直井钻机钻超浅层稠油大位移水平井钻井完井技术

采用常规直井钻机钻超浅层稠油大位移水平井具有造斜率高、大尺寸套管柱下入困难、井眼轨迹控制精度要求高等技术难题，新疆油田采取了相应的技术措施，2005年应用直井钻机在克拉玛依油田九，区钻成垂深144．09m、水平位穆329．42m、水平位移与垂深比（简称位垂比）为2．29的目前国内垂深最浅的超浅层大位移水平井——HW9802井。从井身结构设计、井眼剖面优选、实钻井眼轨迹控制、钻井液技术、大尺寸套管柱的安全下入等方面详细介绍了该井的设计与现场施工情况。该井的成功证明应用常规直井钻机钻浅层大位移水平井是可行的，也使浅层稠油油藏的高效开发成为可能。     

中国石油天然气总公司1995年十大科技成果之八:ZJ-15X斜井钻机

“ZJ-15X斜井钻机”是宝鸡石油机械厂和新疆石油管理局联合研制的我国第一台斜井钻机。该钻机可钻与水平成45°～90°的斜直井,用5″钻杆可钻1500米斜深。经工业性试验证明:该钻机主载车移运性能好,具有从地表开孔钻斜直井的功能,性能良好,适用于浅油气藏勘探     

斜直井钻机在新疆油田九区VHSD水平井中的应用

新疆油田拥有丰富的浅层稠油资源,1993年新疆油田利用斜直井钻机在克拉玛依油田九区和风城地区钻成了8口斜直水平井,因当时钻机设备及工艺落后,该技术并未得到推广应用,多年来新疆油田公司一直采用直井钻机钻水平井的方式开采浅层稠油油藏,2014年新疆油田开展了直井与水平井组合的驱泄复合(VHSD:Vertical Horizontal Steam Drive)先导试验。最终试验表明,VHSD技术可有效提高稠油油藏蒸汽吞吐后期的开发效果。为继续应用水平井技术经济、有效地开发浅层稠油油藏,同时探索新的水平井钻井方式,时隔二十余年后,2018年新疆油田公司决定选择在克拉玛依九区进行斜直井钻机钻VHSD水平井的先导试验,并成功钻成了新疆油田第一口应用斜直井钻机钻成的VHSD水平井——HWT98020井,该井完钻井深757 m,垂深165.40 m,井斜角89.50°。该井的顺利完成,不仅意味着新疆油田对钻井设备的不断探索突破,对克拉玛依油田未来的浅层稠油井开采也具有及其重大意义。     

河南油田直井钻机钻浅层水平井钻井技术

井楼油田拥有丰富的浅层稠油资源,采用常规直井钻机钻浅层稠油水平井开发因地面距离目的层垂直井段短,使得钻井完井工艺面临一些特定的技术难题。属超浅层中短丰径大位移水平井,防碰绕障问题比较严峻,施工难度较大,针对施工难点,采取了表层造斜、优化井身结构和井眼轨迹及钻井液性能等相应的技术措施,实现了安全优质钻井。其中楼平1井完钻井深528m,完钻垂深159．88m,井斜94．75°,水平位移414．17m,位垂比2．59,成为当时国内应用常规直井钻机所钻位垂比第一的水平井。对同类似浅层大位移水平井施工有着重要的借鉴意义。     

浅层稠油SAGD水平井与直井联合钻完井技术

目前国内外浅层（超）稠油开发技术还存在一定的局限性。浅层稠油SAGD水平井与采油直井联合开采技术方案,能有效解决水平井开采中沉没度不够、油井维护困难等诸多问题。针对该方案实施中存在水平井钻井难度大、两井连通风险高等一系列技术难题,借助最新的MGT磁导航钻井技术,实现了水平井井眼轨迹的精确控制,满足了SAGD水平井轨迹控制的要求。结合MGT磁导航技术,采用研制的特殊大直径套管段铣和扩眼造穴工具,保证了水平井和直井的成功连通。SAGD水平井与直井采用砾石充填完井方式,合理制定两井联合完井工艺流程,形成了完整的适合SAGD水平井与直井联合作业的砾石充填完井工艺。      

HW6001超浅水平井技术套管固井技术

新疆油田HW6001稠油水平井是当时国内使用直井钻机所钻垂深最浅的一口水平井。通过配套固井技术研究和应用，在垂深277m的超浅水平井上成功实现了仍244．5技术套管的安全下入，通过优化管柱和水泥浆配方取得了水泥胶结质量优质的效果，为今后超浅水平井甚至更浅的水平井固井提供了非常有意义的案例和依据。     

东海X16大位移井表层钻井技术

表层海水深钻技术在直井和常规定向井中应用比较成熟,近年该项技术被逐渐应用到大位移井中。如何计算好海水深钻的深度、造斜率、井斜大小,对大位移井的整体井身结构、摩阻扭矩和井眼清洁都起到至关重要的作用。利用海水深钻在直井和常规定向井中的使用经验做好表层作业,同时结合大位移井的特点,从设备能力、轨道选择、井身结构及井眼净化方面进行海水深钻大位移井的设计和施工。结果表明表层海水深钻技术有利于提高大位移井的作业时效,且能够降低摩阻扭矩等各项参数。此技术可为后续作业提供借鉴。     

侧向回接系统：水平分支井钻井与完井技术

从一主井眼中钻多个分支井眼，以暴露更多的油气藏，这项技术已日趋成熟。本文描述的侧向回接系统（ＬＴＢＳ），在各分支井眼固井作业时，使各生产尾管相互连接成一整体，该系统比单一水平井眼更能显著地裸露油藏。在直井、定向井和水平井钻井作业期间，在任意预定井深，随时可侧钻分支井眼，修井作业时，该系统使得进入分支井眼作业更加顺利。在用水平井技术开采已获得增产效益的一浅层松软砂岩油藏，用ＣＳ资源公司合作，成功试验     

南海超大水垂比大位移M井钻井关键技术

为开发南海东部某油田边际油藏,设计了一口水垂比高达4.90的大位移井M井,钻井过程中面临储层埋深浅、稳斜裸眼井段长、安全密度窗口窄、井眼清洁困难和套管下入摩阻大等技术难点。通过研究与应用井眼轨迹控制、井身结构优化、井筒当量循环密度ECD控制工艺和安全高效下套管工艺等技术,顺利完成了该井的钻井作业。应用结果表明,五开井身结构显著提高了井壁稳定性;使用连续循环阀系统及岩屑床破坏器,井底ECD变化率降低至小于1.9%;应用漂浮下套管及全掏空旋转下尾管工艺,顺利下入?244.5 mm套管×4 200.00 m及?177.8 mm尾管×5 772.00 m。超大水垂比大位移井钻井关键技术在M井应用后,创下了中海石油海上油田最大水垂比大位移井钻井作业纪录,为后续类似大位移井的开发积累了经验。      

我国陆上首口五级分支井投产

<正>河3-支平1井是国家科技重大专项"低渗油气田高效开发技术"的重点试验井,该井的第一分支完钻井深2 489.00 m,垂深2 116.21 m,水平位移472.26 m;第二分支完钻井深2 400.00 m,垂深2 067.80 m,水平位移476.77 m。该井采用了悬挂封隔器,保证了分支井眼连接处机械支撑的完整性、液力密封性能和井眼     

新疆油田SAGD鱼骨状水平井钻井技术

为有效增加油层裸露面积,提高稠油油藏储层吸收蒸汽的效果,从而提高稠油井的产量及采收率,新疆油田将SAGD水平井与鱼骨状水平井技术相结合,以SAGD成对水平井为基础,利用SAGD磁定位导向技术与鱼骨状分支井眼轨迹控制技术,在注汽井水平段钻若干鱼骨状分支井眼,形成了可有效增加储层裸露面积的SAGD鱼骨状水平井钻井技术,并钻成了SAGD鱼骨状水平井FHW3043井组。FHW3043井组的顺利钻成证明了SAGD鱼骨状水平井钻井技术的可行性,为该技术在稠油油田的应用积累了经验。      

大位移井摩阻和扭矩分析及其对钻深的影响

对不同垂深、不同位移的大位移井在钻井和下套管过程中的摩阻和扭矩分析表明,采用水基钻井液能够钻成位移小于3000m的大位移井,且可以下入178mm套管;位移大于4000m、且垂深在1000m左右的大位移井,需要使用油基钻井液,且只能下入178mm尾管;位移大于5000m的大位移井,必须使用油基钻井液,178mm套管下入有一定难度,且在垂深较小时,需要使用部分139.7mm钻杆和倒装钻具。分析了不同垂深条件下的大位移井钻井极限,随着井深增加,制约大位移井钻井极限的因素由滑动摩阻转为钻柱强度。     

套管防磨保护措施

在深井,特别在高温高压深探井中,套管的磨损是一个比较突出的问题,且保护套管和保护钻杆往往是矛盾的。崖城4井采取控制平台漂移、钻直表层井段、采用合适的钻具来控制井斜和减小井斜变化率、选用合适的钻杆等作业保护措施非常成功地达到了既保护了套管,钻杆也没有出现过度磨损的目的。介绍了该井凭借有关资料制定的相应保护措施,通过与其他井的情况对比,分析总结了该井成功经验,可为以后钻探同类型的井提供一些启示。     

渭北油田高水垂比水平井钻井设计与应用

为解决渭北油田长3储层埋深浅、水平井水垂比高带来的摩阻大、井眼轨迹控制难等问题,开展了浅层高水垂比水平井钻井设计研究.在分析主要钻井技术难点的基础上,对不同尺寸井眼的摩阻和扭矩进行了数值模拟,将待钻井设计为三开井身结构,三开水平段采用φ215.9 mm钻头钻进;为了确保准确着陆入靶,根据长3储层的地质特征,采用双增井眼剖面;根据各开次钻遇地层的特征和钻井要求,一开井段采用塔式钻具组合,二开和三开井段采用倒装钻具组合,加重钻杆放在井斜角为45°~60°的井段内;根据渭北油田钻遇地层的特点,采用钾铵基聚合物钻井液,水平段控制钻井液滤失量小于5 mL;为降低钻井成本,充分利用现有钻井设备,选用ZJ30型非顶驱钻机.现场应用表明,利用常规钻井装备,采用上述钻井设计,解决了渭北油田长3储层浅层水平井钻井中存在的问题,实现了长3储层的有效开发.      

扩大自升式钻井平台使用范围的新方法

在固定平台上安装钻机钻生产井,需建造大的固定平台,工程费用高;在自升式钻井平台槽口中插入较小的导管架平台钻井,对海况要求高,就位时风险大,且钻井数量有限;悬臂式钻井平台在井数不太多、水深不太深的固定平台上钻井很成功,但在要求打井数量多,横向布井多时,不得不多次就位,留下诸多脚印,对钻井平台的安全构成威胁。在水深增加和生产井数量增多,用以上方法均受到限制时,作者提出对90m自升槽口式钻井平台稍加技术改造,将钻机滑移到井口平台上钻井的一种扩大自升槽口式钻井平台使用范围的新方法。     

延长油田丛式井网加密水平井直井段交碰风险量化分析

为经济有效开发低渗透、低丰度油藏,延长油田利用旧井场部署加密水平井进行调整开发,直井段丛式井网密集,交碰风险严峻。为准确地评价直井段交碰风险,从实钻数据出发分析了延长油田水平井直井段轨迹水平位移偏差,并采用数学统计的方法对加密井直井段交碰风险进行量化,结果表明,直井段实钻轨迹水平位移偏差在同一井深下符合正态分布,随井深的增加,其均值和方差逐渐增大,正态分布形态越来越扁平,井眼位置不确定性越来越大。杏4003平34井应用结果表明,基于概率统计与可信度计算的直井段交碰风险定量分析,可较准确地判断直井段井眼碰撞风险,为丛式井网加密水平井直井段轨迹设计提供了新的参考。     

塔里木超深井深部井斜控制技术

塔里木盆地的超深井在深井段钻井过程中井斜超标问题时有发生,影响了下部井段的安全钻进.为降低井斜超标的影响,首先从地质因素和工程因素两方面分析了超深井深部井斜的因为;结合塔里木探区超深井钻井实践,提出了井斜控制与纠斜的技术方法.对于地层比较稳定的井段,常规钟摆钻具组合配合大尺寸钻铤及合理的工艺措施,可以防止井斜;当常规防...     

丛式井低成本批量钻井技术

在油气资源日益紧张,移动式钻机作业费用不断上涨的今天,丛式井批量钻井技术的合理运用对于降低钻井成本,开发页岩气、致密气、致密油等低效油气田具有重要意义。批量钻井通过充分利用离线设备,大大降低了钻机非进尺占用时间。使用可纵横两向自由移动覆盖全井场的移动模块钻机,以方便快速搬安,实现高效钻加密丛式井网。同时,批量钻井由于井眼间距较小,在钻井及固井工艺都有一系列特殊工艺技术。     

“垂直钻井工具+等壁厚螺杆”提速钻具组合先导性试验

为有效解决库车山前井因高陡构造、高含砾石及地层各向异性导致的井斜控制难、钻头涡动及钻具黏滑问题,塔里木油田在克深A井盐上高含砾石地层康村组、吉迪克组应用了“垂直钻井工具+等壁厚螺杆”提速钻具组合。优选了适用于库车山前地区的输出功率高、性能稳定、处理复杂能力强的螺杆钻具,并通过钻柱力学及水力学优化设计解决了与垂直钻井工具的配套问题,实钻过程可用钻压高、扭矩平稳、机械钻速快,能够有效控制井斜并改善钻头涡动、钻具黏滑等非正常钻进状态,达到了解放钻压、保护钻头和提高破岩效率的目的,相比邻井同层位同井段机械钻速、单趟钻进尺分别有75%~262%、51%~134%的提高。验证了“垂直钻井工具+等壁厚螺杆”钻具组合在库车山前高陡含砾地层的提速应用可行性,可在库车山前井盐上地层规模推广使用。     

加蓬SAWZ-10井大斜度长裸眼定向井钻井技术与实践

SAWZ-10井是部署在加蓬共和国G4-188区块上的大斜度、大位移、长裸眼、三开制双靶定向探井,设计斜深2 701.98 m,垂深2 312.45 m,水平位移1 106 m。通过优选钻井工艺技术方案,全井仅用34天安全完钻,比同地区相同难度的定向井提前17天完钻,缩短钻井周期32%,取得了良好的经济效益和社会效益。介绍了SAWZ-10井防止上部浅层松散地层井壁垮塌的钻井液技术和钻井工艺技术、井身结构优化技术、直井段防止钻柱振动及高效防斜打直技术、斜井段井眼轨迹控制技术、MWD无线随钻测量技术和牙轮钻头配井下动力钻具组合的导向钻井技术以及防止钻柱黏卡技术的成功应用。SAWZ-10井钻井技术实践成果对今后施工同类型井,具有借鉴意义。