超深裸眼水平井完井模拟通井优化技术

由于水平井井深、水平段长、井眼条件差、通井管柱设计不合理等原因,通井管柱与完井管柱匹配度低、通井时效过长、通井管柱下入困难,增加了井控风险和作业成本。针对通井困难这一突出问题,通过理论分析,综合考虑井眼情况和完井管柱配置,分析了通井扶正器、通井管柱底部扶正器组合(BHA)和送入管柱对完井管柱安全入井的影响,提出了综合考虑井眼情况和完井管柱配置的个性化通井优化方案,即加长单扶通井,双扶通井BHA优化和增加送入管柱加重钻杆数等优化措施,为超深超长裸眼水平井完井管柱的顺利入井提供了技术支撑。     

大牛地气田下古生界碳酸盐岩气藏水平井固井完井及改造方式优化探讨

大牛地气田下古生界水平井形成了以裸眼预置管柱多级管外封隔器完井,投球打滑套方式分段改造,以水力加砂压裂和胶凝酸酸压相结合进行大排量复合酸压,取得了初步成果。但由于裸眼预置管柱完井裂缝起裂位置不明确,投球打滑套分段压裂时滑套打开后酸液与储层接触面积大,酸液滤失严重,酸压改造体积有限。针对这些问题,开展了大牛地气田下古生界碳酸盐岩气藏水平井固井完井及改造方式论证,优化不同井身结构下固井完井管柱,优选不同完井管柱下分段改造方式。对马五5气层的一口水平井采用三级井身结构4 1/2"尾管悬挂固井完井,可钻桥塞分段改造方式进行大排量复合酸压。现场试验表明固井完井方式下选用合适的改造方式能满足大排量复合酸压的施工要求,水平井压后能取得较好的产量和较强的稳产能力,固井完井及优化的改造方式对大牛地气田下古生界碳酸盐岩气藏有较好的适用性。     

超深水平井及侧钻水平井完井裸眼处理工艺研究及应用

对于碳酸盐岩超深水平井及侧钻水平井完井,裸眼处理是重要步骤。针对常规处理工艺通井无针对性、钻头处理裸眼可靠性较差,以及处理过程控制点不足等问题,对裸眼井段狗腿度、裸眼井段非目的层段穿行度,以及井径扩大率和井斜角等因素进行分析,对通井方案及通井管柱进行优化设计,建立了一套井眼评价指标,提高了完井裸眼处理成功率及裸眼工具入井一次成功率。2014年共应用14井次,单井提高实效67.58h,累计节约完井时间946.12h。     

碳酸盐岩超深水平井复杂井眼条件下特殊完井工艺研究与应用

塔里木盆地碳酸盐岩储层具有压力敏感、安全密度窗口窄、易喷易漏、井控风险大等特点,自2012年下半年开始,塔中区块水平井井深大幅增加、水平段不断延长,受储层跟踪难、井眼轨迹不平滑、钻具托压严重等因素的影响,模拟通井管柱在裸眼段摩阻较大(甚至光钻杆也很难通过),给后期的试油完井作业带来了很大的挑战。文章正是针对"模拟通井时间长、管柱下入难、无法进行常规完井"的问题,提出了以斜坡钻杆与油管相结合的完井管柱为核心的特殊完井方案,优化配置了完井管柱,完善并标准化了该工艺的工序,成功应用5口井的效果分析表明,该工艺有效建立了复杂井眼条件下的油气通道,并为类似井的完井工程提供了一个新思路。     

侧钻水平井分段压裂完井技术在气田的应用

经过多年的开发,苏里格气田部分老井产能逐渐衰减,通过对老井进行小井眼开窗侧钻分段压裂改造,能有效恢复老井的产能。介绍了适合苏里格气田小井眼开窗侧钻水平井分段压裂的完井方式、完井管柱、配套工具及施工程序。现场试验表明,小井眼开窗侧钻水平井裸眼分段压裂完井工艺技术是开采苏里格气田地层剩余储量的有效手段。     

页岩气水平井裸眼分段压裂酸化管柱下入技术

本文对国内水平井裸眼分段改造工艺技术和工具系统进行了研究,以177.8mm技术套管、152.4mm裸眼完井的水平井为例,对分段改造完井工具管柱的下入技术展开深入研究,并通过多井次现场施工,总结出一套适用的管柱下入技术。     

碳酸盐岩超深超长水平井完井模拟通井技术

塔里木盆地碳酸盐岩储层具有压力敏感、安全密度窗口窄、易喷易漏、井控风险大等特点,自2012年下半年开始,水平井垂深大幅增加、水平段不断延长,模拟通井管柱在裸眼段摩阻较大(甚至光钻杆也很难通过),模拟完井管柱通井时间长,整体施工难度和风险大。针对"模拟通井时间长、管柱下入难"的问题,结合现场实际井况及完井工艺要求进行研究,使超深、超长水平井完井各个阶段的泥浆维护及处理技术方案标准化,建立了井深、水平段长及分段数与模拟通井管柱组合及次数的关系及通井规程,给出了水平井完井模拟通井原则,实现了模拟通井工序的标准化。     

塔里木油田塔中区块碳酸盐岩高温高压井试油探讨——以中古XX井为例

塔里木油田塔中区块碳酸盐岩储层具有压力敏感、安全密度窗口窄、易喷易漏、井控风险大等特点。随着勘探开发的不断深入，单井井深持续增加，试油完井方式由水平井分段改造完井、大斜度定向井直接完井不断向超深直井裸眼转变。本文结合塔中中古某区块一口重点预探井中古XX井试油中遇到的问题难点和施工经验，对塔中区块碳酸盐岩高温高压井试油得失展开探索讨论，为后续碳酸盐岩高温高压井试油完井提供新的思路。     

水平井岩屑床控制技术浅析

在水平井施工过程中, 大斜度井段、 水平段岩屑会沉淀在井眼低边形成岩屑床; 岩屑床极易造成钻进中钻压不能全部传递到钻头、 螺杆钻具粘托、 机械钻速慢、 起下钻遇阻严重造成卡钻等问题, 甚至钻进中直接造成粘吸卡钻。文章从分析形成岩屑床的影响因素入手, 总结出在现有条件下通过采取强化钻进排量等相应的技术措施, 优化钻井液体系和性能, 防止或控制岩屑床的形成, 对确保水平井大斜度井段及水平段安全钻进具有显著的作用。     

涠洲油田随钻井壁修整工艺的应用

海上油气田的开发以丛式井台的定向井为主,受地层非均质性、井眼清洁等条件限制,定向钻进中易产生不规则井壁,大斜度井易形成岩屑床等,导致起下钻阻卡、套管下入困难等问题。为此,在扶正翼上敷焊PDC切削齿,增加划眼和破坏岩屑床功能,形成随钻修整井壁的划眼器,改善井眼质量,进而实现钻井效率的提升。南海西部涠洲油田的现场应用表明,该工艺能够有效清刮渗透性砂岩井壁的厚泥饼、修整PDC钻头在软硬交错地层形成的不规则井壁,破坏大斜度井的岩屑床,减少短起下钻及通井次数,从而提高钻井效率。     

高温深层碳酸盐岩水平井井筒准备技术研究

高温深层碳酸盐岩水平井具有储层埋藏深、裸眼段长、非均值性强、温度高,易喷易漏和高含硫化氢等特点,在目的层钻井过程中,易形成"大肚子"、"大狗腿度"和缩径等井眼复杂情况,给分段完井工具的下入提出巨大挑战。为使分段完井工具顺利下入,需要在井筒准备阶段模拟分段完井工具管串刚度进行井筒准备。从旋转地质导向技术、钻井液配套技术以及"西瓜皮"扶正器通井技术三方面详细介绍了水平井井筒准备技术。经过持续研究与实践,成功应用39井次,大幅缩减了井筒准备时间,创造了较好经济效益。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系超埋深碳酸盐岩凝析气田水平井储层分段酸压改造应用实践及认识

水平井裸眼分段酸压工艺是实现塔中超埋深、高温高压碳酸盐岩凝析气田规模、高效开发的主要技术手段。经过几年来的探索与实践,塔里木盆地塔中Ⅰ号气田形成了一套针对不同储层类型、较好适应塔中超埋深碳酸盐岩储层高温、高压、高含硫特点的长裸眼水平井分段酸压改造综合配套技术。现场应用取得较好效果。介绍了国产全通径裸眼分段完井工具的结构、性能、工作原理、技术特点,改造前综合研究—精细分段设计技术、国产全通径管柱长裸眼水平井分段技术、超埋深碳酸盐岩储层酸压改造液体技术、超埋深碳酸盐岩储层酸压改造工艺等水平井裸眼分段酸压改造综合配套技术的应用实践和取得的效果。     

完井管柱与井眼曲率适应性有限元分析

老井眼侧钻短半径水平井技术在绥中36-1油田的高造斜率井段应用时,完井管柱串与井眼的适应性问题较突出。为此,选取绥中36-1油田某井的完井管柱为研究对象,使用弹性模型,考虑完井管柱刚度、井眼曲率、重力、扶正器和内层管柱的影响,建立了完井管柱下入不同井深力学模型,利用有限元法将管柱离散成梁单元进行模拟仿真计算,分析了完井管柱与井眼曲率适应性。分析结果表明:过低曲率井段时,管柱轴力、接触力和摩阻力对应力起主导作用;过高曲率井段时,弯曲应力对等效应力起主导作用。在井眼曲率每30 m为10°和15°2个高曲率井段,弯曲应力明显变大,占等效应力的1/2以上。所得结论为该油田后续完井管柱施工提供了理论指导。     

下深平1井钻井技术研究与应用

下深平1井是下二门油田深层系上的水平井,采用后期裸眼完井方式完井。针对该井存在井身质量要求高、防碰井较多,以及小井眼水平段控制难度较大等技术难点,开展了优化井眼剖面设计、分井段优化井眼轨迹控制和钻完井液体系优化配置等方面的技术研究,形成了一套施工技术。     

普光高含硫气田裸眼水平井投产工艺技术

川东北普光高含硫气田裸眼水平井投产,存在着碳酸盐岩地层易喷易漏、井控安全风险高,钻水泥塞容易开窗出轨,结构复杂的一体化分段酸化-生产完井管柱极易发生粘卡事件等难题。为此,在该气田大湾气藏采用井筒模拟通井处理工艺,优化设计完井管柱结构,结合二次下井回接完成、优质钻完井液与内防喷工具的使用,妥善解决了上述难题,实现了分段完井管柱多级封隔器适时坐封隔绝气层以及滑套顺序开关、均匀布酸的目标,取得了很好的应用效果。结论认为：①在该区实施裸眼水平井投产工艺以及钻塞、模拟通井处理工艺是可行的,是高酸性气田合理高效开发值得借鉴的一个模式;②井壁稳定、顺畅、润滑的井况环境是裸眼水平井安全顺利投产的前提条件,也是实现降本增效、安全开发酸性气田的重要技术手段;③针对高酸性裸眼气井完井投产工艺技术的复杂性须选择优质完井液,全过程、全方位、多层面的从技术角度进行安全控制是井控技术的发展方向;④碳酸盐岩气藏裸眼井投产作业全过程使用钻完井液压井,对于如何选择酸化、排液模式才能解除对储层造成二次污染仍需不断加以认识和完善。     

大位移水平井常见问题机理分析及对策

从DK304BC井斜井段,水平段井眼净化不好,造成卡钻直至无法钻井,被迫改钻小井眼,引伸论述水平井大斜度井段井眼不清洁的危害,岩屑床形成机理及影响因素,通过研究,分析与使用,提出对付水平井岩屑床的对策,认为“常规清洁法”,利用旋转自动导向系统以及小井眼钻井的方法可以解决大位移水平井岩屑床问题。     

多靶浅层水平井轨迹控制及尾管柱下入技术

为确保井眼轨迹在油层内有效运移，bTHW404 井水平段随油层的起伏而起伏，钻穿6 个目标靶点，是“鱼钩”状多 靶水平井。该井的主要施工难点是:靶区油层薄，靶窗范围小，要钻穿6 个目标靶点，轨迹精度要求高；井眼轨迹上下起伏，入 井钻具摩阻大，加上垂深浅、钻具轻，钻压不能有效地传递；水平段的起始点处于整个轨迹的最低位置，在此处易形成岩屑堆积， 影响完井管柱下入。施工时，精确地控制井眼轨迹、优化钻具结构、优选钻井参数，采取多种措施保证割缝尾管的安全下入，仅 用53 h 就完成了bTHW404 井水平段钻进和尾管的下入，为今后同类型井施工提供了经验。     

巴西盐下碳酸盐岩油藏裸眼智能完井技术分析

巴西盐下碳酸盐岩油藏主要位于Campos和Santos盆地,所处海域水深1 900～2 400 m,属于超深水海域; 油藏位于巨厚盐层下,部分区域盐层厚度达2 000 m,钻完井作业难度大,费用高。套管内射孔并下入智能完井管柱成为该区域主要的完井方式。然而,套管射孔作业对储层伤害严重,作业时间长,超深水作业综合日费昂贵,使得油田开发成本进一步增加。为提高油田开发经济效益,分析巴西盐下碳酸盐岩储层岩石特征,提出适用于该区块的裸眼智能完井技术,并利用ANAYS有限元软件对裸眼井在不同生产压差下井壁稳定性进行模拟。结果表明:巴西盐下碳酸盐岩储层岩石力学强度较高,生产压差15 MPa时,井眼极限扩大率1.5%,发生塑形屈服区域小,井壁稳定性好,适合裸眼完井。优化后的裸眼智能完井技术方案经济、可行,能较大幅度降低钻完井成本。     

焦页 2-5HF长水平井钻完井关键技术

长水平井提高单井产量是页岩气开发的发展趋势,涪陵页岩气田开发调整阶段将超长水平井作为增产提效的主要措施之一,在焦石坝主体区块焦页2平台进行了试验。钻井实践表明,随着水平段的延伸,同比常规水平井,超长水平井井眼摩阻扭矩增大、循环压耗升高以及井筒钻屑量增多,轨迹控制及套管下入难度增大,井眼防碰压力更大,易形成岩屑床,钻压传递困难,钻具易疲劳损坏。针对技术难题,通过低摩阻轨迹优化设计。井眼防碰扭描方法、导向技术优选及轨迹控制、井眼净化、钻具优选、套管下入等技术研究,解决了施工中的技术难题,焦页2-5HF长水平井顺利完井,水平段3065m,生产套管顺利下至预计井深,为国内超长水平井钻完井提供了经验。     

页岩气水平井井眼清洁评价研究

川渝地区页岩气水平井环空岩屑浓度增加和岩屑床的产生会使井眼清洁程度变差,导致卡钻等事故,需要加快井眼清洁评价方面的研究。鉴于此,根据页岩气钻井现场所用油基钻井液数据,利用切应力误差法和相关系数法优选出适用于该地区的油基钻井液流变模式——卡森模式,建立了环空岩屑颗粒启动临界流速模型和岩屑床厚度分布模型。以CNH17-2井为例,采用本模型计算分析了起下钻和倒划眼工况下岩屑床厚度的变化规律。研究结果表明,随着井斜角增加,环空岩屑床厚度先增大后减小,在井斜角10°~20°井段岩屑床厚度趋于0,在井斜角60°~70°井段岩屑床厚度出现最大值;倒划眼操作后,岩屑床厚度可减小50%以上。优化井眼轨迹、适当进行倒划眼操作能有效提高井眼清洁程度,降低沉砂卡钻等风险。