南方地区页岩气基础地质调查黔绥地1井钻井工艺及完井地质

通过黔绥地1井钻井工程实践,从井身结构、取心工艺、护壁堵漏技术措施、井身质量控制等方面分析总结了南方岩溶地区页岩气基础地质调查井施工工艺,并通过黔绥地1井钻井岩心地质编录、随钻气测、有机地化、浸水试验,分析总结黔北绥阳地区地层结构和页岩气含气性特征,为该区的页岩气勘探开发提供地质依据。     

大斜度定向井钻井设计优化及应用实践

大斜度定向井技术具有可以钻穿更长的页岩气储层段、较大范围地探明和控制含气面积、大幅提高单井产气量等优点。在前期直井预探井工作的基础上,通过对井身结构、井眼轨迹、钻具组合、钻柱力学、钻井液、固井等技术的优化设计,优选出符合高陡构造区页岩气勘探的大斜度定向井钻井工程设计方案,建立了工区的地层压力剖面和钻头选型方案,在直井段采用防斜打直、造斜段开展复合钻井、目的层段引用旋转导向钻井、油基钻井液等技术,成功地钻成2口页岩气大斜度定向井,缩短钻井周期,提高钻井效率,实现了优快钻井,主力页岩储层钻遇率100%,形成一套页岩气高效开发的钻井技术体系,可为今后其他地区页岩气、煤层气的勘探开发提供借鉴。     

深井钻完井施工难点与技术对策

深井钻完井施工具有机械钻速低、事故复杂多、固井质量差、钻井周期长等特点,在对深井钻完井施工中钻遇地层压力、研磨性、地层温度和固井质量等方面难点分析基础上,提出了在设备配套、井身优化、钻井液和完井方面相应的对策,对提高深井钻完井施工效率和质量具有一定的意义。     

古城601井井身结构优化设计

古城地区实钻中存在表层窜冒、却尔却克组大段难钻"黑被子"地层、H_2S、卡钻、井漏、溢流、井塌、地层压力温度高等技术难点,导致该区块钻井周期长、钻井成本高。针对古城地区地质特点,结合古城601井钻井目的及完井方式,综合考虑地层压力、必封点等井身结构设计关键点,在保障安全和质量的前提下,对古城601井进行了井身结构优化设计,并经实钻验证该设计思路合理,为古城地区井身结构设计提供了新思路。     

黔西地区表层易漏地层钻井工程技术

黔西地区是煤层气和页岩气重要的勘探区,碳酸盐岩发育,表层很容易钻遇溶洞、裂缝,发生井漏、井垮等复杂问题,给钻井工程带来很大挑战。根据黔西地区的地质情况和钻井工程实践,结合周边相似地区的钻井工程经验,分析表层碳酸盐岩地层井漏主要为溶洞性漏失和裂缝性漏失,并伴有井垮风险。对易漏易垮的复杂情况,提出了煤层气井和页岩气井针对性的井身结构设计,以降低井漏风险;并总结形成了空气钻进、清水钻进、空气潜孔锤跟管钻进、气体反循环钻进等应对黔西地区表层易漏、垮塌复杂情况的钻井工艺技术体系。最后,介绍了黔水地1井导管段复杂情况的处理经验。本文可为黔西地区表层易漏地层的优快钻井提供技术思路和借鉴。     

河南中牟页岩气区块地层特征及钻探问题研究

页岩气主要以吸附和游离状态贮藏在海相、陆相和海陆过渡相泥页岩中,这些岩石的沉积过程、时间和类型不同,表现出了地层或岩石的物理化学性质各向异性的特点。页岩气钻探所遇地层主要是不同时代的泥岩、砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩等,这些岩石对钻井液中水分子具有极强的敏感性。所以,在钻探过程中常遇到起下钻遇阻、孔内沉渣多、重复破碎、卡钻等问题,由此花费大量的时间处理,从而减少了纯钻时间。这些问题的根本原因则是由于岩石膨胀缩径、孔壁崩塌超径所造成的。本文首先对河南中牟页岩气区块地层特征进行了描述,并就牟页1井钻探问题从钻孔缩径和超径2个方面进行了理论研究和分析,最后从钻井液和钻探工艺选择方面提出了原则性的建议。     

黔水地1 井钻探施工技术难点及对策

总结了桂中-南盘江地区页岩气调查黔水地1井在钻进过程中出现的严重井漏、卡埋钻、起下钻或通井遇阻等技术难点及相应的处理措施。由于钻遇的地层较为复杂,因此综合采取了回填粘土、商砼封堵、顶漏钻进、岩屑打捞、空气钻进、跟管钻进、套管封隔等多种措施进行处理;此外,结合实际工程应用提出了针对该复杂地层的多种钻井液配方,均取得了一定的效果。处理技术难点的过程中所积累的钻探技术和钻井液技术的优化经验能够为日后黔西南复杂构造区页岩气勘探的实施提供一定的参考依据。     

长江下游(安徽)地区页岩气钻井工程难点及对策分析

为推进长江下游地区页岩油气等清洁能源调查工作,2015-2021年中国地质调查局在安徽地区部署了25口页岩气井。针对勘探区域地质构造复杂、软硬互层、断层裂隙发育以及地层破碎等地质条件引起的恶性漏失、难钻进、难取心、井壁失稳等钻井复杂情况,通过制定针对性堵漏方案,优选多种类钻头,优化钻具组合、钻井液配置和钻井工艺,初步形成了长江下游(安徽)地区页岩气钻井技术体系,包括:破碎带高效高质取心工艺、软硬互层纠斜控斜钻具组合研究、强研磨性硬地层钻头优选、恶性漏失卡钻处理方法、水平井段钻井液堵漏技术以及水敏地层井壁稳定处理等。为该区后续钻井工程设计和施工作业提供有益借鉴。     

新疆塔城盆地页岩气勘探过程中井塌、缩径的成因与治理

孔壁失稳一直是钻探工作中一种十分常见的复杂问题,由于自然生成的地层条件不同,因而给钻进过程中带来诸多不可预测的施工难度,因此产生的孔内事故也较为普遍,处理不当极易造成钻孔报废,给经济效益带来极大损失。就新疆塔城盆地页岩气勘探孔"塔地1井"为例着重介绍了钻遇复杂地层中引起的井塌、缩径等孔内事故,并提出相应的预防和治理措施。     

顺北56X特深水平井定向钻井关键技术

顺北56X井是顺北V号条带的一口重点预探井,该井完钻井深9300 m（垂深8087.94 m）,井底静止温度最高达178℃。储层钻遇断裂带,地层破碎。特深、高温等复杂地质条件给该井定向钻井带来了一系列挑战：摩阻扭矩大、工具面调控难、轨迹控制难、井底温度高、仪器故障率高、破碎带地层定向钻井风险高等。针对上述问题,通过开展井身剖面优化、高温随钻测量仪器优选及工艺配套、定向钻头优选、工具面快速调控工艺研究、降摩减阻工艺配套、地震数据随钻修正指导钻井技术应用和极限延伸能力安全评价,初步形成了特深水平井定向钻井技术体系,实现了亚洲陆上首口井深超9000 m特深水平井安全成井,为顺北油气田特深油气藏勘探开发提供了技术支撑。     

页岩气钻探冲洗液体系的研究与应用

中国页岩气资源开发潜力巨大,近年来页岩气勘探开发力度不断加大,对钻探工艺和技术的要求不断提高。页岩气地层岩性主要为泥岩、砂岩、页岩、碳质板岩、灰岩,该类地层胶结性差、破碎、井壁强度低,钻进中易出现孔壁失稳,发生坍塌、卡钻、埋钻等孔内事故,需要研制具有强抑制性、低成本、绿色环保的冲洗液体系来保证施工安全。本文通过对页岩气井壁稳定机理的探究,优选出一种适用于页岩地层双聚防塌和成膜防塌低固相冲洗液体系,该体系由抑制剂、防塌剂、降失水剂、润滑剂、封堵剂、流型调节剂等处理剂组成,具有良好的抑制性和胶结性。现场应用取得了良好的效果,保证了项目的顺利施工。     

贵州省旦坪铝土矿钻探施工工艺

贵州正安旦坪铝土矿项目地层岩石破碎,岩溶发育,钻探施工中遇掉块卡钻、套管难以起拔以及溶洞发育等难题。通过优化钻孔结构、合理选择钻进参数,采用跟管钻进配合绳索取心工艺,有效解决了溶洞堆积层的护壁难题,大大提高了溶塌堆积层成孔率。采用聚合物凝胶护壁堵漏减少了破碎地层掉块卡钻事故的发生。反丝套管的使用,减轻了坍塌地层丢套管的风险,提高了钻进效率,节约了钻探成本。采用长套管穿越溶洞,降低了报废工作量,提高了工作进度。物探瞬变电磁法的应用查明了岩溶的空间分布情况,降低了钻遇大溶洞的风险。通过一系列技术措施的实施,如期完成了目标任务。本文对该矿区的施工经验进行了总结,以期为同类钻探施工起到借鉴作用。     

套管钻进技术在煤矿复杂地层中的应用探讨

我国的地质条件和煤层特征差异大,复杂地层中构造煤发育,瓦斯含量高,地应力大,煤层破碎松软,易发生塑性流变。采用套管钻进技术替代传统的常规钻杆进行钻孔瓦斯抽采,可提高工作效率,防止卡钻、塌孔等事故的发生,提高瓦斯抽采的效率,并可以不起钻取出钻头等孔底钻具组合下筛管,解决在井下复杂地层中钻孔瓦斯抽采的难题。介绍了套管强度及孔底组合钻具结构,探讨了套管钻进技术在煤矿复杂地层中的应用前景。     

页岩气革命和有色金属行业的机遇

页岩气是一种被圈闭在低渗透率页岩中的非常规能源。由于勘探开发技术的突破,页岩气成为能源新宠,正在改变世界能源安全和地缘政治格局,被称为页岩气革命。全球已有30多个国家勘探开发页岩气,我国已探明页岩气储量居世界首位。为保证能源安全,改善能源结构,缓解雾霾环境压力,我国已将页岩气开发提升为一项国家战略。通过阐述全球页岩气开发现状,指出我国页岩气开发战略及影响因素。通过对页岩气勘探开发核心技术和有色金属行业相关领域的分析,认为有色金属行业在地震勘探、微地震成像、压裂液制备与应用、套管整形加固、爆破压裂等方面的技术储备可为页岩气革命作技术支撑,并绘制了页岩气勘探开发技术树。面对页岩气革命带来的新机遇,有色金属行业应积极迎接新挑战,提前布局,加大技术研发投入。     

涪陵页岩气田水基钻井液技术

涪陵页岩气田属川东南地区川东高陡褶皱带包鸾-焦石坝背斜带焦石坝构造,主要开发上奥陶系五峰组—下志留系龙马溪组页岩气层,岩性主要为灰岩、泥岩、页岩,钻井施工中易漏、易塌、易喷。井型为三开结构水平井,一开、二开采用水基钻井液体系。通过技术研究,确立了以氯化钾、聚胺页岩抑制剂等为主剂的水基钻井液体系,形成了适合涪陵页岩气田勘探开发的浅层气预防、井壁稳定、降摩减扭、防漏堵漏等系列水基钻井液技术,较好地满足了钻井施工要求。     

陵页岩气井新工具的应用与经济评价

涪陵地区页岩层蕴含着丰富的天然气资源,具有较大的开采前景。区块主要目的层为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组下部页岩气层。上部泥页岩地层井壁稳定性差,地层承压能力低,溶洞发育、易坍塌、易漏失;海相沉积地层流体分布复杂,部分地层岩性变化大,可钻性差,机械钻速较低;采用丛式布井,水平井井眼轨迹复杂,靶前位移大,大井眼定向扭方位困难、托压严重。现场试验使用了旋转导向、扭力冲击器、旋冲马达、水力振荡器等新技术、新工具,大幅度提高机械钻速,缩短钻井周期,取得一定的经济效益。阐述了几种新技术和新工具的工作原理、现场应用情况,并对其经济效果进行了评价。     

套管钻进及其在地质勘探中的应用前景

介绍了石油钻井领域的一项新技术——套管钻井技术的特点、优点、发展历程和研究应用现状;分析了套管钻进技术用于地质钻探的优点和推广应用前景;提出了地质勘探套管钻进技术研究的主要内容和项目建议。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔套管护壁技术

护壁技术是解决复杂地层钻探难题的关键技术之一。介绍了一些特殊的套管护壁技术在WFSD-4号孔钻探中的应用情况,包括在小间隙条件下下大直径套管技术、复杂钻孔活动套管护壁取心技术和用于强缩径地层的两阶段下套管固井技术等。     

寨上矿区复杂地层钻探技术

针对甘肃省岷县寨上矿区构造发育,地层破碎,断裂带厚度大,钻孔缩径、漏失、坍塌,岩心采取率低,孔内事故多等钻进难题,采用植物胶泥浆、PAB无固相冲洗液、多层套管护壁技术,以及试验运用Q系列钻具和射流式绳索取心局部反循环钻具取心等措施,取得了较好的效果。