塔河油田12区优快钻井技术研究与实践

塔河油田12区上部地层疏松、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。在分析了塔河油田12区地层特点及钻井技术难点的基础上,给出了适合该地区深井钻井的优快钻井技术,主要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、井眼稳定技术、井眼畅通技术、防斜打快及优质钻井液体系等技术,使塔河油田12区钻井效率得到了极大提高。多口井的钻井实践表明,塔河油田平均钻井速度大幅提高,平均钻井成本不断降低,对油田增储上产、提高勘探开发速度起到了积极的作用,取得了显著的经济效益。     

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。     

塔河油田深井超深井钻井液技术难点与对策

塔河油田油气埋藏深．钻遇地层多而且复杂．钻井过程中易发生钻井液漏失、井眼坍塌、卡钻等井下复杂情况和事故，严重影响了勘探开发的进程。通过技术攻关和技术引进，成功解决了塔河油田三叠系、石炭系硬脆性泥页岩地层易坍塌、奥陶系大型裂缝溶洞地层钻井液漏失、巨厚盐膏层塑性蠕变卡钻等制约塔河油田勘探开发的技术难题，使该油田井深6000m左右的开发井建井周期从原来的90d缩短到70d以内，井径扩大率由15％降至10％以内，超深盐膏层钻井成功率从2002年前不足40％提高到现在的100％，经济效益十分显著。     

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。      

希望油田优快钻井综合配套技术应用研究

中石油阿克纠宾油气公司希望油田位于哈萨克斯坦共和国阿克纠宾斯克州,计划钻井500口。该油田地质条件复杂,给优快钻井带来了很大挑战。针对希望油田存在的地层可钻性差、跳钻严重、井壁失稳问题突出、油层套管固井压力高和替浆困难等主要钻井难题,主要开展了PDC钻头优选技术、减震器减缓跳钻技术、盐膏层和MTK地层井壁稳定技术和油井套管固井等技术攻关和试验,形成了一套希望油田优快钻井综合配套技术。现场应用表明：优快钻井综合配套技术大幅度提高了钻井速度,降低了井下复杂发生的概率,实现了希望油田的钻井提速效果。     

塔河油田深井脉冲空化射流钻井试验研究

塔河油田深井钻井水力能量利用效率低、机械钻速低、钻井成本高,严重制约了勘探开发速度。针对该油田钻井实际情况,结合二开φ241.3 mm井眼地层、钻具组合和水力参数,利用水力脉冲空化射流钻井技术提高机械钻速。该技术配合常规钻具和复合钻井钻具组合使用,脉冲空化射流发生器耦合脉冲射流和自振空化射流,改善井底流场及岩面应力状态,提高钻速。该技术在塔河油田进行了4口井5井次的现场试验,在常规泵压、排量、钻井液密度等参数条件下试验井深达6 162 m,试验井段与邻井相近井段在相近工况下机械钻速平均提高33.3%~74.3%,单套钻具纯钻时间超过260.0 h。试验结果表明,塔河油田二开井段砂岩、泥岩等地层配合PDC钻头应用水力脉冲空化射流钻井技术,能够很好地提高机械钻速。      

大庆海拉尔油田钻井提速难点与对策

大庆海拉尔油田地层倾角大、断层多、研磨性强、可钻性差,存在钻井速度低、防斜打快矛盾突出、钻井周期长等问题,严重影响了海拉尔油田勘探开发进程。为了提高海拉尔油田钻井速度,缩短钻井周期,针对海拉尔地区的地质特征,开展了提速配套技术攻关。通过统计海拉尔油田已钻井资料和分析地层的特殊地质特征,找出了影响该油田钻井速度提高的主要因素,在井身结构优化设计、优选钻头、强化钻进参数、采用复合钻井技术、应用垂直钻井工具等方面进行了深入分析和研究,制定了合理的技术措施,并进行了现场试验,钻井速度提高26%以上,钻井周期缩短23%以上。这表明海拉尔油田钻井提速配套工艺技术对于该油田的高效开发具有重要意义,但还需加强高效钻头和高性能动力钻具的研制与引进,以及钻井新技术的应用,以进一步提高钻井速度。      

塔河油田三开井段井壁稳定分析及实践

在对塔河油田已钻井资料分析的基础上，分析了井壁失稳的主要原因。利用井壁稳定分析技术，通过对孔隙压力、地应力、地层强度特性的分析，结合测井资料处理确定了该油田安全钻井液密度窗口，并成功应用于该油田TK431井的钻井作业中。现场应用表明，该技术有效避免和减少了井下复杂情况的发生，提高了钻井效率，为钻井工程设计、现场钻井液密度的合理调整和实现安全快速钻进提供了科学的依据。     

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。     

文南油田优快钻井配套钻井液技术

文南油田断块多，地层复杂，稳定性差，易坍塌掉块；大部分区块含大段膏泥岩，易造浆，钻井液维护困难；地层压力层系较为紊乱，沙二下至沙三中大都含异常压力层，易涌易漏；钻井施工中“喷、漏、卡、塌”等事故频发，严重制约钻井速度的提高。通过应用固相清除技术、井壁稳定技术、随钻防漏技术等多项钻井液技术，效果显著，有效保障和促进了该地区钻井速度的提高。     

塔里木盆地塔河油田水平井施工程序及关键技术

塔河油田是中石化新星石油公司的重点开发区块，随着西部大开发的战略需要及油气东输重点工程的全面启动，加速了勘探开发步伐。作者在广泛调研的基础上，根据塔河油田的地质特征及钻井难点，结合TK112H、TK110H、TK111H、TK220H几口水平井的钻井实践，总结了该区块水平井的基本施工程序及各个阶段的关键技术，供以后施工时参考。     

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。     

定向随钻扩眼技术在塔河油田侧钻水平井中的应用

针对塔河油田井身结构侧钻开孔尺寸受限、固井环空间隙小、地层压力系统复杂等难点,决定采用斜向器开窗侧钻定向随钻扩眼技术,与膨胀管和小井眼水平井钻井技术相配套结合,同时验证定向随钻扩眼技术在塔河油田深井应用的可行性。定向随钻扩眼技术可在套管尺寸不变的情况下,增加套管环空间隙,扩大井眼尺寸,提高固井质量,给后续的完井和采油作业提供有利条件。     

缝洞型碳酸盐岩油藏开发技术的认识与思考

塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油藏是油田开发面临的新的油藏类型,存在产量递减快、采收率低和储量动用率低等问题。剖析了中国石化塔河油田和顺北油气田缝洞型碳酸盐岩油藏地质特征及开发面临的挑战,系统总结了中国石化在缝洞型油藏描述、开发建产和提高采收率等方面的技术进展,针对塔河油田和顺北油气田的不同开发阶段,提出了下一步技术攻关建议。缝洞型碳酸盐岩油藏经过多期构造运动、岩溶作用和油气充注,储集体非均质性极强,油、气、水分布复杂,给油藏描述、地质建模、储量评价、效益建产、注水-注气、钻井工程、酸压改造、井筒举升等带来一系列挑战。经过20年的开发实践,中国石化西北油田形成了基于地球物理的体积雕刻、断裂精细解析和岩溶系统表征技术,以及基于岩溶相控的地质建模、靶向酸压和注水-注气提高采收率等技术。为实现顺北油气田高效开发,需进一步开展基于断裂解析的成藏特征研究以及基于地球物理雕刻的储集体相控地质建模、流体相态特征及高压物性、油藏组分数值模拟、油藏地质力学与数值模拟耦合、油气藏与举升一体化模拟、井位优选和钻井轨迹优化等工作。为实现塔河油田大幅提高采收率目标,需进一步开展缝洞结构描述、岩溶成因系统研究、储量动用评价、注水-注气机理及规律研究、缝洞井节点网络模拟和动态监测系统研究等工作。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏勘探技术

针对塔河油田古生界碳酸盐岩超深层缝洞型油藏的勘探开发这一世界级的难题，中石化新星石油公司西北石油局近几年来开展了深入，不懈的科技攻关，逐步形成了一套从三维地震成像处理到精细解释，碳酸盐岩储集层预测与评价，油气判别到储集层酸压改造，测试，完井技术以及欠平衡钻井技术，水平井，直井侧钻技术等一套适合于塔河油田古生界碳酸盐岩缝洞型油藏勘探的方法技术系列，取得了很好的效果。这套技术系列对其他地区碳酸盐岩的油气勘探与开发也有着重要的指导和借鉴意义。     

塔河油田上部地层缩径原因及对策

塔河油田上部地层缩径问题一直困扰着该油田勘探开发,多年来未取得突破性进展,近年来中国石化石油勘探开发研究院通过科技攻关,在大量的室内实验基础上,从地质、工程二个方面全面系统地总结出该地区上部地层缩径的机理原因,制定出了以钻井液技术为核心的解决上部地层缩径的综合技术对策,为今后塔河油田“多、快、好、省”的油气勘探开发提供了有效的技术支持。     

塔河油田三叠系岩性圈闭识别与评价技术

塔河油田近年在岩性油气藏勘探中取得了重大的突破,发现并落实了阿克亚苏2号上油组复合圈闭、塔河南中油组河道砂体岩性圈闭等,在其上部署的AT2、YT2等井都喜获工业油气流,展示了三叠系岩性油气藏领域的良好勘探前景。在层序地层学和沉积微相研究的基础上,采用层序地层学方法、岩性体的岩石物理特征与模型正演技术、地震属性提取与综合分析、波形分析技术、全三维可视化地震解释、基于模式的地震反演技术、砂岩厚度预测技术和油气检测技术对塔河油田三叠系岩性圈闭进行了识别和评价。     

应用波形分析技术预测塔河油田缝洞型储集层

以塔河油田碳酸盐岩储集层的孔隙空间结构所特有的非均质性为出发点,根据碳酸盐岩岩溶储集体的形态、规模、组合形式、距奥陶系风化面的距离等,设计了多种碳酸盐岩缝洞型储集层理论地质模型和实际地质模型,研究波形的全方位特征及合成机理,通过正演模拟,结合钻井、测井等资料,获取了塔河油田碳酸盐岩缝洞型储集层发育度与地震波形特征的对应关系。根据建立的碳酸盐储集层地震识别模式,对塔河油田地震资料进行了全方位的波形特征识别与追踪,编制了研究区各类波形异常及碳酸盐岩缝洞型储集层级别分类图,利用波形分析技术和钻井资料对塔河油田碳酸盐岩缝洞型储集层进行了有效预测,在塔河油田实际应用中,取得了良好效果。     

塔河油田碳酸盐岩储层预测技术与应用

塔河油田的主体为奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏，主要储层类型为缝洞型储层，储集体受岩溶、裂缝控制，形态复杂，纵横向非均质性强，埋藏深（超过5 300 m），地震反射信号弱，其勘探开发难度很大。近几年来，西北分公司综合利用地质、地震、钻井及测井等资料，通过模型正演，建立了碳酸盐岩储层的地震识别模式,形成了一套以地震参数提取、振幅变化率计算、相干体分析、波阻抗反演及波形分析等技术为主的、适合于塔河油田储层预测的技术方法系列。该套技术方法为塔河油田探井、评价井、开发井的部署论证，储量计算，油田开发方案的编制，提供了可靠的地质科学依据，提高了钻井成功率。