辽河油田燕南潜山带钻井提速技术研究与应用

辽河油田燕南潜山带位于辽河滩海东部,古生界、元古界和太古界为油气勘探目的层。该区块地层古老,地质条件复杂,钻井施工中存在古潜山地层易发生井漏、中生界地层易发生井壁失稳、地层倾角大使井眼轨迹难于控制、地层硬度大机械钻速慢等难题。为了实现该区块的优快钻井,针对以上难点,开展了钻井提速技术研究,通过井身结构优化、钻井液体系优选、井眼轨迹控制技术研究及钻井提速工具的优选,形成了适合该区块的钻井提速配套技术。现场应用表明,此文形成的提速技术能够大幅提高燕南潜山带区块的机械钻速,缩短钻井周期,降低钻井成本。     

涪陵平桥南区块页岩气水平井钻井提速潜力分析

涪陵平桥南区块是涪陵页岩气田二期产能建设的主力产区,为进一步实现该区块页岩气水平井钻井提速提效及为后续外围区块高效勘探开发提供技术借鉴与指导,对该区块现用钻井技术体系进行分析后发现,其钻井技术方案在参考借鉴涪陵一期成熟经验的同时,配套应用了旋转导向钻井技术,试验应用了泡沫水泥固井技术,完善了随钻地质导向技术,形成了具有区域特色的钻井技术体系,钻井周期较开发初期大幅降低。在此基础上,以地层、开次为划分界限,分析了平桥南区块钻井提速潜力及存在的提速技术难点,二开井段龙潭组和茅口组地层机械钻速低、单只钻头进尺短,韩家店组和小河坝组地层钻井周期长、井漏频繁等,二开井段的提速潜力最大。针对提速技术难点制定了旋冲钻井提速技术方案和控压降密度防漏技术方案。研究成果可为加快涪陵平桥南区块的勘探开发进程提供指导。      

川西双鱼石构造超深井大尺寸井眼钻井提速技术研究

川西双鱼石构造勘探目的层埋藏深,完钻井深超过7 000 m,纵向多压力系统致使钻进中井塌、井漏、气侵等复杂频发,针对于此该地区钻井普遍采用非标井身结构。实钻中上部长井段大尺寸井眼往往表现出机械钻速较低同时钻井周期较长,从地层岩性与井眼尺寸入手分析了上述问题并就井身结构优化、空气钻井可行性论证、钻头选型以及钻井液优选展开了提速技术研究,逐步形成了适合该区块工程地质特征的钻井提速配套技术:优化井身结构,减少大尺寸?444.5 mm井眼钻井深度;采用"空气钻"提速技术,快速钻过沙溪庙组中上部以上易塌、易漏地层;?333.4 mm井眼沙溪庙组中下部至须家河组中上部井段采用"高效PDC+螺杆+优质Kcl-有机盐聚合物钻井液"复合钻井提速技术,保证了"空气钻"井段井壁稳定以快速钻至三开中完,上部大尺寸井段的钻井周期大幅缩短,实现了优快钻井,为加快该区块勘探步伐提供了技术保证。     

磨溪高石梯区块震旦系探井钻井提速技术措施与效果

针对川中磨溪高石梯区块震旦系探井钻井技术难点,开展了深井钻井提速工程研究试验,通过优化井身结构、优选和应用个性化设计的高效PDC钻头、应用复合钻井技术以及优选钻井施工参数等技术措施,大幅度提高了震旦系探井钻井速度,形成了一套适合该区块钻井工程地质条件的深井钻井提速配套技术,为加快该区块天然气勘探步伐提供了有力的技术保证。     

川西地区超深井钻井完井技术现状及攻关方向

川西地区油气资源丰富,但超深层海相碳酸盐岩地质条件复杂,钻井过程中面临纵向上压力系统多、井漏频发、井壁失稳垮塌、部分地层可钻性差、钻井风险高及钻井周期长等技术难点。通过近几年的技术攻关,研究形成了适用于川西地区的超深井钻井完井技术,主要包括超深井井身结构优化技术、钻井提速关键技术、防漏堵漏技术、高压低渗气层控压钻井技术、抗高温强封堵油基钻井液技术、超深高钢级套管开窗技术、控压平衡法固井技术和超深短尾管固井技术等,创造了多项钻井工程纪录,支撑了川西地区超深层油气资源的勘探开发。但目前仍然面临风险区域地质认识不足,恶性井漏治理难度大、部分难钻地层提速不理想和漏垮同存地层安全钻井配套技术不完善等技术难点,因此,提出下一步需在井身结构对策研究、钻井提速新技术新工艺试验、高效堵漏技术研究和地质工程一体化等方向进行技术攻关,以推动川西地区超深井钻井完井技术快速发展,实现川西地区深层油气资源的经济有效勘探开发。     

TP267X三开制长裸眼井优快钻井钻井液技术

TP267X井为托普台2区块首口三开结构开发井,该井地质条件复杂,二开裸眼段长达5 228 m.为进一步提速提效和安全钻进,实钻过程中实施了一系列工程及钻井液措施,主要包括：通过“三低、一高、两及时”防止上部地层阻卡,优选二叠系钻井液密度,处理好井壁失稳和井漏的平衡;下部地层使用扭力冲击器配合PDC钻头快速钻进,防止井壁失稳;二开中完作业精细化操作;短半径小井眼合理调整好钻井液流变性等措施,钻井周期比设计节约20 d,较四开制邻井最大节约周期72 d,全井安全无故障,提速提效创该区块最好水平.     

顺北某井优快钻井技术实践浅析

顺北某井是顺北区块某断裂带上的第一口预探井,对探索区块储层发育情况与含油气性具有重要意义。该井钻井工程面临诸多难题,二叠系火成岩漏失严重,志留系泥岩井壁失稳,桑塔木组侵入体塌漏同层,石炭系以深地层可钻性差、机械钻速慢,储层高温MWD仪器故障率高。针对该井地质工程特点,制定提速提效方案。通过实践探索,该井全井钻井周期303.96d,较设计节省33.04d,全井机械钻速5.17m/h,较设计提升50.3%,为该地区下步勘探开发提供了技术应用参考。     

川东北地区探井快速钻井技术

川东北地区探井钻井过程常遇到"漏、斜、卡、塌、喷"等井下复杂情况或事故,造成机械钻速慢,严重影响了勘探开发进度和效益,为此,试验应用了一系列提高该地区探井钻速的钻井新技术,包括气体钻井技术、垂直钻井技术和复合钻井技术.现场应用结果表明:在上部陆相地层,气体钻井井段的平均机械钻速达到5.66~7.06m/h,垂直钻井井段的平均机械钻速1.97 m/h;在下部海相地层,复合钻井井段的平均机械钻速2.32 m/h.通过应用上述新技术,较好地实现了钻井提速的目标,为川东北地区勘探任务的如期完成提供了技术保障,逐步形成了适应该地区地质特点的探井快速钻井技术配套体系.     

精细控压钻井技术在磨溪－高石梯海相地层应用可行性分析

四川磨溪-高石梯区块储层埋藏较深、钻井速度慢、钻井周期长、井漏复杂多、作业成本高是该区块油气勘探开发的难点。针对磨溪-高石梯海相地层裂缝发育、安全密度窗口窄、压力系统多等特点进行了精细控压钻井可行性分析,并验证了该技术对于解决该类地层钻井难、钻井慢等难题的可行性,对于提速、增效具有显著效果,建议在该区块海相地层推广应用精细控压钻井技术。     

塔河油田托普台区块二叠系堵漏技术探讨

塔河油田托普台区块含二叠系井的漏失是该地区钻井、固井的一项技术难题。通过对二叠系微观矿物组成、地层岩石结构及力学特征、漏失通道特性的分析和研究,深入的开展托普台区块二叠系水泥浆堵漏工艺和堵漏水泥浆体系的研究,并应用于现场施工,较大幅度地提高了一次性堵漏成功率,降低了作业成本,保证了固井施工水泥浆返高。     

高强度堵漏技术在KES1103井的应用

KES1103井盐层及盐下地层均采用高密度油基钻井液体系,实钻过程中主要复杂为井漏,共计发生井漏30次,累计漏失油基钻井液5 028 m³。该井井漏基本涵盖了山前地区常见的井漏类型：卡盐底井漏、裂缝发育地层井漏、套管鞋井漏等,且同一开次包含两套或多套地层压力系统,漏点不易确定,堵漏难度极大。该井采用高酸溶沉降隔离、油基钻井液桥浆堵漏、水基钻井液桥浆堵漏、高失水快强箍堵漏、雷特桥堵堵漏等多种堵漏技术,有效提高地层承压压力,达到快速治漏的目的,为复杂地质条件下深井“安全、高效、经济”钻完井和加快勘探开发进程提供强有力的技术支撑。     

古巴油气井钻井过程中常见问题及处理方案

由于古巴地层复杂，井型基本都是大位移水平井，油气井开发钻进过程难度较大。受地质条件影响，古巴大位移水平井的开发在井壁稳定、井眼清洁、管柱受力和钻井液的处理方面都存在其特殊性。以开发GUA-101井为例，针对这些问题进行逐一分析，并提出了解决方案。该井断层裂隙多，漏失严重，井壁容易掉块坍塌，岩屑在自重作用下下沉到下井壁，形成严重的堆积，堵塞井眼，造成恶性卡钻。管柱的摩阻扭矩大，重晶石沉淀严重。在施工过程中，通过及时检查并调整钻井液性能；使用短起下钻，控制速度；增大钻头水眼，进一步提高钻井液排量；合理地使用钻具，采取旋转井内钻具等措施圆满解决了以上问题，为以后开发相同类型的油井提供了实践基础和技术参考。     

空气钻井在喀斯特地区的探索与实践——以安页1井为例

古喀斯特潜山是良好的储油气构造,但其独特的地质特征,使钻井工程面临巨大挑战。介绍了喀斯特的形成原理,分析了在喀斯特地区进行石油、天然气钻井的主要施工难点和风险,针对性地提出了应对典型地下喀斯特地貌-溶洞或地下河的措施:空气钻井优点之一是能有效应对恶性溶洞性井漏,实现安全快速钻井。位于典型喀斯特地区的安页1井探索使用空气钻井技术,成功解除了钻遇大型溶洞的困境,同时获得了较高机械钻速,有效缩短了钻井周期。现场应用表明,空气钻井技术是解决恶性溶洞性漏失及提速提效的有效途径,在喀斯特地区钻井中具有重要推广意义。     

准噶尔盆地环玛湖凹陷钻井提速技术

准噶尔盆地环玛湖凹陷压力系统复杂,区域压力变化大,漏失现象严重,八道湾组底部砾岩发育,厚度100~350 m不等,可钻性差,导致机械钻速低,钻井周期长,严重制约了环玛湖地区的勘探进程。根据该区块钻井地质特点,有针对性地开展了钻井提速技术攻关。通过优化井身结构,优选高效PDC钻头,优选防漏堵漏钻井液体系,运用提速辅助工具,逐步形成了适合环玛湖地区的钻井提速配套技术。现场应用的20口攻关井中,平均机械钻速达到6.29 m/h,较攻关前提高63.4%,钻井周期为72.29 d,较攻关前缩短37.2%,复杂时率为1.13%,较攻关前降低72.9%。现场应用情况表明,环玛湖地区的钻井提速配套技术提高了机械钻速,缩短了钻井周期,降低了复杂时率,可进一步推广应用。     

哥伦比亚G区复杂深井优快钻井技术

哥伦比亚中部山区Gigante油区深井钻井施工异常复杂,既存在山前构造常见的严重增斜现象,多套压力系统引起的井下复杂情况问题,严重井漏导致的易坍塌脆性泥页岩大范围剥落问题,微裂缝造成的钻井液高密度坍塌问题,又存在欠压实巨厚泥岩、伊蒙混层及构造应力等综合因素造成的井壁坍塌及泥页岩软硬交错地层形成密集犬牙导致的卡钻问题,还有因地应力、断裂带等原因导致的井璧不稳定及严重漏失问题,地温梯度异常(最高达42℃/1 000 m),漏、塌、卡、喷难以预防,钻井施工异常困难。本文针对该油区深井钻井遇到的复杂情况,分析了地质成因及特点,详细论述了影响该区深井钻井速度的主要原因,并提出了解决措施与建议,对提高该区深井钻井速度、降低成本,缩短钻井周期,加快整个区块勘探开发速度具有重要意义。     

西非S深水区块裂缝性碳酸盐岩地层控压钻井技术

西非S区块上部泥岩地层钻井压力窗口窄,下部裂缝性碳酸盐岩地层漏失严重、含硫化氢、地质不确定性高,控压钻井技术是应对这些问题比较成熟的技术,但单项控压钻井技术无法同时解决上述问题。根据环空压力动态控制钻井技术可解决泥岩井壁稳定性问题以及加压泥浆帽钻井技术可解决钻井液严重漏失情况下含硫化氢地层井控问题,提出了一种将两项独立控压钻井技术进行组合应用的新技术。从控压装备共用、技术方案转换、施工关键点决策3个方面进行了研究。实例应用表明,该控压钻井组合技术可有效解决同一井内井壁稳定、漏失、井控等多项复杂问题,相比单项控压钻井技术应用效果更好。该研究对该区块及类似地层后续勘探开发作业具有指导意义。     

东盐1井完井固井技术

在勘探开发胜利油田的过程中，在东营地区发现了储量达50亿吨的高纯度地下矿盐。东盐1井是胜利油田第1口矿盐井，设计井深3200m。通过该井的钻探可以了解和进一步探明地下矿盐的分布状况，为开发矿盐做好准备。由于复杂的地质条件，在钻井过程中多次发生漏失、泥岩膨胀缩径、井涌和严重的油气侵等复杂事故，完井工作难度增大。为此进行了完井工艺、工具、水泥浆体系等方面的技术研究。特别是在发生下完套管循环不通的情况下，通过优选工艺、改进设计、完善措施，保证了水泥封固质量，满足了矿盐开采的需要。首次尝试性地将石油开采的完井固井技术综合性地应用于矿盐井的完井并取得成功，对于矿盐的开发具有重要意义。     

适合柯柯亚区块的PDC钻头优化设计与现场应用

柯柯亚区块是吐哈油田2009年的主要开发区块之一,针对该区块地层岩石强度高、研磨性高、夹层多、倾角大的特点,优化设计了一种个性化钻头——?215.9 mm七刀翼M433PDC钻头,该钻头拥有浅锥轮廓的冠部形状、螺旋刀翼、高密度布齿、合适的后倾角（10~15°）及灵活性较强的非对称布置喷嘴和深水道布置的水力结构设计等特点。在柯19-10井的试验钻进过程中,在降低钻井周期、提高平均机械钻速（157%）、缩短复杂时效等方面取得了较为理想的效果,达到了降低钻井成本、提高综合经济效益的目的。     

南黄海海域钻井地质风险分析及应对措施

南黄海盆地是是中国四大海域目前唯一未见油气重大发现的海域，勘探程度非常低，截至目前已钻井近30井，多为3 000 m左右的浅井。为进一步探明该海域油气成藏情况，在物探资料的指导下，需在有利位置布置更多的探井。根据已钻井的作业提示，该海域上部为陆相构造沉积，下部为海相构造沉积，地质沉积和板块运动造成了较多的钻井地质风险，包括井下漏失、井壁垮塌、异常压力和H₂S等风险。前期已钻井中，已出现了相应的井下复杂情况，此文主要针对这些地质钻井风险，根据地质沉积的理论研究，对这些地质风险的成因机理进行了探讨，分析了地层漏失的特征及类型、井壁垮塌的机理、异常压力的性质及H₂S的形成条件；对照分析结果，根据当前使用的钻井技术手段，提出了后期钻井施工应对措施，为南黄海海域后期勘探作业提供技术保证。