螺旋流顶替技术在川西水平井固井中的应用

川西沙溪庙组气藏储量丰富,因气藏为致密砂岩,直井采收率低.为此,针对前期水平井固井质量较差这一难题展开了专项研究.通过分析,提出了水平段使用双弓弹性扶正器和旋流扶正器交替组合来提高套管居中度,并在平衡地层压力的前提下尽可能地提高排量循环洗井,实现螺旋流顶替,提高旋流扶正器的导流效果;合理使用固井液浆柱结构,选用合适的水泥浆体系,优化水泥浆性能等措施来提高水平井固井质量.通过在川西沙溪庙组17口水平井固井中的实践验证,证明上述技术的综合应用是可行的.     

川西沙溪庙组水平井固井技术难点及对策

川西沙溪庙组气藏地层压力高,储层具有致密低渗、裂缝发育、非均质性强等特点,水平井固井存在着水泥石胶结质量差、部分井井口窜气或试压不合格等固井问题,直接影响着气井长期安全生产。为此,结合近年 来川西沙溪庙组气藏水平井固井实践,通过开展工程地质、固井工艺技术、水泥浆技术以及测井技术等分析,认为川西沙溪庙水平井固井主要技术难点有：地质条件复杂、存在高压气层是导致固井质量差的客观条件;工区固井技术无法全面适应是引起固井质量差的重要因素;声幅测井工艺不合理是造成固井质量差的间接因素。提出了如下解决办法：加强储层地质分析,采用地质导向钻井技术（或性能可靠定向工具及测斜仪器）和优质钻井液体系,能很好控制水平井轨迹和井径扩大率,为后续下油层套管作业提供良好井筒条件;加强工区成熟水泥浆体系如加重膨 胀、KQ/FLOK防气窜或塑性膨胀水泥浆攻关完善,同时积极引进或开发自愈合水泥浆体系,保证水泥浆性能稳定、提高水泥石长效封固质量。     

川西地区蓬莱镇组开发水平井固井难点及对策

川西地区蓬莱镇组气藏储量丰富,勘探开发前景巨大,因气藏为致密砂岩气藏,直井采收率低,采用水平井开发技术。针对前期水平井固井技术不成熟,固井质量较差,重点分析了蓬莱镇组水平井固井技术难点。提出应重视钻井与注水泥过程中的沉床岩屑的清除;旋流扶正器和双弓弹性扶正器交替组合使用,实现螺旋流顶替;在套管居中度得到保证的前提下,加大施工排量;合理使用固井液浆柱结构,优化水泥浆性能;使用膨胀水泥浆体系与防气窜水泥浆体系,减小水泥石的收缩率,增强水泥石的应力胶结;延缓水泥浆的"失重",提高其防气窜效果。通过在川西蓬莱镇组几口水平井固井中实践验证上述技术的综合应用是可行的。     

新场气田新沙21-28H井钻井技术与应用

新沙21-28H井是部署在新场构造的三口同台长水平段水平井的第二口井,主要储层为新场构造沙溪庙组,具有储层致密、渗透率低、且钻井施工难度大等特点。为探索长水平段水平井在川西中深地层的钻井技术,开展了该水平井钻井试验。针对施工中存在的难点,充分利用直井段防斜打直技术、长水平段钻井技术、摩阻扭矩跟踪分析技术、钻具组合和钻井参数优选等,取得了良好的实钻效果,为后期开发川西新场构造沙溪庙组气藏提供了宝贵的经验。     

川西沙溪庙组水平井固井技术的现场应用

川西沙溪庙组水平井在固井过程中存在环空气窜、套管不易下入居中、岩屑清除困难、顶替效率低等技术难点,直接影响着气井长期安全生产。结合近年来水平井固井实践,通过开展水泥浆体系防窜性能、优选扶正器及安放位置、下套管技术及提高顶替效率技术等研究,成功解决了上述固井难题,并在现场成功实践,为川西沙溪庙组水平井固井提供了可以借鉴的经验。     

四川盆地八角场构造沙溪庙组致密油气防气窜固井技术

四川盆地八角场构造常采用大斜度定向井、水平井开发沙溪庙组致密油气藏。通过对油层套管固井存在下套管困难、上部地层易漏失、水泥浆与油基钻井液相容性差、套管居中度低等难点研究,制定了井眼清洁、漂浮接箍、旋转下套管、微膨胀防漏防窜水泥浆、高效冲洗性隔离液、调整钻井液性能、活动套管、预应力固井等提高固井质量的针对性技术措施,应用12口井油层套管固井。实践结果表明:①四川盆地八角场构造致密油气防气窜的井眼清洁、漂浮接箍、旋转下套管、微膨胀防漏防窜水泥浆、高效冲洗性隔离液、调整钻井液性能、活动套管、预应力固井等提高固井质量的技术措施,大幅度提高油层套管固井质量,为八角场构造沙溪庙组致密气开发提供了技术支撑。②套管居中度差的条件下,固井前循环时活动套管、降低钻井液静切力能提高固井时隔离液和水泥浆的顶替效率。③漂浮接箍可靠性高,能减少下套管摩阻,有利于套管顺利下入到位,建议在长水平段的水平井中推广使用。     

川西地区小井眼水平井多级压裂技术研究及应用

水平井多级压裂技术是提高致密砂岩气藏单井产能和气藏整体采出程度的有效手段。川西致密砂岩气藏水平井具有井眼小、位垂比大等特点,压裂管柱下入难度大,压裂改造级数受限,实施套管水平井大规模多级数压裂的难度极大。通过改进套管封隔器结构、优化压裂施工管柱,管柱下入井筒顺利,并优化了射孔方式和多级多缝压裂施工参数。该水平井多级压裂技术的应用增加了川西小井眼水平井的压裂改造级数,保证了套管水平井大规模多级压裂的顺利实施。     

蓬莱镇组水平井固井技术研究与应用

川西蓬莱镇组气藏为致密砂岩气藏,储量丰富,一般采用水平井开发技术。针对前期水平井固井质量不理想的现状,对一系列固井技术难点展开研究,提出了相应的改进方案:清除沉床岩屑,提高注水泥顶替效率(包括清油效率),优化水泥浆性能,从而为提高水平井固井质量提供了可靠的保证。表2参10     

蓬莱镇组水平井固井技术研究与应用简

川西蓬莱镇组气藏为致密砂岩气藏,储量丰富,一般采用水平井开发技术。针对前期水平井固井质量不理想的现状,对一系列固井技术难点展开研究,提出了相应的改进方案：清除沉床岩屑,提高注水泥顶替效率（包括清油效率）,优化水泥浆性能,从而为提高水平井固井质量提供了可靠的保证。表2参10     

古潜山致密砂岩水平井钻完井技术

致密砂岩孔渗性低,可钻性差,长水平段水平井钻井难度大。以任丘古潜山致密砂岩第一口水平预探井任密1H井为例,对长水平段水平井钻完井施工中的难点及相应技术措施进行了论述。任密1H井钻进过程中摩阻扭矩大,井眼轨迹不易控制;岩屑上返路程长,易形成岩屑床;要求全井封固,固井难度大。通过钻具组合和钻头优选,应用"螺杆+MWD"定向控制的井眼轨迹控制钻井技术保证了井身质量。应用钻井液技术控制高温、高压滤失量,降低钻井液摩阻系数,保证岩屑悬浮和携带,确保井眼清洁。应用低失水、低敏感性及稳定性好的大温差双密度水泥浆体系配套固井技术有效保证了固井质量。整套钻完井技术保证该水平井中靶率为100%,全井段封固合格率为100%,实现了该区致密储层油气勘探突破。对国内其他地区古潜山致密砂岩水平井的施工有一定的借鉴意义。     

致密砂岩气藏水平井细分段适应性分析

水平井分段压裂是致密砂岩气藏开发的有效手段,数值模拟表明,缩短缝间距,可以大幅度降低油气流动压差,从而提高单井产量。随着储层品质变差,川西沙溪庙组气藏常规分段(缝间距80~100m)效果变差,采出程度低。在地层压力不同的区域,采用自主研制的不动管柱不限级数滑套分段工具,试验了水平井细分段、拟体积压裂改造。不动管柱分段数最多达到20段,平均段间距为46.3m,平均入地液量为2 775.6m~3。压后对比表明,高压气藏压裂效果好,生产相同时间,较常规分段井累计产量高,稳产好;但常压气藏压后压力降落快,返排困难,压后效果差。对此,结合岩心伤害实验分析了常压气藏压后效果差的原因,认为长时间、大液量施工,对储层渗透率伤害大,同时常压储层地层能量低,滤失到储层的液体难以返出,是导致该类气藏细分段、拟体积压裂返排困难,压后效果差的主要原因。建议致密砂岩常压气藏,不采用水平井细分段、大规模拟体积压裂改造;高压气藏可以推广应用。研究为类似气藏开发提供了借鉴。     

川西首口页岩气水平井固井技术

目前页岩气水平井的固井面临着套管难以下入、居中度低、顶替效率低、水泥环弹韧性差等技术难题.基于川西地区地质条件和钻井状况的认知,分析了川西首口页岩气水平井XYHF-1井的固井难点,总结了有效通井、优化扶正器安装、滑套固井技术、优选水泥浆体系等提高该并固井质量的技术措施,对固井质量进行了分析总结并认为SCW冲洗液、三级冲洗工艺、弹韧性水泥浆体系的应用是提高页岩气水平并固井质量的有效措施.图1表2参5     

川西东坡沙溪庙组窄河道致密砂岩气藏水平井部署方位优化

川西东坡沙溪庙组气藏主要以单条河道砂为储层,具有河道窄、储层薄、物性差、非均质性强、气水分布复杂等特征,水平井部署方位优化难度大,需要开展针对性的研究。综合气藏沉积、测井响应、储层物性、孔隙结构及生产动态等特征,建立窄河道类型的划分标准,并筛选出3类典型窄河道,利用数值模拟重点分析河道砂体方向及人工裂缝方位对水平井生产能力的影响。结果表明,河道砂体方位对水平井生产动态的影响显著,水平井筒与砂体夹角超过15°时,气井动态控制储量、累计产量均会大幅降低;保持人工裂缝与水平井筒呈60°以上夹角,可提高气井稳产能力,并综合目标区主力河道砂体延伸方位及区域地应力分布,提出了适用于川西东坡沙溪庙组窄河道致密砂岩气藏的水平井方位优化原则,为该区水平井的高效开发提供了气藏地质认识依据。     

致密砂岩气藏井网加密优化研究——以新场气田沙溪庙组气藏为例

井网加密可以增加波及面积、提高储量动用程度、提高气井的采收率,是致密砂岩气藏开发的主要技术手段之一。新场气田沙溪庙组气藏为典型的致密砂岩气藏,通过对其地质特征和气井动态分析,综合工程工艺、经济评价和数值模拟等方法,开展了沙溪庙组气藏井网井距的加密优化,确定了研究区内的单层合理井距、气田的加密潜力,以及井网密度与经济效益的关系;结合沙溪庙组气藏纵向上多气层叠置,平面上单气层内部差异大的特点,提出了多层合采、"以优带差"的开发模式,实现了井控储量和采收率的最大化与经济效益的最优化相结合的井网加密方式。应用于CX633井组后,取得了较好的开发效果和经济效益,可为气藏的高效开发提供有力的技术支撑。     

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位于川西坳陷中段的新场气田 ,是一个由多套含气砂体纵向叠置而成的致密砂岩气田 ,气田的地质储量达千余亿立方米 ,是致密砂岩领域的典型大气田。新场气田由浅层的蓬莱镇组气藏 (J3 p)和沙溪庙组气藏(J2 s)及深层的须家河组气藏 (T3 x)组成 ,目前浅层蓬莱镇组气藏和沙溪庙组气藏已进入规模开发阶段 ,蓬莱镇组气藏埋深在 5 0 0～ 15 0 0m范围 ,中深层沙溪庙组气藏埋深在 2 0 0 0～ 2 5 0 0m之间 ,均为定容封闭干气藏。气田水主要以残余可动水和凝析液组成 ,随着气田开发工作的深入 ,地层能量下降 ,仅依靠天然气能量无法将气田水完全带出地…     

新沙21-27H长水平段水平井钻井实践

川西新场构造蕴藏丰富的天然气资源,截至2010年底,仅新场构造沙溪庙组气藏累计提交探明储量已达600×10^8m^3,但由于储层低孔低渗,开发效果一直欠佳。随着长水平段水平井和大型加砂压裂技术的应用,该类型气藏开发效果得到显著提升新沙21-27H井是部署在新场构造北翼的一口以沙溪庙组为目的层的长水平段水平井,具有裸眼段长、水平段长、位移大、摩阻和扭矩大等特点。文中对该井施工的难点进行了分析,通过井眼轨迹控制措施、摩阻和扭矩监测技术以及良好的钻井液性能,并配合高效PDC钻头,大大提高了钻井效率,取得了良好效果。     

四川盆地中部侏罗系沙溪庙组致密砂岩气藏地震一体化描述技术

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组砂体具有"期次多、分布广、宽度窄、厚度薄"的地质特征,砂岩储层致密,非均质性较强,砂岩地震识别及精细刻画、储层预测及含气性预测配套技术不成熟,制约了该区致密气勘探开发进程和效果。为此,通过地震处理、解释联合攻关,研究形成了适用于沙溪庙组致密砂岩气藏的地震一体化描述技术。研究结果表明:(1)面向沙溪庙组目的层的保真、保幅、宽频、高分辨率地震处理技术,可以有效地提高河道砂体地震资料纵横向分辨率及地震成像,砂体特征更突出,断层成像更清晰,道集质量明显提高,为后续叠前地震储层及含气性检测提供了可靠数据;(2)在明确砂体地震反射特征的前提下,通过河道砂组地震层序划分及砂体精细雕刻技术,可以确定沙溪庙组河道砂体空间期次、重点砂体及单河道横向展布,岩性预测吻合率100%;(3)形成针对重点河道致密砂岩储层及含气性预测的有效技术手段及高产井部署地震模式,定量预测储层厚度、孔隙度及含气性的误差均小于10%,高产井模式有效地指导了水平井部署。结论认为,形成的沙溪庙组致密砂岩气藏地震一体化描述技术经实际应用证明较为成熟,获气井成功率大幅提升,单井产气量不断获得新突破,该技术有效地...     

川西坳陷致密砂岩气藏差异性开发实践与认识——以新场J2s2气藏为例

四川盆地川西坳陷低渗透致密砂岩气藏分布广泛、类型多、资源量大、地质特征复杂、有效开发难度大。该类气藏随着地质、开发、增产工艺技术的攻关突破而陆续得到了规模效益开发，但不同开发阶段开发方式均有其针对性。为此，以川西坳陷新场气田中侏罗统上沙溪庙组（J2s2）气藏为代表，针对低渗透致密气藏不同开发阶段面临的核心技术问题，从地质、开发和增产工艺技术三方面开展攻关研究，实现了气藏地质认识从储渗体零散分布到有利储层连片分布的三次飞跃、增产工艺从直井多层压裂到水平井多级多缝压裂的三次突破，同时也实现了气藏的规模上产和长达9年的高产、稳产，并且突破了对致密砂岩气藏采收率低（30%～50%）的固有认识，预计采收率超过56%，为同类气藏开发提供了可借鉴的经验和技术。     

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1 川西地区储层特点和开采现状　　川西地区分布有新场、孝泉、合兴场等气田 ,浅、中层由蓬莱镇组气藏、上沙溪庙组气藏和千佛崖组气藏组成 ,气藏具有高压低渗的致密碎屑岩双重介质特征 ,储层的孔隙度低 ,孔隙度平均值为 5 .0 9% ,渗透率普遍低 ,微裂缝对储层渗透率贡献大 ,天然气主要靠裂缝输导。主要储层井深分别在4 0 0～ 14 0 0m、190 0～ 2 5 0 0m、2 80 0m左右。目前开采状况是 :地面井网密度大 ,蓬莱镇组气藏单井产量下降快、沙溪庙组气藏因储层超致密 ,其储量动用程度低 ,该地区地处人口稠密、工农业十分发达地段 ,土地与环境保护问…     

川西沙溪庙组气藏水平井多级多簇压裂管柱优化

为满足水平井压裂分段数增加的需求,在川西沙溪庙组气藏开展了水平井多级多簇分段压裂工艺研究和现场试验。通过综合考虑水平井多级多簇压裂施工压力和水平井临界携液流量,对川西沙溪庙组气藏多级多簇压裂水平井压裂管柱结构进行了优化,优化结果为多级多簇压裂水平井采取φ88.9 mm+φ73 mm组合管柱。通过计算分析表明,多级多簇压裂水平井组合管柱可以同时兼顾压裂大排量的施工和水平井排水采气需求。