大牛地致密砂岩气田水平井钻完井技术

鄂尔多斯盆地大牛地气田气藏类型多为低孔低渗砂岩气藏,水锁是气田的主要伤害因素,采用直井配合后期改造虽基本满足了相对高产区产能建设要求,但上述方法在新区不能有效建产,致使占气田近1/3探明储量的下二叠统下石盒子组盒1段气层不能有效动用,采用水平井技术可能是最佳选择。为此,在分析前期水平井钻井存在问题的基础上,优化细化了水平井方案设计,水基微欠平衡、近平衡水平井试验取得突破性进展,初步形成了水平井近平衡钻完井技术,欠平衡水平井钻井工艺在该区初见成效:在下二叠统山西组1—2段(山1—2段)、盒3段等一类气层实现了近平衡自然建产,在盒1段等三类气层实现了欠平衡自然建产。试验成果为有效动用该区探明未动用天然气储量提供了技术支撑。     

大牛地气田DP14水平井氮气泡沫钻井实践与认识

为有效开发大牛地气田低孔隙度特低渗透率储层,在下二叠统下石盒子组盒1段储层段试点推行欠平衡钻水平井技术。在DP14井井段（2 865.20~4 147.03 m）实施欠平衡钻水平井,水平段总进尺为1 281.83 m,其中氮气进尺为33.97 m,氮气泡沫进尺为1 247.88 m,创造了目前国内氮气泡沫欠平衡钻水平井水平段进尺最长的纪录。在控速钻进的情况下,水平段平均机械钻速为5.79 m/h,是该地区常规钻水平井平均机械钻速的2倍以上;共使用6只钻头,其中一只钻头纯钻时间为67.5 h,进尺455.36 m,创造了大牛地气田水平井Φ215.9 mm井眼中最大单只钻头进尺的纪录。DP14井裸眼完井后在油压为7.1 MPa时,产气量为1.07×10⁴ m³/d,首次在盒1段储层实现了自然建立产能。DP14井欠平衡钻水平井的成功实施,加快了盒1段储层的开发进程,并为试点工程的后续实施积累了经验。     

大牛地气田欠平衡水平井井壁稳定性分析

为有效开发大牛地气田低孔、特低渗储层,在盒1储层试点推行了欠平衡钻水平井技术。井壁稳定性分析是欠平衡钻井技术的关键因素。结合大牛地气田实际地质情况,利用有限元分析的方法研究了盒1储层在氮气、泡沫和充气液欠平衡方式下水平井的井壁稳定性问题。计算结果表明,不论是在常规的φ215.9mm的井眼中,还是在φ152.4mm的井眼中应用上述3种欠平衡方式进行水平井钻井均不会发生井壁失稳问题,这与DP4井、DP14井和DP19井的实钻情况完全相吻合,为大牛地气田欠平衡钻水平井的井壁稳定性分析提供了理论依据。     

悬空侧钻技术在DP19井中的应用

大牛地气田为低孔低渗砂岩气藏,储层非均质性强,前期已实施的水平井因频繁钻遇泥岩煤层而提前完钻,影响水平井实施效果。DP19井为大牛地气田在盒1气层实施的一口欠平衡水平井,水平段钻进过程中两次钻遇泥岩,采用悬空侧钻技术成功调整轨迹至砂岩,确保了欠平衡钻井的顺利实施,水平段按预案实施,段长1200m,砂岩钻遇率100%。     

大牛地气田盒1段气藏水平井分段压裂工艺研究与实践

针对大牛地气田盒1段气藏低压、低渗、储层品质差、气井控制半径小、单井无法经济有效建产、储量动用率低等问题,采用中长水平段+三维地震预测+分段压裂设计优化及管外封隔分段压裂工艺技术实现了盒1储层的有效建产,通过现场应用效果对比表明,水平井施工成功率达到99.2%,措施有效率93.3%,压后产能达到直井产能的5.2倍,实现了难动用储量的高效开发,为大牛地气田盒1段气藏的有效动用提供了技术保障。     

无土相漂珠钻井完井液体系在DP3井水平段的应用

为了增加泄气面积,了解盒3气层的自然产能,在大牛地气田盒3气层实施了DP3井水平井钻井工艺试验。为了有效保护气层,在DP3水平井水平段采用水基欠平衡钻井,循环介质采用无土相漂珠钻井完井液体系,该体系特点是通过减轻剂—玻璃微珠降低钻井液密度实现欠平衡钻井,有效保护储层。现场应用表明,无土相漂珠钻井完井液体系基本满足了安全生产的要求,实施了平衡钻井技术,部分井段实现了微欠平衡钻井,有效地保护了储层,很好地解决了水平井段的携带岩屑、固相控制、润滑防卡、井壁稳定、储层保护等技术难题。后期测试无阻流量达到6.34×10~4 m~3/d。     

悬空侧钻技术在大牛地气田DP22水平井的应用.

大牛地气田盒1段储层岩性为砂、泥岩互层,水平井在施工过程中易钻遇泥岩夹层,悬空侧钻是一种快速、经济的应对措施,且不对储层造成污染。DP22井在水平段施工过程中钻遇泥岩后退至砂岩井段应用了悬空侧钻技术,通过优选侧钻点、侧钻钻头和钻具组合,采用合理的造斜率及侧钻钻压,确保其继续在储层砂岩中钻进,侧钻过程中油气显示良好,实现了随钻点火,整个施工过程仅耗时3 d,在侧钻之后直至完钻的最后4趟钻均能找到侧钻井眼并顺利下钻,侧钻井段总长972 m,水平井段砂岩钻遇率达到了100%。DP22井悬空侧钻的顺利实施,确保了水平井段的砂岩钻遇率,最大限度地发挥了氮气泡沫欠平衡钻井技术在保护储层方面的作用,为今后水平井的实施积累了经验。     

DP19井小井眼欠平衡长水平段水平井的钻井技术

DP19井是中国石油化工股份有限公司在鄂尔多斯盆地大牛地气田部署的第一口小井眼氮气泡沫全过程欠平衡长水平段水平井。该井为探索在小井眼条件下开发低压低孔低渗致密砂岩的自然建产潜力,设计水平段井眼尺寸为Φ152.4 mm,水平段长1 200 m。针对该井所面临的技术难点,在施工过程中采取了以下技术措施：应用了小井眼钻井、长水平段钻井、裸眼悬空侧钻、氮气泡沫钻井液、全过程欠平衡及地质导向等多项国内先进技术,在氮气泡沫钻井液条件下应用了英国GEOLINK公司生产的E-LINK MWD无线随钻测量仪器, 跟踪传递井底井眼轨迹参数和地层特性参数,使井眼轨迹能够安全有效地沿着目的层钻进;在地层自然伽马值稳定的井段,成功地实施2次裸眼悬空侧钻作业,保障了钻遇泥页岩夹层后井眼轨迹的顺利调整。多种先进适用技术在该井集成应用成功,为低效气藏的高效开发提供了新的工程技术手段和思路。     

丛式水平井组整体压裂工艺技术在致密低渗透气藏中的应用

为进一步提高鄂尔多斯盆地大牛地气田盒1段气层的储量动用程度、评价水平井组开发的经济技术可行性,开展了以多级管外封隔器分段压裂为主导的水平井组工程压裂工艺试验。首先对丛式水平井井组压裂方案进行优化,结合井场地面情况及井身轨迹,优选了压裂工艺、压裂顺序;其次,结合储层工程地质特征,单井录井、气测、随钻伽马等资料以及井网条件,研究了不同的压裂裂缝参数及设计施工参数,并开展了相邻两井同步压裂技术研究;第三,结合施工参数及裂缝监测结果对设计参数进行了实时调整,形成了丛式水平井组分段压裂优化设计工艺技术及其压裂现场优化调整技术;第四,针对现场大规模施工及同步压裂试验易出现的突发情况,制订了详细的应急预案,确保井组压裂成功实施。最后在A井组进行了6井46段现场试验,压后井组天然气无阻流量达77.63×104 m3/d,为该气田致密砂岩气藏的高效开发提供了技术支撑     

氮气水平井钻井难点、处理对策及现场试验

氮气欠平衡钻井技术是保护、发现油气层和提高单井产量的有效工艺技术手段之一,将氮气欠平衡钻井技术与水平井钻井技术结合应用,既能提高储层钻遇率,又能对油气藏进行精细评价,是解决勘探开发难动用储层的一种有效技术手段。但是氮气水平井钻井中经常遇见地层出水、井壁失稳、水平段岩屑堆积、井眼轨迹不易监测与控制等技术难题,针对这些难点展开了论证,同时结合三塘湖油田牛东平1井和牛东8-13井两口氮气水平井的现场应用与试验,通过认真分析、总结,形成了一套氮气水平井钻井复杂情况的处理对策,可以对氮气水平井钻井提供借鉴作用。     

大牛地气田盒1气藏水平井开发工程技术与实践

针对大牛地盒1气藏水平井钻井周期较长、单井产量低且不能长期稳产的工程技术难点,开展了水平井钻采工程技术研究。对已钻水平井井身结构、钻井液、压裂施工参数及工艺和排水采气工艺进行分析发现,井身结构、压裂施工参数和泡沫性能是制约开发的主要因素,针对性地对φ152.4 mm井眼、多级管外封隔器分段压裂和泡排试验进行了研究,形成了以φ152.4 mm井眼三开井身结构、复合钻井和防塌钻井液为主的优快钻井技术,钻井周期缩短7.79%;建立了适合盒1气藏储层特征的水平井压裂工艺技术,施工成功率98.5%,压后平均单井无阻流量是直井的4.9倍;建立了临界携液模型,试验了速度管排水采气技术,生产时率提高了8.49%。应用结果表明,φ152.4 mm井眼和复合钻井可实现钻井提速,多级管外封隔器分段压裂是盒1气藏建产的有效方式,泡沫排水采气技术可确保气田稳产。      

可钻桥塞水平井分段压裂工艺在致密低渗气田的应用

大牛地气田是典型的致密低渗气藏,使用水平井分段压裂工艺技术是开发此类气藏的有效手段,该技术的成功应用已成为目前大牛地气田高效开发的重要保障.大牛地气田主要采用裸眼预置管柱水平井分段压裂工艺,但该工艺存在裂缝起裂位置无法确认、管柱永久留在井里和无法后续改造等局限性.为了解决这些问题,在DPH-47井对可钻桥塞射孔联作水平井分段压裂工艺进行了现场试验.文中论述了该工艺的技术特点,并针对不同技术难点介绍了井下工具水力泵送、水平井钻塞和井口捕屑等3大关键配套技术.现场试验表明,该工艺时效性高,改造效果好,具有一定的推广价值.     

大牛地气田液氮伴注效果分析及优化

大牛地气田具有低渗、致密、低压的特点,在压裂施工中,通常存在压后返排困难、压裂井自然喷通率低的现象。采取较高液氮伴注比例压裂层位的水平井自然喷通率较高,然而一味地提高液氮比例会增加生产成本。文中在最小液氮伴注比例计算的基础上,考虑了启动压力梯度对压裂液返排的影响,得出了大牛地气田液氮伴注压裂井压后自然喷通的最小液氮用量评价模型,并给出了大牛地气田盒1气层压裂井压后自然喷通的最小液氮伴注比例,为大牛地气田液氮伴注压裂施工提供了参考。     

致密砂岩气藏水平井参数优化

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏总体呈现储层横向变化快、纵向多层发育的地质特征,水平井有效规模开发难度较大。为提高其开发效果,基于对已投产水平井单井控制动态储量、递减率、产能等动态指标的精细评价,从沉积位置、储层厚度、钻遇储层长度、井段位置、轨迹类型、改造方式等方面入手,分析了苏里格气田某区块水平井开发指标的影响因素,并应用灰色关联法定量分析了各参数对水平井产气能力的贡献值。研究结果表明:钻遇储层长度对水平井产能的影响最大,其次是储层位置、沉积微相、储层厚度、轨迹类型,改造方式。结论认为,该区块致密气藏水平井开发设计应遵循以下原则:(1)部署应以心滩和河道中部微相为主;(2)优质砂体厚度大于8 m,横向展布相对稳定;(3)水平段长度在经济效益允许的条件下尽可能长;(4)轨迹类型以平直型为主;(5)改造方式以裸眼封隔器为主。