川西深井提高钻井速度配套技术

川西地区须家河组气藏埋藏深、岩性致密、研磨性强、可钻性极差。钻井面临的突出问题是机械钻速低、钻井周期长。针对须家河组气藏钻井难点,重点从井身结构、钻井工艺、破岩工具以及钻井液方面入手进行分析,提出了提高川西深井钻井速度的配套技术,即:优化井身结构,推广应用欠平衡钻井技术,在新型井身结构下应用“长寿命螺杆+高效钻头”和“涡轮钻具+孕镶金刚石钻头”复合钻井技术及垂直钻井技术,优化钻井液性能等。2008—2009年,川西地区深井钻井应用该配套技术后,平均机械钻速较2006—2007年提高20％,钻井周期缩短30％。建议川西地区进一步推广应用该提速配套技术,并进行新技术、新工具的应用试验,以便进一步提高该地区的钻井速度。      

川西深井提速的实践与认识

通过川西深井钻井提速的现状、存在问题分析,结合已开展的新工艺、新技术、新工具的应用效果,提出了川西深井钻井提速要发挥钻井设备、钻井参数优选、欠平衡技术和高效PDC钻头的应用等技术集成和加强组织管理来实现。实践表明,该钻井配套技术已使钻井周期和机械钻速两项指标与2006～2007年已钻井相比有了较大的提高。实钻表明,新型PDC钻头复合钻井及欠平衡钻井技术是川西深井提速的关键,科学的组织管理是川西深井井钻井提速的有力保障。     

川西地区高压天然气深井钻井完井技术

川西地区天然气储层埋藏深，纵向上普遍存在多个产层和异常高压气层，钻井过程中易出现井喷、井漏、井眼坍塌、卡钻等井下事故和复杂情况。针对复杂的地质条件，开展了技术攻关和现场试验，逐渐形成了包括深井井身结构设计、深井钻井液技术、储层保护技术、高压井控技术、深井长裸眼井段固井技术的深井配套钻井完并技术，并试验应用了包括螺杆钻具＋PDC钻头、深井PDC钻头、旋冲钻井技术、涡轮钻具等提高深井钻井速度的新技术、新工具。近年来，该地区高压天然气深井钻井速度、固井质量不断提高，井下事故及复杂情况不断减少，未出现井喷失控的重大事故，加快了该地区天然气勘探开发速度。     

川西北自流井-须家河组地层钻井提速配套技术

四川元坝地区是中石化继发现国内最大海相整装气田普光气田之后,在四川盆地发现的又一大型海 相气田,同时也是迄今为止我国埋藏最深的大型海相气田。元坝地区上部陆相地层埋深5000 m左右,岩石硬度 大、研磨性强、自流井珍珠冲地层存在砾石层,可钻性差,机械钻速低;固井工作存在“三高一低,一小一长一大”的 难点,固井质量难以保证;同一裸眼井段存在不同压力体系,安全密度窗口窄,钻进过程中易发生喷漏同存,井控风 险大,严重制约了元坝气田勘探开发进程。完善元坝地区陆相地层优快钻井配套技术,将能够极大缩短元坝地区 钻井周期,加快元坝气田的建设。     

川西须五非常规致密气藏钻井关键技术

川西须五非常规致密气资源丰富,是中国石化“十二五”重点勘探开发对象,具有埋藏深、非均质性强、岩石致密等特性。钻速慢、复杂多是该区钻井面临的主要技术难题。文章总结了近年来西南油气分公司在须五非常规致密气方面取得的技术成果。通过井身结构优化、破岩工具优选、钻井液轨迹控制技术和井眼净化技术
研究,配套形成了须五钻井关键技术,经X502等多口井验证,提速提效显著,与前期完钻井相比,机械钻速提高63.25%,钻井周期缩短26.09%,复杂时效降低28.8%。     

孔雀河地区致密气藏有利构造带研究

孔雀河地区位于塔里木盆地东北缘,在库鲁克塔格断隆和多期构造运动控制下,构造较为复杂,经历了5个构造沉积演化阶段:被动陆缘盆地阶段、挤压反转古鼻凸形成阶段、克拉通内凹陷阶段、克拉通内坳陷盆地发展阶段和类前陆盆地发展阶段,发育有寒武系、奥陶系等烃源岩储层,具备较好的油气成藏条件。通过石油地质条件、油气成藏条件研究,结合周边已钻探井资料认为,大西海构造带、维马克构造带是寻找志留系背斜构造圈闭有利区带;开屏构造带是寻找奥陶系背斜构造圈闭有利区带。     

华北油田深井钻井新技术应用方案研究

近年来华北油田深井的数量不断增多,仅2008年超过4000 m的深井就有20多口.深部地层可钻性变差,造成机械钻速慢,钻井周期长.仅占全井35.4%的深井层段,钻井周期就占总周期的57.9%.为了提高机械钻速,缩短钻井周期,节约钻井成本,进行了适合华北油田的深井钻井新技术研究,形成了华北油田应用新技术的初步方案,为华北油田的提速工作打下了基础.     

氮气欠平衡钻井技术在定向深探井中的应用

川西3000 m以深井段普遍存在机械钻速慢、储层保护技术单一等问题,常规欠平衡钻井均不能很好地解决以上问题。为了更好地保护和发现油气藏,提高深井勘探成功率,西南分公司引进了氮气钻井技术,通过大量地质工程论证,在DY1井四开4652.26~4775.56 m产层段进行了氮气欠平衡钻井技术应用试验。试验表明,在深井段采用氮气钻井技术可大幅度提高钻井速度,该层段平均机械钻速达8.36 m/h,与邻井相比提高8~9倍,在提高钻速的同时还直观有效地发现了一个裂缝性气层。该技术在深探井中的成功应用加快了气体钻井技术向深层推广的步伐,对同类地区的钻井具有较高借鉴意义。     

松南地区深井钻井提速难点与对策

松辽盆地南部地区深部地层是中国石化东北油气分公司勘探开发工作的重点,但该地区深层碎屑岩、火山岩地层可钻性差,可钻性级值达到8～10级,平均机械钻速低,单只钻头进尺少,钻井周期长,超过4 000 m的深井钻井周期在6个月左右。同时存在碎屑岩地层井壁易失稳、火山岩地层易发生裂逢性漏失、硬夹层较多且部分井段含有砾岩导致断钻具事故频繁、CO2污染钻井液等技术难点。针对这些技术难点,提出了优化井身结构、针对不同地层特点优选钻头、应用旋冲钻井技术等技术对策。现场实践表明,松南地区采取这些技术对策和措施后,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,漏失得到控制。      

元坝地区钻井提速探索与实践

元坝地区是中国石化天然气增储上产的重点区域,但该地区钻井存在一些技术难点,导致钻井施工风险很大:地层研磨性强,可钻性差;地下断层、裂缝、溶洞发育,井漏频繁,稳定性差;存在多套压力体系、安全窗口窄。这一直制约着该地区钻井速度的提高。为此,勘探南方分公司开展了钻井提速提效技术攻关与实践,采取了井身结构优化、空气钻井、欠平衡钻井等技术措施,并应用了高速涡轮、扭力冲击发生器、孕镶金刚石钻头等新工具和新工艺,平均机械钻速提高1倍以上,钻井周期缩短15%。为进一步提高元坝地区的钻井速度,提出了完善已有提速技术,研制或优选与之配套的钻井设备和工具的建议。      

优化钻井技术在提高松南地区深井钻井速度中的应用

吉林油田松辽盆地南部深井钻井面临的主要技术难点是深层岩石硬度大且研磨性强,目前国内外对于火山岩的力学特性及破岩机理尚未有较深入的研究。井底温度高,地层倾角大,井斜问题严重。文章针对松辽盆地南部深层地层的特殊特征,在分析该地区钻井技术难点的基础上,给出了钻头结构的改进和优选、钻具失效的预防、全面推广新型钻井液体系及应用欠平衡钻井技术等一系列技术对策。现场应用表明,该地区深层钻井速度已得到大幅度提升,平均钻井周期缩短了16d,平均机械钻速提高了14.3%。     

低渗透致密气藏水基欠平衡钻井损害评价技术

低渗致密砂岩气藏具有孔喉细小、强亲水、裂缝发育等特点,在作业过程中易于受到损害,即使在欠平衡条件下,仍然具有一定的损害可能.在水基欠平衡钻井条件下,低渗致密砂岩气藏主要的损害方式为水锁和应力敏感.利用裂缝可视化测试系统、毛管流动孔隙结构仪等分析测试手段评价了低渗致密气藏的水锁和应力敏感损害.研究表明,低渗致密气藏在欠平衡条件下仍有很强的水锁损害可能,初始渗透率越低,水锁损害程度越大;有效应力一定时,欠压值越小,水锁损害程度越大,过小的欠压值不能起到保护储集层的作用;欠压值一定时,有效应力越大,水锁损害程度越大.目前对欠平衡条件下的水锁损害评价还处于摸索阶段,下一步工作的重点是储集层原地作业条件的真实模拟以及将室内实验结果应用于现场工程设计.图7表6参13     

川西地区碎屑岩深井钻井提速的配套钻井液技术

为解决四川盆地西部地区碎屑岩深井钻井出现的钻井周期长、钻速低等问题,从钻井液的类型、组成和性能入手,在调研国内外资料的基础上,分井段评价了川西地区所用钻井液各参数（钻井液密度、钻井液固相、钻井液流变性及钻井液滤失性）对钻井速度的影响程度,依托中国石油化工集团公司的各级科研成果,研发了适合中浅层钻井提速的无黏土相钻井液、“三低”（低密度、低黏切、低固相）和“三强”（强抑制、强包被、强封堵）聚合物钻井液等钻井液体系,形成了以预防和减少深井井下复杂情况和钻井事故为目标的稳定井壁、防漏堵漏、润滑防卡等技术。上述技术在川西地区新21-1H、新916-1井等多口井集成应用后,中浅层钻井速度明显提高,中深层井下复杂情况及钻井事故发生率明显降低,缩短了钻井周期,达到了钻井提速的预期目标。     

川西北白浅29井实施欠平衡钻井的认识

文中介绍了川西浅气层钻白浅２９井实施欠平衡钻进的方法,认识到欠平衡钻井具有发现油气层,减少对油气层伤害,提高钻速,避免漏失,减少粘附卡钻等优点,在川西浅气层勘探开发中有广阔的前景。同时也分析了欠平衡钻井应注意地层是否适合,钻井液的选择及安全问题。     

TK430H水平井钻井技术

TK430H井是塔河油田奥陶系地层的第1口先导性欠平衡水平试验井,设计井深6090m,完钻井深5780m,垂深5420.11m,水平位移484.51m,井斜89.0°,方位251.56°,是目前国内最深的欠平衡水平井。介绍了欠平衡钻井的工艺设计和施工过程,TK430H井实现了边漏边钻,该井的成功完钻,证明了在塔河油田的水平井实施欠平衡钻井是可行的、有效的,为今后开发塔河油田提供了一种新的钻井工艺方法。     

大庆深层钻井提速技术

为提高大庆深层钻井速度,加快勘探开发进程,开展了大庆深层钻井提速技术研究。借鉴国内外深层提速技术成果,分开次、分层段制定了不同的提速对策,建立了大庆深层自上而下的钻井技术序列。二开井段优选应用T1951DB型、CK506型、CK606型等PDC钻头,全部实现PDC钻进,施工周期控制在25.00 d以内;三开井段分析对比了液动旋冲工具、涡轮钻具、气体钻井3种提速技术的现场试验效果,确定了气体钻井适用井段最短长度为900.00 m,液动旋冲提速工具适用于岩石可钻性级值小于7的井段,涡轮钻具主要用于岩石可钻性级值大于7的硬地层。大庆深层提速技术在19口井进行了应用,平均钻井周期缩短48.60 d。研究结果表明,大庆深层钻井技术序列的建立,解决了大庆深井钻井提速技术单一、集成应用少、整体提速效果不明显的问题。      

川西北地区超深井钻井的实践和认识

针对川西北矿区已完成的１３口５０００ｍ以上的深探井钻井工艺，分析了超深井钻井面临的地质问题，井深结构，套管程序，钻井液使用和固井设计与施工等情况，提出了提高超深井钻井技术水平的途径和对策。     

LG地区提高超深井钻井速度的技术途径

LG地区侏罗系下部地层油气显示活跃,地层压力与显示强度在横向上差异较大并难以准确预测,岩石固有强度普遍低于气体钻井临界强度,井眼不稳定问题较为突出。为解决以上难题,利用测井手段并结合实钻资料分析了LG地区地层压力剖面特征、侏罗系地层气体钻井的井眼稳定性和主要钻井工程地质问题,提出如下技术措施：①合理控制气体钻井的深度,有效规避气体钻井的作业风险,提高气体钻井效率;②在侏罗系下部地层不适合气体钻井的层段,实施欠平衡钻井和PDC钻头复合钻井,来进一步提高超深井钻井速度。     

四川地区欠平衡钻井实践与认识

四川油气田通过４０多年来研究和应用欠平衡钻井技术，取得一些成果，积累了一定的经验，初步形成一套碳酸盐岩裂缝性油气藏和砂岩油气藏欠平衡钻井工艺技术。文中对四川早期欠平衡钻井实践进行了总结，介绍近年开展欠平衡钻井的装备和工艺技术研究的应用成果，对四川地区推广应用该项技术的前景作一展望，并就今后的发展提出几点建议。