东海超深大位移气井完井技术实践

东海P-1井利用老井侧钻开发边际油气藏，具有井深大、水平位移大、大斜度稳斜段长等特点。为解决大位移井完井作业中因井筒条件限制，净化清洁难度大、井筒摩阻大、射孔校深难度大，施工风险高、常规管柱结构设计难以满足操作安全可靠的要求等问题，通过对井筒清洁技术、高效润滑技术、射孔校深技术和管柱优化的研究，有效清洁超深大位移井井筒，降低井筒摩阻，解决射孔校深难题，实现气井管柱密封评价和封隔器安全坐封。现场应用表明，东海超深大位移井完井技术可行，实现了边际油气田的低成本开发。     

TCP小直径封隔器封井工艺技术

大庆油田部分区域地层压力系数较高,起射孔管柱过程中存在溢流、井涌,处理不及时极易发生井喷风险,为降低施工现场的井控风险,研制出一种小直径封井封隔器。该封隔器随射孔管柱下入井内,采用双向卡瓦方式锚定,射孔后封隔射孔井段及以下套管,上提管柱坐封实现丢手,下专用打捞工具下压解封,起射孔管柱时无需压井,避免井内流体外溢,有效避免射孔后弹片堵塞解封通道和砂卡。通过室内试验和X4井、X5-11井现场应用,结果表明,该封隔器坐封后封井效果良好,坐封机构稳定可靠,可以有效地对油层进行封堵,封堵期间套管无溢流发生,既减少了射孔时压井液对地层的污染,又降低了溢流对地面造成的环保隐患,解封时解封机构稳定可靠。该工艺能够满足油田高压区块射孔作业减少对地层污染的施工要求,具有良好的推广应用前景。     

牙哈23凝析气田一次完井的认识

牙哈23凝析气田是一个富含凝析油的深层凝析气藏,为做好储层保护工作,在生产完井时,采用油管传输负压射孔一次完井工艺,即射孔后,射孔管柱作为完井管柱用来采气或注气。完井工艺的焦点集中在封隔器坐封与射孔的先后顺序及由此而产生的相关问题上,通过计算证实了先坐封封隔器后射孔这一方案的可行性。     

雅轮凝析气藏一次完井新技术

雅轮凝析气田是一个富含凝析油的深层凝析气藏,为做好储层保护工作,同时节约时间和成本,通过优化研究,在完井时,采用油管传输负压射孔一次完井工艺。完井工艺的焦点集中在封隔器能否成功坐封、管柱伸长量多大以及液压坐封和打压射孔双重打压级别的严格设计,通过精密计算及现场实践证实了采用液压封隔器及负压射孔联作并采用先坐封后射孔这一完井新技术是可行性。该工艺的现场成功应用,对于在其它高压油气藏完井中推广该工艺具有借鉴意义。     

冀海1×1斜井测试联作新工艺的改进与应用

大斜度深井射孔一测试联作施工中，由于下钻管柱易遇阻、P－T封隔器旋转坐封扭矩大不易坐封、射孔枪引爆时容易损坏压力计时钟等原因，造成施工难度大，成功率低。在冀海1×1斜井射孔一测试联作施工中，对常规管柱进行了改进，采用了RS封隔器、PR转换工具及阻振器、安全枪等，经冀海1×1井实例验证，该工艺是可行的。     

简易防砂坐封验封一趟管柱工艺研究及试验

针对常规完井工艺不能一趟管柱完成整口井的多层简易防砂完井施工的现状,设计了防砂完井一体化工艺管柱。该管柱包括外防砂管柱和内坐封-验封一体化管柱2大部分,内、外管柱通过悬挂丢手封隔器连接成一个整体。外防砂管柱用于层间分层封隔和悬挂防砂筛管;内坐封-验封一体化管柱能实现防砂封隔器坐封、验封一体化功能。施工时只需1趟管柱作业即可把防砂管柱下到油层预定部位,并逐级完成防砂封隔器的坐封和验封。现场试验结果表明,该工艺管柱各级封隔器坐封、验封合格率100%,显著提高了施工效率,降低了作业成本。     

选择性重复压裂工具关键技术

为了在重复压裂过程中用水力喷射射孔替代火工品射孔,并延长水力喷射工具单趟管柱的使用寿命,同时解决常规扩张封隔器胀封承压后残余变形大、易卡管柱等问题,研制了选择性重复压裂工具。该工具的射孔通道和压裂通道分开设计,通过联作芯轴实现两个通道的转换;根据通道转换特性和施工工艺特征,设计了适时坐封跨接组合式封隔器;为提高承压能力、减小变形,跨接式封隔器胶筒两端均采用了嵌套弹簧式结构。通过室内测试和现场试验验证了选段性重复压裂工具封隔器的封隔性能和通道转换能力。研究结果表明,选择性重复压裂工具可以实现射孔、压裂自由转换、自由选择,减小单段喷嘴的过砂量,延长单趟管柱的使用寿命;封隔器可实现适时坐封解封,胶筒残余变形小且可靠,更易于封隔器的解封及管柱的起出。      

页岩油水平井连续管底封拖动压裂难点与对策

连续管拖动压裂作为页岩油藏压裂增产的主体工艺之一,为了解决长水平段水平井压裂改造过程中面临的连续管下入自锁、压裂封隔器坐封困难、喷射阶段封隔器频繁解封等难点。文章通过对连续管拖动压裂作业中摩擦系数实验测试、软件模拟工具受力分析和射孔过程套管回压精确计算等方法,针对连续管下入自锁问题提出了利用金属降阻剂和环空泵送压裂工具延长连续管下深的方法,针对压裂封隔器坐封困难问题采用环空泵送辅助封隔器坐封,通过精确计算射孔阶段需要控制的套管回压,有针对性地预防封隔器频繁解封的问题。现场实践表明,上述措施能有效解决水平段2 000 m以内的底封拖动压裂过程连续管技术难题,为后续鄂尔多斯页岩油规模化开发提供技术支撑。     

水平井及大位移井液压扶正器的研制与应用

针对水平井及大位移管柱受重力效应影响,造成套管不居中,封隔器胶筒受力不均,密封性能下降,不能长期有效分隔水平及大位移井层段,特别是对固井质量不合格的低渗透和页岩油气藏无法进行压裂改造的问题,研制了液压扶正器。通过地面模拟试验,现场试验及应用,该工具坐封扶正时能确保水平及大位移井管柱处于居中位置,保证了封隔器的密封性能,在水平井及大位移井中使用液压套管扶正器,可减少套管磨损,使套管居中,有效分隔目的层,提高顶替效率,改善固井质量。     

Y445-150型防中途坐封安全处理封隔器

针对常规封隔器作业时存在的中途坐封、丢手失败、承受双向压力能力差等导致一次成功率低的问题,研制了Y445—150型防中途坐封安全处理封隔器。该型封隔器设计了防中途坐封装置、后处理安全装置和分压装置,采用了液压坐封丢手、双锥体卡瓦锚定、机械内锁紧和上提下放管柱解封的结构,具有抗碰撞、坐封丢手灵活、防上滑、后处理方便、悬挂能力强及通径大等特点。胜利油田150多井次的应用表明,该型封隔器的下井、打压坐封、丢手一次成功率均在98％以上。在直井、斜井和水平井作业中,可用于悬挂管柱、作桥塞、卡封及堵水等。     

东海油气田超深大位移气井钻井关键技术

为了稳定东海油气田油气产量,在某断块部署了一口超深大位移井。针对大位移井高扭矩大摩阻、油基钻井液漏失、套管下入困难、电测固井质量手段受限等特点,设计阶段应用基于多目标优化的大位移井轨道设计方法优选了修正悬链线轨道类型,优化了井眼轨迹和井身结构设计,施工中采用摩阻扭矩随钻监测技术、ECD控制技术、旋转尾管挂技术等一系列大位移井钻井关键技术,确保了该井的顺利完成,完钻井深6 866 m,水平位移5 350.49 m,水垂比1.7,裸眼井段3 614 m、75°稳斜4 134 m。该井应用的系列钻井关键技术能满足超深大位移井钻井作业要求,具有广阔的推广应用前景。     

让纳若尔低渗薄油层水平井LWD钻井实践与认识

哈萨克斯坦让纳若尔油田Дю区块油藏渗透率低,仅为10 mD,属于特低渗透率油藏,同时该地区油层薄,仅为2~3 m,已钻直井单井产能低,多年来一直未能得到有效开发。为挖掘剩余油潜力,开发低渗难动用储量,同时为提高低渗油藏开发效率,尝试应用水平井钻井技术,并结合导眼钻井、LWD地质导向、地质录井等关键技术,顺利钻成H5147井和H4061井2口水平井,有效保证了水平井段中靶率和油层钻遇率,最终获得较高的单井产能,单井初期日产分别达到89 t和91 t,达到直井初期产能的3倍。其中,导眼钻井有效确定油层深度与厚度,LWD地质导向和地质录井则保证了井眼轨迹在油层中穿行。2口井的产能效果证明了水平井及配套钻井技术在Дю区块的适用性和必要性。     

胜利油田特殊结构井开发技术新进展

通过技术探索、研究试验、推广应用和新技术攻关,胜利油田发展形成了底水油藏、屋脊断块油藏、稠油油藏、地层不整合油藏及整装油藏特殊结构井地质油藏工程设计技术、钻井完井采油配套技术,形成了水平井、大位移水平井、分支水平井、鱼骨状分支水平井、老井侧钻水平井、老井侧钻定向井等井型.已在各类油藏181个开发单元完钻各类水平井586口,284个开发单元完钻老井侧钻定向井742口,年产油量分别达到119×104t和79×104t,累计产油已分别达到825×104t和409×104t.特殊结构井开发技术已成为胜利油田新、老区增产稳产的主导技术之一,近年来在薄层油藏、特高含水期厚层正韵律油藏、潜山特稠油油藏、特超稠油油藏、复杂断块油藏特殊结构井油藏描述、油藏工程优化设计、钻井工艺、完井工艺、采油工艺等方面取得了新进展,现场应用取得良好效果.图10参35     

普光气田高含硫气井过油管深穿透射孔技术优选

普光气田属于特高含硫化氢、中含二氧化碳的特大型海相气田,为了确保气井的长期安全,论证采用带井下安全阀和永久封隔器的酸压生产一体化生产管柱。气田投入生产后,生产测井证实大部分气井生产剖面不完善,井控储量动用程度差异大,气井产能难以得到充分发挥。开展3口井的过油管屏蔽暂堵酸化、酸压等储层改造施工,不能达到预期效果。基于近井地带钻井污染深度和投产作业井筒污染情况评价成果,论证优选能达到"投产用114 mm有枪身射孔枪系统"穿深效果的过油管深穿透射孔技术,开展现场先导试验,射孔成功率100%,射孔有效率75%,相同油压条件下单井日增产超过10×10~4 m^3。过油管深穿透射孔技术在普光气田的成功有效实施,拓宽了高含硫气井增储增产措施的思路,希望为中国高含硫气井论证实施有效的过油管完善生产剖面措施提供借鉴。     

顶气边水薄油层水平井随钻调整策略及实施

随着渤海油田开发的不断深入,多数油田进入高含水采油阶段,增储上产的压力越来越大。水平井因能扩大泄油面积,降低生产压差,提高单井产能和最终采收率,在海上油田得到了越来越多的应用。以J油田A 3H井为例,在着陆阶段通过随钻测井资料对目的层上方多套标志层进行精细对比分析,认为原设计着陆点位的构造深度变浅,综合考虑气油界面、避气高度、水平井长度以及工程可实施性等因素对着陆点进行设计优化,采用快速增斜法自目的层下方入层,指导水平井成功着陆。在该井水平段实施过程中,由于视地层倾角相比钻前预测变陡,结合气测、岩屑录井以及随钻地质导向等资料实时调整井轨迹,使得水平段储集层钻遇率达到95%,对于利用水平井高效开发类似复杂油气藏具有参考借鉴作用。     

南堡13-1706大位移井钻井技术

冀东油田南堡滩海油田受端岛面积限制,需要部署水平位移大于3 000 m的大位移井开发。针对大位移井钻井施工中存在摩阻扭矩大、轨迹控制难、循环泵压高、井眼清洁难度大、长裸眼井壁失稳、深部井段定向托压等技术难题,开展了人工端岛大位移井钻完井技术研究。通过对井眼轨道优化设计、装备升级改造,提升大位移井井眼延伸极限,利用Landmark软件对摩阻扭矩、钻井参数进行分析,研究了KCl抗高温钻井液复配新型固壁剂和封堵剂强化钻井液封堵能力及套管安全下入技术。采用井眼轨迹控制、降摩减扭、优化钻井液、套管安全下入等常规技术的优化和集成应用,成功实施了大位移井南堡13-1706井。该井完钻井深6 387 m,最大井斜83°,水平位移4 941 m,为水平位移大于4 500 m的大位移井钻井实践积累了经验,为加快南堡滩海中深层油藏的勘探开发提供了技术支持。     

东海X16大位移井表层钻井技术

表层海水深钻技术在直井和常规定向井中应用比较成熟,近年该项技术被逐渐应用到大位移井中。如何计算好海水深钻的深度、造斜率、井斜大小,对大位移井的整体井身结构、摩阻扭矩和井眼清洁都起到至关重要的作用。利用海水深钻在直井和常规定向井中的使用经验做好表层作业,同时结合大位移井的特点,从设备能力、轨道选择、井身结构及井眼净化方面进行海水深钻大位移井的设计和施工。结果表明表层海水深钻技术有利于提高大位移井的作业时效,且能够降低摩阻扭矩等各项参数。此技术可为后续作业提供借鉴。     

超长跨距多点起爆负压射孔技术在海上油田的应用

现有多级射孔技术管柱结构复杂、传爆效率和可靠性较低、成本较高、难以实现负压射孔等问题限制了其在海上油田的推广应用,为此,对常规单级开孔装置进行改进,研制出了多级开孔装置,与旁通接头、液压延时点火头、RTTS 封隔器等工具配合,形成了超长跨距多点起爆负压射孔技术。多级开孔装置可通过内置滑套实现各级点火头引爆后再制造负压,具备一趟管柱负压射开所有层段的功能,满足多射孔层段、大层间距（可超过500 m）的射孔要求,并且工艺原理简单、安全可靠。该技术在南海西部涠洲A 油田6 口井进行了成功应用,与常规负压射孔作业相比,作业时效提高了51.3%,成本降低了17.68%。     

快速永久弃井方法在海洋临时弃井探井中的应用

使用水下井口的油田弃置时,需要对储层按要求做永久弃井,而井口仍保留下来的临时弃井探井进行永久弃井作业。常规弃井方法是用半潜式钻机割生产套管后,打一个浅层环保水泥塞,然后于泥线以下4 m割表层套管和导管。使用半潜式钻机弃井的费用高昂,探索使用海洋工程船打环保弃井水泥塞并从泥线以下4 m割各层套管进行永久弃井的方法将会大大降低永久弃井费用。研制的“射孔、打水泥塞联作工具”允许一次性下入联作工具,通过射孔配合双封隔器的使用得以在两个环空中打环保弃井水泥塞。高压水力射流喷砂套管切割工具把液体的压力能转换为动能形成水力割刀,一次性可切割多层次套管串。利用海洋工程船,配合“射孔、打水泥塞联作工具”和高压水力射流喷砂套管切割工具,可以方便地把临时弃井的探井进行永久弃井施工,其施工费用较半潜式钻机弃井费用大大降低。该弃井方法在Chanter-15井成功地尝试,为作业者弃井施工提供了一种新的降本增效方法。     

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文章在总结大位移水平井的完井液体系研究过程中,针对大位移水平井的技术特点及渤海QK17—2油田的储层物性和特征,着重解决大位移水平井水平井段长、完井作业时间长、储层埋藏浅、高孔高渗、胶结疏松、成岩性差以及完井过程中还可能发生井漏等问题。此外,充分考虑完井作业等几方面因素的影响：大位移井的水平段完井液需要具备悬浮携带运移的特性;大位移水平井需要砾石充填先期防砂;套管射孔作业过程对储层的伤害;打开储层后各种工作液对储层的综合影响。通过室内研究和现场应用,成功地解决了四项关键核心技术：射孔后的屏蔽暂堵油层保护技术;水平井射孔液的悬浮携砂技术;携砂液的胶液悬浮、携砂及破胶技术;水平井工作液综合影响评价思路和技术。为渤海首次成功应用大位移钻井技术、完善和充实了完井技术,为在渤海地区进一步推广和应用大位移井完井技术奠定了坚实的基础。