普光气田陆相地层气体钻井安全技术方法

普光气田开发陆相地层地质条件复杂,千佛崖和须家河组存在着多套高压裂缝性气层,制约着气体钻井的实施和安全。普光区块构造在千佛崖-须家河层段都存在油气显示,在氮气钻进期间该层段的油气显示明显,能够获取更为原始的地层油气显示资料,为勘探开发提供重要的地质数据。为了更好更快的实现开发井的钻井任务,普光气田应用气体钻井穿越须家河防燃爆技术,在18口井成功穿越须家河地层,共完成进尺29348．13m。     

克拉2气田集气工艺选择

克拉2气田是西气东输工程的主力气田,日产天然气3 000×104m3,单井产量300×104~400×104m3/d,气田具有异常高压、高产、高温、高含CO2及高含盐的特点。介绍了克拉2气田内部集输集气工艺的优化情况,具体包括集气管网布置、气液混输、水合物防止、井口计量、腐蚀控制等方面的选择确定。     

克拉2气田高压气井风险评估

克拉2气田在开发生产过程中,部分单井出现生产套压、技术套压异常升高的现象。针对高压气井环空压力异常问题,塔里木油田在国内首次开展了单井风险评估工作。在借鉴API RP 90中相关技术标准的基础上,参考国际大石油公司高压气井的管理经验,根据克拉2 气田单井的实际情况,通过先静态后动态的评估程序完成了克拉2气田单井风险评估。特别是对4口重点井,在动态评估完成后,正常开井生产日增天然气1 000×10⁴ m³以上,取得了较大的经济效益和社会效益。通过对评估技术和方法的总结,取得了一些高压气井风险评估技术和方法的初步认识,对国内陆上高压、超高压油气田开展类似的风险评估工作具有借鉴意义。     

克拉美丽气田裂缝性气藏水平井钻井方位优化设计

裂缝性气藏水平井钻井方位设计主要从地质和工程角度出发,根据储层裂缝产状、分布和井眼稳定规律设计钻井方位,提高裂缝的钻遇率,优选井眼最稳定的方位钻进。通过裂缝预测、成像测井解释和岩心观测,对新疆油田克拉美丽气田滴西地区石炭系气藏裂缝发育特征进行了分析,并对不同钻井方位水平井井眼稳定规律进行了模拟研究,提出了水平井钻井方位,给出了一套适合克拉美丽气田石炭系裂缝性气藏水平井钻井方位优化设计方法。     

提高川东北及普光气田钻井速度配套技术

川东北及普光气田面临喷、漏、塌、卡、斜、硬、毒等七种“世界级”钻井难题。如何实现安全、优质、高效、快速钻井从而加快川东北及普光气田勘探开发进程是钻井工程面临的一个难题。试验、推广应用了气体钻井、垂直钻井、复合钻井等新技术新工艺,并不断在实践中完善总结,形成了一套适合普光气田及川东北地质特点的钻井综合配套技术,大幅度的加快了川东北勘探及普光气田开发步伐,实现了预期的目标。普光气田开发井钻井周期由探井阶段的约10个月降到约7个月,缩短了31．82％,机械钻速由探井阶段的1．70m／h提高到3．26m／h,提高了91．76％。气体钻井、复合钻井已经成为提速川东北及普光气田勘探开发的核心技术,值得进一步推广应用。     

克拉2气田射孔工艺总结

克拉2是世界级射孔难度的气田,在该气田的射孔施工中,美国2家公司使用了世界上最先进的射孔技术。总结了各种射孔方案的设计依据、射孔管柱、实施方法、方案评价以及先进的设计理念,实际采用了3种射孔工艺4种射孔方案;希望能在学习国外先进技术的基础上打开我们的新思路,加快我国射孔技术前进的步伐。     

克拉2气田产能预测方程的建立

克拉2气田是西气东输的主力气田，准确预测其产能是设计开发方案的基础。以克拉2气田现有产能测试资料为基础，分别确定了各次测试的拟压力和压力平方法无阻流量，根据无阻流量与地层系数的关系，建立了普遍适用于该气田主力产气层的典型二项式产能方程。用拟压力产能方程能够比较准确地预测克拉2气田单井产能和生产压差，也能预测不同打开程度下全气藏的平均产能和生产压差；压力平方法产能方程可用于粗略估计气井产能。图1表1参9     

克拉2气田压力动态监测方法

克拉2气田是"西气东输"的主力气田,由于该气田属于异常高压气田,为规避风险,不能将压力计下入产层中部进行测试。为了监测克拉2气田的生产动态,通过在克拉2气田引入高精度电子压力计进行井口测试,利用平均温度和平均压力法将井口测试参数折算至产层中深参数,进而进行压力恢复试井解释、产能试井解释和井口气体漏失监测。研究结果表明,该方法能适应克拉2气田异常高压环境,利用测试结果及其解释可以进行产能计算,为气田稳产提供产能评价;对高压高产气井进行漏气监测,能够检测出漏气的具体位置,提高了克拉2气田的动态监测水平。     

克拉2气田的储层应力敏感性

克拉2气田是一个异常高压气田,在其开发过程中,储层岩石所承受的有效上覆压力变化大,容易产生变形,引起孔隙度和渗透率变小,这对气田开发产生较大的影响。利用克拉2气田实际岩心,实验分析了其应力敏感性特征,研究预测了气田开发过程中储层物性的变化规律及其影响因素。结果表明：克拉2气田储层孔隙度和渗透率与有效上覆压力均呈幂函数关系,孔隙度变化规律较一致,比孔隙度变化区间小;渗透率的变化较为复杂,岩石初始渗透率越低,随有效压力增大其下降速率越快,相同有效压力下下降的幅度越大。克拉2气田衰竭开采至废弃压力,储层综合物性变化不大,孔隙度绝对值降低0.5%~1.5%,综合渗透率降低18.2%。这些变化对气藏产能的影响不大。     

音叉密度计在克拉2气田的应用

生产井中,通过测量井下流体的密度或持水率、持气率可以准确识别流体.2012年以前克拉2气田通过压力折算出流体密度曲线,2012年采用音叉密度计测量流体密度.通过压力折算密度和音叉密度计在曲线形态和密度值上分析对比,得出音叉密度计与压力折算密度相比不受流体速度变化、管柱摩擦影响,测量精度更高,为克拉2气田生产动态监测提供了准确的依据.希望音叉密度计在塔里木油田得到更广泛的应用.     

安全管理系统在克拉2气田的应用

克拉2气田的产量占“西气东输”一期工程的90%以上,生产装置的安全、平稳运行尤为重要。通过引入Honeywell公司的安全管理系统（FSC）对处理厂、气井生产过程进行监控,实现了气田对IEC61508标准中规定的安全完整性（SIL）的要求。克拉2气田安全管理系统在工艺上具有在异常情况关闭气井,处理厂关闭进出装置阀门、打开放空阀实现受限放空的特点;在自控上具有多节点、层次化、等级化、一体化的特点。通过对典型逻辑的模块化封装,实现了控制逻辑的便捷编制;同时,对安全管理系统的事件顺序记录（SOE）在跨网段情况下不能有效整合到服务器中的故障给出了分析及解决方案。该系统在克拉2气田的成功应用,确保了气田在紧急情况下的风险消除,达到了设计目的。     

大型整装异常高压气田开采技术研究――以克拉2气田为例

克拉2气田位于塔里木盆地北缘,该气田具有规模大、整装、气柱高、异常高压、单井产量高和完井工艺难度大等特点。针对克拉2气田的这些特点,研制了一整套高效开采技术,包括:高陡山地构造精细地震解释技术,巨厚砂岩储层精细三维地质建模技术,异常高压高产气藏产能评价技术,异常高压气藏岩石变形特征对开发影响研究技术,巨厚气藏完井工艺技术,山前高陡构造钻井防斜提速技术和高压气井防气窜固井技术。这一技术系统的形成为西气东输主力气田――克拉2气田的开发奠定了基础,对类似的其它高压气田的开发也有借鉴作用。     

克拉2气田供气突破10亿立方米

从克拉作业区传来消息，截至2005年3月29日，克拉2气田已向西气东输管道供气10．0183亿立方米，标志气田对外供气跃上了一个新的台阶。克拉2气田是西气东输的主力气田，于2004年12月1日正式投产，目前，气田有4口生产井，对外日输气900万立方米。气田投产后，一直保持着较高的外供气量，在不到4个月的时间里，就成功地输出优质合格的天然气10亿立方米，充分显示了气田巨大的开采潜力。     

克拉2气田完井工程方案及应用

克拉2气田是中国目前最大的整装气田,是西气东输的主要气源地,具有压力系数高、气藏埋藏深、储层厚度大、单井产能高的突出特点,气井完井工艺难度大。为了保证该气田安全、科学、合理地开发,国内外多方研究单位共同完成了克拉2气田完井工程方案的编制。在结合国际大石油公司的先进技术和管理经验及借鉴API RP 90标准的基础上,摸索出一套适合于克拉2气田完井工程方案及气井现场实施完井工艺、高压气井风险评估的方法,对提高克拉2气田的完井工艺水平,具有一定的指导意义。     

磨溪气田快速钻井技术及其应用

磨溪构造嘉二段钻探始于1977年，经过30多年的钻探，截至2004年底要完成一口以嘉二段为目的层的第四次开钻井需要5个月左右时间，平均机械钻速不足2 m/h，钻机月速约680 m/台月。为此，介绍了磨溪构造钻井过程中，针对磨溪构造不同井段地层特点，在不同井段采用不同的钻具结构。通过强化钻井参数、适当降低钻井液密度、优选钻头类型、提高钻井液抑制性等技术措施，极大地提高了磨溪构造的钻井速度。经过该区几口井的现场实验表明，试验井平均机械钻速从原来的不足2 m/h提高到现在的6.1 m/h。在磨溪构造的第四次开钻的钻进中，第二次开钻层段，通过加强钻井液体系的抑制性，确保良好的钻井液性能，实现无固相或低固相钻井液钻进。第三次开钻层段（T₃x⁶-T₂l¹₂），采用安装旋转防喷器利用欠平衡钻井技术，使用无固相钻井液或较低密度的聚钾钻井液，能够较大幅度地提高钻井速度。     

庆深气田深层Φ311.1 mm井眼气体钻井技术

针对庆深气田深层岩石可钻性级值高达6～10级、地层硬度高达2 500～5 000 MPa、平均地温梯度高达4.1 ℃/100m和机械钻速低等难题,应用优选、修正后的地层出水量计算模型、出气量计算模型、井壁稳定性评估模型,对古龙1井的泉二段至登三段地层气体/雾化钻井的可行性进行了研究,优化设计出了气体/雾化钻井技术方案。该钻井技术方案在超深井古龙1井进行了现场应用,应用井段为井深3 100.00~4 301.05 m,应用井段井眼尺寸为311.1 mm。应用结果表明,该井段平均机械钻速为7.53 m/h,是邻井古深1井相同层位常规钻井段的3.6倍,钻井周期同比缩短28 d。      

克拉-2气田射孔工艺研究

克拉-2气田具有5大射孔难题:射孔井段长、地层压力大、产气量大、流体中腐蚀性物质和不宜丢枪,作业风险非常大。提出了带枪生产的射孔方案和射孔后取枪生产2种射孔方案,通过分析对比优选出最佳方案——最终选定模块式射孔枪过油管方案,并对该方案作了较为详尽的叙述,在后来的施工中成功地得到了印证。     

克拉2气田射孔工艺研究

克拉2-气田具有五大射孔难题：射孔井段长、地层压力大、产气量大、流体中腐蚀性物质和不宜丢枪，作业风险非常大。提出了带枪生产和射孔后取枪生产2种射孔方案，通过分析对比优选了最佳方案——最终选定模块式射孔枪过油管方案，并对该方案作了较为详尽的叙述，在后来的施工中成功地得到了印证。     

克拉2气田水侵规律及模式

克拉2气田是中国探明储量最大的整装超高压干气气藏,2010年以来该气田因地质原因,先后有7口井出水,使气田长期稳产面临极大风险,深化气田的水侵规律认识,确定其水侵模式,显得尤为重要。对克拉2气田水侵总体特征进行分析,确定西南部、北部、中部和东部4个不同水侵模式区域。针对不同区域的见水井,分别对井旁断裂发育程度、高渗条带与隔夹层匹配关系和距边底水距离进行分析,明确水侵主控因素;通过断层封堵性评价、动态追踪试井和套后饱和度时间推移对比,确定主要来水方向;结合生产动态特征和地质模型历史拟合,落实见水井的水侵模式,将单井水侵模式划分为底水纵窜横侵型、边水横侵型和底水上侵型3种类型。通过数值模拟,对未见水井进行水侵模式预判,并针对不同的水侵特点,提出具体防水治水开发对策,以保障克拉2气田持续高效开发。     

克拉2气田泥岩隔层封闭性研究

针对克拉2气田泥岩隔层是否被裂缝穿透的问题,在建立砂泥岩互层三维地质模型的基础上,通过裂缝参数与应力应变的关系模拟出砂泥岩中的裂缝分布情况,研究裂缝在泥岩中的延伸能力,认为裂缝在泥岩中延伸的最大厚度为4 m. 据此,结合断层落差与泥岩隔层厚度的比较,将断层分为完全穿透型和部分穿透型两类,并对泥岩隔层的封闭有效性进行了评价。认为克拉2气田南部断层多为完全穿透型断层,北部断层多为部分穿透型断层。巴西盖组顶部泥岩隔层完全穿透型断层分布范围最大,库姆格列木群膏泥岩隔层部分穿透型断层条数最多。