液体系、优化设计螺杆钻具组合及改进随钻测量系统,形成了一套提高该盆地开发井表层钻井效率、降低作业风险的方法。现场应用表明,该模式能在保障作业安全与质量的前提下,提高钻井效率,降低钻井成本,该模式也可为现场施工人员提供技术参考。     

陇东气田水平井钻井技术

为了解决陇东气田水平井钻井过程中井壁易失稳、机械钻速低、钻井周期长等技术难点,开展了水平井钻井技术研究。根据地层特点将水平井设计为三开井身结构,利用表层套管封固易塌易漏地层;根据靶前距要求并为了确保井眼轨迹平滑,设计采用五段制井眼轨道;针对不同井段的井眼轨迹控制要求,采用了相应的井眼轨迹控制技术;根据不同井段钻遇地层的特点,优选了个性化PDC钻头,优化钻井液性能并制定了相应的维护处理措施,形成了适用于陇东气田的水平井钻井技术。现场应用表明,陇东气田水平井钻技术能解决水平井钻井过程中存在的技术难点,实现提高机械钻速、缩短钻井周期的目的。      

张店油田大斜度定向井钻井完井液技术

针对张店油田的地层、岩性特征及大斜度多目标定向井对钻井液的特殊要求,优选了一套适应张店油田不同井段的钻井完井液体系上部直井段使用钾盐聚合物钻井液体系,大斜度井段使用钾盐聚磺正电胶混油钻井液体系,目的层段使用钾盐聚磺正电胶混油屏蔽暂堵钻井完井液体系,并制定了相应的维护处理措施.实钻表明该套钻井完井液体系护壁防塌能力强,井眼稳定;悬浮携带能力强,井眼净化效果好;润滑防卡能力强,避免了井下复杂情况的发生;屏蔽暂堵效果好,达到了保护油气层的目的,满足了张店油田大斜度多目标定向井钻井地质和工程施工的要求.     

四川盆地泸州区块深层页岩气水平井钻井关键技术

四川盆地泸州区块深层页岩气水平井钻井周期长、机械钻速低、钻具振动大,特殊岩性地层可钻性差、水平段井眼易失稳、地层温度高,且摩阻扭矩大、卡钻风险高。为保证作业安全,降低钻井成本,开展了水平井井身结构优化、水平段井眼轨道优化及轨迹控制等技术研究,推荐了激进钻井方式的最优参数,优选了特殊岩性地层减振提速和高效破岩技术;结合地面降温设备先导试验,优选了钻井液体系,并优化了钻井液性能参数,最终形成了泸州区块深层页岩气水平井安全高效钻井关键技术。该技术在泸州区块 4 口井中进行了试验,试验井平均井深5 601 m,水平段长1 884 m,钻井周期平均缩短14.5%,未发生井下故障。研究结果表明,该技术满足泸州区块安全高效钻井和推广应用要求。      

涠洲12-2油田开发井表层提效关键钻井技术

涠洲12-2油田地质条件十分复杂、非均质性极强,在进行表层钻井作业时存在井壁失稳、钻井轨迹控制困难、钻井液性能不稳定等诸多难题,常规钻井技术表层钻进作业难度大、经济门槛高。通过优选新型海水聚合物钻井液体系、优化井身结构、优选马达钻具组合、改进牙轮钻头与随钻测量系统,形成了一套适用于涠洲12-2油田表层提效关键钻井技术。现场实践表明,所提出的表层提效关键技术可提高井下作业安全和钻井时效,降低钻井作业成本,具有较好的推广应用价值。     

川东南页岩气井岩溶浅表层安全高效钻井技术

四川盆地川东南构造带东胜背斜北部浅表地层岩溶发育，溶洞层级多，破碎带厚，尤其是嘉陵江组2段以上地层钻井液失返、井壁破碎带掉块严重，井下故障频发，多口井废弃。为了提高页岩气井的钻井效益，采取了优化井身结构、分井段优化钻具组合、分阶段优选钻井液，以及使用“组合法”注水泥固化破碎带井壁等技术措施，形成了川东南页岩气井岩溶浅表层安全高效钻井技术。该技术在东胜背斜北部区块10口井进行了现场应用，降低了浅表层井段发生井下故障的概率，提高了岩溶浅表层的钻井时效，浅表层成井率达到100%，机械钻速提高25.0%，钻井周期缩短63.2%。川东南页岩气井岩溶浅表层安全高效钻井技术为该区块高效开发提供了技术支撑。     

海上勘探开发一体化钻完井关键技术研究与实践

勘探开发一体化是缩短海上油气田建产周期、降低开发成本的有效手段,但海上油气田工程设施建造周期长、油气管网相对较少,对钻完井作业提出了更高要求.本文针对不同水深、不同类型和不同井口型式等探井转开发井特殊要求,建立了浅水探井井口再利用技术、一井多目标钻完井技术、简易移动式平台井口稳定性技术和深水探井转开发井井筒完整性评估技...     

乐东气田表层井段的套管钻井技术

莺歌海盆地乐东22-1气田表层为未固结的灰色黏土层,经常出现表层井段钻完后,又被未固结的黏土层垮塌下来埋掉的现象,现场往往需要多次通井才能将套管下至设计位置,严重影响作业效率。为了解决这一难题,乐东22-1气田开发井采用威德福公司的套管钻井技术,进行了应用实践。为此,对套管钻井工艺与常规钻井工艺进行了比较,总结了该气田采用套管钻井的工艺技术措施及钻进注意事项。同时还介绍了LD22-1-A2井Φ339.7 mm表层套管钻井使用的工具、主要设备、固井技术、工艺流程及使用套管钻井的应用效果,所形成的海洋表层套管钻井技术解决了海底地层疏松而导致表层套管不易下到位的问题,提高了井口的稳定性。乐东22 1气田表层采用套管钻井技术提高了现场作业安全,缩短了钻井周期,降低了钻井成本,对同类油气田具有一定的借鉴作用。     

海上勘探开发一体化技术研究及应用——以北部湾盆地涠西南凹陷为例

北部湾盆地涠西南凹陷为高成熟的勘探开发区,面临目标搜索难度大、储量发现难度大、建产周期长、油田储采比低等问题,常规的勘探—开发接力模式无法满足储量和产量增长的要求。为保证油田可持续开采,提出海上勘探开发一体化模式,总结了集目标搜索技术、目标评价技术、井位钻探技术三位一体的技术体系。目标搜索技术是在基础地质规律指导下,与勘探和开发紧密结合,通过新钻井发现及老井复查,利用区带潜力目标搜索、随钻跟踪过程潜力目标搜索、评价过程潜力目标搜索等技术,在油田内部及周边开展潜力目标搜索。目标评价技术集成发展了6项一体化评价技术,大大提高了目标评价的精度及成功率。井位钻探技术的"开发评价井钻探模式"包括开发模式和勘探模式。在井位钻探技术的指导下,北部湾盆地涠西南凹陷开发评价井的实施取得了显著的成效,已钻井为37口,成功钻井达31口,成功率为84%,实现了增储上产。围绕涠西南凹陷E油田开展技术应用,共搜索出12个潜力目标。在E油田的中1区块、南2区块和南3区块,开发评价井（E-B5井、E-B1S1井、E-A7S2井和E-12d井）的部署和顺利实施进一步推动了海上勘探开发一体化技术体系的应用。     

海上勘探开发一体化技术研究及应用——以北部湾盆地涠西南凹陷为例

北部湾盆地涠西南凹陷为高成熟的勘探开发区，面临目标搜索难度大、储量发现难度大、建产周期长、油田储采比低等问题，常规的勘探-开发接力模式无法满足储量和产量增长的要求。为保证油田可持续开采，提出海上勘探开发一体化模式，总结了集目标搜索技术、目标评价技术、井位钻探技术三位一体的技术体系。目标搜索技术是在基础地质规律指导下，与勘探和开发紧密结合，通过新钻井发现及老井复查，利用区带潜力目标搜索、随钻跟踪过程潜力目标搜索、评价过程潜力目标搜索等技术，在油田内部及周边开展潜力目标搜索。目标评价技术集成发展了6项一体化评价技术，大大提高了目标评价的精度及成功率。井位钻探技术的"开发评价井钻探模式"包括开发模式和勘探模式。在井位钻探技术的指导下，北部湾盆地涠西南凹陷开发评价井的实施取得了显著的成效，已钻井为37口，成功钻井达31口，成功率为84%，实现了增储上产。围绕涠西南凹陷E油田开展技术应用，共搜索出12个潜力目标。在E油田的中1区块、南2区块和南3区块，开发评价井（E-B5井、E-B1S1井、E-A7S2井和E-12d井）的部署和顺利实施进一步推动了海上勘探开发一体化技术体系的应用。     

导管架Ф508mm套管回接技术在油田开发中的应用

导管架回接完井技术是在预钻井作业完毕后,安置导管架并安装上部组块,实现套管回接,建立水下至地面的流体通道后转入完井生产作业。为了节约钻机资源,海上某油田进行多次调研,最终实现导管架回接完井作业。导管架回接作业的最外层为?508mm套管,回接作业包括连接、安装扶正器、对孔、对井口、回接锁紧等几项工序,并最终通过试压验证回接的可靠性,回接作业中需要考虑井口密封及承受载荷方面的影响,以便满足长时间生产的需求。该油田通过对管串的受力分析及现场切割等工艺,实现了20余口井的回接,为顺利投产奠定了基础。在回接过程中,管串受导管架安装精度影响较为明显,需要在后续油田作业中加以控制。     

北部湾盆地涠西南凹陷南部复杂断块区成因地层分析

北部湾盆地涠西南凹陷断裂活动频繁,地层分割严重,层序地层分析难度很大。为了解决构造破碎小区块之间的砂体对比问题,通过涠西南低凸起前缘三口井流沙港组、涠洲组钻井层序地层对比分析,揭示了不同时期断陷结构内层序地层格架及体系域发育特点,确认了流沙港组、渐新世涠洲组各为一个三级层序,层序四分,但由于断层切割存在部分地层缺失,而涠洲组顶面强烈剥蚀遭致部分地层缺失。而基准面变动机制下的岩相成因、层序特征及演化则取决于构造活动、湖平面变动以及碎屑供给,气候变化系基准面旋回的主控因素,碎屑供给能力决定了垂向层序的变化特征。文章认为:涠洲组高碎屑含量来自于渐新世涠西南低凸起构造抬升再遭剥蚀所提供物源。     

单筒三井技术在涠洲6-1油田的应用

单筒三井技术在国内首次应用于海上油田开发,不仅如此,涠洲6-1油田的开发难度与世界其他单筒三井的应用相比难度也较大。结合涠洲6-1油田的实际情况,系统阐述了单筒三井技术的工艺特点,介绍了单筒三井相关的重要技术,即单筒三井井口技术、表层钻进技术、表层套管的下入要点以及表层固井作业等。涠洲6-1油田单筒三井技术的成功应用是一个重大的突破,为今后同类井的应用积累了宝贵的作业经验。     

龙岗西地区首口非常规超深井钻井技术

龙岗61井是四川盆地龙岗西地区第1口非常规超深井,完钻井深6 618 m。侏罗系地层井壁稳定性差,纵向上压力系统复杂,深部海相地层H2S含量超过30 g/m3、同时存在异常超高压CO2气层和盐水层,井底压力超过110 MPa、温度在150℃以上。为此,龙岗61井采取了如下钻井技术措施:采用6开制非常规套管层序封隔不同复杂层段,有效预防和控制井下地质风险;在蓬莱镇—沙溪庙组易漏地层应用空气钻井防漏治漏、防斜快打;对自流井组和须家河组强研磨性地层优化钻头设计,并在小井眼段进行PDC钻头提速试验;优化抗高温聚磺水基钻井液,使之具备较强的抗高温、抗盐及抗钙污染能力。实践表明,龙岗61井非常规超深井钻井技术不仅有效解决了复杂地层所带来的钻井难题,实现安全快速钻至目的层,而且还在川渝地区超深井钻井技术上得到创新,形成了一套较完整的非常规超深井钻井技术。     

埕海一区海油陆采钻井完井配套技术

大港埕海一区油田位于渤海湾沿岸的潍海地区,介绍了埕海一区海油陆采钻井完井综合配套技术,着重对大位移水平井的方案设计与优化,井口槽与丛式井井眼轨迹优化、井眼轨迹控制与测量、井壁稳定与井眼清洁、套管下入与完井技术等做了简要介绍.埕海一区形成的钻完井配套技术实用性强,可操作性强,其成功的经验,对于应用大位移水平井开发边际油田或丛式井组开发区块油田是个很成功的例证,证明了大位移水平井技术广阔的应用前景.