精细控压钻井技术在塔中地区的应用及评价

塔中地区目的层奥陶系地质情况复杂,H2S含量极高,易喷易漏,含盐水层,钻井液密度窗口窄,钻井施工难度大。针对这一技术难题,塔里木油田公司首次引进了精细控压钻井技术,在国内首次实现了塔中Ⅰ号地区超深、超长水平段位移井的精细控压钻进。该技术的成功应用,标志着我国的钻井工艺技术水平跨上了一个新的台阶,为塔中地区精细控压钻井打下了扎实的基础,并积累了丰富的实践经验,同时也为以后在其它地区实施精细控压钻井作业提供了技术借鉴依据。     

控压钻井技术在塔中区块的应用及效果分析

塔里木油田塔中区块存在着诸多钻井难题,常规钻井装置和方法很难满足当前钻井作业要求,为此,开展了控压钻井技术研究与应用工作。控压钻井技术主要设备有造气及分离装置、回压控制及计量装置、井筒控制装置及井下监测装置。根据实时监测的数据,利用回压泵和节流管汇对井底压力进行控制,用于提高复杂条件下钻井作业的安全性和效率。应用该技术后,XY722井非生产时间减少,钻井周期缩短近百天,在减少恶性漏失的同时,也减少了对储层的损害,XY62-11H井节省钻井液多达4000m3。     

控压钻井技术在川科1井的应用

川科1井是中石化南方勘探分公司在四川盆地川西孝泉构造部署的一口超深重点科学探索井,井深7540m,井身结构为四开制。在川西新场构造,该井首次将不同压力体系的须家河组地层放在同一裸眼井段钻进,须家河组上部地层须三、须四段为高压含气层,压力系数为2．0-2．02,下部须二段地层为新场构造主力产层,压力系数1．6-1．7,易漏、易喷,属于典型的狭窄钻井液密度窗口井。该井采用控压钻井工艺对须三、须四段适度欠压,有控制引流燃烧该段天然气,须二井段近平衡钻井,以防止井喷和井漏。实钻过程中,实时计算并控制井底压力,保持压差稳定及产出天然气在可控制范围内。文章介绍了控压钻井的工艺特点,施工过程及取得成果.     

控压套管钻井的固井技术

套管控压钻井就是在不停注、不影响当前注采压力的前提下,实现安全环保完钻,保证油田整体开采效果.套管控压钻井受注采影响较大,实钻中注采井不停导致地层压力呈动态变化,因此需要实时调控钻井液密度,固井及候凝过程需要考虑井眼的静态和井下动态压力变化.本文讨论大庆油田套管控压钻井实践中的固井方案,形成套管控压钻井的固井技术.     

控压钻井技术在白28井的应用

控压钻井系统主要由钻井参数监测系统(包括井下PWD)、决策分析系统、电控系统、地面自动节流控制及回压补偿系统组成,通过在井口施加连续回压来实现井底压力的恒定控制,能有效解决窄密度窗口地层和高温高压地层所出现的钻井复杂问题。白28井的应用结果表明,使用控压钻井技术,在控压钻进工况下可将井口压力波动控制在0.2 MPa以内,控压停泵和起下钻工况下可将井口压力波动控制在0.5～0.8 MPa,井底压力波动控制在1.0～1.5 MPa,可保证井底压力当量密度在控制范围内;能够快速发现溢流和井漏等复杂情况并进行有效控制,确保了施工过程的安全,实现了钻井安全和勘探开发的目标。     

国产精细控压钻井系统在蓬莱9井试验与效果分析

精细控压钻井是解决窄密度窗口安全钻井问题的新技术之一,其目的是精确控制环空压力剖面,实现井底压力的恒定控制。介绍了自主研发的PCDS-I精细控压钻井系统装备特点、现场试验与应用情况。该系统整体运行稳定、无故障,经受住了现场工况的考验,实现了恒定井底压力控制和微流量控制,钻进过程中,系统回压控制精度达到0.2 MPa,接单根、起下钻过程中,系统回压控制精度达到0.5 MPa。     

川庆钻探工程公司精细控压钻井系统研发及应用

控压钻井技术是近年来发展起来的一项新技术,主要应用于窄安全密度窗口、不确定性压力系统地层的安全钻进。在国内外控压钻井技术发展基础上,基于智能化、信息化、集成化的钻井技术发展方向,采用分散集中控制思路,研发出一套自主知识产权的精细控压钻井系统,实现井筒压力闭环精细控制。该系统通过随钻实时监测井底及地面工程及设备参数,并进行分析及决策,实现井底压力的自动精确控制。该系统在南堡油田进行工业应用,开创了国内控压钻井技术工业应用的先河,解决了该区块奥陶潜山窄安全密度窗口地层恶性漏失、漏喷共存、难以钻达设计地质目标的难题,取得了显著效果。     

PCDS-Ⅰ精细控压钻井系统研制与现场试验

精细控压钻井技术能有效解决窄密度窗口钻井涌漏同存的问题,提高钻井时效,但国内还没有成熟的精细控压钻井系统。为此,在对比分析国外Weatherford、Schlumberger和Halliburton三大公司精细控压钻井系统技术特点的基础上,根据控压钻井原理研发了具有自主知识产权的、基于井底恒压的PCDS-I精细控压钻井系统。介绍了PCDS-I精细控压钻井系统的组成及各组成部分的特点和功能,阐述了该系统实现精细控压钻井的工艺方法,并在四川蓬莱9井进行了精细控压钻井试验。结果表明:PCDS-I精细控压钻井系统整体运行稳定、无故障,经受住了现场工况的考验,实现了恒定井底压力控制和微流量控制,全工况回压控制精度达到0.5 MPa,技术性能指标达到了设计要求。     

单通道控压钻井装备压力控制方法与应用

为进一步提高钻井效率和降低钻井成本,研制了单通道控压钻井装备。该装备去除了冗余通道和辅助通道,优化设计了自动节流控制系统,降低了控压钻井作业成本;加强了模块化设计和自动控制软件功能设计,既可与自带回压泵配合,也可用钻井泵进行控压起下钻和接单根等作业,并开发了井口憋压接单根的专家模式以及进行欠平衡控压钻进作业的欠平衡模式;可与井下作业和固完井作业相结合,实现全过程控压作业。应用结果表明:单通道控压钻井装备在钻进过程中能够自动精确控制井口回压,自动监测钻井液进出口流量和立管压力,有效解决钻井过程中的漏失和溢流等问题。单通道控压钻井装备压力控制方法为安全快速钻井提供了保障。     

火山岩复杂地层控压钻井技术应用

火山岩地层存在地层硬、研磨性强、岩石可钻性差和裂缝性漏失等客观条件,严重制约了火山岩的勘探开发。KLML气田前期钻探工作中,钻井遇到了3个突出难题：频繁井漏、机械钻速低、井壁容易失稳。常规钻井工艺已不能解决这些复杂情况同时存在的情况,造成钻井工艺在油气勘探上的极大制约。控压钻井利用专用井口控制设备在井口产生一个回压,根据地层孔隙压力和地层坍塌压力等因素,精确调节节流阀的开启程度来改变井口回压的大小,从而改变井内钻井液当量密度的压力剖面。它具备防漏、防喷、提高机械钻速和防止井壁失稳等问题的技术优势,应用于KLML气田钻井实践证实：该方法在实践过程中有效防止了漏失和井壁不稳,同时较大幅度地提高了机械钻速。在复杂地层钻井中,控压钻井将成为不可缺少的重要手段。     

缅甸D区块Yagyi-1x井控压钻井技术

缅甸D区块极易发生井漏与坍塌等井下故障,严重影响了钻井时效。结合该区块的压力剖面和钻井实践分析认为,钻井液安全密度窗口窄是引发井下故障的主要原因。由于控压钻井技术是解决窄安全密度窗口安全钻进问题的有效技术手段,因此首先结合缅甸D区块的实际情况分析了控压钻井技术在该区块的适应性,并制定了Yagyi-1x井控压钻井技术方案。该井五开井段应用了控压钻井技术,有效缓解了漏失,解决了井壁坍塌的技术难题,提高了钻井时效(与Yagyi-1井相比,提高28%)。     

精细控压钻井系统

控压钻井技术是在欠平衡钻井基础上发展起来的新型钻井方式,近年来已成为国内钻井新技术研发的热点,其主要目的是为解决"卡、塌、漏、喷"等钻井难题提供有效的手段。控压钻井工艺有多种形式,包括井底恒定压力控压钻井、连续循环钻井和双梯度压力钻井。重点论述了由中国石油集团西部钻探工程有限公司钻井工程技术研究院自主研发的基于井底恒压的控压钻井系统,并就利用该系统实现钻进、停泵接单根、控压起下钻、双梯度钻井液帽压力控制及衔接的工艺方法进行了阐述。结合新疆油田白28井,给出了精细控压钻井系统在该井应用压力控制取得的成果,系统压力控制精度为0.35MPa,达到国外同类产品的控制水平。对控压钻井技术的发展提出了加大该技术在漏、喷问题严重的勘探开发区块的推广应用力度的建议。     

控压钻井系统研究

控压钻井技术因其可有效降低窄密度窗口钻井喷、涌同层钻井工程复杂、提高钻井时效,已成为国内钻井新技术研究开发的热点.基于井底恒压原理自主研究开发了控压钻井系统,文中对其框架构成,各分系统之间的通讯、逻辑关系进行了阐述.时于控压钻井工艺转换过程中压力控制的突出问题,提出了压力控制衔接的工艺方法,效果较好,为同类油井的钻进提供了参考.     

精细控压钻井技术在高石19井实践与认识

高石19井是四川盆地乐山-龙女寺古隆起高石梯潜伏构造震旦系顶界南端上的一口预探井。该井四开常规钻井在栖霞组4 013.69 m钻遇高压裂缝,溢、漏复杂交替发生,处理30 d后仍无法恢复常规钻井,漏失钻井液2 510.9 m3。后采用精细控压钻井技术,成功解决了溢漏同存的复杂局面,顺利钻至中完井深,为磨溪-高石梯海相地层精细控压钻井技术的应用总结了经验,取得显著应用效果。     

隔水管钻井液控压技术及其在深水钻井中的应用前景

隔水管钻井液控压技术是在无隔水管钻井液上返技术基础上发展而来的一种新型控压钻井技术,主要是为了解决深水钻井中遇到的窄密度窗口问题。该项技术主要通过控制隔水管中钻井液液面高度从而达到灵活调控井筒压力,其当量钻井液密度为一条曲线,与安全密度窗口更加匹配。隔水管钻井液控压技术有利于减少窄密度窗口井的套管层次;在检测井涌及漏失所需时间较短,且检测方式不受海洋环境的影响;用于控压固井时可增加固井过程的安全性,提高固井质量;可抵消钻进过程中产生的循环摩阻,增加水平井的水平段长度;也可有效降低钻井液滤失量,提高井眼清洁能力,缩短钻井周期及降低钻井成本。文章详细分析了该技术的优势及在深水钻井中拥有的巨大应用前景,未来必将在深水钻完井作业中发挥更大作用。     

压控选择性测试阀在DUNGOK-1井的应用

压控选择性测试阀是一种新型的地层测试工具,具有开井无需保压的特性,与其他APR测试工具配合使用,既能满足地层测试的要求,还能实现循环阀的功能。在DUNGOK-1井的测试过程中,现有工具无法有效满足该井的测试工艺要求。充分利用压控选择性测试阀的工作原理及特点,优化组合出一套能满足该井设计和工艺要求的测试管柱,圆满完成了该井的测试施工任务。     

控压钻井技术研究与应用新进展

控压钻井技术是一种用于精确控制整个井筒环空压力剖面的自适应钻井程序,其目的是确保井底压力环境极限和控制环空水力压力剖面的一致性。控压钻井技术在解决地层压力衰减、窄密度窗口、高温高压等复杂油气藏钻井工程问题方面显示出极大的优越性。文章介绍了国外近5年控压钻井技术发展和应用情况以及国内近两年的现场应用情况（尤其是塔里木油田）。实践证明,控压钻井技术是解决复杂钻井问题的有效手段,为国内复杂地层的钻井工作提供了一种新方法。     

橇装增压集成装置的研究、应用与展望

结合长庆油田标准增压站的特点和建设情况,系统介绍了数字化橇装增压集成装置的研发过程。对数字化橇装增压集成装置从方案提出、设计、制造与检验、现场运行等方面进行了全面、详细的阐述。该装置具有数字采集、电子巡井巡站、危险预警、智能诊断等功能,有着广阔的市场前景。     

基于集成学习的井漏智能预警模型及智能推理方法

水平井优快钻井技术加快了长庆油田致密油气大规模开发速度,但由于部分区域地层孔隙和微裂缝发育,承压能力低,极易发生井漏风险,严重制约了水平井提速提效。为进一步降低井漏风险,提高漏失预警的时效性和准确率,提出了一种因果关系约束下的井漏智能预警及漏失原因推理方法。基于漏失产生机理,分析了漏失风险的表征参数及其变化规律,将其作为输入参数约束条件,利用工况识别模型和特征变化规律准确定位井漏时间,基于BP神经网络和LSTM长短时记忆网络建立漏失风险预警模型,利用因果推断算法解释模型预警原因,结合风险机理实现警报约束。研究结果表明,LSTM集成网络井漏预警准确率达95.6%,基于集成学习的智能推理方法能够准确解释预警发生原因,对钻井现场及时采取井漏防范措施,保障水平井优快钻井具有重要意义。     

控压钻井技术在四川油气田易漏失水层中的探索与应用

四川油气田海相地层存在易漏失水层,安全密度窗口窄,常规主要采用堵漏方式处理,漏失钻井液量大,处理复杂时间长,部分井只能通过开窗侧钻或提前下套管方式解决。控压钻井技术主要解决窄安全密度窗口地层严重井漏、溢漏同存工程难题,并成功应用于四川油气田裂缝性储层。该技术在四川油气田TB101-H3井易漏失水层进行了首次应用,解决了水层段溢漏同存工程复杂,提高了钻井时效、确保了钻井作业顺利进行,为控压钻井技术在易漏失水层的应用总结了经验,有利于促进该技术应用范围的拓展。