东胜气田刘家沟组井漏与堵漏措施分析

自2013年东胜气田步入开发以来,随着水平井逐渐增多而井漏事故频发,单井堵漏时间大体占钻井周期的8%~50%,极大地制约了提速提效。主要漏层为刘家沟组,钻井液密度低时发生渗透性漏失,漏速约为3~5 m3/h,当钻井液密度高时,发生裂缝性漏失,漏速20 m3/h直至井口失返。裂缝会随井内液柱压力的增加而扩大延伸,极易造成井漏的反复。刘家沟组恶性漏失严重制约了该工区钻井的提速提效。通过对J58P13H井井漏特点与堵漏效果分析,探索复合堵漏法、大裂隙膨胀堵漏材料和膨胀管堵漏法等在裂缝性漏失堵漏中的适应性,以便在东胜气田试验推广。     

杭锦旗工区井漏机理分析与防漏堵漏技术

在收集杭锦旗工区钻井施工现状和地层特点的基础上,确定了该工区井漏发生的主要层段,分析了易漏失层段井漏发生的主要原因和漏失机理。分析结果认为:漏失发生的层位主要是刘家沟地层以及刘家沟与石千峰地层的交界面;引起井漏的主要原因是刘家沟硬脆性泥岩地层微裂缝发育并具有应力敏感性,易产生诱导裂缝形成较大的钻井液漏失通道和空间,导致失返性漏失。结合现场已施工井的实例,提出了随钻堵漏和化学凝胶承压堵漏技术思路,形成了窄安全密度窗口条件下的防漏堵漏工艺技术方案,对杭锦旗工区的安全钻井提出了新的认识和建议。     

大庆徐深气田防漏技术研究与应用

徐深气田是大庆油田天然气的主力产区,但该区块天然气储层埋藏深,处于裂缝破碎带地层,由于地质条件复杂,在钻井过程中常发生钻井液渗漏、恶性漏失、失返性漏失等难题,造成极大经济损失,并且因处理井漏事故而使钻井周期延长。针对这种情况,在对徐深气田地质特征进行分析的基础上,优选出刚性架桥颗粒、柔性填充颗粒、纤维类和吸水膨胀类封堵材料,最终形成一套适用于徐深气田的随钻防漏材料配方。室内评价实验表明,该配方能够抗温150℃,能有效封堵地层致漏裂缝,承压能力在5MPa以上。在3口井的现场应用中,该防漏配方和工程措施相结合,防漏成功率100%,平均缩短钻井周期10d以上,节约了大量钻井液成本。研究结果表明,该技术为预防徐深气田的钻井液漏失提供了技术支撑。     

常规堵漏方法在塔河油田托普台区块易漏层位的堵漏运用

钻井过程中的井漏是井筒内钻井液或其他介质(固井水泥浆等)漏入地层孔隙、裂缝等空间的现象。井漏是钻井工程中常见的井下复杂情况,多数钻井过程都有不同程度的漏失。严重的井漏会导致井内液柱压力下降,引起井壁失稳、诱发地层流体涌入井筒发生溢流、井喷等复杂情况,影响正常钻井。井漏的原因通常是井筒内液柱压力大于地层压力、地层孔隙大、渗透性好、存在溶洞、裂隙等。钻井措施不当也会引发井漏,如开泵过猛、下钻速度过快引起压力激动压漏地层。塔河油田托普台区块普遍存在二叠系、柯坪塔格组,以上地层多发井漏,给钻井生产带来风险及损失,但为了揭开下部油气层,又不得不钻穿二叠系及柯坪塔格组,所以规避井漏给钻井带来的风险是该区块钻井期间的重点,也是难点。     

控压钻井技术在涪陵页岩气田的实践与认识

随着涪陵页岩气田勘探开发进程的不断深入,长水平段页岩气井在钻井过程中遇到的复杂事故愈发凸显。目的层龙马溪组,裂缝发育、岩性构成复杂且破碎严重,钻井中钻井液密度窗口窄,易发生垮塌、溢漏同存、水平井段漏失大量油基泥浆等问题。为了快速、安全有效地钻穿复杂页岩层段,采用控压钻井技术破解长水平段页岩气井井漏的钻井难题,在焦页33-4HF井应用控压钻井技术,在长水平段钻遇多个不同压力系数的漏失显示层,安全钻达完钻井深,大大减少了油基泥浆的漏失及其不良影响,减小了经济损失,取得了显著应用效果。     

LP10H井膨胀波纹管堵漏技术

宁东工区定北柳杨堡区块的刘家沟组垂深一般在2900~3220m井段左右,漏层主要存在于刘家沟组地层与石千峰地层不整合交界面处。刘家沟组地层不同岩性面存在微裂缝,且承压能力极低,易发生裂缝性漏失;砂体发育、地层疏松易发生渗漏。总体上分析应该是漏点多,漏失类型比较复杂,地层承压能力极低,裂缝性漏失与比较大的渗漏并存。由于地层均质性差造成漏点多,需周期性进行多次进行堵漏,本井(LP10H井)共堵漏27次,漏失总量达4621m3。漏失特点主要是:地层交界不整合、均质性差造成漏点多;承压能力低;渗透性漏失与裂缝性漏失共存;存在着规律性失返及返吐现象。     

龙凤山气田易漏失井固井工艺技术研究与应用

龙凤山气田属于典型的裂缝性储层,钻井过程中漏失问题突出。该气田地层压力系数低、气层活跃、井壁稳定性差,固井难度较大。针对本区块特点,强化固井工艺措施,做好钻完井过程的防漏、承压堵漏工作,优选完井方法,采用变排量顶替工艺技术,开展低密度水泥浆体系优选研究,合理设计浆柱结构,有效地解决了固井过程中的漏失和候凝期间气窜等问题,保证了固井质量,实现了油层的有效封固,现场应用效果良好。     

晋城矿区过采空区钻井抽采煤层气可行性分析

目前,晋城矿区已经准备开采9#和15#煤层,因存在3#煤采空区对下组煤(9#、15#)的阻隔,需要钻井穿越采空区抽采下组煤层的瓦斯,但常规钻井技术不能满足过采空区钻进。就穿越采空区钻井的破碎带漏失、井塌和固井等问题进行了探讨,提出采用降低井筒中钻井液的动压力和提高破碎地层的承压能力做好钻井漏失处理,采用套管钻井防止井塌,采用低压易漏固井工艺处理固井问题,实践证明晋城矿区进行过采空区钻井抽采煤层气是可行的。     

东胜气田致密砂岩气藏钻井储层保护研究及应用

东胜气田上古生界下石盒子组为致密砂岩储层,部分区域储层物性好,具备不压裂自然建产潜能,钻井过程中存在井壁失稳及储层损害问题,各因素叠合造成的储层伤害阻碍了气层的产能释放。为进一步提升储层自然建产能力和增加单井产量,在储层渗透率恢复率的基础上,通过储层伤害影响因素分析,引入钻井液侵入深度定量化评价方法,深化了储层伤害机理认识,明确了低密度、无土相、低失水和强封堵的钻井液对策,室内优选了防水锁剂和致密承压复合暂堵剂,优化形成了无土相复合暂堵高酸溶钻井液,储层渗透率恢复率提高至91.11%,泥浆侵入深度降低46.28%。形成的钻井液在锦66井区推广应用,平均单井产量提升11%,并实现3口井自然建产,进一步提高东胜气田致密砂岩储层高效勘探开发的效果。     

克拉美丽气田美6井区钻井提速难点与对策

克拉美丽气田美6井区白垩系、侏罗系地层压力系统复杂,承压能力较弱;二叠系、石炭系地层存在裂缝发育,地层可钻性差,且容易发生漏失,严重影响了机械钻速,增加了钻井复杂时率,延长了钻井周期。通过对该区块钻井难点原因的分析,结合近几年已钻邻井的资料,提出了针对该区块的技术对策,改进钻井泥浆体系,采用随钻封堵钻井液技术,利用特殊的提速辅助工具并结合高效PDC钻头钻进,形成了有针对性的技术措施,为快速高效地完成该区块钻井施工提供技术保障。     

涪陵页岩气田防漏堵漏技术应用研究

涪陵页岩气田开发过程中最大的问题就是井漏,据统计,有67.2%的井在钻井过程中都发生了不同程度的漏失,影响了钻井工程质量、进度及效益,特别是三开长水平段漏失油基钻井液,造成了严重的经济损失。为了降低钻井工程风险、提高钻井速度、降低钻井成本,从现场实际情况出发,对钻井漏失情况进行了统计分析,认为中浅层漏失以溶洞型漏失、缝洞型漏失为主,龙马溪、五峰组漏失以裂缝型漏失为主。重点介绍了针对涪陵页岩气田各开次特点采取的防漏堵漏技术及现场应用情况。同时随着开发区域扩大,地质情况有所改变,井漏问题更加复杂,提出了下一步防漏堵漏技术发展方向及建议。     

钻井过程中钻井液漏失及溢流的判断

钻井液在钻井过程中起着非常重要的作用,是维持井内压力平衡,保护井筒安全,使钻井能够顺利进行的重要物质。一旦井内钻井液发生部分漏失或完全漏失,井筒内钻井液又不能得到及时补充,井筒内钻井液液面下降,就会使井筒内压力失去平衡,使井内地层压力大于井筒内钻井液液柱压力,井内液体或者有毒有害气体就会沿井筒上升返出地面,如要不能及时发现并及时采取井控措施,易导制井涌或井喷,不旦大量财产受到损失,还会造成大量的人员伤亡。所以在钻井过程中及时发现钻井液的体积变化,及时判断钻井液是否出现漏失或溢流,及时采取相应的措施,阻止漏失或溢流的进一步扩大,迅速采取措施控制井内压力平衡,越早发现钻井液出现漏失或溢流,越好控制井内压力平衡,所以及时预测及发现钻井液漏失或溢流是非常重要的。     

丰卤1井堵漏及盐膏层钻井液技术

丰卤1井是位于邛崃市道佐乡万福村4社的一口非油气重点勘探井,该井设计井深5300m,完钻井深5345m,主要钻探目的是探明三叠系雷口坡组层位卤水实际含量。丰卤1井钻遇地层复杂,蓬莱镇组至遂宁组井段软泥岩地层易缩径、钻头易泥包、起下钻易遇阻,自流井组至须家河须一段同一裸眼段钻遇多套压力系统地层、且地层裂缝发育承压能力低,多次发生孔隙渗透性漏失甚至洞穴裂缝型大型漏失,防漏堵漏难度大,目的层存在高压盐水层和不同厚度的盐层、盐膏层,极易发生盐岩溶解、吸水膨胀垮塌、蠕变缩径,造成坍塌掉块和卡钻等事故,钻井液维护处理困难。丰卤1井二开采用空气泡沫钻井液转化为聚合物钻井液体系,三开井段采用聚磺钻井液体系,四开井段采用聚磺钻井液体系转化为NaCl盐水聚磺钻井液体系。针对钻井过程中出现的井下复杂情况和事故,不断优化钻井液性能,并采取相应的工程技术措施,确保了丰卤1井顺利钻达目的层。     

东胜气田小斜度导眼水平井可行性分析与应用

东胜气田部分区域构造复杂、断裂发育、储层非均质性强,大斜度导眼(最大井斜70°)水平井在复杂构造区钻井过程漏塌严重、测井遇阻、轨迹调整难度大。基于井筒岩石力学、井筒强化理论及28口水平井的实钻资料,分析论证了小斜度导眼(最大井斜40°)的钻井提速优势。结果表明:小斜度导眼利于防漏防塌、测井、轨迹调整及提高机械钻速。认为采用小斜度导眼是东胜气田复杂地层有导眼水平井提速提效的必要手段。     

近坍塌压力的防塌钻井流体樊庄煤层气井实践

樊庄区块15号煤层坍塌压力较高,如何实现井筒近坍塌压力同时保证井壁稳定是保证安全高效钻井的关键。室内抑制性实验,发现绒囊钻井流体比表面积为0.02 m2/g、线性膨胀率仅为1.63%、泥页岩回收率达90.2%,抑制性能明显强于其他实验流体。承压能力实验表明绒囊钻井流体承压能力较强,在驱压70 MPa下煤芯柱塞仍未漏失。现场应用两口井验证在近坍塌压力情况下井壁稳定并施工安全。U型井樊试X2Y井三开使用清水钻进出现大量掉块,替入绒囊钻井流体后井壁稳定。钻进过程中钻井液密度0.86~1.10 g/cm3,塑性黏度7~15 MPa·s,动切力4.60~12.26 Pa,动塑比0.57~0.88 Pa/(MPa·s)。顺利与直井连通,完钻。多分支井沁平X-Y-3H井使用钻井液密度0.93~1.21 g/cm3,塑性黏度7~17 MPa·s,动切力4.00~10.22 Pa,动塑比0.39~0.70 Pa/(MPa·s),无大范围掉块、坍塌等现象发生,煤层钻遇率达到95%。     

空气、泡沫钻井技术在大尺寸复杂井眼中的应用

针对长井段复杂的大井眼低压碳酸盐岩裂缝性地层严重漏失的钻井难题，通过论证确定了以空气、泡沫为循环介质的解决方案。现场施工证明，空气、泡沫钻井技术不仅解决了伊朗TBK气田常规钻井液无法解决的低压裂缝性地层的严重漏失难题，还大幅度的提高了机械钻速，缩短了钻井周期，大大降低了钻井成本。     

MY-2井筒呼吸效应及识别

钻井发生井漏后钻井液回吐与溢流较难区分,影响现场制定针对性技术措施,存在较大井控风险。针对准噶尔盆地西部隆起乌夏断裂带二叠系风城组裂缝发育、欠充填、钻井易发生井漏的现象,从区域钻井地质特征、井内压力与钻井工况的关系等方面阐述了发生井筒呼吸效应的机理。通过分析关井压力变化、井口返出钻井液总量及返出过程中的变化趋势等,阐述了井筒呼吸效应与地层流体侵入导致溢流的异同点,提出了识别两者的依据。结合MY-2井筒呼吸效应实例介绍了现场处置方案和采取的技术措施,对该区域及相似地质条件钻井具有借鉴作用。     

东胜气田水平井钻井提速技术及展望

阐述了东胜气田复杂构造气藏水平井钻井提速技术的研究进展及应用效果,明确了目前钻井提速存在的问题,并对气田"十四五"钻井提速技术进行了展望。分析表明,以适应性环保钻井液技术为载体,以井筒强化技术和高效复合钻进技术为核心的集约化特殊工艺井作业模式将是东胜气田"十四五"最具发展前景的钻井提速途径。     

涪陵页岩气田水平井组优快钻井技术

涪陵页岩气田是我国第一个投入商业化开发的国家级页岩气示范区,与北美相比,涪陵地区地表条件、地质条件和页岩气储层特征更加复杂、储层埋藏更深,开发初期钻井机械钻速低、钻井周期长、成本高。为此开展了涪陵页岩气田水平井组优快钻井技术研究,形成了集水平井组钻井工程优化设计、水平井优快钻井技术、国产低成本油基钻井液、满足大型压裂要求的长水平段水平井固井技术、山地特点"井工厂"钻井技术以及绿色环保钻井技术为核心的页岩气水平井组优快钻井技术体系。在涪陵页岩气田推广应用了290口井,完井256口,平均单井机械钻速提高了182%,平均单井钻井周期缩短了55%,平均单井钻井成本降低了34%。为涪陵页岩气田年50亿m~3一期产能建设的顺利完成提供了强有力的技术支撑,对我国页岩气规模开发提供了重要的借鉴和引领作用。     

川东鄂西地区钻井堵漏技术研究

复杂压力系统钻井是当今钻井技术领域的世界性难题,钻井过程中常常碰到多个不同压力梯度的地层处于同一裸眼井段中。根据川东鄂西地区地层井漏的特点,分析了漏失原因,以双庙1井为例进行了提高地层承压能力技术研究,在堵漏剂配方、堵漏施工工艺等方面积累了对于海相裂缝发育地层的堵漏经验,为以后在该地区钻井作了技术积累。