大庆油田深井提速技术研究

大庆深部地层岩性强度大、可钻性差,机械钻速低,严重影响了大庆油田深层的勘探开发进度。通过分析大庆深部地层的地质特征,从钻头优选、提速工具使用和钻井液体系改进方面进行了研究,形成了适合深层的钻井提速技术,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,为加快大庆油田深层天然气的开发提供了技术支撑。     

微小井眼钻井技术在大斜度过煤层井中的实践与探讨

微小井眼钻井技术是指所钻井眼尺寸不大于88.9mm的钻井技术。旨在通过在新疆陆梁油田作业区LU1092井使用常规车载修井机应用微小井眼钻井技术,匹配小尺寸钻具、个性化的PDC钻头及优选水力参数来解决常规侧钻大斜度过煤层井眼"坍塌、卡钻"瓶颈,为大斜度过煤层侧钻井指出一个新的方向。     

超深井钻井技术研究及工业化应用

陆上油气勘探开发正向着超深层领域发展,中国石化钻遇的超深井普遍存在着压力系统复杂、地层岩性复杂、储层流体复杂、工程力学复杂等工程地质特征。钻井工程面临着设计优化难、施工风险大、钻井速度慢、工程质量控制难度大等技术问题。在钻井施工中表现为钻井周期长、复杂情况和故障多、工程投资大,甚至有些井难以钻达目的层。2005年以来,中国石化石油工程技术研究院联合石油高校、油田企业组成“产—学—研”攻关团队,以川东北、塔里木盆地超深层油气勘探开发为依托,紧密围绕“优质、安全、高效”攻关目标,强化室内模拟和理论分析,加强以新型工具和新材料为载体的技术攻关,强化技术集成应用,研究形成了多信息综合反演钻井地质环境因素精细描述技术、基于钻井工程风险评价的井身结构优化设计方法、大尺寸井眼气体钻井及流体安全转换技术、高效破岩工具及配套技术、基于常规导向的超深水平井井眼轨迹控制技术、超高温及超高密度钻井液技术、高酸性气田胶乳防气窜水泥浆固井技术等7项技术创新成果,并开展了现场试验及工业化应用,形成了超深井钻井配套技术,使我国超深井钻井技术跨入了世界先进行列。     

超深井钻井技术研究及工业化应用

陆上油气勘探开发正向着超深层领域发展,中国石化钻遇的超深井普遍存在着压力系统复杂、地层岩性复杂、储层流体复杂、工程力学复杂等工程地质特征。钻井工程面临着设计优化难、施工风险大、钻井速度慢、工程质量控制难度大等技术问题。在钻井施工中表现为钻井周期长、复杂情况和故障多、工程投资大,甚至有些井难以钻达目的层。2005年以来,中国石化石油工程技术研究院联合石油高校、油田企业组成"产—学—研"攻关团队,以川东北、塔里木盆地超深层油气勘探开发为依托,紧密围绕"优质、安全、高效"攻关目标,强化室内模拟和理论分析,加强以新型工具和新材料为载体的技术攻关,强化技术集成应用,研究形成了多信息综合反演钻井地质环境因素精细描述技术、基于钻井工程风险评价的井身结构优化设计方法、大尺寸井眼气体钻井及流体安全转换技术、高效破岩工具及配套技术、基于常规导向的超深水平井井眼轨迹控制技术、超高温及超高密度钻井液技术、高酸性气田胶乳防气窜水泥浆固井技术等7项技术创新成果,并开展了现场试验及工业化应用,形成了超深井钻井配套技术,使我国超深井钻井技术跨入了世界先进行列。     

大斜度定向井钻井设计优化及应用实践

大斜度定向井技术具有可以钻穿更长的页岩气储层段、较大范围地探明和控制含气面积、大幅提高单井产气量等优点。在前期直井预探井工作的基础上,通过对井身结构、井眼轨迹、钻具组合、钻柱力学、钻井液、固井等技术的优化设计,优选出符合高陡构造区页岩气勘探的大斜度定向井钻井工程设计方案,建立了工区的地层压力剖面和钻头选型方案,在直井段采用防斜打直、造斜段开展复合钻井、目的层段引用旋转导向钻井、油基钻井液等技术,成功地钻成2口页岩气大斜度定向井,缩短钻井周期,提高钻井效率,实现了优快钻井,主力页岩储层钻遇率100%,形成一套页岩气高效开发的钻井技术体系,可为今后其他地区页岩气、煤层气的勘探开发提供借鉴。     

巴麦地区影响钻速因素分析及提速潜力探讨

巴麦地区探井机械钻速低,钻井周期长,一定程度上制约了该区勘探开发进程.为有效提升该区块的钻井指标,针对该区上部地层井眼易缩径、阻卡,沙井子组地层应力不稳定、掉块严重,开派兹雷克组地层可钻性差、研磨性强,奥陶系地层倾角大易发生井斜超标等钻井技术难点,从优化钻具组合、钻井液技术、钻头优选、改善钻头水利参数等方面开展了技术措施优化和现场试验.应用效果表明,巴麦地区提速的技术措施是可行的,基本形成了一套适合该区的优快钻井技术,对该区探井的进一步提速增效具有指导和借鉴意义.     

准噶尔盆地乌夏断裂带二叠系钻井提速技术

通过综合分析准噶尔盆地乌夏断裂带二叠系地质特点,结合已钻井资料,对二叠系钻井提速展开分析研究。通过优选强抑制性钻井液,采用提速工具配套PDC钻头和氮气钻井技术,实现了该区二叠系钻井的提速。在该区块的勘探过程中形成了乌夏断裂带二叠系钻井提速技术,该技术在钻井实践中得到了检验,为该地区二叠系钻井提速提供了经验和技术支持,可考虑在该探区全面推广。     

酒东地区复杂深井钻井提速技术研究与应用

酒东地区是玉门油田目前重点勘探目标区块,但由于该地区油层埋藏深度深,地质条件复杂,给钻井工程带来了许多技术难题。近几年,针对存在的难点主要开展了井身结构优化、PDC钻头个性化设计、复合钻井及钻井液体系优选与评价等提速技术攻关,在现场试验应用中取得了理想的效果,钻井速度比开展技术攻关之前提高了57.14%,钻井周期缩短了42.75%,大幅度降低了钻井综合成本。     

防斜打快技术在长深10井的试验应用

长深10井是部署在松辽盆地南部长岭断陷乾安洼陷带新立火山岩顶面构造高部位上的一口风险探井,在本井施工过程中进行了?311.2mm井眼登娄库地层螺杆加PDC钻头复合钻井、?215.9mm井眼气体钻井、水包油钻井液欠平衡钻井、光钻铤大钻压防斜打快技术等防斜提速试验,取得了较好效果。对长深10井防斜提速试验效果进行了分析总结,为长深区块深井、超深井防斜提速积累了宝贵经验。     

南17丛式井组钻井实践与认识

南17丛式井组共部署11口井,施工中围绕"绿色"的"井工厂"钻井模式,采用防碰绕障、随钻扩眼、钻井液不落地集中固化处理钻井工艺和技术,克服了井眼套管防碰、钻头易泥包、钻井液回收利用和环保高要求等难题,达到了提质提速提效和清洁生产的双赢目标。结合南17丛式井组钻井施工实践,介绍了该井组钻井技术和钻井液技术,供业内同行参考。     

准噶尔盆地南缘巨厚砾石层大尺寸井眼钻井实践

在准噶尔盆地南缘地区,新疆油田2002年钻探的国家级重点探井东湾1井和2003年钻探的高泉1井,解决了上部地层长段砾石层钻井速度偏低的问题,在660.4mm、444.5mm大直径井眼段钻井速度大大高于同一区块邻井,在大尺寸井眼钻井速度创20世纪80年代勘探以来的历史新高.这两口井在大尺寸井眼段钻井的成功主要取决于采用了适合准噶尔盆地南缘地区巨厚砾石层的钻头及钻井参数、防斜打快钻井技术以及钻井液体系.因此有效的控制了井斜,保证携带悬浮岩屑,确保井下安全,提高了钻井速度.其成功经验对于解决传统大直径井眼钻井速度慢技术难题和提高深井、超深井钻井速度上具有深远的意义.     

边钻边扩技术提高深井大井眼钻速初探

随着我国石油勘探开发的不断深入,勘探开发重点逐渐向深部和难钻地区转移,深井和超深井钻井数量不断增加。而深井超深井由于地层压力系统的复杂性,井下地质情况的不确定性,往往需要采用复杂的井身结构和套管层次,其中,上部井段井眼尺寸大、井段长、钻速低,成为制约深井钻井速度的关键环节之一。采用固定式同心扩孔器的边钻边扩技术通过改进钻头结构和破岩方式,改变井底岩石的应力状态,同时领眼钻头能获得足够的机械能量和水力能量,可以有效提高破岩效率,并改善井底清洗效果,从而提高大井眼段机械钻速,为解决深井上部大直径井眼机械钻速慢的问题提供了一种全新的思路。     

酒东坳陷钻井提速技术研究

自长3井获得高产油流后,酒东坳陷勘探取得了重大突破,玉门油田加快了对该构造的勘探开发步伐,但钻井速度慢、周期长、钻井综合成本居高不下的难题制约了勘探开发的进程。因此,针对该地区存在的钻井难点主要开展了井身结构优化设计、PDC钻头个性化设计与试验、复合钻井技术推广应用及减少井下事故复杂的优质钻井液技术等攻关。经过现场几轮钻井的推广应用,平均机械钻速比攻关前提高了101.96%,钻井周期缩短60%,取得了显著的提速效果,同时,也大幅度降低了酒东坳陷勘探开发的综合成本。     

塔里木果勒西区块火成岩优快钻井技术

近年来，塔里木在富满油田集中勘探、精细勘探和高效评价，大力开展复杂超深层工程技术攻关。果勒区块广泛存在火成岩地层可钻性差、机械钻速低、二叠系压力系数低、无密度窗口、应力集中垮塌、二叠系井漏卡钻等施工难点。为有效解决这一系列难题，从优化钻井参数、优选提速提效工具、优化钻井液性能着手，开展了果勒西区块火成岩优快钻井技术研究，结果表明：GL3-H1、GL3-H3、GL3-H6三口井二开固井结束平均节约周期92.71d，整体提速60.78%，有效降低了钻井事故复杂，钻井提速效果显著。     

塔里木山前地区超深井钻井提速技术研究

塔里木山前地区地质条件复杂,钻井速度慢。通过优化井身结构,优选钻头,应用扭力冲击器+PDC钻头提速技术、涡轮+孕镶金刚石钻头复合钻井技术、防斜打快技术、BH-WEI钻井液体系,形成一套钻井提速配套技术。提速技术应用的9口井中,井身质量合格率100%,井斜小于0.5°,平均机械钻速1.5 m/h,较之前提高46%,平均单只进尺提高4.54倍,平均钻井周期206 d,较之前缩短27.8%,复杂时率为1.7%,较之前降低57.5%。结果表明,钻井提速配套技术能够大幅度提高机械钻速,可缩短钻井周期。     

长沙岭区块PDC钻头选型技术研究

自长3井获得高产油流后,长沙岭区块勘探取得了重大突破,玉门油田加快了对该区块的勘探开发步伐,但钻井速度慢、周期长、钻井综合成本居高不下的难题制约了勘探开发的进程。因此,针对钻井速度慢的难点开展了PDC钻头个性化设计研究与应用提速技术攻关。通过对该地岩石可钻性分析,进行了室内个性化PDC钻头设计,并结合现场试验应用优选出了合适的PDC钻头类型。现场应用取得了显著的提速效果,完成井平均钻速比攻关前提高了142.55%,钻井周期缩短了69.53%,有效降低了钻井综合成本,对加快该地区勘探开发进程有着重要的指导意义。     

隆平1井钻井设计与施工

隆平1井是大庆油田首口在沉积盆地基底层施工的水平井,设计斜深4532.72 m(垂深3111.50 m),勘探钻井目的是为了探索通过水平井大幅度提高古中央隆起带基岩风化壳储层天然气产能。针对该井在钻井过程中可能遇到的难点与风险,进行了井身结构优化设计、井眼轨道优化设计、钻井参数优化、钻头优选及配套提速试验等。实钻情况表明,该井全井平均机械钻速5.15 m/h,相比设计钻速提高45.89%,现场施工提速效果明显,为探索该区域基底构造提供了宝贵的经验。     

华北JX井Ф215.9mm井眼“一趟钻”钻井关键技术

针对华北油田JX井二开Ф215.9mm井眼钻井轨迹控制难度大、摩阻扭矩大、井眼清洁困难、地层岩性变化大、易垮塌、漏失等难题,在使用Landmark软件计算井下岩屑床分布、不同钻具组合形式下钻头侧向力的基础上,通过开展水力振荡器、井眼清洁工具应用,进行钻头优选,优化钻具组合、钻井参数,以及聚合物钻井液配合新型防塌、防漏、润滑剂等技术,实现一趟钻钻进馆陶组、东营组、沙河街组地层,进尺1883m,机械钻速达20.25m/h,事故复杂率为零,多项技术指标明显优于区块同类型井。JX井二开"一趟钻"钻井技术的成功实施,为华北油田束鹿凹陷提质高效开发提供借鉴意义,为复杂井眼轨迹、多组地层井段实施"一趟钻"钻井技术提供了经验。     

南海西部北部湾盆地大斜度长裸眼定向井钻井技术

南海西部油田的涠洲11-1N-A8井具有井斜大、裸眼段长和井壁稳定性差的特点,导致了井眼轨迹难以控制、岩屑不易携出和下套管磨困难。结合该井各井段的施工技术和钻井液技术,探讨了井眼轨迹设计与控制和钻具组合优选问题;对在不同尺寸井段,不同地层所面临的压差卡钻处理、井眼清洁、防止岩屑床、井壁稳定、泥浆流变性、固相控制等问题做了总结;阐述了下套管固井等作业中出现的困难,并提出了相应的预防和解决措施。涠洲11-1N-A8井钻井难点的克服对今后类似井的作业具有很好的指导和借鉴作用。     

Y区块定向井钻井提速技术研究

为了提高Y区块定向井钻井速度,降低钻井成本,进行了Y区块定向井钻井提速技术研究。在对Y区块整体施工效率低下原因分析基础上,对Y区块施工中的钻头优选技术、井眼轨迹优化设计技术和井眼轨迹控制技术进行深入研究,现场应用53口井,施工效率良好,满足了定向井钻井提速需求。