保护储层从源头开始——储层保护对钻井完井液的技术要求

保护储层从源头开始，为充分有效保护油气层，与储层接触的第一入井流体一钻井完井液，不仅满足钻井工程需要，更要满足保护油气层的技术要求。举例说明了油气储层段钻进用钻井完井液的关键技术要求，并对新疆油田的油气储层保护提出了建议。     

纳米材料在钻井完井流体和油气层保护中的应用研究进展

本文综述了近年来纳米材料在钻井流体、完井流体及油气层保护领域的应用研究进展,介绍了纳米复合降滤失剂、复合增黏剂、润滑剂、水泥浆、隔离液和储层保护材料等纳米材料,它们在稳定井壁、改善固井质量及保护储层等方面都能起到极其重要的作用。最后,对纳米材料在钻井完井流体和油气层保护领域的应用前景进行了相应的展望。     

钻井油气层保护提高了勘探开发效益

实施良好的储层保护技术措施，是提高勘探开发效益的有效方法。油气层保护技术有很强的针对性，只有弄清储层特征、潜在损害因素、敏感性和钻井完井液损害机理，才能提出与储层相匹配的、合理的保护油气层的钻井完井液技术措施。新疆油田公司在2000年的钻井设计中强化了油气层保护设计内容，把油气层保护设计作为重要工作。从可能的储层或已知的要开发的储层物性出发，研究分析了储层的岩石组成成分、填隙物成分与含量、粘土矿物组成与含量、胶结类型、孔隙类型、敏感性，以及储层的损害因素、损害类型、损害程度，从而提出了针对性较强地保护油气层的钻井完井液配方和相应的钻井工艺要求，形成了一套较完整的保护油气层钻井设计方案。     

江苏油田花17断块钻井液技术

针对花17断块钻井过程中遇到的钻井液技术难题，上部砂泥岩井段钻进中采用提高封堵、做好井眼净化、高效固控等措施，解决了该井段的渗漏和阻卡问题，井下钻井施工正常；阜宁组井段钻进中采取“物理封堵”为主，“化学抑制”为辅的措施，防止井壁垮塌，取得良好的效果；利用广谱保护油气层环保型钻井液体系的特性，保护了环境和储层。     

PKM型钻井完井液的研制与应用

介绍了ＰＫＭ（ＭＭＨ－ＫＨｍ）型保护油气层钻井完井液的配方优选及室内试验情况。在松南地区Ｂ７－７井的现场应用表明，该钻井完井液抑制性好，井壁稳定，污染低，油气保护效果好，能完全满足松南地区的油气开发的要求。     

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天然气欠平衡钻井就是在钻开产层前采用天然气作为钻井介质，替换普通泥浆进行钻井作业，在钻井过程中井筒气柱压力低于地层压力，允许地层流体进入井筒，没有钻井液滤液和有害固相微粒进入地层。它与其它欠平衡钻井作业方式相比，具有鲜明的技术特点和独特的技术优势，是一种对于产层少污染的非常规钻井方式，是真实评价和最好保护油气层的最佳钻井方法。文章结合井浅2井，重点介绍了有关天然气欠平衡钻井的一些关键技术，主要包括储层特征、井身结构、钻具组合、气举、天然气钻进技术、不压井带压起下钻技术、不压井带压下油管技术等，并列举了天然气欠平衡钻井在该井所取得的主要技术成果。井浅2井首次在南井构造须家河组获得油气储量，实现了该构造须家河组油气勘探开发的重大突破。为勘探开发川南水敏伤害严重的低压碎屑岩储层找到了一种有效的技术手段。     

史深100油田钻井液体系优选与应用

史深100油田勘探开发的主要目的层为沙3中段的高压低渗储层，二开多为长裸眼，所需钻井液密度较高，钻井过程中容易发生井壁失稳和井漏、粘卡等井下复杂情况和事故，并且油气层保护难度较大，胜利油田针对该油田的地层特性，结合胜利油田目前中深井钻井液技术现状，对现有钻井液体系与处理剂进行优选，形成了适应史深100油田的聚硅氟屏蔽暂堵钻井液体系。室内试验和现场应用表明，该钻井液体系具有很好的抗温、抑制、防塌、油气保护性能和润滑性等，而且该钻井液体系维护简便，性能稳定，能减少粘卡、井漏等钻井事故的发生几率，从而提高了钻井速度。     

陵深2井钻井液工艺技术

陵深2井是吐哈油田陵深构造的一口5230m的重点探井。地层岩性主要为砾岩、泥岩和粉砂岩等。由于该井是一口超深井，井眼大，裸眼段长，地质构造复杂，地层可钻性与井壁稳定性差，存在多套压力系统，因而钻井施工难度较大，要求有较高的钻井液工艺技术水平。为保证该井顺利钻探成功和保护油气储层，采用了MMH聚合物钻井液、MMH聚磺钻井液体系，MMH钻井液体系具有抑制防塌能力强、井壁稳定性、悬浮携带能力和剪切稀释性好、对井壁冲蚀作用小等特点，可有效抑制大段泥岩的水化分散膨胀，解决复杂井段(泥岩、煤层)防塌、防卡、防漏等复杂问题，满足深井钻屑悬浮携带和抗高温老化要求。现场应用效果表明，该体系满足了陵深2井钻井施工要求，钻进过程中井壁稳定，井径规则，钻井周期短，很好保护了油气层，产生了好的经济效益。     

理想充填暂堵新方法在昆2井储层保护中的应用

昆2井是柴达木盆地昆特依1号构造上的一口重点探井，完钻井深为5950 m。为确保发现和保护油气层，按照理想充填方法对暂堵剂进行了优化设计，应用油气层保护技术领域的最新研究成果，即理想充填方法对暂堵保护方案进行了优化，并在大量实验基础上，确定出合理的保护储层钻井液配方。现场试验表明，经优化设计的第四次开钻钻井液具有显著的储层保护效果，并具有良好的流变性和润滑性能，井壁稳定性强。该油气层在使用油气层保护暂堵剂之后，油气层保护效果显著，储层渗透值恢复率高达87.5％，表皮系数小于等于1.5。井壁稳定作用明显，在同一地区首次实现无井壁失稳复杂情况，适合现场应用。     

兴隆1井钻井液工艺技术

兴隆1井位于霸县凹陷，是渤海湾盆地冀中坳陷北部一个西断东超的箕状断陷，该井是高家堡地区的一口风。险探井，完钻井深为5500m。该地区地层以膏岩、膏泥岩、膏盐岩和含膏泥岩为主，地层胶结性较差，可塑性强，极易发生井漏、井塌、盐层卡钻等复杂事故。该井二开用高抑制性钻井液，三开用抗高温、抗污染高密度钻井液，四开用欠平衡钻井液。三开钻井液解决了该地区大井眼携岩、井壁稳定、膏盐层污染、电测和欠平衡保护油气层等钻井问题。现场应用表明，高抑制性钻井液确保了该井段井眼畅通，起下钻、电测完和下套管顺利；抗污染、抗高温、抗高密度钻井液利于井壁稳定，能抑制油页岩、泥页岩、膏泥岩互层引起的剥落掉块，满足了钻井施工的要求；欠平衡钻井液具有良好的保护井壁稳定的能力，较好地保护了油气层。     

四川盆地磨溪–高石梯区块定向钻井关键技术

四川盆地磨溪–高石梯区块采用"螺杆+MWD"钻进?215.9 mm定向井段时,由于造斜点深、地层温度和钻井液密度高、地层复杂,存在井眼轨迹控制困难、托压严重、机械钻速低等问题.为解决这些问题,通过优化井眼轨道、优选个性化钻头、配套水力振荡器提速工具、制定降摩减阻和预防压差卡钻等技术措施,形成了?215.9 mm定向钻井...     

涪陵页岩气田三维水平井大井眼导向钻井技术

涪陵页岩气田三维水平井二开斜井段井眼尺寸大,稳斜段长,砂泥岩地层交互频繁,存在井眼轨迹方位调整幅度大、钻具组合造斜率低且不稳定、机械钻速低等问题,为此,进行了三维水平井大井眼导向钻井技术研究。利用地层的自然造斜能力,对井眼轨道进行优化设计,降低造斜率,缩短稳斜段长度,减少井眼轨迹调整量,降低井眼轨迹控制难度;将“单弯双稳”钻具组合优化为“单弯单稳”钻具组合,并对钻压进行优化,以提高稳斜段复合钻进进尺,降低摩阻扭矩;应用水力振荡器降低扭方位井段的摩阻扭矩,以实现提高机械钻速的目的。该导向钻井技术在涪陵页岩气田焦石坝区块34口水平井进行了应用,二开斜井段平均定向钻进时间15.30 d,较同区块已完钻井缩短37.63%,平均钻井周期58.45 d,较同区块已完钻井缩短21.01%,井身质量合格率100%。应用效果表明,三维水平井大井眼导向钻井技术可以有效提高涪陵页岩气田大尺寸斜井段的机械钻速,缩短钻井周期。      

丁页5井“井筒一体化”钻井提速技术

丁山区块页岩气井钻井时存在机械钻速低和钻井周期长的问题,为提速、提效,在该区块丁页5井探索实施了"井筒一体化"钻井提速技术。提出了"井筒一体化"钻井提速模式,将井筒工程中不同专业技术服务由一个承包商统筹管理、综合应用,以解决多个承包商提供单项技术服务时技术针对性不强和衔接性不好的问题;围绕"井筒一体化"钻井提速模式如何最大化地提高钻井速度和时效,研究实施了空气/雾化钻井、PDC钻头优选改进、配套提速工具、防斜打直工艺和钻井液等各单项技术措施。"井筒一体化"钻井提速技术在丁页5井的试用结果显示,与邻井相比,平均机械钻速提高25%,钻井周期缩短41.95 d。由此表明,"井筒一体化"钻井提速技术有利于发挥各单项技术的优势,互补不足,从而实现提速提效。      

樊家地区致密砂岩油气藏钻井关键技术

樊家地区致密砂岩油气藏开发是胜利油田的开发重点。针对该地区井身结构复杂、致密砂岩特点和施工技术难点,在总结前期樊154-平1井等6口井从一开、定向段、稳斜段到完井的施工经验的基础上,优化了井身结构、钻头选型、钻具组合、钻井液技术,配套形成了樊家地区致密砂岩非常规井优快钻井技术和安全钻井液技术,并在樊家地区樊154-6HF井等4口非常规井中进行了应用,机械钻速较前期施工的井提高10%以上,钻井周期缩短了10%以上,为后续非常规井的开发提供了经验。     

四川盆地深层页岩气水平井优快钻井技术——以泸203井为例

泸203井是中国石油天然气集团有限公司部署在四川盆地南部泸县—长宁页岩气区块的1口重点超深页岩气探井,实际完钻井深达5 600 m,测试日产气量为137.9×10~4 m~3,成为目前国内首口单井测试日产量超百万立方米的页岩气井。为了给深层页岩气井优快钻井提供借鉴和经验,以泸203井为例,在分析储层特征对钻井要求的基础上,归纳总结了保障该井页岩气水平井钻井井身质量、优质储层钻遇率、快速钻进以及降低复杂事故率的优快钻井综合配套技术,并对其应用效果进行了评价。研究结果表明:(1)采用旋转导向工具并配合钻柱扭摆系统钻进,减少了滑动定向钻进进尺,成功地控制了钻具托压现象,大幅度降低了定向辅助时间;(2)实施的4种削减钻具振动措施很好地解决了水平段钻进中螺杆故障问题,进一步提高了钻井速度;(3)采用近钻头伽马测量系统实时追踪储层,控制轨迹在优质产层内钻进,保证了优质页岩储层钻遇率;(4)优配钻井装备及高密度的油基钻井液的应用保证了井下动力钻具的动力和井眼携砂的需求以及钻井液性能的净化,确保了井眼畅通、保持了井壁稳定,起到了提高钻井速度的重要作用。结论认为,泸203井按照地质工程一体化的技术思路,采取先打直导眼再侧钻水平井的方式,优质页岩储层钻遇率达到100%,该井的实施进一步完善了四川盆地新区块超深页岩气水平井配套优快钻井技术。     

濮深15井钻井技术

主要介绍该井的井身结构设计、ＰＤＣ钻头的合理选型技术、不同井眼尺寸的打直打快技术、钻井液技术、保护油气层技术、越长封固段固井技术及高温高压固井技术等,对今后东濮凹陷深层气的进一步勘探具有一定的指导意义。     

鱼骨状水平分支井建35-支平1井钻井技术

为提高建南气田的采气量和改善开发效果,在建南区块部署了鱼骨状水平分支井——建35-支平1井。在介绍建35-支平1井储层地质情况、井身结构和井身轨迹剖面的基础上,对定向钻进阶段的技术难点进行了详细分析,并从钻具组合、螺杆钻具、钻井参数和钻进方式优选,及套管防磨、分支井眼扭方位、裸眼悬空侧钻和预防再进入分支井眼方面,对该井所采用的工艺技术和技术措施进行了详细介绍。该井的成功,证明采用鱼骨状水平分支井开采海相碳酸盐岩低渗低压裂缝性气藏是可行的,也为今后该技术在海相碳酸盐岩低渗低压裂缝性气藏的推广应用积累了宝贵经验。      

定向井钻井速度的影响因素及提升探讨

通过对定向井钻井速度的影响因素及提升探讨,了解钻进速度产生影响的原因,对定向井钻井轨迹的影响因素进行解读,加快定向井钻井速度,通过井壁的稳定与勘探技术的不断优化,使石油勘探技术更好的应用于我国的石油开采作业。     

Proper Selection of Drill String Bottom-Hole Assembly for Directional Well Drilling

Chemical and Petroleum Engineering - In recent years, “orientationless technology” based on a fundamentally new approach to directional wellbore drilling, which consists in proper...     

杨税务潜山高温油气藏勘探突破的关键井筒技术

杨税务潜山是冀中坳陷重点勘探区域,具有良好的勘探前景。AT1x井是该区域的一口风险探井,完钻井深5 496 m,储层温度超过180 ℃,钻遇地层岩性复杂,井筒作业面临钻井提速难、井壁防塌难、储层评价难、储层改造难等一系列问题。为此针对高温潜山油藏勘探开发的关键井筒技术进行了攻关:在电镜扫描发现裂缝的基础上,在KCl复合盐钻井液中加入聚胺抑制剂和纳米防塌封堵剂,钻井液封堵能力提高,平均井径扩大率小于10%;优选出PDC钻头及其配套提速工具,平均机械钻速由可对比井的1.94 m/h提高到4.11 m/h;采用常规+成像+偶极声波远探测的一体化配套测井技术系列,实现了由井筒到井旁缝洞体精细刻画,为储层评价及压裂选层提供了依据;研发了“深度沟通裂缝和储层体积改造”相结合的高温裂缝型碳酸盐岩储层体积酸压改造技术。AT1井酸压后试油日产气41×104 m3、日产油71 m3,实现了冀中北部深潜山勘探的新突破。上述技术有效解决了冀中坳陷杨税务潜山开发井筒难题,也为高温深井裂缝性油藏开发提供了可选择的技术。