元坝地区超深井钻井取心难点及对策

近年来,随着深层油气勘探开发力度的加大,超深井钻井越来越多。担负为地质分析提供第一手资料的超深井段钻井取心工作就显得尤为重要。取心收获率的高低受地层岩性、取心工具及工艺措施影响很大。文章针对元坝地区超深井段钻井工作存在的难点,根据超深井钻井取心的实践,总结了在该区超深井钻井取心作业中的技术措施。文中还介绍了元坝２２５Ｈ、元坝２７２Ｈ两口井在超深井段取心工具选择、取心措施制定、取心层位岩性确定、钻具组合优选、钻进参数优化、提高岩心收获率等方面取得的经验,以便更好的指导该地区后续超深井取心工作。     

我国西部地区超深井钻井取心技术

超深井取心收获率的高低受地层岩性、取心工具及工艺技术措施等因素影响很大。针对我国西部地区超深井段钻井取心地层可钻性差,研磨性强,井温高,循环压力高,井底沉砂造成堵心,井深复杂情况多且判断困难、地层裂缝发育、取心工具失稳等方面的难点,根据超深井取心的实践,总结了在该区超深井取心作业中涉及取心前准备、下钻、树心及取心钻进、割心、起钻等各个环节的技术措施,介绍了塔深1、元坝3、于奇6等3口井在超深井段取心工具选择、取心措施制订、取心层位岩性确定、钻具组合优选、钻井参数优化、提高岩心收获率等方面所取得的经验;进而提出旨在提高我国西部地区超深井段取心收获率的建议：①优选取心工具和取心钻头;②制订具有针对性的技术措施;③选用动力工具进行取心等。     

塔河油田超深井?120.65mm小井眼取心技术

随着塔河油田深层油气勘探开发力度的增加,超深井小井眼取心工作越来越重要。由于超深井小井眼取心收获率受地层岩性、取心工具及取心技术的影响很大,取心收获率一直都很低。通过对塔河油田TY1X、SHB1、SHB1-3等3口超深井?120. 65 mm小井眼取心作业进行分析总结,提出了有针对性的超深井小井眼取心技术措施,以便更好指导后续小井眼取心工作。     

深井灰岩破碎地层取心技术及应用

深井灰岩破碎地层取心效果受地层岩性、地层倾角以及构造地应力对地层的挤压作用等因素影响较大，采用常规取心工具收获率低（邻井当深3井取心收获率仅有23％）。通过改造常规取心工具，加大内筒和钻头工作的稳定性，减小钻头内台阶与井筒底端删隙，完善取心工艺，制定合理的操作规程以及强化现场管理，使建阳1井取心平均收获率达98．17％，总取心进尺100多水，解决了该地区深井海相灰岩破碎地层取心收获率低的难题，为本区取心作业积累了经验。     

川渝地区深层破碎地层取心工艺优化研究

川渝地区取心作业层位多,裂缝发育,地层破碎,渗透性强,堵心、卡心、阻卡复杂多,单次取心进尺少,起下钻次数多,取心作业效率低。文章开展了取心作业起钻原因、堵心卡心处理效果分析,并以取心工具、取心参数、工艺操作优化为核心,创新形成堵心及卡心复杂判断与快速处理、阻卡复杂预防与处理等特色取心工艺技术。研究结果表明：以钻压、泵压、扭矩、钻时等关键参数为核心,建立了堵心卡心复杂判断与初期处理方法,降低了起下钻次数;创新实施旋转割心工艺,解决了高渗透性井段阻卡复杂预防、割心困难问题; Ø215.9 mm及以上井眼选用川8-5 型取心工具,Ø149. 2 mm井眼选用川6-5型取心工具,有利于提高取心作业阻卡复杂处理能力。该工艺技术在蓬莱含气区、天府含气区等重点区域试验与应用5口井,累计完成取心进尺263. 10 m,取心收获率高达99. 08%,平均单次取心进尺由9. 42 m提高至13. 85 m,最高单次取心进尺27. 50 m,取心作业时间缩短32. 14 %。在其他区域类似地层推广应用深层破碎地层取心工艺,有利于缩短取心作业周期,降低钻井综合成本,加快了川渝地区新区域新层系勘探开发、产能建设步伐。     

H1井页岩地层密闭取心技术实践

H1井是中海油在某区块作业的第一口页岩气预探井,完钻井深3 001 m。该井共进行5回次密闭取心作业。针对页岩地层岩性致密,地层倾角大,岩石可钻性差等问题,采用优选密闭取心方式、优选密闭液及取心钻头、优化钻具组合、合理控制取心钻进参数、精细化操作等技术措施,成功解决了页岩地层取心过程中出现的地层倾角大、地层破碎、取心钻进机械钻速低、易堵心等问题,密闭取心进尺32.83 m,取心收获率高达98%,大大提高了页岩地层钻井取心效率。     

超深井取心技术在塔深1井的应用

塔深1井目前是亚洲最深井。由于该井超深（设计井深8000m）,钻具柔性强,需要考虑的安全因数多,而且取心井段在该井侧钻后斜裸眼中,斜裸眼段长,岩性为白云岩为主,裂缝发育,岩性很破碎,取心施工难度非常大。通过取心工具和钻头的优选、参数优化以及技术措施的强化,该井取心进尺18．70m,平均取心收获率78．8％,取心深度达到8408m,刷新了四川石油管理局钻采工艺技术研究院在关基井（井深7151．40m,收获率61.3％）保持29年的全国最深井取心记录,创造了国内目前最深井取心记录,也为中国超深井破碎地层取心积累了更多的经验。     

深层超深层煤层气保压取心工具设计

针对常规煤层气取心工具和油气井保温保压取心工具难以在深层煤储层中获得高价值煤心的问题,依据深层煤层气取心的技术要求,设计了一种具备保压和密闭功能的深层超深层煤层气取心工具。该工具的保压内筒材质优选承压能力高、摩阻力小的7075型硬质铝合金;提出的智能钻杆和帕尔贴集成设计的复合式保温外筒设计方向,有助于解决常规电池的电量不足和电压不稳等诸多问题;优化设计的液压提升机构和压力补偿总成,可确保球阀密封更加可靠,有效降低已获取的原位煤心因地层环境改变而引起的理化数据分析误差。室内试验结果表明,液压提升机构与密封球阀功能性联机试验正常,压力补偿机构可以长时间耐压30 MPa,且工具本体与各部件未发生变形,满足深层保压技术需要。研究结果可为深层超深层煤层气保压取心技术的现场应用提供参考。     

密闭取心工艺在深井中的应用

应用密闭取心工艺技术获取的岩心不受钻井液污染,能真实反映原始地层孔隙度、渗透率和油气水饱和度,对计算石油地质储量,完善油藏描述具有重要意义。介绍了密闭取心工艺技术在东河1-6-9井的现场应用情况,分析了密闭取心工艺在深井应用中的技术要求,总结完善了一套在深井、超深井中应用的密闭取心工艺,为今后在深井、超深井中的密闭取心作业提供了可靠依据和积累了丰富的经验,同时为密闭取心工具结构的优化设计和密闭液的优选起到了借鉴作用。     

深层保压密闭取心技术在徐深12井的应用

保压取心技术是一项能够保持或接近地层压力的取心技术,采用保压取心工具和密闭液,通过在井底实现外筒的差动,关闭内筒的球阀,将岩心密封在内筒中,并通过压力补偿装置,保证取心过程中岩心中油气水不散失,从而取得具有原始地层压力的岩心,对取全取准地层资料具有重要意义。2006年研制出一种适合于大庆深层的BYM-Ⅲ型保压取心工具,并在徐深12井深层成功应用。针对深层火山岩地层特点,采用孕镶金刚石取心钻头、优选球阀总成材质、增设球阀关闭保护机构、改进密封材料及形式、采用抗高温密闭液、改进充压工艺,采用液氮冷冻技术,优选钻进参数等技术措施,成功完成了1筒保压取心施工,对正确认识该区块地质情况、计算含气储量、制定合理的开发方案等提供了大量的基础资料和解释依据。     

塔里木油田超深层钻井技术进展及难题探讨

当前,塔里木油田以超深特深层为代表的深地油气资源开发对满足我国经济发展需求和保障能源安全至关重要。经过数十年的探索和实践,塔里木油田创新形成了超深复杂井井身结构设计、超深难钻地层钻井提速、超深大斜度井水平井钻井、超深复杂地层钻完井液、超深复杂地层固井、高温高压井完整性、超深复杂井井控等一系列超深层钻井技术,保障深地油气勘探获得重大突破并创造多项纪录。伴随超深井数量持续增加,工程地质条件更加复杂,井下环境更加苛刻,超深层钻井过程势必面临新的工程难题和挑战,严重制约深地油气资源安全高效开发。为此,通过概括塔里木油田钻井工程技术发展历程,系统梳理了深地钻井工程技术取得的主要技术进展,并结合新的勘探开发形势与油气开发要求,指出了塔里木油田钻井工程技术从超深层迈入特深层新时期的焦点问题及攻关发展方向,为国内外深地复杂油气井安全高效钻进提供借鉴和参考。     

古巴Majaguillar稠油油藏大斜度井取心技术

针对古巴Majaguillar稠油油藏地层成岩性差,井身结构复杂,钻头水眼易堵塞,软硬交替地层割心困难等问题,研究了适合该区块稠油油藏的大斜度井取心技术。通过使用钢体PDC取心钻头、一体化悬挂加压装置、防砂倒返装置以及双保险岩心爪等关键工具,优化取心工艺措施,有效解决了以上技术难题。现场应用结果表明:该取心技术针对Majaguillar稠油油藏大斜度井取心效果提升明显,平均取心收获率较以往提高30%。该技术的成功应用对类似稠油油藏的取心作业具有一定的指导意义。     

ZY-B型大斜度井密闭取心工具研究与应用

为进一步认识油气层及油气分布情况,需要进行大斜度井密闭取心,而现有密闭取心工具只适用于直井段施工。现场作业常采用先钻导眼,在直井段进行密闭取心,再回填该井,进行定向钻进,造成了人财物的巨大浪费。研制了大斜度井密闭取心工具,并制定了技术措施,解决了大斜度井密闭取心技术难题。经多口井现场应用表明,取心收获率、密闭率等各项指标均能满足大斜度井密闭取心技术要求。     

普光气田空气钻井取心技术

为了开展对普光气田上部陆相地层的岩性研究,进一步提高普光气田钻井速度,在普光107-1H井和普光3011-5井进行了空气钻井取心作业,这也是我国首次进行空气钻井取心.针对空气钻井取心存在的润滑性差、摩擦过热、钻具震动大等技术难点,优选了取心钻头和钻井参数,简化了取心钻具组合,并将取心筒的悬挂轴承改进为耐高温高压的空气冷却密封轴承,岩心爪总成由缩径套式改为加长卡紧套式,保证了两口井空气钻井取心作业的成功.普光107-1H井岩心收获率87.25%,取心平均机械钻速0.28 m/h;普光3011-5井岩心收获率79.34%,取心平均机械钻速2.71 m/h.采用空气钻井取心解决了常规取心造成的岩心污染问题,客观真实地反映了地层情况,为深入开展地层研究评价,促进普光气田的勘探开发提供了重要的科学依据.     

松散地层取心技术在小M2井煤层取心中的应用

松散地层取心技术是针对松散、胶结性差、易破碎、含砾石等地层取心的重要技术。文章介绍了小M2井取心地层地质特性、取心工具的结构特点、和松散地层取心技术在小M2井煤层取心中的应用情况。从小M2井取心来看,松散地层取心技术在小M2井煤层井中的岩心收获率比其他取心工具高32．66％。     

QC/ZS 106-54小井眼取心工具的研制与应用

塔河油田X井主力开发层在奥陶系鹰山组,储层垂深7 000 m左右,地层岩性破碎。受地层岩性、地层倾角等因素影响,现有取心工具在该地层的取心收获率普遍不高。为解决这一问题,获取更完整、可靠的地质资料,通过对现有取心工具相关尺寸的优化和特殊的流道改进,研制了新型的超深井小井眼取心工具。现场实验结果表明,新型超深井小井眼取心工具的应用效果明显,显著提高了该区块的取心收获率,对该区块邻井的取心设计具有重要的现实指导意义。     

伊川盆地三叠系致密地层钻井取心技术

针对伊川盆地地层岩性致密、取心速度慢和取心收获率低等钻井取心难点,通过研究三叠系各组段地层岩性特点,优选取心钻头、取心工具,优化取心钻进参数和取心工艺,形成了一套针对伊川盆地三叠系致密地层的钻井取心技术,现场应用3口井,取心收获率98.36%,比屯1井提高了17.37%,取心机械钻速2.76m/h,是屯1井的3.63倍,取得了较好的应用效果和经济效益。     

川西海相深井取心难点分析与对策

川西海相油气藏深井钻井深度在5800～7 800m,钻遇地层主要为石灰岩、白云岩,且石灰岩地层破碎、富含节理裂隙,在该类地层中取心是钻井工程中的难题.对于这样的地层进行常规取心,由于地层岩性、地层倾角以及构造地应力对地层的挤压作用等因素造成取心率偏低和阻卡复杂频繁.川西目前施工的海相深井单次最低取心率仅10％,对川西构造上的施工的几口海相深井取心情况进行对比,深入分析了川西海相深井地层取心难点,提出了针对海相硬脆性地层的取心工艺及合理的现场操作规程,初步达到提高取心率要求,为解决该地区深井海相灰岩破碎地层取心收获率低的难题提供了依据.     

渤海沙河街硬地层密闭取心技术的工程实践

渤海部分油田开发已经进入中后期,为了剩余油的分布和油藏储量动用情况、水淹水洗程度、残余油饱和程度,在调整井中设计进行取心作业。渤海某油田某井取心层位在沙二段,该地层埋深较深、地层压实强度较高。取心过程中容易出现取心钻进困难、堵心以及割心困难等问题,为此通过调研对邻近区域同层位取心情况进行分析,结合本区块地质特点的基础上优选取心钻头、取心工具、取心参数,通过制定一系列技术措施,选择首次在渤海应用的硬地层密闭取心工具。最终成功共取心4筒,取得了收获率和密闭率均为100%的良好应用效果。     

川式取心工具成功用于海上取心作业

川式取心工具针对国内地质特征,结合国内外先进技术,先后在工具的岩心爪、轴承、内外筒等部件研究设计上,形成自身独特先进的结构。抗拉、抗弯、抗扭能力强,取心割心安全可靠,是标准化、系列化的取心工具。在海上取心作业中,针对南海西部地质沉积年代短,岩层强度低,泥岩疏松,易水化膨胀,对岩心收获率和单简进尺影响大等难点,取心技术人员在工具上选用有特殊内筒扶正轴承的定向井取心工具;在参数上,针对φ311井眼,合理调整钻压、转速和钻具组合,成功地完成涠12—1—3等3口井的取心作业,岩心平均收获率在94％以上。