我国陆上首口五级分支井投产

<正>河3-支平1井是国家科技重大专项"低渗油气田高效开发技术"的重点试验井,该井的第一分支完钻井深2 489.00 m,垂深2 116.21 m,水平位移472.26 m;第二分支完钻井深2 400.00 m,垂深2 067.80 m,水平位移476.77 m。该井采用了悬挂封隔器,保证了分支井眼连接处机械支撑的完整性、液力密封性能和井眼     

哈3-H3鱼翅型分支水平井钻井液技术

哈3-H3是一个主井眼、4个分支井眼的鱼翅型分支水平井,目的层为太古界潜山油层。主井眼完钻井深为2 994 m,最大井斜角为95.72°,水平位移为1 016.73 m,水平段长650 m。4个水平分支最长的180 m,最短的100m。根据不同地层特点,结合钻井工程设计,在砂泥岩地层使用了聚合物硅胺钻井液,在主井眼水平段及4个水平分支段使用了水包油钻井液进行近平衡压力钻井。现场施工表明,该井钻井液工艺技术较好地满足了鱼翅型分支水平井上部软泥岩地层造浆,泥包钻具问题,而且很好地满足了大斜度井段、水平段、分支井段的润滑防卡和井眼净化要求,全井钻井施工安全、顺利,电测一次成功,井身质量和固井质量全部合格,油层保护效果好。该井投产初期用φ8 mm油嘴自喷生产,产油量为44 t/d,产气量为15 000 m~3/d,是相邻普通开发井日产量的15倍左右。     

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。     

高平1井大位移水平井钻井设计与施工

胜利油田高平1井完钻井深4 535.00 m,水平位移3814.33 m,垂深948.87 m,位垂比4.02,是目前国内陆上油田位垂比最大的大位移水平井。该井在钻井过程中存在浅层定向造斜不易控制、技术套管下入困难、水平段滑动钻进加压困难、井眼轨迹控制要求高、井壁稳定及安全钻进对钻井液性能要求高等技术难点,为此,采取了优化钻井设计、优选大角度单弯动力钻具、应用高性能乳化防塌润滑钻井液体系、优选钻具组合、应用LWD控制井眼轨迹、采用复合钻进等工程技术措施,有力地保证了该井的顺利完钻。详细介绍了该井的设计与施工情况。      

侧钻超短半径水平井J37-26-P14井钻井设计与施工

为了提高稠油热采及小规模砂体的开发效果,大庆油田设计施工了侧钻超短半径水平井J37-26-P14井。该井完钻井深629.62 m,造斜率20°/m,曲率半径仅为3.30 m,造斜段水平位移为2.90 m,总水平位移为22.70 m,水平段长19.58 m。该井施工中存在剖面设计紧凑、地层可钻性差、侧钻难度大、井眼曲率大造成钻具摩阻大等技术难点,在对超短半径的井身结构及井眼轨迹剖面进行优化设计和主要技术难点进行分析的基础上,制定了相应的技术措施,确保该井顺利完钻。该井的顺利完成,为其他侧钻超短半径水平井积累了宝贵经验。详细介绍了该井的设计与施工情况。      

家H2分支水平井钻井液技术

家H2井是大港油田第一口分支水平井,位于沈家铺油田官107×1断块,目的层为孔二2油组上砂体.该井为三开井,由一个主井眼和两个分支井眼构成,完钻垂深为2211.65 m,斜深为2658 m,井底水平位移为521 m,最大井斜为92.87°;一分支水平段段长为119.12 m,最大井斜为92.19°;二分支水平段段长为25 m,最大井斜为92°.该井二开井段使用聚合物钻井液,三开井段使用无固相KCl聚合物钻井液,采用无固相超低渗透技术保护油层,满足了筛管完井对油层保护技术的要求.在施工过程中无固相KCl聚合物钻井液性能稳定,携砂洗井能力强,滤失量小,能有效地稳定井壁,保护油气层,大大提高了原油产量.     

安塞低渗油田水平多分支井钻井技术

针对安塞油田低渗透油藏地质特征,结合分支井开发方式的适应性及其技术特点,通过对分支井井身结构优化、钻头选型、轨迹控制、分支井眼侧钻、地质导向、摩阻扭矩分析等技术的研究和应用,成功完成了安塞油田第1口水平多分支井-杏平1井。该井完钻井深5068 m,水平位移1574.22 m,主水平段长1203 m,水垂深比1.16。在只能使用常规钻井设备及导向工具等难题下,成功采用低边侧钻技术在主水平段内侧钻了7个分支井眼,分支井眼总长2300m,累计打开目的储层3503 m,并实现了多次重入钻井,初步形成了适合安塞油田地质特点的分支井钻井技术。     

SLNR纳米乳液在高难度浅层大位移水平井的应用

垦东405-平1井是胜利油田沿海地区的一口浅层大位移水平井,完钻斜深为2888.86 m,井底垂深为1186.40 m,水平位移为2073.46 m,位移与垂深比为1.74：1,是目前胜利油田位移垂深比最大的一口大位移水平井.由于该井是在浅层易造浆地层实施的一口大位移井,造斜段、稳斜段和水平段钻井施工难度非常大、风险高,对钻井液质量提出了更高的要求.根据该井的地层特点,结合室内实验,首次使用了抑制和润滑效果好的新型处理剂——纳米乳液,成功地完成了这口大位移延伸水平井的施工,并取得了良好的油气显示效果.完钻时该井水平段长952.16 m,油层厚度为604.00 m,初步投产射孔井段为257.3 m时,日产油48 t.     

泽74-1X井尾管固井技术

泽74-1X井是利用原上部井眼进行侧钻的1口重点评价井,井身剖面为"直增稳降直"五段制定向井。完钻井深3860m,进入潜山5m,最大井斜41.46°,最大井眼曲率11.03(°)/30m,水平位移574.21m。在?215.9mm井眼内下?177.8mm尾管先期完井,尾管实际下深3859.8m,尾管全长1852.49m,属于超长封固段小间隙井下尾管固井范畴。介绍了下套管固井存在的技术难点,针对该技术难点,优选了水泥浆体系,采取了合理的下套管固井措施。该井固井的成功为今后同类井的固井提供了有益的经验。     

CB251E-P1井钻井液技术

CB251E-P1井是胜利油田在渤海海域埕北断裂带北部埕北断层下降盘CB251E断块上的一口大位移水平井,也是胜利油田在海上开发馆陶组上段1 23油层的第一口水平井,完钻井深为2056 m,在井深159.52 m开始造斜,钻至井深624.84 m后井斜达到45°,最大井斜角为96.3°,水平位移为1326.20 m,水平段长356 m,连续钻遇油层204 m,创造埕岛油田连续钻遇油层最长记录.根据地质特点,全井要求钻井液密度控制在1.10 g/cm3以内.为了满足CB251E-P1井安全钻井、油层保护和海洋环境保护的需要,采用了改性天然高分子钻井液体系及其维护处理技术.该钻井液本身无毒、无害、无荧光,且加入了屏蔽暂堵剂,有利于发现和保护油气层.结果表明,该体系具有良好的抑制性、润滑性和降滤失能力,井眼清洁,无岩屑床形成,满足了水平井施工的要求.该井钻井施工时间仅用9.48 d,建井周期15.86 d,是海上水平井难度最大但完成时间最短的一口井.     

大庆致密油藏水平井高性能水基钻井液优化与应用

针对大庆油田致密油藏长水平段水平井钻井过程中常发生剥落掉块和卡钻等问题,对前期研制的高性能水基钻井液进行了性能优化,采用自主合成的高效聚胺抑制剂,结合聚合醇和无机盐的多元抑制作用提高其抑制性;利用聚合醇的"浊点"效应和纳米乳液封堵剂的双重封堵作用提高其封堵能力;采用合成的环保型液体润滑剂,结合固体乳化剂提高其润滑性。优化后高性能水基钻井液的泥页岩滚动回收率大于95%,能封堵宽度不大于100 μm的微裂缝,极压润滑系数小于0.12。大庆油田50余口致密油水平井应用了优化后的高性能水基钻井液,平均井径扩大率小于10%,钻井周期平均缩短3.0 d以上,最长水平段达到2 033.50 m。研究结果表明,优化后的高性能水基钻井液能够满足大庆致密油藏的钻井需求,可为非常规致密油藏高效开发提供技术支撑。      

大庆油田第一口深层天然气双分支水平井钻完井实践

大庆昌德深层气田属于火山岩储层,岩性多为致密火山岩、砂砾岩等,而且含夹层,可钻性差,施工难度很大,为了最大程度地增加储层接触面积及油藏动用程度,特在该气田开展了第一口双分支水平井芳深6- 双平1 井施工。该双分支井眼的水平段长度均在1 300 m 以上,侧钻和水平段施工技术难度高。参考已钻邻井资料,结合地层特点,对该井的井身结构、井眼轨道和完井方式等进行了优化设计;同时,优选了提速钻具,优化了上、下分支的钻具组合,使该井水平段的平均钻速比同样长度水平段的邻井有明显提高。该井的顺利施工,解决了大庆深层气钻井技术单一的问题,为更高效开发深层气井探索了新方式。     

大庆长垣扶余致密油水平井测井解释

对大庆长垣扶余致密油藏水平井、导眼井或邻井测井和取心资料分析,搞清了水平井与直井的测井响应特征和差异,建立了井眼轨迹与地层几何关系确定方法和步骤。在"七性"参数评价成果基础上,总结了水平井甜点段、射孔位置划分原则和方法。通过对扶余油层已试20口水平井产能影响因素分析,优选水平段长度、有效孔隙度、含油饱和度、脆性指数和砂体厚度等参数,采用类比法建立了水平井产能预测模型。研究成果对水平井射孔位置、压裂段确定等工程设计提供了重要依据,对大庆长垣扶余致密油增储上产具有重要意义。     

垣平1井长水平段水平井设计与施工

为确保大庆油田第一口长水平段水平井垣平1井的安全顺利钻进,开展了该井钻井工程设计方案研究。针对该井水平段较长,钻井过程中存在钻柱易屈曲、摩阻/扭矩大、井眼净化难、套管难以下入等技术难点,运用Landmark软件对不同设计剖面、不同靶前距和井眼曲率下的摩阻/扭矩及钻柱屈曲情况进行了模拟,以模拟结果为基础,设计了该井的井眼轨道;根据Landmark软件模拟钻柱滑动钻进与旋转钻进时的钻柱屈曲情况,对三开水平段钻具组合进行了优化设计;根据钻井参数对岩屑床厚度影响的模拟结果,优化了三开水平段的钻井参数;模拟计算结果表明,采用漂浮接箍下套管工艺能降低下套管时的摩阻和屈曲程度,因此该井三开采用漂浮接箍下套管工艺。该井钻井过程中没有出现井下故障,完井、电测及下套管安全顺利,说明该井工程设计合理,有效克服了钻井过程存在的技术难题。      

新型水平井复合射孔枪研究

大庆油田水平井通常采用的是φ139.7 mm套管,由于水平段起伏波动造成变形,使得套管内有效内径变小,需要研制一种在102型与89型之间的、适合在φ139.7 mm套管水平井内使用的新型水平井射孔枪。通过枪身材质优选、弹架结构设计、枪身连接结构设计和新型射孔弹开发,研制了新型95水平井射孔枪和新型深穿透射孔弹,平均穿深达到645 mm,比89型水平井射孔枪穿深提高29%,并且能够实现在水平井射孔段内任意方向定向射孔;研制了新型95型水平井复合射孔枪,检测了该枪的安全性能指标,优化出了最佳火药装药量。在大庆油田现场试验证明,新型95型水平井复合射孔枪完全满足水平井复合射孔的需要。     

大位移井技术发展现状及启示

在介绍国内外大位移井的基础上,指出大位移井的突出特点是?311mm(12?in)井眼处于大斜度长裸眼稳斜段,这就决定了扭矩/摩阻是钻大位移井的核心问题。文中重点介绍了大位移井井眼轨道优化设计、扭矩/摩阻和井眼轨道控制工具等三项钻大位移井的关键技术。认为我国已有钻2600m以上水平位移井的能力,应借鉴国外把水平位移4000m的井作为六位移井起步的经验,但应对设备能力进行评估和适当优化升级。     

增设虚拟靶点控制水平井井眼轨道设计技术

近年来,大庆油田越来越多地应用水平井技术开发薄差油藏,这些油藏的储层最薄处只有0.6 m。开发过程中为了增大泄油面积,设计的水平段都比较长,在进行井眼轨道设计时,常规单圆弧或双圆弧模型联接起来的轨道会上偏或下偏,偏离出地质开发方案给出的靶窗范围,造成有效水平段的损失。为了满足地质对设计轨道的要求,需要在水平井轨道设计时人为增设1个或多个虚拟靶点,并通过微调对应井段的造斜率,实现对井眼设计轨道的控制,达到设计的井眼轨道在油层内穿过的目的,不仅降低了现场施工过程中边钻边找油层的难度,而且提高了储层的钻遇率,很好地满足了油藏开发方案对钻井工程的要求。     

高温小井眼长水平段钻井液技术

吉林油田英台气田营城组裂缝性火山岩富含天然气,埋藏深,储层温度最高达140℃。该区块部署的评价井龙深1平1井属小井眼长水平段水平井,完钻井深为4 048 m,1 122 m的小井眼长水平段钻进摩擦阻力大,环空压耗大、返速低,携屑难度大,钻井周期长,易引起井下复杂情况。因此,优选出了表面活性剂,可改善钻井液的润滑防卡能力、储层保护能力和稳定井壁能力。最终形成的抗高温聚合物钻井液在高温条件下具有较好的流变性能、润滑性能、抑制能力和储层保护效果,携屑能力强,滤失量小,满足龙深1平1井优快施工需求,实现了吉林油田深层水平井水平段最长记录。     

短位移、浅垂深“反勾”型水平井钻完井技术

欢127-平2井为辽河油田第1口二开套管射孔完井的水平井,油藏埋深较浅。由于地面条件限制,水平段入靶位移192.61 m,为历年来辽河油田水平井中最短入靶位移。为满足油藏地质开发需要,钻井施工中采取了"反勾"型钻进,通过反向位移42 m,顺利地完成了水平段油藏的钻进及开发;施工过程中,井眼安全、套管下入顺利。"反勾"段钻井技术较复杂,施工难度大、井眼轨迹控制精度高、再加上地层较复杂,给轨迹控制带来了困难。介绍了该井工程设计、地质设计、主要技术难点、施工概况、井眼轨迹测量及控制技术等。实践证明,对于短位移、浅垂深的水平井钻进开发,实施这种"反勾"型方案是切实可行的。     

随钻测量系统在波浪水平井中的应用

肇66-平21井是大庆油田第1口难度最大的波浪水平井。该井存在随钻测量信息滞后,地质情况复杂多变,探油顶与预测有一定的误差,波浪段轨迹控制要求精度高、波浪段摆工具面难度大,钻具和套管通过能力低、摩阻和扭矩较大,容易卡钻,波浪段导向钻进比例小等难点。随钻MPR测量系统属于多相测量电阻率仪器,具有32条原始电阻率曲线及8条补偿后的曲线,能够提高测量精度。利用随钻MPR系统建立了地层倾角、井眼形状和钻头处井眼数据等预测方法,并将该预测方法成功地应用在肇66-平21井中,实现了在0.6 m断块超薄油藏内钻成垂向降5 m、井斜角86~92.86°、波浪段长度567 m的波浪水平井,提高了薄油层水平井钻井技术水平。