深层侧钻水平井膨胀套管钻井封堵技术研究

针对塔河油田部分深层侧钻井存在地质避水要求,且钻遇易漏和易坍塌地层的情况,分析了塔河侧钻井现状及难点,优选了技术方案并探讨其可行性,采用膨胀套管充当技术套管封堵复杂层。结合深层侧钻水平井的井况条件,对膨胀套管关键技术进行研究及优化,完善了技术实施方案。详细介绍了膨胀套管技术在TK6-463CH井首次封堵应用情况,现场应用结果显示,膨胀套管实施后能够满足钻井封堵和后续非常规小井眼钻井要求,为其提供了一种全新的解决方案,也为膨胀套管技术在复杂地层钻井提供了技术基础。     

实体膨胀管的膨胀力有限元数值模拟及其应用

针对塔河油田深井侧钻井巴楚组和桑塔木组地层泥岩垮塌难题,优选φ139.7 mm实体膨胀管对复杂泥岩段进行机械封隔。根据弹塑性有限元理论,利用有限元数值模拟研究了φ139.7 mm实体膨胀管的膨胀特性,探讨了膨胀率、屈服强度、摩擦系数和膨胀锥锥角对膨胀力的影响规律。在塔河油田 TK6-463CH 井进行了实体膨胀管的现场施工应用,将该井膨胀锥锥角设计为10°,预测膨胀力为603~607 kN,与实际计算结果相比误差小于8%,表明该方法具有合理可行性,为深井侧钻井膨胀管设计及膨胀管施工提供了技术支持。      

定向随钻扩孔技术在塔河油田TH10233CH井的应用

受地层及地质避水要求等限制,塔河油田部分φ177.8 mm套管开窗侧钻水平井采用膨胀管复杂地层封堵钻井技术,该技术实施的关键是对复杂泥岩进行扩孔作业。对已实施的5口膨胀管井的扩孔作业进行分析,通过优选开窗侧钻井井斜角、随钻扩孔钻头和中、高速大扭矩螺杆,优化定向随钻扩孔钻井参数及深井小井眼定向随钻测量技术,TH10233CH井在5 542.66~5 884.00 m井段进行了定向随钻扩孔。扩孔段长341.34 m,最大井斜62°,井径满足膨胀管下入和膨胀大于165 mm的要求,保证了膨胀管复杂地层封堵技术在TH10233CH井的成功应用,为塔河油田同类井实施该技术提供了经验。     

塔河油田深层侧钻水平井膨胀套管钻井完井技术

塔河油田奥陶系储层侧钻水平井受老井井身结构、地层及地质避水要求等的限制,需要提高造斜点至上部石炭系泥岩段地层,而该地层与奥陶系储层为2套不同的压力系统,因此如何有效封堵石炭系易塌地层,是高效开发该地区奥陶系剩余油的关键。采用膨胀套管充当技术套管封堵钻井复杂地层,通过优化井身结构及后续的钻井工艺,为解决塔河油田深层侧钻水平井钻井、完井难点提供了一套全新的方案。针对塔河油田φ177.8 mm套管深层开窗侧钻井的钻井、完井难点,通过深入分析研究膨胀套管管材和膨胀螺纹等关键问题,完善了深井膨胀套管的施工工艺和实施程序,探索出一套塔河油田深层侧钻水平井膨胀套管钻井完井技术。该技术在塔河油田现场试验3口井,开窗层位均位于石炭系地层,开窗点深于5 100 m,侧钻后在斜井段成功封堵裸眼复杂地层,实现了国产膨胀套管首次在裸眼定向井段的封堵应用,为钻井、完井中封堵复杂地层提供了新的技术手段。      

实体膨胀管技术在TK6-463CH井的应用

膨胀管技术是20世纪90年代出现的新型技术,主要用来优化深井井身结构、处理井壁掉块及坍塌、封堵漏失层、修补损坏的套管。介绍了塔河油田TK6-463CH井应用实体膨胀管固井的施工工工艺及效果,在该井采用139.7 mm实体膨胀管,有效地封隔了石炭系不稳定泥岩地层,取得了较好的老井改造效果。     

深井侧钻井复杂泥岩封隔技术研究与应用

针对塔河油田奥陶系侧钻井桑塔木和巴楚组泥岩坍塌问题,提出了扩孔后下入139.7mm膨胀套管封隔复杂泥岩地层,然后持续钻进两开次的技术方案。优选了5in×5in×4in CSDR5211S-B2双心扩孔钻头和475K4570型螺杆进行定向随钻扩孔,并对膨胀套管、小井眼钻井等关键技术进行配套。该技术在塔河油田成功应用3口井,应用结果表明,采用定向随钻扩孔工艺平均井眼扩大率为0.50%~14.77%,解决了塔河油田侧钻井存在的扩孔技术难题;此外,膨胀套管作业长达428 m,施工深达5 508 m,固井优良率达84.9%。深井侧钻井复杂泥岩封隔技术为钻井过程中封隔复杂地层提供了新的技术手段。     

TK430H水平井钻井技术

TK430H井是塔河油田奥陶系地层的第1口先导性欠平衡水平试验井,设计井深6090m,完钻井深5780m,垂深5420.11m,水平位移484.51m,井斜89.0°,方位251.56°,是目前国内最深的欠平衡水平井。介绍了欠平衡钻井的工艺设计和施工过程,TK430H井实现了边漏边钻,该井的成功完钻,证明了在塔河油田的水平井实施欠平衡钻井是可行的、有效的,为今后开发塔河油田提供了一种新的钻井工艺方法。     

中国石油膨胀套管技术达到世界先进水平

据报道,中国石油集团钻井工程技术研究院机械所自主研发的侧钻水平井膨胀套管完井技术,在塔河油田刷新入井深度、井斜和连续膨胀长度3项全国纪录．标志着中国石油膨胀套管技术达到国内领先和世界先进水平。     

塔河油田长段套管磨铣工艺

为了获得较高的单井产量，减少钻井费用问题，塔河油田针对不同的井身结构，逐步对老井进行侧钻水平井施工。施工中出现磨铣周期长，平均磨铣周期48 d,事故几率高等问题，进行了尾管内的炮眼堵漏技术、磨铣工具的研制、磨铣工艺、配套的钻井液技术以及套管的保护技术等方面的研究。在T415CH井和TK205CH井进行了现场应用，结果表明塔河油田长段套管磨铣工艺使磨铣速度平均提高0.3 m/h，磨铣周期比该地区平均减少23.5 d，事故占用时间平均减少7.5 d。对于塔河油田老井改造，提高单井产能，增加油田产量，具有十分重要的意义。     

实体膨胀管钻井工艺在塔河油田的应用

塔河油田侧钻井段泥岩裸露给钻井与完井作业造成很大影响。为此,将实体膨胀管钻井技术在塔河油田进行推广应用。该技术的成功应用,解决了177.8 mm套管开窗侧钻难题,为后期钻井、完井和采油作业开辟了新的途径。针对膨胀管钻井工艺研究的一系列配套技术保障了膨胀作业的顺利实施,为同类型油气井现场作业提供了重要的依据和借鉴。通过分析塔河油田膨胀管钻井工艺现场施工参数,验证了基于弹塑性力学膨胀力计算解析解的适用性,为后期工艺优化提供了指导。根据膨胀力计算理论分析膨胀力影响因素可知,适当增大半锥角并尽可能降低摩擦因数可降低现场施工泵压,有利于减少施工过程中的复杂情况。     

短半径水平井钻井技术在塔河油田的研究与应用

塔河油田自TK425CH井成功完钻以来,短半径水平井得到了长足的应用与发展。目前已成为老井改造、油藏开发再挖潜的重要手段之一,利用该技术能够有效改善油藏开采效率,减少钻井作业费、地面建设费,降低施工成本,缩短钻井周期,提高综合经济效益;该技术的推广还有利于环境保护。     

膨胀管技术在油气井套管补贴中的应用

在钻完井施工过程中,已下套管因受套管质量、丝扣损伤、钻具磨损和井下工具等多方面影响可能造成套管局部密封不严,试压不合格,影响钻井后续开次施工,对钻井周期和经济效益产生巨大影响,为快速有效解决这一难题,膨胀管套管补贴技术的运用很好的弥补了这一缺陷。本文介绍运用封隔器精确找漏配合膨胀管技术在CBG141井中成功完成244.5mm套管补贴作业,为后续施工提供了安全保障。     

宝鸡钢管SEW膨胀套管下井成功

<正>截至2014年6月9日,由中国石油宝鸡石油钢管有限责任公司(简称宝鸡钢管)自主研制的高性能55钢级SEW膨胀套管,在中国石化西北局塔河油田TH12124CH井安全可靠地运行了56d。现场数据表明,国产SEW膨胀套管各项性能指标均满足膨胀施工工艺和后续二开水平钻井作业要求,达到国内领先水平,可与国外同类产品相媲美。据了解,这批膨胀套管是4月14日成功下井的,这也是国产同类产品首次下井作业,下入长度526.88m、井深6 065m、最大井斜65.8°,创国内下入长度最长、井深最深和井斜最大三项纪录。膨胀套管是一种特殊的石油专用管,一般通过液压或机械方式使管柱径向膨胀10%~30%,用于套管补贴、特殊地层处理、尾     

水力脉冲空化射流钻井技术在TK1294井的应用

TK1294井是塔河油田首批次实验使用水力脉冲空化射流新技术的超深井.该技术在本井使用比较成功,为全井快速钻井特别是深井段提高机械钻速提高起到了一定的作用,为该区块的快速钻井进行了积极有效的探索,取得了一定的成效,全井平均机械钻速9.49 m/h.比设计提高47.82%,设计钻井周期83 d,实际钻井周期63.79 d,创塔河油田三级井身结构超深井施工周期最短的新纪录.TK1294井为塔河油田今后类似钻井施工提供了可供借鉴的实例.     

塔河油田深井穿盐膏层钻井液技术

深井盐膏层钻井施工风险极大,常会引起卡钻和套管损坏,影响安全钻井。通过对塔河油田深井盐膏层矿物组分、理化特征等进行综合分析,阐明井壁失稳的主要原因,为选择钻井液体系提供理论基础;对适应于该段的钻井液体系和现场维护处理技术进行了探索,提出了欠饱和盐水钻井液技术方案,并在T913井、TK827井、TK1106井进行了现场应用。结果表明,井下复杂大幅度降低,钻井周期大幅度缩短,经济效益较好。     

膨胀管封隔复杂地层钻完井技术在侧钻井的应用

塔河油田为避开老井水体,老井侧钻上提造斜点钻遇上覆石炭系巴楚组或奥陶系桑塔木组泥岩井段,泥岩垮塌掉快堵塞采油井筒。为此,通过深井侧钻技术难点分析、扩孔工具优选、膨胀管关键技术分析及深井φ130.0 mm小井眼定向钻井技术配套,形成了一套适用于塔河油田深井侧钻井的随钻扩孔、膨胀管封隔复杂地层及后续小井眼定向钻井的非常规钻完井方案。同时布置了THA井进行试验,试验井创造了国内单次作业最长428 m和施工最深5 508 m 2项记录。现场应用结果表明,膨胀管封隔复杂地层钻完井技术解决了塔河油田φ177.8 mm套管开窗侧钻泥岩垮塌带来的技术难题,确保了钻井、完井和采油等作业井眼稳定;配套的深井φ130.0 mm小井眼定向钻井所需的钻杆、动力钻具和MWD,可以确保泥岩封隔井二开小井眼顺利钻至完钻井深。     

塔河油田膨胀管井钻井技术

塔河油田奥陶系碳酸盐储层石油资源丰富,随着开采周期的延长,采出量的增加,开采成本也相应增加,老井侧钻是降低油气开发成本的有效途径之一,但塔河油田受制于井眼尺寸、避水要求、不稳定泥岩、复杂的压力体系等原因,套管开窗侧钻难度极大。鉴于膨胀管技术在处理复杂地层和压力体系方面具有独特的优势,并可节约套管层次,因此在塔河油田进行了3口井试验,均取得成功。对3口试验井情况进行了总结,对井身结构设计、井眼轨道设计、套管开窗方式、扩眼方式、钻具组合和钻井参数等进行了详细的阐述,试验证明膨胀管技术能够解决该区块侧钻井面临的难点,对于老井改造具有重要意义,但还需加强配套工具设备研制,以进一步提高膨胀管钻井经济性。     

TK238H井旋转地质导向钻井技术

TK238井钻井施工中存在一系列技术难点，为此采用了Powerdrive旋转地质导向钻井技术。简要介绍了Powerdrive旋转地质导向钻井系统的组成及性能，详细介绍了TK238井的钻井设计和现场施工情况。该井油气层钻遇率达92％，日产原油204．74t，这说明采用Powerdrive旋转地质导向钻井系统，提高了油气层钻遏率，使井眼轨迹位于油层中有利于产油的最佳位置。该井的成功也为以后塔河油田薄油层钻井施工积累了宝贵经验。     

塔河油田二开长裸眼钻井技术研究与应用

针对塔河油田地质结构复杂,开发井二开裸眼段长,钻井过程中易出现钻头泥包、井漏、缩径和井壁垮塌等技术难题,通过优选PDC钻头、优化钻具结构、优选钻井参数和优化钻井液体系等配套技术的研究,形成了一套适合该区块的优快钻井技术及施工措施.并在TK1028等4口井中成功地应用,缩短了钻井周期,提高了经济效益。     

膨胀管技术在冀东油田大斜度井中的应用

为了满足冀东油田陆上作业区高压注水、封堵水层和补孔回采等需求,恢复长停井,完善注采井网,开展了大斜度井、出砂井和超深井膨胀管技术研究与应用。主要进行了施工工艺、高效铣锥打通道技术及高效强力密封技术研究。该工艺在冀东油田陆上作业区成功修复套管破损井3口,补贴井段最长26.1 m,最大井斜达51.3°,最大补贴段井深达4 028 m,解决了大斜度井、出砂井和超深井膨胀管补贴难题。膨胀管技术在冀东油田的成功应用,为钻井、二次完井以及长井段套管破损修复等开辟了新的技术途径。