川西地区高压天然气深井钻井完井技术

川西地区天然气储层埋藏深，纵向上普遍存在多个产层和异常高压气层，钻井过程中易出现井喷、井漏、井眼坍塌、卡钻等井下事故和复杂情况。针对复杂的地质条件，开展了技术攻关和现场试验，逐渐形成了包括深井井身结构设计、深井钻井液技术、储层保护技术、高压井控技术、深井长裸眼井段固井技术的深井配套钻井完并技术，并试验应用了包括螺杆钻具＋PDC钻头、深井PDC钻头、旋冲钻井技术、涡轮钻具等提高深井钻井速度的新技术、新工具。近年来，该地区高压天然气深井钻井速度、固井质量不断提高，井下事故及复杂情况不断减少，未出现井喷失控的重大事故，加快了该地区天然气勘探开发速度。     

辽河油区侧钻井固井质量分析及技术对策

辽河油区套管开窗侧钻井平均寿命仅2a左右，侧钻井寿命短一直是制约该项技术发展和推广的瓶颈。全面提高侧钻井固井质量，延长油井寿命，已成为油田中后期开发的迫切需要。本文在辽河油区侧钻井固井质量调查的基础上，分析影响侧钻井固井质量的主要因素，剖析其固井施工难点，全面阐述提高侧钻井固井质量的方法和技术措施，对保证固井质量和减少施工风险具有积极作用。     

伊朗TABNAK区块的钻井与固井技术

伊朗TABNAK区块地层含泥页岩、盐水、石膏且层间压力系数变化大，钻井中常出现页岩垮塌、井漏、缩径等井下复杂情况，固井中易出现水泥浆返高不足、注替效率极低等。针对钻井及固井难题，采用先进的钻井工艺、合理的钻井介质，并结合优化钻具组合和钻头选型等钻井技术措施，成功地解决了钻进中遇到的严重井漏、缩径、井涌等复杂情况，实现了安全快速钻进。通过优化水泥浆体系，采用合理简便的固井工艺技术，成功地解决了大尺寸井眼、低压漏失井的固井难题，提高了固井质量优质率。所介绍的TABNAK区块采用的钻井和固井技术，对类似地层情况的其他区块钻井和固井工作具有一定的指导作用。     

套管钻井——墨西哥公司利用套管代替钻杆的钻井技术

钻井需要钻杆已成为人们的共识,然而Pemex勘探开发公司自1996年6月份以来已用油管钻成了150多口气井.现在该公司又进一步发展了这种技术,用51/2in套管(扣型HD-521)在墨西哥北部的Burgos盆地成功地用套管代替钻杆钻成了Culebral-281气井.该井一段和二段用51/2in套管代替钻杆,分别使用121/4in的三牙轮钻头和51/2in PDC钻头.钻完表层后,将95/8in套管接上引鞋和浮箍下入固井,水泥浆返至地面.第二井段仍用51/2in套管钻至设计深度,然后接上引鞋和浮箍下入至设计深度,作为技术套管固井.以上两个井段均采用套管旋转钻进方式,完钻后起出,甩钻头及井下钻具组合,接上引鞋和浮箍,下到设计深度作为生产套管固井(采用无油管技术).由于不需要钻杆,减少了钻井时间和钻井成本,提高了投资回报速度.     

哥伦比亚Matambo区块深井钻井关键技术

哥伦比亚Matambo区块油藏埋深约5 000.00 m,具有地层倾角大、多套压力系统、地应力高、多断层破碎带、多层大段泥岩、巨厚砾石层及异常高压地层等特点,6口深井在钻井过程中频繁发生井塌、阻卡和井漏等井下故障,导致钻井速度慢、钻井周期长。为提高该区块油气勘探开发效益,在充分分析该区块地质情况和总结已完钻井施工经验的基础上,从井身结构优化、井眼轨道设计与轨迹控制、多参数随钻监测与分析、固井工艺优化及钻井液体系优选等方面进行了技术攻关,形成了适合该区块的深井钻井关键技术,并在G10ST5井进行了现场试验。G105ST5井顺利钻至设计井深,井身质量和固井质量满足设计要求,与该区块其他6口深井相比,钻井周期缩短了20.7 d,平均机械钻速由3.00 m/h提高到7.00 m/h,井下故障损失时间在钻井周期中的占比由原来的15%~30%降至7%,钻井综合成本降低近45%。现场试验结果表明,Matambo区块深井钻井关键技术能够满足深井钻井提速提效的要求,也为其他类似区块复杂深井的优快钻井提供了技术借鉴。      

川南探区页岩气水平井钻井技术

川南探区存在地层古老、可钻性差、机械钻速慢、钻井成本高及投资收益低等问题,为实现该探区页岩气高效勘探开发,在分析探区工程地质及钻井工程技术难点的基础上,结合页岩气储层改造技术要求,开展了井身结构方案优化、优快钻井技术以及经济成本分析,形成了以?139.7 mm套管完井的三开钻井技术方案,指导完成了WY1井、YY1井等探井的设计,为川南探区第一轮页岩气勘探提供了技术指导。      

南方海相地区深井钻井技术的实践与认识

南方海相地区是中国石化资源战略接替探区，已完成了15口井，目前正钻井9口。该地区深井钻井中存在机械钻速慢、高陡构造带防斜打直困难、高温高压含硫气井固井质量差、井控难度大、钻井完井作业易污染油气层等难题，为此，南方公司开展技术攻关，对井身结构进行优化、制定完善有效的井控技术措施、优选钻头、应用复合驱动钻井技术、试验应用垂直钻井系统、采取一系列油气层保护技术等，使钻井速度、固井质量、井身质量不断提高，并获得了油气发现的重大突破。提出了南方海相地区井身结构设计、高陡构造防斜打直、提高固井质量、小井眼钻井技术、油气层的发现与保护等关键技术的研究攻关方向。     

中国石化重点探区钻井完井技术新进展与发展建议

近年来,中国石化在顺北、川渝和鄂尔多斯等重点探区,通过技术攻关与现场实践,初步形成了顺北8 000～9 000 m特深层钻井完井关键技术、川渝页岩气钻井完井关键技术、四川海相碳酸盐岩油气钻井关键技术和华北鄂尔多斯盆地致密气低成本钻井完井关键技术,支撑其在特深层油气、海相碳酸盐岩油气和非常规油气资源方面获得了勘探开发突破。随着勘探开发不断深入,重点探区还面临钻井周期较长、机械钻速偏低、井下故障较多、压裂提产效果不理想等一系列技术难点和挑战,需要坚持需求导向,强化关键技术攻关,推广应用成熟技术,大力实施提质、提速、提效、提产的“四提”创新创效工程,为中国石化重点探区的油气高效勘探和效益开发提供技术保障。      

超稠油开发中使用的钻井技术

本文所介绍的方法是针对辽河油区超稠油原油物性、埋藏特点及对钻井工艺的技术要求，通过相关研究，探索适合超稠油开发的井身轨迹设计方法、轨迹控制技术、防碰扫描方法和提高固井质量、延长油井寿命的途径。目的是为采用丛式井组开发小井距、多靶心、浅层超稠油油藏提供有价值的钻井模式。现场实施结果，井身轨迹控制精度、钻井速度、固井质量等大幅度提高；井身质量合格率达100％，优质率高于40‰稠密井网中套管防碰效果好。实践证明，多靶点轨迹设计方法、井身质量监控技术、防碰扫描技术、导向钻井技术、提高固井质量、延长套管使用寿命措施的综合应用，可有效提高井身轨迹控制精度、钻井速度、固井质量、预防稠密井网中套管碰撞，延长套管使用寿命。     

中国石化深井钻井主要技术难点及对策

中国石化集团公司深井主要分布在西部探区和南方海相油气探区，由于储层埋藏深．地质情况非常复杂，钻井过程中存在很多技术难题。从井身结构设计技术、盐膏层钻井技术、山前高陡构造防斜打快技术、南方海相地层防漏堵漏技术、提高硬地层钻井速度技术、高压舍硫气井井控技术6个方面详细介绍了深井钻井技术难点，同时结合国内外的成功实践，提出了相应的技术对策，这对于提高深井工程设计的准确性与科学性、提高深井钻井速度、加快中国石化深部油气勘探开发具有重要的意义。     

优快钻井技术在安棚高含碱油田的应用

安棚高含碱油田地质构造和油气藏类型复杂、岩石可钻性差以及高含碱地层对钻井液和水泥浆的影响严重,致使该地区钻井速度低、井下复杂情况多以及井身质量和固井质量差,为此开展了综合配套技术研究,形成了地层自然造斜规律应用、地层可钻性评价与钻头优选、钻井参数和水力参数优选、抗碱钻井液体系研究及抗碱固井技术研究等5项配套技术。经现场应用表明,综合配套技术可提高机械钻速70.98%,缩短建井周期65.21%,井下复杂及事故时效减少78.80%,固井质量合格率提高124.47%,取得了较好的经济效益。     

大北X井盐膏层尾管精细控压固井技术

大北X井是塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带克深区带的一口预探井,该井五开φ177.8+182 mm尾管固井存在纯盐层易发生蠕变、高低压互存,裸眼段长、环空间隙小、套管下入深、钻井液安全密度窗口只有0.03 g/cm3,极易出现上喷下漏、上漏下喷、漏涌交替发生等复杂,为了解决该井固井施工存在的技术难题,尝试实践了精细控压固井技术,通过精确控制井口压力,防止溢流、井漏的发生,采取正注精细控压固井+反挤平推水泥浆的方案,配套防窜压稳和防漏等固井技术措施,安全顺利完成了大北X井固井施工,经CBL/VDL测井,重叠段和裸眼段封固质量合格,管鞋以上200 m封固质量优质,六开降钻井液密度后钻进正常。该技术为窄密度窗口井段安全固井施工积累了经验,并对该区块类似复杂井固井施工提供了借鉴意义。      

阿塞拜疆Bz-1R井超高压固井技术

Bz-1R井是阿塞拜疆Karabagil油田的一口重点探井，其地层压力系数异常，钻井过程中钻井液密度最高达2．28kg／L，且钻井液安全密度窗口窄，易发生溢流或钻井液漏失，固井施工时压稳与防漏的矛盾突出，水泥浆密度的确定、水泥浆浆柱结构设计、平衡注水泥困难。该井井下地层流体活跃，容易在水泥浆候凝过程中侵入环空，影响第二界面的胶结质量而引发环空窜流，压稳防窜候凝困难，加上环空间隙小、水泥浆密度高等的影响，导致该地区固井施工难度极大。为此，研制应用了密度2．3～2．6kg／L性能稳定的超高密度水泥浆体系，采用旁通式自动灌浆浮箍解决了大尺寸套管在高压易漏井的下入问题，配合使用剪销式注水泥前隔离塞及水泥塞定位器，并采取了一系列有针对性的固井技术措施，保证了固井施工的顺利进行，使该井成为该油田第一口固井成功的超高压复杂井。     

气体介质条件下的固井技术

近年来,四川油气田大力推广应用了气体钻井技术,对于大幅度提高机械钻速和避免井漏等钻井复杂情况起到了十分重要的作用。为了避免气体钻井结束后替入钻井液可能引发的井漏、井眼不稳定等复杂情况,缩短钻井周期、降低钻井成本,进一步提高固井质量,在川渝地区探索实践了气体介质条件下339.7 mm表层套管和244.5 mm技术套管共18井次的干井筒固井作业,基本形成了一套气体钻井后干井筒（井眼内为纯气体时的井筒简称为干井筒）固井工艺技术方案与措施。在干井筒固井施工过程中,主要作业环节的工艺技术包括：气体介质条件下井眼准备及下套管技术、非连续液相注水泥技术等,并介绍了防井漏、防井壁失稳、防环空堵塞等技术。实践表明：干井筒固井施工的固井质量明显高于常规固井的质量;注水泥浆施工工程风险小;可消除气体钻井结束后替入钻井液再固井作业可能带来的井下复杂情况。     

浮箍井下工作环境与失效分析

在整个固井过程中，固井工具及附件的工作情况是影响固井质量的重要因素，有的固井工具甚至是固井成败的关键。固井工具在井下是否正常工作，不仅要受地面操作的影响，而且井下环境也会对固井工具的工作情况产生重要影响。井下环境包括井眼、地层、套管、钻井液性能、井下温度、井下压力、循环排量及时间等综合因素，这些因素都会对固井工具的正常工作产生影响，甚至使工具失效。浮箍是一个单向阀，其功能是在注水泥后阻止水泥浆进入套管内，从而控制水泥塞高度。如果浮箍失效，就会造成水泥塞过高，外部环空不能完全封隔，有时需要补救挤水泥，固井质量低。对影响浮箍的温度、钻井液和水泥浆、循环、压差等井下环境作了详细的分析，提出了保证浮箍使用效果的一些建议。     

TK112H深层水平井固井技术

塔河油田水平井由于二开裸眼段长，技术套管采用双级固井技术。三开为了更好地保护油气层，提高油气采收率，采用比较复杂的尾管 筛管复合完井工艺。由于入井管串结构复杂，运用摩阻计算软件对稳定器最佳安放位置和下套管过程大钩载荷及摩阻进行设计计算，并制定了相应的配套技术措施，保证井下安全。同时优选水泥浆体系，选择合适的水泥添加剂，合理调整水泥浆流变性，提高顶替效率。通过TK112H井的现场应用，施工顺利，效果良好，原钻机试油日产达100余吨。     

南海莺–琼盆地复杂地层套管–井眼间隙优化

南海莺–琼盆地地质构造复杂,存在高温高压地层,钻井液安全密度窗口窄,为预防下套管作业过程中产生的波动压力可能诱发的井漏、溢流甚至井喷等井下故障,在充分调研南海莺–琼盆地常用井身结构的基础上,建立了下套管过程中井筒内波动压力计算模型,分析了套管–井眼间隙等不同因素对下套管和注水泥过程中环空压力的影响,对套管–井眼间隙进行了优化。该方法在LD10–2–x井进行了应用,该井五开井段的套管–井眼间隙进优化结果为15.00～19.55 mm,其实际的套管–井眼间隙为17.45 mm,在设计的合理间隙范围内,该井套管下入安全,注水泥过程中未发生井漏、溢流等井下故障。这说明可以根据下套管过程中井筒内波动压力和下套管及注水泥过程中的环空压力优化套管–井眼间隙,为南海莺–琼盆地井身结构设计提供依据。      

超深井新港1井钻井技术实践与认识.

新港1井是一口定向超深探井,设计井深6 700 m,由于井深且存在多套压力系统,井身结构设计难度大;该井主要目的层埋藏深、地层岩性坚硬,机械钻速低;东营组、沙河街组存在大套玄武岩,易垮易漏;三开裸眼段长达2 380 m,上下温差大,固井质量难以保障;井底温度高,对钻井液性能要求高;造斜、稳斜段岩性复杂,井眼轨迹控制难度大。针对这些钻井难点,从井身结构优化设计、抗高温钻井液体系优选、超深井井眼轨迹控制、超深井固井、提高钻井速度、安全优质施工等方面做了大量工作,高质量完成了钻探任务,为大港油田超深井钻探技术积累了成功经验。     

监测井下循环情况的迟到时间法在固井中的应用

迟到时间是综合录井的基本参数之一,现广泛应用于录井工程中,但很少应用于钻完井其他环节.通过研究结合现场实践,总结出一套判断井下循环情况的迟到时间法.该方法充分利用迟到时间分析井下循环情况,对比分析参与流动的钻井液体积理论值以及实际计量值,可用于判断井下是否存在循环短路及短路位置,同时可用于分析井眼环空的窜流情况及其严重程度,从而为钻完井过程井下情况监测提供了一套简单、有效的手段.以缅甸某区块P-3井固井短路复杂情况处理为例,详细介绍了迟到时间法在该井补救固井施工过程中的成功应用,以期为该方法在固井等钻完井作业过程中的进一步推广应用提供参考借鉴.