长北大井眼大斜度井段钻井液体系改进与实践

长北区块率先在长庆区域二开井段采用Ф311.1 mm大井眼,在生产实践中存在以下钻井液技术难题:二开大井眼段大斜度段井壁稳定问题、大井眼防漏堵漏问题、大井眼井壁润滑和煤层段坍塌等问题。从长北项目开始至今,本着环保第一、降本增效的主旨对钻井液进行了一系列的优化和改进。先后使用了清水聚合物体系和低固相三磺聚合物体系。但是由于这两种体系对斜井段的抑制性和防塌性不足,导致黏土分散、膨胀、垮塌和钻头泥包问题。本文介绍了一种在上述体系的基础上,经过不断的优化和改进,形成的应用于长北区块Ф311.1 mm斜井段的强抑制防塌一体化钻井液体系。室内实验数据和现场应用表明,该钻井液体系具有维护简单、防塌抑制性强的特点,大幅度降低了生产成本、最大化的延长了井壁的坍塌周期,增加了井壁稳定性和预防了PDC钻头泥包,在使用过程中创造了多项钻井纪录,节省了大量的非生产时间,创造了很可观的经济效益。     

小井眼复合防砂技术的研究与应用

小井眼复合防砂技术结合了人工井壁防砂和机械防砂的优点,可有效解决Φ101.6mm套管小井眼油气井出砂难题。该技术可有效消除气流和地层压力对人工井壁造成的冲击,解决人工井壁低温固化强度低的难题,为治理Φ101.6mm小井眼气井、地层压力高的油井、造浆严重的油井和浅层油井出砂难题提供了一种非常有效的防砂手段。介绍了小井眼复合防砂技术的结构组成、技术原理、主要工具的研制、技术指标和现场试验及应用。     

乌深1井超深井大井眼钻井液技术

乌深1井是大港油田“1518”勘探工程的一口重点预探井,完钻井深5850m ,其中Ψ311.1mm井眼的深度及Ψ244.5mm套管的下深（5456.9m)创下了全国陆上油田已完钻井的最高记录,是一口高难度的超深井,针对该井的井身结构和地层情况确定了一套适应各井段的钻井液体系,上部地层（井深2300m以上）使用钾盐聚合物钻井液,下部地层（井2300m 以下）使用硅基钻井液体系,进一步提高了钻井液的防塌抗温效果,配合了一定的处理维护方法和防堵漏技术,结果表明,该钻井一定的处理维护方法和防漏堵漏技术,结果一,该钻井液体系抑制性和防塌性强,具有稳定井壁,携岩净化,抗高温,润滑防卡的能力,满足了深井大井眼井施工的要求。     

微泡沫钻井液在川东北SX-1井的应用

川东北地区上部地层砂泥岩互层频繁,硬度大,研磨性强,可钻性差,采用常规钻井液方式的机械钻速较慢。由于上部地层含水量大,采用空气钻井时井壁易垮塌从而使该钻井方法的应用受到限制。针对该地区上部大井眼施工钻速慢、地层出水、井漏等问题,研制出一种微泡沫钻井液体系,该钻井液体系具有滤失量低、携岩能力强、利于井壁稳定的特点,已在SiX-1井的上部地层进行了现场应用,解决了大井眼地层钻速慢及易漏等问题。     

盐下水平井YM7-H4大井眼段钻井技术

YM7-H4井是一口盐下水平井,因盐膏层距目的层垂深约25 m,设计用Ф311.1 mm钻头在易垮塌的吉迪克组地层进行定向,在盐膏层内一直增斜达到73.62°,直至钻穿盐膏层至井深4 770 m,然后下入Ф273.1 mm厚壁套管封固盐膏层。该井Ф311.1 mm井眼在钻井与中完施工过程中存在很多难点:一是吉迪克组地层泥岩严重垮塌,定向难度大;二是大井眼轨迹控制困难;三是盐膏层段长、井深、钻井液密度高达1.80 kg/L,易卡钻;四是厚壁套管直径大、刚性强、下入困难等。通过技术攻关,该井应用了大井眼轨迹控制技术、吉迪克组地层泥岩防塌钻井液技术、盐膏层钻井技术和大尺寸套管下入井眼准备技术等,顺利完成了该井大井眼段的钻井施工。      

胜科1井大井眼钻井液技术

胜科1井二开采用φ444.5 mm钻头开钻,钻深2 932 m,采用φ339.7 mm技术套管封固沙3段下部以上地层。因该井处于东营凹陷中央隆起带上,花瓣地层极为发育,且钻遇盐膏层,在大井眼条件下,井壁稳定及井眼净化难度大。针对不同的地层特点,选用了低固相聚合物钻井液体系和双聚磺防塌钻井液体系,利用沥青配合聚醚多元醇严格控制钻井液的滤失量,确保了井壁稳定;依靠高效的护胶剂配合表面活性剂和合理的粘土含量确保钻井液具有良好的抗盐膏性能;通过保持适当的钻井液返速、控制合理的流变参数、优选钻井液处理剂配合合理的钻井工程措施,保证了井眼的清洁。该井二开井段钻进施工顺利,完钻电测、下套管和固井作业均顺利完成。     

滨44X井钻井液井壁稳定技术

滨44X井位于济阳坳陷东营凹陷利津洼陷带的西坡,是胜利油田重点评价井,设计井深4100 m.该区块地质结构复杂,二开大井眼段地层造浆严重,施工中井壁稳定及岩屑携带难度大;沙河街组地层层理、孔隙及裂缝发育,且局部井段含有油泥岩和红色泥岩,易造成井壁坍塌及缩径卡钻事故;三开定向过程中易出现"狗腿度",钻井液润滑防卡难度大....     

大扭矩低速螺杆在马深1井二开Φ444.5mm大井眼中的应用

马深1井是勘探分公司部署在四川盆地川东北通南巴构造带马路背构造高部位上的一口重点直探井,该区块地质条件复杂,地层可钻性差,井漏频繁。该井二开中完井深4 295 m,段长3 334 m,为川东北地区第一口444.5 mm大井眼钻达4 000 m以上的井。该井段大井眼清砂困难、钻具扭矩大、机械钻速慢,成为影响提速提效的关键井段。文章通过对螺杆钻具的工作特性分析,优选大扭矩螺杆配合高效PDC钻头复合钻进,选择最佳的钻井参数模式,采用单弯螺杆配合MWD随钻测量仪器进行防斜打直和纠斜,在二开井段1 209~2 594.12 m进行了成功的应用,对解决深井大直径长井段的钻井问题具有一定的指导意义。     

DJ-210型大井眼卡瓦锚定式防砂充填工具的研制

针对目前在疏松砂岩油藏采用三开裸眼充填和244.5mm套管防砂完井工艺受工具的限制,而采用皮碗工具悬挂滤砂管防砂及两步法充填防砂完井,施工周期长,作业成本高,且防砂效果难以保证的状况,研制了DJ-210型大井眼卡瓦锚定式防砂充填工具。该工具配以相应的防砂管柱可实现地层改造,起到既防砂又增油的双重效果。该工具采用组合式胶筒密封及双向卡瓦锚定,使其封隔压力高,悬挂能力强,确保了防砂施工的成功率,实现了地层填砂、环空填充一体化工序,较好地解决了三开裸眼悬挂充填防砂及244.5mm套管射孔出砂井地层改造及环空充填防砂完井的防砂难题。现场8口井的应用表明,使用该工具实现了防砂后不减产甚至增产的良好防砂效果。     

榆37-2H国家储气库注采试验井钻井技术

地下储气库是在较深的地下利用一个完全封闭的构造体,在地面用泵送办法把天然气注入到这个构造中储存起来,在需求量大时,通过生产井把天然气采出到地面输送到用户。储气库是下游用户用气调峰、国家能 源安全的重要保障,是促进集团公司天然气业务快速、安全、有序发展的重要途径。榆37-2H井是长庆油田储气库项目组部署的首口大井眼注采试验水平井,井身结构为四开制大井眼水平井,井眼轨迹穿过延长组、刘家沟组易漏地层和石千峰组、石盒子组等易垮塌地层,大井眼井的施工对钻井工具的选择、井壁稳定、井筒清洁、井眼轨迹控制、各层套管下入、固井完井等钻井工艺都提出了更高的要求,根据榆37-2H井地层可钻性差、浸泡周期长、钻具 扭矩大、储层薄、地层不确定程度高的施工技术难点,通过井身结构和钻井液体系的优化、精心设计钻具结构以及有效的钻井技术,使该井顺利完工,为以后钻类似井提供了有益的借鉴。     

水平井段注水泥塞侧钻技术在半潜式平台的首次应用

南海西部珠江口盆地W油田区域水深123 m,超过自升式平台作业能力,需采用半潜式平台进行开发井钻井作业,其中1口水平开发井C2H井?215.9 mm井段因未钻遇较好的油气显示层,决定在该井水平段注水泥塞后钻侧钻C2H1。侧钻过程中,通过优化钻具组合、优选短保径、侧向攻击性强的新型PDC钻头配合Power Drive旋转导向工具,通过滑槽、造台阶及控时钻进等措施成功在水平段实施侧钻,克服了该井侧钻位置深、地层强度高、半潜式平台升沉大等困难。整个侧钻实施过程顺利、侧钻井眼轨迹平滑、砂岩钻遇率高、筛管下入顺利并成功进行完井。C2H1侧钻井的顺利实施,为今后类似开发井的作业提供了良好的借鉴意义,为海上钻井作业降本增效提供了强有力的技术支持。     

准噶尔盆地阜东探区钻井提速技术

准噶尔盆地阜东地区地质条件复杂,中上部地层泥岩发育,井壁稳定性差,下部地层存在异常高压,岩石均质性差、夹层多,造成井身结构优化和钻头选型困难、井下复杂时率高、机械钻速低、钻井周期长等钻井难题。为此,开展了地层压力系统分析和岩石力学特性参数评价、井身结构优化、个性化PDC钻头优选以及钻井液体系优选等方面的研究和应用,取得了显著的效果,平均机械钻速提高了30.4%,井下复杂时率降低至0.35%,钻井周期缩短了10.5 d,实现了多口井不下技术套管钻井,大幅度降低了钻井成本。该探区优快高效钻井配套技术的成功应用,对加快阜东地区油气勘探进程具有十分重要意义。     

胜科1井钻头选型与应用效果分析

完钻井深7 026 m的胜科1井是我国东部油区目前最深科学探索井,在施工中除因复杂多变的地层孔隙压力致使其井身结构复杂、施工难度增大外,上部厚盐膏层、软泥岩和深部地层在高温、高压条件下可钻性变差等,极大制约了钻井速度的提高。为提高钻井速度,利用室内试验和测井资料建立了地层可钻性剖面和地层可钻性预测剖面,应用钻头技术效益指数最高的经验钻头选型方法对钻井资料进行了统计分析,根据地层可钻性剖面和统计分析结果推荐了与胜科1井地层相适应的钻头初步选型方案,给出了该井三开后的钻头选型推荐方案和建议。对钻头选型方案实施过程进行了跟踪并对所选钻头的使用效果进行了分析。分析结果表明,虽然钻井速度得到了提高,但没有达到预期的目标,应进一步进行深部地层岩石工程力学特性和钻头选型的研究。     

影响川东碳酸盐岩深井钻井速度的因素及对策

川东地区独特的地质特点致使在该地区钻井要遇到一系列复杂和事故,主要表现为井深、极易井斜、复杂的井眼不稳定、长段井漏、多压力系统、地层高研磨性以及岩石不均质特性等。加之钻井设备老化等因素,严重影响了该地区的机械钻速。文中分析了产生这些问题的原因,提出了大力推广利用地层自然造斜规律钻中靶井技术和防斜打快技术;深井超深井配备大尺寸钻杆;在确保井控安全的前提下实施平衡钻井技术;针对地层岩石特性研制新型高效钻头类型;推广应用金刚石钻头配井下动力钻具,提高高密度条件下硬地层钻井速度技术;完善与发展井漏的测漏与综合堵漏技术。此外,继续从基础理论和机理上深层次研究川东碳酸盐岩裂缝性产层的压力、裂缝规模及分布规律和井眼失稳问题,加强小眼井钻井的配套工具与工艺技术,加强队伍素质培养。     

高研磨性硬地层钻井提速技术

川东北陆相自流井组和须家河组地层岩性致密、研磨性强,机械钻速低、钻头消耗量大,是制约该区域钻井提速的关键层段。为实现提速,各种新型井下工具得到了试验应用,但效果参差不齐。通过计算分层段岩石可钻性,推荐自流井组至须家河组采用孕镶金刚石钻头提高破岩效率;为降低硬地层和软硬交互层段钻头失效导致的钻速低问题,开展了三开井段典型钻具组合扭转和纵向振动理论分析,提出东岳庙段以浅地层采用扭力冲击器配合PDC钻头降低黏滑,珍珠冲段含砾岩层段需使用减震工具或改变钻具组合降低纵振,砂泥岩互层段需推广使用双向减震器或水力加压器降低纵振;采用高速螺杆+孕镶金刚石钻头的复合钻进,提高自流井组至须家河组大井眼定向速度。5口井现场实施后,机械钻速成倍增加、钻头新度提高30%,须家河组?311.2 mm井眼定向速度提高1.32倍。     

吐哈盆地北部山前带深层致密气藏水平井钻井技术

吐哈盆地北部山前带和斜坡区致密气资源前景广阔,水平井技术是实现致密气有效开发的重要途径。但北部山前带水平井钻井中存在高陡构造地层倾角大,直井段井身质量控制困难;大段煤系地层、薄互层等复杂地层发育,井壁稳定性差,坍塌严重、复杂事故频发;深部地层可钻性差,水平段施工钻头破岩效率低,钻井周期长等一系列技术难题。通过优选适合北部山前带水平井的井身结构、井眼轨迹和钻井液体系,开展个性化钻头、煤系地层安全定向钻井、小井眼长水平段旋转地质导向钻井技术攻关和现场应用,形成一套适合于北部山前带致密气藏水平井优快钻井技术系列,达到提高水平井机械钻速、有效缩短钻井周期的目的,为实现致密砂岩气藏的“安全、高效、优质、经济”勘探开发提供强有力的技术支持。     

河坝1井高陡构造带防斜打直技术

河坝1井上部陆相地层属于高陡构造，地层倾角大，极易发生井斜。为解决大井眼高陡构造带易井斜和机械钻速低的难题，该井在钻井过程中试验应用了偏轴钻具组合、大尺寸钻铤组成的塔式钻具组合和直螺杆钻具组合。应用效果表明，在目前的技术条件下，大尺寸塔式钻具组合是川东地区高陡构造带大倾角地层防斜打直的较好选择，但同时须优选钻头及钻井参数．并强化井身质量监测。     

连续油管冲洗解堵解卡技术在吐哈油田应用

用连续油管替代常规油管进行冲洗作业,可充分发挥挠性油管能够连续起下和密封可靠的特点;但因管径较细,曲迂度很大,使摩阻增高,如循环介质粘度大,则形成进出口间压差较大。文中提出降低设备输出排量,缓减 Ｃ Ｔ 中的液流速度,降低摩阻,在 Ｃ Ｔ 冲洗方式上采用５ 种冲洗方式,计算出施工中最低排量等。在现场进行冲砂解堵解卡应用中取得效果。     

半潜式钻井平台水平井裸眼侧钻技术

注水泥塞侧钻是在原井眼一定位置注水泥填井,再侧钻出新井眼的钻井工艺。文昌某油田一口水平开发井因?215.9 mm井眼钻遇油层显示不理想,决定在裸眼注水泥塞后进行侧钻。为克服侧钻点深、地层强度高、半潜式平台升沉大等难点,采用了短保径、强侧向攻击性能的PDC钻头和Power Drive旋转导向工具,通过滑槽、造台阶及控时钻进等技术措施控制井眼轨迹,利用岩屑录井和近钻头井斜等资料及时监控侧钻实施情况,成功完成了侧钻作业。该侧钻井作业顺利,轨迹平滑,后续防砂筛管顺利下入,为今后半潜式平台水平井侧钻作业提供了较好的借鉴经验。     

彭水区块页岩气水平井钻井关键技术

页岩气作为一种新兴的油气资源已越来越受到重视,国外页岩气勘探开发经验表明,水平井是页岩气藏成功开发的关键之一,但国内勘探开发工作及关键技术研究还处于起步阶段,存在钻速低、周期长、成本高及钻井中易发生井漏等问题。结合彭水区块4口页岩气水平井的钻井实践,从地层压力、地层岩性、岩石可钻性、页岩坍塌机理及页岩气固井特殊要求等方面入手,详细分析了气体钻井、旋转导向钻井、井眼轨迹控制、防漏堵漏、钻井液优选、水泥浆体系优选、井身结构优化、钻头优选、井眼净化等关键技术及现场应用效果,并围绕页岩气钻井提速、降低成本提出了一些建议。