塔河油田三开井段井眼失稳机理分析及控制

从地质，地应力，钻井液，钻井工艺4个方面分析了塔河油田三开井段井眼失稳的机理，详细介绍了控制井眼失稳的钾基聚磺钻井液和多元醇钻井液体系的作用机理，配方及现场应用效果。     

塔河油田盐下探井三开长裸眼井壁稳定问题的探讨

塔河油田盐下探井设计井深在6300 m左右,三开φ 311.1 mm井段为井深3000～5300 m.在这一井段面临的井眼稳定问题主要是:①侏罗系-三叠系、石炭系上部硬脆性泥岩及二叠系玄武岩地层易剥落和掉块、坍塌,扩径严重;②需要解决裸眼段多个地层压力系统共存和地层岩性差异较大的漏失问题,目前承压堵漏工艺技术还不过关;③巨厚盐膏层的塑性变形极易导致发生缩径卡钻,由于含盐膏泥页岩中的盐溶解及泥页岩的水化分散作用易造成井壁的不稳定性.近期在φ 311.1 mm井段发生了多起事故,例S106-3井、T761井下复合套管卡钻;TK1102井、TK1103井承压堵漏后,在盐膏层钻进中又发生井漏事故等等.因此提出盐下探井三开井段井壁稳定是全井钻井液技术的关键,并针对目前三开井段存在的问题,提出了稳定该井段井壁的技术思路和措施.     

塔河油田井壁稳定机理与防塌钻井液技术研究

针对塔河油田井壁不稳定地层,选取代表性泥页岩岩心,通过X-射线衍射、扫描电镜、膨胀、分散、比表面积、比亲水量等试验方法,进行了矿物组成、层理结构和理化性能分析,弄清了塔河油田井壁不稳定的主要原因,提出了有效的井壁稳定技术对策,优选出2套防塌钻井液配方。现场试验表明,2套防塌钻井液配方均具有中途转型顺利、维护处理简单、防塌效果突出等优点,使用该钻井液体系可加快钻井速度,节约钻井综合成本。     

塔河油田TK634井防扩径技术

分析认为，TK634井三叠系、石炭系地层井眼扩径的原因是地层微裂隙发育且分散性和膨胀性粘土矿物含量高，提出了控制钻井液密度、实施屏蔽封堵护壁技术、提高钻井液化学防塌能力等防止井眼扩径的技术措施。现场应用表明，该井二开井段平均井径扩大率为0．60％，井身质量达到优质。     

高钙盐钻井液在塔河油田TK909H井的应用

TK909H井钻探目的是利用水平井控制泻油面积,提高单井储量和采收率,以获得较好的开发效果。该井钻遇上第三系下部地层为棕褐色和灰色泥岩与灰白色细粒砂岩、粉砂岩;石炭系地层有较高的坍塌压力,若钻井液性能控制不合理会使泥岩互层、膏质泥岩及白色石膏薄互层,水化分散、剥落掉块;三叠系地层以硬脆性泥岩为主,钻井液滤失量大时将会增加进入地层微裂隙滤液量及其侵入深度,导致地层膨胀坍塌。该井二开采用聚合物钻井液,三开目的层井段采用了高钙盐钻井液。该钻井液的钙离子含量一般高于900 mg/L,能充分发挥高价金属离子的抑制作用,其抗劣质土、无机盐、高矿化度地层水、水泥等污染的能力也很强;由于可直接利用井场水配浆,可降低该体系钻井成本。该钻井液解决了泥页岩剥蚀掉块、缩径、地层膨胀坍塌等问题,井眼规则,电测、下套管等作业顺利,缩短了钻井周期、提高了钻井效率。     

塔河油田2区TK240H中曲率半径水平井钻井技术

TK240H井是塔河油田2区开发三叠系储层的一口中曲率半径水平井，设计水平段长400m，采用常规的双增剖面；该井曾先后采用有线随钻、MWD、LWD跟踪监测井眼轨迹，由于储层的变化，完成了2个水平井眼。上部井段严格执行预防阻卡的“四大措施”，下部斜井段、水平段坚决贯彻防塌、润滑、充分携带悬浮岩屑等技术措施，使本井安全顺利地完成了预定任务，井身质量、固井质量优良。     

塔河油田阳探1区YT1-1H中曲率半径水平井钻井技术

YTI—1H井是塔河油田阳探1区开发三叠系下油组储层的一口中曲率半径水平井，设计水平段长250m，采用常规的双增剖面；该井曾先后采用有线随钻、MWD跟踪监测井眼轨迹。上部井段严格执行预防阻卡的“四大措施”，下部斜井段、水平段坚决贯彻防塌、润滑、携岩屑等技术措施，确保了全井安全顺利完成井身、固井质量优良。     

井壁稳定技术研究现状及发展方向

井壁不稳定是钻井工程主要技术难题之一。介绍了井壁不稳定地层矿物组分与理化性能的研究,井壁稳定室内评价试验方法的建立,井壁稳定机理的研究,稳定井壁的钻井液技术措施的研究,以及井壁稳定技术今后研究方向。     

大斜度井泥页岩井壁稳定的力学分析

大斜度井泥页岩的井壁稳定对油气井的正常钻井十分重要。从岩石力学的角度出发，根据地壳岩石的特性建立了各向同性的线弹性力学模型，并用莫尔库仑强度准则对井壁失稳进行了分析。对油田的实际资料进行计算表明，井壁坍塌压力与井斜度和井斜方位角有关。井壁坍塌压力随井斜角与井斜方位角的变化规律主要由地层的原地应力状态决定。对于我国的大部分油田，直井的坍塌压力比大斜度井大。     

塔河油田S100井井眼失稳原因分析及对策

从地质和工程方面分析了塔河油田S100井三叠系、石炭系地层钻井过程中井眼易失稳的原因，给出了其钻井液及工程技术措施。现场应用结果表明，该井井眼稳定，井径扩大率很小，有效地解决了井眼失稳问题。     

塔河油田小井眼水平井钻井技术

针对塔河油田地质特征和小井眼水平井钻井的主要技术难点，分析和阐述了塔河油田奥陶系小井眼水平井钻井井身结构、井身剖面和钻柱设计的基本思路和原则，针对小井眼水平井钻井中突出的降低摩阻、井眼稳定、携岩、轨迹控制、小井眼钻井等技术问题提出了解决技术措施，现场施工表明这些技术措施是可行的。     

塔河碳酸盐岩缝洞油藏深井裸眼段打水泥塞工艺技术

塔河油田碳酸盐缝洞型油藏在打水泥塞施工中，由于裸眼段井径不规则、地层缝洞发育、井深计量误差：一等因素影响，打水泥塞施工一次成功率很低。为此分析了近年来塔河油田打水泥塞成功与失败的原因，总结了在缝洞油藏深井裸眼段填砂打塞、预垫稠钻井液打塞、溢流井带压打塞、漏失井充填物打塞、水平裸眼段插管打塞等工艺技术的适用条件、矿场施工注意事项，使打水泥塞一次成功率提高、塞面误差减小。     

塔河油田优快钻井技术实践与认识

塔河油田上部地层疏松、可钻性好,钻井过程中易出现缩径阻卡现象;下部地层易剥落掉块、坍塌严重,易出现井下复杂情况或事故,且存在垂直裂缝或溶洞,易发生钻井液漏失。为此,塔河油田开展了优快钻井配套技术研究与应用,包括井身结构优化设计、钻头选型、井下动力钻具配合高效钻头快速钻进、防斜打快以及优质钻井液体系5项技术,使塔河油田钻井效率得到了极大提高——在保证成井率的前提下,平均机械钻速提高40%以上,平均钻井周期缩短30%以上,三叠系、石炭系地层井径扩大率控制在10%以内,单井套管节约150 t以上,单井钻井成本节约200万元以上,取得了显著的经济效益。     

PSSL全能谱饱和度测井技术在塔河油田的应用

针对塔河油田碎屑岩砂体分布规律性差,部分储层开发效果差,引进PSSL全能谱饱和度测井技术,求准剩余油饱和度分布。通过介绍全能谱饱和度测井原理,分析其解释基础和精细解释方法,应用现场实例说明该项技术在薄层分析和厚层细分所具有的优势,并利用该技术确定最佳射孔层位。实践证明,全能谱饱和度测井技术能够准确地评价区分油层、水淹层、水层及干层,正确区分出水淹层的级别,能较好的指导油田采取措施进行开发。     

塔河油田7号区块深井优快钻井技术

在详细分析了塔河油田7号区块地层特点及钻井技术碓点的基础上，给出了适合该地区深井钻井的优快钻井技术，包括针对不同地层合理选用PDC钻头和牙轮钻头，井眼稳定技术和井眼畅通技术等。多口井的钻井实践表明，深井钻井速度大幅提高，钻井成本不断降低，时塔河油田增储上产、提高勘探开发速度起到了积极作用。     

塔河油田大尺寸井眼提高钻井速度初探

塔河油田的深井、超深井数量日益增多,上部大尺寸井眼机械钻速低的问题十分突出,而且已经影响到全井的钻井周期和钻井成本,甚至影响到油田勘探开发的速度.详细分析了影响深井钻井速度的主要因素,指出大尺寸钻头型号少、机械破岩能量不足、水力能量小、井壁失稳、钻井设备能力有限、钻井液维护处理难度大等是深井钻井机械钻速低的主要原因,并从优选钻头、应用大尺寸钻具、应用井下动力钻具、优选钻井液体系等方面给出了提高机械钻速的主要技术措施.     

扭力冲击发生器在塔河油田的应用

采用PDC+螺杆钻井工艺钻遇非均质地层时,由于黏滑作用及较高的钻头转速,PDC复合片易损坏,制约了塔河油田的钻井提速.因此,塔河油田引进了扭力冲击发生器,配合PDC钻头来提高机械钻速.文中介绍了扭力冲击发生器的结构、工作原理、技术参数、技术要点及优点,以及该工具在塔河油田TP234X和TH12153两口井的应用情况.现场试验结果表明,使用扭力冲击发生器可确保PDC钻头工作平稳,提速效果明显,大幅提高了钻井效率,同时保证了井身质量.     

塔河油田沙3区块水平井钻井技术

通过对塔河油田沙3区块已完成的5口水平井的总结分析,认为该区块水平井钻井过程中存在地层可钻性差、地温梯度高、造斜点浅、PDC钻头复合钻进时增斜规律性不强等技术难题,从井身结构优化、钻井液优选、应用"PDC钻头 螺杆"钻进等方面介绍了5口水平井钻井所采取的主要技术措施,并给出了相应的钻具组合、钻井液维护处理及工程技术措施,指出应加强钻具造斜性能的统计分析及PDC钻头的应用,进一步优化井身剖面,优化技术措施,以提高机械钻速,缩短钻井周期,从而提高该区块水平井钻井的综合经济效益。     

塔河油田优快钻井钻井液技术

分析了塔河油田上部砂泥岩易缩径地层、难点，针对长裸眼井钻遇不同地层所出现的不同问题，下部易扩径的三叠系石炭系硬脆性地层的地质特征及钻井技术采用了不同的钻井液体系并采取了不同的维护处理措施，成功解决了塔河油田优快钻井中长裸眼地层的井眼稳定、钻井液性能维护等一系列技术问题，现场应用效果良好。