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。     

川中须家河组牙轮-PDC混合钻头钻井提速实践

四川高石梯-磨溪区块须家河组地层岩性致密、抗压强度高、研磨性强、软硬交错频繁,牙轮钻头磨损速度快、进尺短,不能满足快速钻进的要求,常规PDC钻头切削齿钝化较快,崩齿较为严重,长期以来都是高石梯-磨溪区块钻井提速的瓶颈地层。针对高石梯-磨溪区块须家河组地层特点,结合其他区块须家河组及类似复杂地层的钻头选型经验,选用的牙轮-PDC混合钻头,兼具牙轮和PDC钻头两者的优点,适合在须家河组地层长段钻进。牙轮-PDC混合钻头不仅单只钻头进尺大幅度提高,配合螺杆辅助钻进后,平均机械钻速也明显优于常规PDC钻头,实现了高石梯-磨溪区块须家河组复杂地层钻井提速瓶颈技术突破,积累了重要的实践经验。     

CQMPD精细控压钻井技术应用与思考

介绍了CQMPD精细控压钻井系统的结构、工作原理,给出了其在川渝气田的应用实例。CQMPD精细控压钻井系统在川渝高石梯—磨溪、川西北剑阁和土库曼斯坦阿姆河右岸等地区的成功应用有效解决了安全密度窗口窄,频繁发生井漏、溢流甚至喷漏同存等钻井井控难题,对于潜伏类碳酸盐气藏的高效、安全开发起到重要作用,该技术成熟度高。但是,随着勘探开发对象变得越来越复杂,对精细控压钻井技术的要求也更加严格,近年来,在精细控压钻井工艺、产品和应用领域上又取得了新的拓展,有效提高了超深复杂井的固井质量。该研究对于降低复杂盐下气藏开发的钻井成本亦具有重要的指导意义。     

精细控压钻井技术成为磨溪高石梯区块安全快速钻井的利器

<正>近日,中国石油川庆钻探工程公司采用精细控压钻井技术攻克了四川盆地川中地区的磨溪108井下二叠统栖霞组栖一段出现的漏喷复杂钻井难题,顺利钻至四开固井井深5 244 m,服务井段4 498~5 244 m。此次精细控压钻井技术服务在栖一段多次钻遇低速漏失,累计漏失钻井液59.5 m~3,复杂处理时间零小时,实现了安全、快速钻井。截至目前,磨溪—高石梯区块已完成7口井精细控压钻井作业,较常规钻井节约钻井液漏失量4 399.15 m~3,缩短处理复杂时间1 700 h。     

气井生产期间井筒内温度变化对水泥环密封完整性影响的研究及应用

针对高石梯-磨溪区块天然气井生产期间易出现环空带压的问题,采用水泥环密封完整性模型分析生产期间井筒内温度变化对水泥环密封性能的影响,提出了固井水泥浆设计要求、工艺参数优化等提高该地区水泥环密封完整性的固井配套技术措施。该技术现场应用后,高石梯-磨溪区块完井试油期间未发生环空带压现象,且生产期间的环空带压风险也有所降低;因此该技术在预防天然气井环空带压方面具有很大的推广应用前景。     

精细控压钻井技术在高石001-H2井的实践与认识

四川磨溪-高石梯灯影组储层缝-洞发育、密度窗口窄,常规钻井过程普遍存在又漏又喷井下复杂,降低了钻井时效,增加了钻井成本,增大了施工作业井控风险,严重影响了本构造天然气的勘探开发。高石001-H2井是本构造的第一口水平井,该井钻遇裂缝储层后,采用精细控压钻井技术,合理调节钻井液密度和井口回压,保持井筒压力在密度窗口范围内,成功解决了钻进过程严重井漏问题,完成了本构造第一口水平井的成功钻探,为将来有效开发本构造油气资源总结了宝贵经验。     

高石梯—磨溪区块探井钻井提速配套技术及其应用效果

为了加快四川盆地高石梯—磨溪区块天然气勘探进程,迫切需要提高探井钻井速度。为此,分析了该区块钻井周期长、机械钻速低的原因并研究了提速技术手段,经过2年的现场试验,逐渐形成了一套适合该区块工程地质特征的震旦系探井钻井提速配套技术:①优化井身结构,不仅充分发挥了提速技术的应用,还可满足后期完井作业对井筒完整性的需要;②以高效、个性化PDC钻头为主配合KCl聚合物钻井液技术,快速钻过上部大尺寸井眼段,缩短了钻井时间,螺杆+转盘配合PDC复合钻井技术已成为该区块深部地层提速的有效技术;③以封隔式尾管悬挂器为主体的防气窜配套工艺技术,解决了"喇叭口"窜气问题,固井质量整体提升。2013年,高石梯—磨溪区块震旦系完钻11口井,平均机械钻速3.02m/h,同比2012年提高16.78%,钻井周期从192d缩短到166d,实现了震旦系深井的优快钻井,为加快该区块天然气勘探步伐提供了强有力的技术保证。     

磨溪高石梯区块震旦系探井钻井提速技术措施与效果

针对川中磨溪高石梯区块震旦系探井钻井技术难点,开展了深井钻井提速工程研究试验,通过优化井身结构、优选和应用个性化设计的高效PDC钻头、应用复合钻井技术以及优选钻井施工参数等技术措施,大幅度提高了震旦系探井钻井速度,形成了一套适合该区块钻井工程地质条件的深井钻井提速配套技术,为加快该区块天然气勘探步伐提供了有力的技术保证。     

MX10井古生界井漏原因浅析及建议

MX10井是磨溪-高石梯区块一口重点预探井,该井在古生界钻进中出现井漏、堵漏液反吐现象,严重影响钻井工程安全和进程,给该区块油气勘探开发带来严重的经济损失。文章依据钻井、录井、测井、试油资料,运用井漏必要条件研究的方法,剖析了MX10井古生界各漏失层段井漏原因,合理解释了反吐现象。分析认为:MX10井古生界井漏的主要诱因为古生界钻进中暴露多个压力系数相差较大的压力系统;MX10井古生界漏失层位不全在古生界,前2次井漏从上至下依次为栖一段、龙王庙组,最后1次井漏层位:前期为古生界寒武系筇竹寺组-元古界震旦系灯影组四段,其后为栖一段、筇竹寺-灯四段;古生界井漏类型依次为:裂缝型严重井漏、孔隙型大漏、诱发的复合型严重井漏;钻井设计中地层压力的准确预测、钻井过程中的实时跟踪分析是有效预防和治理井漏的前提条件;加入随钻堵漏剂防漏、严重井漏时水泥浆堵漏、控压钻井技术的应用可有效治理当前磨溪-高石梯地区古生界井漏。     

MPD技术在印尼基岩地层微欠平衡钻井实践

印尼加帮区块基岩储层地层压力低,前期钻井十余口,但油气勘探效果不佳,分析认为主要原因是钻井过程中采用的钻井液密度过高。但使用常规欠平衡作业无法保障探井的施工安全。最终在该区块应用精细控压钻井系统进行微欠平衡钻井作业,通过微流量实时监测,利用回压泵和自动节流管汇对井底压力进行控制,采用微欠平衡的精细控压钻井作业方式取得油气发现。文章简述了使用精细控压钻井系统进行微欠平衡钻井在印尼现场的应用概况并进行分析,该技术的应用取得了良好油气发现,保证了探井钻井作业的安全。     

磨溪-高石梯区块深井优快钻井技术

四川盆地磨溪-高石梯区块具有储层埋藏深,地层高温、高压、含硫,纵向上多产层、多压力系统,岩石硬度高、研磨性强、可钻性差等复杂地质条件,严重制约了钻井速度。针对钻井提速难点,重点从井身结构、钻头个性化设计及有机盐钻井液体系等方面进行了攻关研究与现场试验,显著提高了钻井速度,大幅节约了钻井周期,平均机械钻速由1.69m/h提高到3.0m/h;龙王庙专层井平均周期97d,比高石1井同井深节约111d,有力助推龙王庙组中国最大单体规模海相碳酸盐岩整装气藏的发现;震旦系井钻井周期从302d缩短至149d,实现了安全快速钻井。     

西非S深水区块裂缝性碳酸盐岩地层控压钻井技术

西非S区块上部泥岩地层钻井压力窗口窄,下部裂缝性碳酸盐岩地层漏失严重、含硫化氢、地质不确定性高,控压钻井技术是应对这些问题比较成熟的技术,但单项控压钻井技术无法同时解决上述问题。根据环空压力动态控制钻井技术可解决泥岩井壁稳定性问题以及加压泥浆帽钻井技术可解决钻井液严重漏失情况下含硫化氢地层井控问题,提出了一种将两项独立控压钻井技术进行组合应用的新技术。从控压装备共用、技术方案转换、施工关键点决策3个方面进行了研究。实例应用表明,该控压钻井组合技术可有效解决同一井内井壁稳定、漏失、井控等多项复杂问题,相比单项控压钻井技术应用效果更好。该研究对该区块及类似地层后续勘探开发作业具有指导意义。     

四川盆地安岳特大型气田基本地质特征与形成条件北大核心CSCD

四川盆地安岳特大型气田是我国最古老的海相碳酸盐岩原生型气田,目的层震旦系—寒武系有机质热演化程度已达高—过成熟阶段,埋深4500~6000m,气藏形成经历了多旋回复杂构造运动。该气田主力产层自上而下为寒武系龙王庙组、震旦系灯影组灯四段、灯二段。龙王庙组气藏为构造背景上的岩性气藏,受古隆起背景上的古、今构造叠加控制,多套储层叠置连片大面积发育,含气面积超出现今构造圈闭面积,形成了高石梯-磨溪-龙女寺龙王庙组气藏群;灯影组灯二段气藏为底水构造气藏,上部含气,下部普遍含水,含气范围受现今构造圈闭控制,磨溪区块、高石梯区块各自具有相对统一的气水界面;灯影组灯四段气藏为构造背景上的岩性-地层圈闭气藏,在高石梯-磨溪-龙女寺区块范围内总体含气。古裂陷、古丘滩体、古隆起、古圈闭和保存条件的时空配置是安岳特大型气田形成的关键,其中,古裂陷控制了生烃中心与源-储成藏组合,并形成了侧向封堵条件;古丘滩体控制了岩溶储层规模发育及岩性-地层圈闭的形成;古隆起控制了大型古油藏的形成,其继承性发育对油气形成起到了有效保存;古圈闭控制了大面积分布的岩性-地层油气藏群。     

四川盆地安岳特大型气田基本地质特征与形成条件

四川盆地安岳特大型气田是我国最古老的海相碳酸盐岩原生型气田,目的层震旦系—寒武系有机质热演化程度已达高—过成熟阶段,埋深4 500~6 000 m,气藏形成经历了多旋回复杂构造运动。该气田主力产层自上而下为寒武系龙王庙组、震旦系灯影组灯四段、灯二段。龙王庙组气藏为构造背景上的岩性气藏,受古隆起背景上的古、今构造叠加控制,多套储层叠置连片大面积发育,含气面积超出现今构造圈闭面积,形成了高石梯-磨溪-龙女寺龙王庙组气藏群;灯影组灯二段气藏为底水构造气藏,上部含气,下部普遍含水,含气范围受现今构造圈闭控制,磨溪区块、高石梯区块各自具有相对统一的气水界面;灯影组灯四段气藏为构造背景上的岩性-地层圈闭气藏,在高石梯-磨溪-龙女寺区块范围内总体含气。古裂陷、古丘滩体、古隆起、古圈闭和保存条件的时空配置是安岳特大型气田形成的关键,其中,古裂陷控制了生烃中心与源-储成藏组合,并形成了侧向封堵条件;古丘滩体控制了岩溶储层规模发育及岩性-地层圈闭的形成;古隆起控制了大型古油藏的形成,其继承性发育对油气形成起到了有效保存;古圈闭控制了大面积分布的岩性-地层油气藏群。     

控压钻井技术与装备现场试验

精细控压钻井技术是解决窄安全密度窗口地层、压力敏感性地层安全钻井问题的关键技术。国外已有成熟技术与装备,但服务价格高昂,国内"十一五"期间已完成样机研制,但未进行现场试验和规模化应用。为推进该钻井技术与装备的国产化和工业化,低成本解决国内塔里木、川渝等油气战略接替区类似安全钻井难题,中国石油天然气集团公司设立了精细控压钻井技术与装备现场试验项目。通过顶层设计"4511"目标,建立合理高效的项目组织,强化节点控制,加强过程监管,完成了精细控压钻井技术与装备的完善定型,实现了由工程样机到工业应用的重大跨越,打通了控压钻井创新成果向生产力转化的快车道。该技术和装备在川渝、冀东、塔里木油气田和海外区块规模化推广应用,支撑了相应区块的勘探开发,创造了显著的经济效益,彰显了集团公司的技术创新能力,提升了工程技术水平和海外市场的竞争力。     

元坝124井超深井钻井关键技术

元坝地区地质因素复杂,存在陆相地层厚度大、砂泥岩互层频繁、可钻性差以及自流井组-须家河组地层超高压、压力窗口窄等特点,所钻井普遍存在溢流、井漏、垮塌等复杂和事故,机械钻速低,施工周期长。元坝124井是元坝地区的一口重点预探井,钻井过程中先后实践应用了气体钻井、控压钻井等多项新技术,创造了元坝区块钻井周期最短、机械钻速最高等多项记录。除了我国超深井自身气体钻井、控压钻井技术水平较以前有了大幅度提升外,下部陆相地层引进了Smith公司"孕镶金刚石钻头+涡轮钻具"技术、海相地层应用了"国民油井抗高温螺杆+贝克休斯高效PDC钻头"复合钻井,显著提高了机械钻速,有效缩短了该井钻井周期。该井平均机械钻速2.8m/h,钻井周期253.84d,是目前元坝地区钻井周期最短的一口。     

玛湖1井区控压钻井技术探讨

控压钻井技术是指在钻井过程中对整个井筒压力进行有效控制并管理的钻井技术,可有效解决窄密度窗口、压力敏感地层难以克服的漏涌同层和井壁坍塌等复杂钻井问题。从控压钻井技术的基本概念出发,介绍了西钻工程院精细控压系统组成和工作原理,重点阐述了控压钻井技术在新疆克拉玛依油田玛湖1井区的应用及取得的良好效果,为该区块解决类似钻井难题提供了有效的钻井方式和经验分享,有显著的推广应用价值。     

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。     

分支井钻完井技术在高石梯-磨溪地区的适应性分析

随着高石梯-磨溪地区钻探目的层不断加深,地质和钻完井工程难题使大斜度井、水平井开发成本增加,为了进一步降低该区块深井钻完井成本,提高开发效率,开展分支井钻完井技术的适应性研究。综合分析了该区块地质储层特征、钻完井工程难点,结合国内外其它油田以及该地区已钻分支井应用效果,论证了分支井钻完
井技术在该地区实施的可行性。进一步研究表明该区块分支井开发初期应采用双分支水平井!并根据这一特点,形成了两套开发该气藏的双分支水平井钻完井方案,为高石梯-磨溪地区深井开发提供了良好的技术支持。     

精细控压钻井技术在高石001-X4井的实践与认识

高石001-X4井是四川盆地高石梯构造震旦系灯影组气藏的一口开发井,该井储层裂缝发育、安全密度窗口窄,H2S含量高,常规钻井钻遇裂缝后则会引发严重井漏、喷漏同存,造成井控风险大。应用精细控压钻井技术,在同一裸眼井段钻遇多个不同压力系数的溢漏显示层,通过合理压力控制,确保了钻井作业安全顺利进行,延长了钻井井段,增大了储层泄流面积,提高了单井产量,取得了良好的应用效果,为将来采用精细控压钻井技术开发高石梯灯影组气藏积累了经验。