玉门油田充氮气欠平衡钻井注气参数优化及试验应用

2011年,玉门油田通过应用充氮气欠平衡钻井技术成功解决了目的层井漏等复杂难题,实现了解放、发现和保护油气层的目的。由于油田经过多年开采,地层能量逐年降低,地层压力系数也随之减少,但规律性不明确,导致2012年至今充氮气欠平衡钻井未收到显著效果。从分析玉门油田2011至今现场充氮气欠平衡钻井情况入手,根据充氮气欠平衡钻井技术特点,提出了结合建立地层三压力剖面与采用PWD仪器采集的环空压力数据进行注气参数优化的方法。最后,对现场注气参数优化试验与应用情况进行阐述。     

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凝析气 Ｐ Ｖ Ｔ 分析数据是进行气藏数值模拟及开采工艺设计的重要参数,没有这些参数,气藏的开发设计往往不能正常进行。但是在现场,往往由于一些原因,在气藏开发初期未能进行 Ｐ Ｖ Ｔ 取样分析或没有取得有代表性的 Ｐ Ｖ Ｔ 样品,这给进行相态分析和开发研究带来困难。南翼山 Ｅ３ 凝析气藏就是这样一种情况,由于早期测的地层温度不准确以及样品是在井筒６０ ｍ 处取得的（ 不符合凝析气井的取样规范） ,故样品分析结果与生产实际明显不相符合。文章给出凝析气藏相态恢复的原理和研究思路,针对南翼山 Ｅ３ 凝析气藏提出了相应的相态分析方法,恢复了南翼山 Ｅ３ 凝析气藏相态特征,获得了原始流体参数场,从而方便地计算出该气藏原始状态下的各种流体参数。     

充氮气泥浆欠平衡钻井技术在百泉1井中的应用实践

通过对充百泉1井井漏等复杂实际情况描述,结合氮气泥浆欠平衡钻井技术特点的阐述及该项技术在百泉1井应用可行性分析,利用欠平衡钻井工程软件,优化充氮气泥浆欠平衡钻井参数,制定合理工艺措施,为该井利用充氮气泥浆欠平衡钻井技术实现控制井漏、发现油气藏及适当提高机械钻速,提供了有力的保障。     

胜北地区油基泡沫欠平衡钻井技术研究和应用

吐哈油田胜北区块处于断背斜构造带,砂泥岩夹层多,钻进过程中易发生井漏、井涌、气侵等复杂情况,且区块资料分析证实该储层属于敏感性地层。常规水基钻井液在水敏性地层易造成泥页岩水化膨胀,在钻井过程中易造成井壁坍塌、引起储层污染等情况。为解决这些问题,针对该区块喀拉扎组油气层,分析了区域地质资料、钻井技术难点,论述了开展油基泡沫钻井液技术研究的必要性,通过区域地层特征分析、岩心实验等,对油基泡沫钻井液欠平衡钻井技术在本区块实施的可行性进行了论证。在胜北地区采用该技术,并通过井身结构优化、钻井参数优选,减少了井下复杂情况,最大程度地发现和保护了油气层。胜北3-33井等井采用油基泡沫欠平衡钻井和割缝管完井技术取得了明显效果。     

前34井充氮气欠平衡钻井设计与施工

为准确评价前进潜山腰部太古界地层的含油气情况,辽河油田在前34井应用了充氮气欠平衡钻井技术。该井钻前使用UBDS Ver6.2欠平衡钻井多相流动计算软件系统进行了水力参数设计,分析了井口套压及起下钻过程对欠平衡钻井的影响,最终确定了充氮气欠平衡钻井技术方案:采用密度1.20 kg/L的无固相钻井液为充气钻井基液,井底欠压差-3.5～-1.7 MPa,液相排量12 L/s,注气量25 m3/min,井口套压控制在2 MPa以内,起下钻速度不超过0.5 m/s。该井在钻井过程中严格按照设计施工,真正实现了井底欠平衡,避免了井漏等井下复杂情况,有效保护了储层。该井与使用常规钻井技术的同类型井相比,机械钻速提高了21%。该井充氮气欠平衡钻井的成功,验证了太古界地层深井充氮气欠平衡钻井的可行性,为辽河油田低压潜山深部油层勘探开发过程的油气层保护和储能评价提供了一条新的技术途径。      

欠平衡钻井随钻储层监测评价技术研究

通过对储层欠平衡钻井过程中流体、压力及各项钻井参数的随钻监测和实时解释评价,可以实时获得储层的多项特征参数并综合判断井筒工况条件.为此,首先研究了储层欠平衡钻井随钻监测原理及流体、压力、钻井参数和钻井液监测的系统组成,然后研究了井筒压力、地层压力、储层产能、井筒欠平衡状况评价的基本原理和方法,最后探讨了该项技术在欠平衡钻MRC井、欠平衡钻井安全监测与风险控制,及欠平衡钻井随钻完井决策等方面的应用.研究结果表明,欠平衡钻井随钻储层监测评价技术有助于准确快速识别评价产层、判断欠平衡钻井条件和井下复杂,提高欠平衡钻井工艺水平和综合效益,具有良好的应用前景.     

凝析气藏气体钻井反凝析行为及其影响分析——以某油田D区块凝析气藏为例

钻井方式的不同会对凝析气藏动态产生重要影响,气体钻井由于极低的井底压力易引起反凝析行为的发生,开展凝析气藏反凝析行为及其对储层影响的研究具有重要意义。为此,分析了气体钻井过程环空压力分布及地层压力变化,气体钻井过程地层的反凝析行为,以及反凝析对压井完井过程储层的影响。结果表明,凝析气藏气体钻井时,地层中会发生反凝析和蒸发现象,反凝析区域随钻进过程逐渐由井筒向地层扩展;反凝析行为可使地层在后续压井完井过程中形成混相乳化带和纯油相带,通过润湿反转作用改变毛细管力方向并产生液阻效应,可在一定程度上抑制工作液侵入地层产生损害。     

欠平衡随钻压力监测在裂缝性地层中的应用与实践

裂缝性地层压力系统复杂,地层压力系数测量困难。为了保证欠平衡钻井在裂缝性地层的顺利施工,地层压力及时、准确的测量显得尤为重要。欠平衡钻井随钻监测技术提供了一种随钻进行地层压力测试的方法,能在面临窄压力窗口、多压力系统时,保持当前欠平衡钻进施工的同时测量到地层压力系数,并监测多压力系统的存在。通过数口井的现场应用,其及时、精确的测量结果有效地保证了现场施工的顺利进行,防止了井漏井涌等复杂情况的发生,且测量结果与后续测试结果吻合度较高。该技术为实现井底压力的精确控制、保证裂缝性地层下欠平衡钻井的顺利进行提供了技术保障。     

准噶尔盆地火成岩钻井提速难点与技术对策

针对准噶尔盆地火成岩地层钻井现状、地层特点以及钻井技术难点,开展了气体钻井、欠平衡/控压钻井、复合钻井、自动垂直钻井、井下减振增压破岩工具以及随钻封堵钻井液等多项提速技术适应性分析。分析结果表明,欠平衡/控压钻井技术通过精确控制井眼环空的钻井液柱压力剖面,能减少钻进过程中的岩屑压持效应以及起下钻期间环空循环压耗消失的影响,有利于火成岩地层的井壁稳定并提高机械钻速;气体钻井是解决火成岩地层机械钻速慢、井漏情况复杂的首选技术。建议针对不同火成岩区块开展井壁失稳机理研究,并尝试高效钻头配合井下减振增压破岩工具以提高火成岩地层机械钻速,进一步探索有效解决火成岩地层钻井提速难点的技术手段。     

现代试井分析在牙哈凝析气田的应用

牙哈凝析气田是目前全国最大的采用高压循环注气开发的整装凝析气田。凝析气藏是一种特殊、复杂的气藏,在开采过程中凝析油气体系在地层中的渗流伴随着复杂的相变。与一般气藏相比,凝析气藏中具有许多影响凝析油气渗流的特殊因素,如地层和井简中的流体相变以及地层中油气两相渗流等。因此,凝析气井试井分析有显著的特殊性。围绕凝析气井试井分析的特殊表观现象,以相关基础理论为基础,以解决实际问题的应用研究为目标,在牙哈凝析气田成功地应用了较为完备的凝析气井试井分析技术体系。同时,利用近三年来的多种试井解释成果资料,对该凝析气田的储集层参数、边界识别、气井产能、反凝析的污染效应等进行了分析研究,正确认识了凝析气井及气藏的生产动.态,也为气田下一步开发政策的制定提供了科学依据。     

欠平衡钻井技术的应用

介绍了胜利油田在2口井上采用欠平衡钻井的情况,讲述了欠平衡钻井的技术特点和开展欠平衡钻井需要考虑的问题以及一些解决问题的方法,为以后欠平衡钻井技术的应用提供了一些实践经验。     

欠平衡钻井期间地层流体流入规律研究

为了从理论上研究欠平衡钻井过程中的一些问题,以便更好的控制和发展欠平衡钻井.本文研究了地层流体流入井筒的规律,建立了欠平衡钻井期间井底流压计算方法,指出了假设油气层厚度不变下模拟欠平衡钻井期间地层流体流入井筒的理论有较大误差.给出了在欠平衡钻井期间,随着井眼不断加深,油气藏暴露面积不断加大,地层流体流入井眼的参数计算方法.在此基础上,提出了在欠平衡钻井期间,保持井底负压差钻井会因地层流体流入井筒过多而造成控制困难,而根据地层渗透率与钻速,采用恒地层进气量钻井将是安全的.并得出运用地层气体流入模型与井底流压计算模型可以计算与控制恒地层进气量的结论.     

四川油气田气体钻井技术

四川油气田地质情况复杂，长段井漏、恶性井漏时常发生，使得钻井工作的难度大大增加。在四川发展起来的空气泡沫钻井技术和纯空气钻井技术，已成为解决井漏（特别是恶性井漏）最有效的方法之一；四川有很大一部分地区的产层属低渗低压油气藏，采用常规钻井液钻井，容易造成不可逆转的储层伤害，甚至难以发现地下油气资源。为了解决这一难题，在四川研究并发展了欠平衡钻井技术，其中包括天然气钻井、尾气钻井、氮气钻井等技术。特别是近年来，气体钻井的优势在川渝地区的钻井中显现得越来越明显，也越来越受到高度关注。为此，回顾了四川气体钻井技术发展历程，阐述了纯空气钻井、泡沫钻井、氮气和天然气钻井、柴油机尾气钻井、充气钻井和雾化钻井等气体钻井技术在四川的应用现状，分析了四川气体钻井技术发展中遇到的气体钻井井斜、地层出水、钻具失效以及井壁垮塌等问题,以期进一步充分发挥出气体钻井的优势。     

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粘稠泡沫在对付大量水侵和有效改进岩屑携带能力方面的稳定性,进一步促进了欠平衡泡沫钻井的应用。泡沫品质是控制泡沫携带岩屑能力的一个重要参数,井底泡沫品质不应低于５３ ％ 。聚合物的加入增强了泡沫流体的稳定性、流变性和失水性。采用泡沫钻井,具有井眼清洗良好、减少流体分离、机械钻速高、井下不发生着火和爆炸等优点,降低了钻井成本。由于安全、井控和环境方面的原因,越来越多的地区将采用封闭循环欠平衡泡沫钻井系统。旋转控制头、四相分离器等装置是进行欠平衡泡沫钻井的关键设备。我国的欠平衡泡沫钻井较少。中原油田采用清水混气钻了一口毛８ 井,吐哈地区在恰１０２ 井进行了泡沫钻井试验。在成本意识日益增强的工业中,正不断寻找节约成本的方法以提高现有油气田的生产寿命,泡沫钻井技术将是可靠的选择。     

气体钻井高效开发致密砂岩气藏

致密砂岩气是一类非常重要的非常规油气资源，但该类气藏岩石致密、孔喉细小、孔渗低、黏土矿物改造作用强、强亲水并且原始水饱和度低。钻井完井过程中该类气藏易受损害并难以解除，主要的储层损害类型包括固相堵塞、与液相侵入相关的敏感性损害和水锁损害、应力敏感性损害，其中液相损害的影响要大于固相侵入堵塞。采用常规的过平衡和欠平衡钻井技术由于严重的储层损害而普遍效率低，难以形成对该类气藏的有效勘探开发。理论和现场试验均表明，气体钻井技术是一种高效开发致密砂岩气藏的钻井技术，它不仅从根本上避免了钻井液钻井中由固、液相侵入引起的储层损害，有效保护了储层；还极大地提高了钻速，减少了钻井事故，缩短了建井周期。     

两口探井负压钻井的实践

介绍了负压钻井的特点及施工中的注意事项。并针对高压低渗的白21井和低压易漏的毛8井钻井作业过程进行了详细的分析和对比。认为,负压钻井工艺复杂、技术含量高、施工风险大,但避免了钻进过程中对产层的损害,通过降低井内液柱压力,产生欠压实,可提高机械钻速2~6倍,延长钻头寿命2~3倍,消除压差卡钻和井漏事故的发生。     

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文章首先指出泡沫具有低失水、低伤害、在井下和地层产出天然气混合后不易发生爆炸的特点,因此气藏泡沫欠平衡钻井技术安全可靠,保护储层效果好,其具有广泛的应用前景。最后,利用质量守恒与动量守恒议程以及流变议程建立了泡沫流经钻柱内,钻头,环空不同位置的数学模型,采用数值迭代方法对数学模型进行了求解。最后给出了计算实例,并在实例的计算结果中讨论了地层产出气体,注入气量,回压等对井内流动参数与地面施工参数的影响规律。得到了回压的增加,井底压力不总是升高,而回压的降低,地层产出气速度也不总增加等结论。本文建立的模型可以用于泡沫欠平衡钻井修井理论设计、施工参数优化。     

胜利油田欠平衡钻井技术

欠平衡钻井是伴随着水平井、多底井面发展起来的先进井技术。采用这项技术,可以有效地防止钻井过程中对产层的伤害,有利于保护油气层,提高钻速、降低成本,减少井漏及压差卡钴等复杂情况。根据国内外现状,结合胜利油田具体情况,制定了一套包括常用井身结构及钻具组合、井控装置、欠平衡钻井施工要点为主要内容的胜利油田欠平衡钻井技术。     

压力控制钻井技术在N8井的应用

针对渤海BZ28-1油田前期开发在潜山地层钻进过程发生过井漏的情况,川庆钻探工程公司钻采工艺技术研究院欠平衡钻井技术服务公司与中海油渤海公司钻井部,在开发兼评价井BZ28-1-N8井的目的层位奥陶系地层首次在152.4mm井眼成功实施了欠平衡压力控制钻井,解决了在潜山构造奥陶系钻进过程中的钻井液漏失问题,同时及时、准确地发现和保护了油气层,取得了良好的效果.     

稠油油藏氮气欠平衡钻完井技术研究与应用

氮气欠平衡钻完井技术可及时有效地保护和发现油气层,实现了对储层的零污染和零伤害,还能有效地提高机械钻速,因此氮气欠平衡钻完井技术越来越受到广泛的青睐。文章对氮气钻井的特点、适应性、软件模拟、参数优选、施工工艺、完井工艺等进行了研究,在吐哈油田西峡沟区块稠油油藏评价井马207井进行了现场试验,效果表明稠油氮气钻不仅能使单井产量大大提高,同时提速效果相当明显,取得了良好的经济效益和社会效益,展现了该技术良好的应用前景。