渤海油田低效井侧钻技术应用前景分析

渤海油田目前低效井越来越多。新钻调整井或治理低效井面临着成本高、手段单一等难题。针对此问题,通过分析渤海油田稳产现状、剩余油分布规律,提出了低效井侧钻的必要性。根据渤海油田钻完井技术水平,提出了利用平台现有修井机进行低效井侧钻中短半径井眼的低成本侧钻思路,分析了钻完井方案可行性,评估了修井机作业能力。研究结果显示,渤海常规的φ152.4mm钻头+动力钻具+随钻测井工具(LWD+MWD)+非磁钻铤+震击器+钻杆的钻具组合可实现10°/30m以下的造斜率要求。优化的侧钻小井眼的井身结构和完井防砂技术方案适用于渤海油田的侧钻井作业。目前海洋修井机从提升能力、最大扭矩、水力清洁等方面均能满足侧钻井要求,海上平台现有修井机进行低效井中短半径井眼的侧钻作业在渤海油田具有可行性。结合具体实例进行了低效井侧钻技术应用经济效益评估,侧钻中短半径井眼技术及优化管理措施可大幅度降低钻井成本,提高经济效益。     

海上油田固井防砂一体化技术

为了解决老井开窗后固井与防砂问题。根据海上油田层系复杂、出砂严重、作业日费高等特点,研究了一种适用于海上油田的新型固井防砂一体化工艺技术,该技术一趟钻将防砂管柱与固井管柱下入井内,然后通过在不同位置的操作,可实现上部问题井段的固井作业和下部油层段的防砂作业,作业过程中可控制防砂段的静液柱压力,防止地层坍塌,作业结束后无需钻塞,避免了水泥对储层的污染,完井后管柱通径较大,利于后期开采或修井作业。该技术解决了长期困扰海上油田老井改造的技术难题,同时该技术在降低完井成本和后期作业难度等方面起到了积极作用。     

渤海油田中短半径实验井固井实践

中短半径水平井钻井作业在很大程度上影响着固井质量,容易形成不规则井眼,如键槽、椭圆形井眼等,针对以上问题,本文以中短半径实验井固井技术在渤海油田实践的成功案例对相关问题展开分析。     

渤海油田防砂段内细分注水/配产工艺技术研究

渤海油田大部分区块属于层状砂岩油藏,经多年的开发,大防砂段内各层干扰现象严重,满足不了油田精细开发的需求。为实现渤海油田大段防砂段内筛管与套管环空细分注水/配产作业,选用ACP（环空化学封隔）材料注入筛套环空进行封隔,筛管内部下入对应层段的细分注水/配产管柱进行作业。通过不同细分注水/配产管柱性能对比,优选预制电缆自动测调注水工艺管柱进行细分注水作业,优选电控细分配产工艺管柱进行细分配产作业。针对渤海油田问题防砂井渗透率发生明显变化的层位,可进行细分注水工艺和细分配产工艺设计,形成适用于渤海油田的细分注水/配产工艺方案。     

四级分支井钻完井技术在曹妃甸11-1油田的应用北大核心CSCD

渤海曹妃甸11-1油田综合含水率高、原油采出程度低、平台槽口少,该油田剩余油挖潜亟需采用四级分支井钻完井技术。结合曹妃甸11-1油田地质油藏特征及开发要求,深入分析井眼重入难度大、侧钻窗口质量和钻井液性能要求高、下尾管“盲找”困难、水平段固井质量难以保障、井眼清洗质量要求高、完井工具下入难度大等分支井钻完井技术实施难点,形成了主井眼/分支井眼重入技术、套管侧钻开窗技术、聚合物钻井液技术、下尾管固井技术、配套完井防砂管柱优化设计等四级分支井钻完井技术。该技术已在曹妃甸11-1油田3口分支井取得成功应用,日增产油200 m^3,控水增产效果良好,可有效解决老井低产、剩余油挖潜难题,为渤海油田中后期调整提供了新的思路。     

侧钻水平井固井充填防砂一体化工艺的应用——以曹妃甸11-2油田为例

老井侧钻是渤海油田低效井治理和老区挖潜上产的重要手段,但是面临着工艺复杂、工期长,成本高等问题。针对海上油田井网不规则、层系复杂、出砂严重、作业日费高等特点,研发了一套适用于海上油田的固井充填防砂一体化工艺新技术,并在曹妃甸11-2油田进行了现场试验。试验表明,该技术能一趟钻完成砾石充填防砂与固井作业,工具可靠、工序简单,作业效率高,降本增效显著。这为渤海油田老井改造挖潜剩余油,提高油田的经济开发效益奠定了重要的基础。     

分支水平井防砂管柱阻卡原因分析及对策

为了分析分支水平井完井防砂管柱在渤海油田出现阻卡复杂情况的原因,研究形成针对性的技术对策,结合X1H1井作业时出现的现象、作业参数及管柱下入模拟分析,深入剖析了X1H1井完井防砂管柱阻卡原因,并对工艺和工具进行了优化。分析结果认为:井深1 730.88 m阻卡为顶部封隔器卡瓦提前张开坐封造成了硬阻卡,同时井筒内可能有杂物和管柱间隙过小也是该次阻卡的原因;井深1 155.50 m阻卡主要是管柱间隙过小,导致顶部封隔器上规环或胶皮卡在了壁挂器缩径处。形成的针对性技术措施为:完井作业前增加1趟通井作业以保障井筒内通径;刮管洗井采用多功能井眼清洁器,优化洗井管柱,提高井眼清洁程度;将顶部封隔器外径由152.4 mm减小至147.3 mm,提高防砂管柱的通过性。提出的针对性技术对策可有效解决分支井管柱阻卡复杂情况,为分支水平井技术在渤海油田的推广应用提供了借鉴。     

水平井防砂完井一体化技术配套研究

在钻井工程与井下防砂作业的一体化研究基础上,针对粉细砂特点与地层结构,合理设计管柱结构、
滤砂管、充填装置、携砂液性能、砂浆排量等关键因素。简述钻井工程和采油防砂工程施工步骤,在春光油田进行
水平井防砂完井一体化技术配套研究试验,试验结果可知,钻井作业与防砂作业都顺利完成,此技术具有水平井施
工作业耗时短,固井费用低,防砂效果好等特点。     

渤海大位移水平井固井关键技术研究及其应用

渤海地区的6口大位移水平井是在歧口17-2、秦皇岛32-6油田完成的,是国家863-820-09海底大位移井钻井技术研究项目的依托工程.该项目最大完钻井深度为4 690 m,最大水平位移为3 697 m,最大水垂比为21,最大方位扭转为68°.通过大位移水平井固井作业实践,摸索并总结出一套适用于渤海地区的大位移水平井固井作业的10项关键技术,即通井清洁井眼、调整泥浆性能、管柱合理居中、套管弯曲校核、倒装送入尾管、优化水泥浆配方、优化前置液的性能及注入量、提高泥浆顶替效率、注替动态套管漂浮、固井仿真软件的设计和模拟.实践表明,这10项关键技术,即通井清洁井眼、调整泥浆性能、管柱合理居中、套管弯曲校核、倒装送入尾管、优化水泥浆配方、优化前置液的性能及注入量、提高泥浆顶替效率、注替动态套管漂浮、固井仿真软件的设计和模拟.实践表明,这10项关键技术对保证大位移水平井固井作业质量起了重要的作用.该项目的成功为今后大位移水平井固井作业提供了经验.     

渤海油田水平井防砂管柱打捞方案优化

水平井防砂管柱打捞效率的高低直接影响作业成本,开展防砂管柱打捞精细化设计有助于提高效率。该文基于对渤海油田水平井防砂管柱打捞效率低的分析,针对待打捞防砂管柱较长、环空间隙较大的井,形成了分段切割、套铣、打捞的方法;针对待打捞防砂管柱较短、环空间隙较小的井,形成了切割打捞配合磨铣的方法。实践结果表明,防砂管柱打捞方案精细化设计可有效提高打捞效率,实现工期费用可控,降低作业成本,该文提出的防砂管柱精细化打捞方案设计方法具有一定推广价值。     

筛管外水泥环挤压酸洗管柱研制与应用

在筛管完井注水泥过程中,封隔器破损或卡封部位井径扩大,水泥浆会漏入筛管段将油层封固。为了打开油层重新建立油气生产通道,基于自主研制的水泥环挤压装置,形成了水泥环挤压酸洗管柱。水泥环挤压装置两端的封隔总成能够密封挤压装置与筛管之间的环空,然后利用节流传压总成传递的高压破碎筛管外的水泥环,而管柱底部的密封插管可打开人工井底的洗井阀并建立反循环洗井通道,将筛管外的水泥碎渣反洗至地面,恢复近井地带的渗透率。水泥环挤压酸洗管柱在胜利油田5口井进行了现场试验,成功率100%,试挤作业施工后,被封固的筛管段与地层连通性恢复正常。水泥环挤压酸洗管柱的成功研制,为解决筛管顶部注水泥完井后筛管段漏入水泥的问题提供了一种新的处理方法。      

大位移井钻井技术在渤海QK17-2油田开发中的应用

总结了国家863-820-09-01课题,海底大位移先导实验井渤海QK17-2地区4口大位移井钻井作业的经验,该项目在西区平台往东区钻4口大位移井,平均井深4551m,平均垂深2008m,平均水平位移3668m,平均井斜86°,平均水垂比1.83(最大为1.94)。该项目在渤海首次采用大位移井开发周边油田、大位移水平井技术批量钻开发井、水平井裸眼砾石充填完井、大斜度井水平井注水泥固井、松软地层大井斜及大井眼造斜及井眼轨迹控制、水基钻井液井壁稳定及井眼净化套管漂浮下入、水平井及大斜度套管磨损保护、MWD/LWD测量、扭矩摩阻计算及预测等10大技术,在此基础上,指出存在的问题及今后努力的方向,这对于渤海今后应用大位移钻井技术开发油田具有更加广泛的指导和借鉴意义。     

吉木萨尔页岩油水平井JHW00421井钻完井关键技术

JHW00421井是吉木萨尔油田第1口超长水平段页岩油水平井,设计水平段长度3 027 m,面临钻进摩阻及扭矩大、井壁易失稳、井眼轨迹控制难度大、井眼清洁难度大、油层套管下入困难等诸多钻井难题。为攻克以上技术难题,开展了以下技术研究和现场实践:优化井身结构并将?244.5 mm技术套管下至A靶点以实现水平段专打;采用旋转导向工具对水平段轨迹进行精准控制并减小井眼曲折度;采用油水比85∶15的油基钻井液,降低长水平段井壁失稳风险、钻井管柱与井壁摩阻系数;基于水平井井筒清洁“传输带”理论,制定详细的井筒清洁技术方案以确保井筒“干净”;优选套管柱摩阻计算模型并合理选取摩阻系数,准确预测套管柱下入能力并优选下套管方案;采用多扶正器通井钻具组合、优化套管扶正器类型及安放位置以降低下套管阻力;采用油基冲洗型隔离液并优选注水泥参数来提高水平段固井质量。该井完钻井深5 830 m,实际完成水平段长度达3 100 m,水平段固井质量测井解释为优质,对今后同类超长水平段水平井设计和施工有借鉴和指导作用。     

连续油管分簇射孔管柱通过能力分析模型及影响因素研究

针对连续油管输送分簇射孔管柱存在下井遇卡的问题,考虑井眼轨迹、井筒约束、工具串变径结构、工具变形及连续油管屈曲效应等作用的影响,采用微元法建立连续油管输送分簇射孔管柱通过能力分析模型,分析连续油管输送1桥塞+2簇射孔枪管柱在井筒中的通过能力。研究表明:作业工具串下入过程不会遇卡,连续油管输送分簇射孔管柱能够下至预定井深3 850 m;直井段越长、水平段越短的井眼轨迹越有利于管柱的下入;射孔分簇数量越少、射孔枪规格越小、连续油管规格越大的管柱通过性更好。该分析方法可为现场连续油管射孔管柱作业参数优选和操作提供技术支持。     

测调注水防砂反洗一体化技术在海上油田研究与应用

为满足海上油田稳产上产,提高油田注水效率和采收率,针对海上疏松砂岩油藏的防砂需求和细分层注水需求,研究了测调注水防砂反洗一体化技术。该技术采用分层注水和防砂一体化管柱,内层管柱前期可作为坐封、验封管柱,后期可用于正常的细分层注水; 外层管柱采用独立筛管方式进行防砂,内外层管柱通过丢手悬挂封隔器形成一个整体。后期根据修井需要将两层管柱分离,单独取出内层注水管柱,外层管柱留作井下永久防砂管柱。该技术在渤海油田X井的应用,满足出砂油藏分层注水防砂的要求,降低了后期作业的风险,提高了修井效率。     

细分层系高效压裂充填防砂管柱

针对?244.5 mm套管完井作业中突出的调整层间分隔和薄油层精细分层等技术难题,设计了集旁通过流筛管、生产滑套于一体的外层防砂管柱,以及将充填转换总成预置于锚定密封总成的压裂充填防砂服务管柱,使充填时减少1层中心管的下入,满足低摩阻、大排量充填防砂和细分层系的需要。通过对管柱关键工具的分析以及施工参数的模拟,研究结果表明该管柱可安全下入最大拉伸载荷50 kN;冲管长度500 m且正循环压裂充填施工排量为6.48 m3/min时,最大压力58.3 MPa;反循环洗井施工排量为1.27 m3/min时,最大压力17.45 MPa,满足现场施工要求。该技术在渤海油田A井实施1次5层充填防砂作业,现场应用结果表明,细分层系高效压裂充填防砂管柱性能稳定可靠,比常规充填防砂施工作业节约3 d工时,并且实现免下分采管柱进行分层调控生产,节约作业时间近1 d,具有一定的推广应用价值。     

一次多层压裂充填技术在?177.8 mm套管井中的应用

渤海油田?177.8 mm套管内通径较小,其一次多层充填防砂服务管柱的双层内管尺寸较小,无法满足压裂充填高排量的要求,只能进行逐层射孔逐层压裂充填,完井时效低,工期费用高,且不能下入分采管柱。分析了传统?177.8 mm套管充填防砂工具应用中存在的问题,提出了?177.8 mm套管一次多层压裂充填工具的国产化研制方向,即增大冲管尺寸。该套工具将防砂管柱的内通径由76.2 mm增至98.55 mm,可以下入分采管柱;服务管柱冲管外径由73.0 mm增至88.9 mm,小环空截面积达16.77 cm2,过流面积较大,摩阻较小,反循环压力可以控制在20.69 MPa以内,可以实现一次多层压裂充填。该套工具2018年在渤海油田现场应用24口井,取得了较好的经济效益,现正在渤海油田大规模推广应用。     

大尺寸井眼钻井工艺在渤海油田某探井中的应用和突破

经过三压力研究和实钻邻区资料证实渤海油田某区块中深部地层存在高温高压。在该区块某探井实际钻探中,地层压力系数1.3,最高达1.65,井底温度高达178℃,根据地层压力及地质特征进行井身结构优化,ф444.5 mm大尺寸井眼钻进至馆陶组顶部垂深2 700 m,才能减轻中深部高温高压地层的钻探风险,在渤海地区,ф444.5 mm大尺寸井眼钻进至2 700 m尚属首次,通过钻具组合优化与轨迹控制、海水/膨润土浆钻进、优化水泥浆体系和浆柱结构等技术,使得该井大尺寸井眼钻探过程中,在防斜打快、钻井液工艺及固井技术等方面均取得了突破,为钻开高温高压井段,进行地质评价提供了有力保障。     

泌页HF1页岩油井钻井技术

泌页HF1井是河南油田第1口页岩油气勘探井。根据泌页HF1井邻井情况和施工技术难点,对井身结构、钻井液体系和固井技术进行了设计。该井先钻导眼井,再回填侧钻,三开结构。二开定向侧钻段应用水基聚合物钻井液,钻遇大段泥、页岩地层时发生严重井壁失稳。三开井段采用旋转导向、白油基钻井液体系和尾管回接固井等新技术,保证了井下钻进安全、井眼质量及固井质量,提高了钻井速度。三开只用6 d一趟钻钻完进尺1 122 m,水平段长1 044 m,平均井径扩大率3.88%,起下钻正常,完钻后,通井电测一次成功,下套管顺利到底,固井质量合格。     

高温长效实时监测技术在热采水平井的应用

为了实现渤海油田蒸汽吞吐作业全周期井下温度实时监测，运用高温光纤光栅测温和分布式测温相互校正理论，采用顶封以上油管外部捆绑、顶封以下油管内部插入的工艺方法进行实时温度监测。试验表明，此监测技术空间分辨率0.5 m、测温精度±1℃，且在满足耐温等级及监测精度的前提下，能够有效保证光缆下井过程中的安全性。该技术主要用于渤海油田热采井全井筒温度、油套环空、水平段温度长期实时监测。以L井为例分析了该技术的应用范围，并对应用效果及监测数据进行分析。测取注汽期间井底最高温度368.2℃，首次实现渤海油田热采井环空及水平段全井筒温度实时监测。