沙湾凹陷周缘深井钻井技术应用

沙湾凹陷西斜坡三叠系百口泉组和二叠系上乌尔禾组砂砾岩发育,部分井段发育塑性系数较高的褐色泥岩,影响了钻头选型。实钻表现出起下钻次数多、深部井段机械钻速低,影响了钻井整体技术指标。本文介绍了沙湾凹陷西斜坡钻井液技术应用,对机械钻速、钻进进尺等部分典型指标进行了描述。对影响全井技术指标的主要因素进行了分析,特别是对三叠系百口泉组或二叠系上乌尔禾组塑性系数较高的褐色泥岩地层使用PDC钻头条件下机械钻速低的问题进行了分析。针对提高褐色塑性泥岩及深部地层机械钻速提出了使用复合钻头或应用纵向冲击破岩的技术推荐。阐述的提高钻井速度的技术对该区后续深井钻井有积极意义和借鉴作用。     

强抑制性钾胺基钻井液体系在顺南区块的应用

顺南区块三叠系、二叠系、奥陶系却尔却克组存在大段泥岩,易水化膨胀造成井壁失稳,且却尔却克组发育盐水层,钻井过程中对钻井液抑制性、防塌封堵性、高温稳定性要求较高,已完钻顺南1、顺南2井井壁失稳、钻井液性能不稳定等问题突出。针对复杂地层以及其钻井复杂事故,引入钾胺基钻井液体系。通过分析钾胺基强抑制性钻井液体系的作用机理,进行了钾胺基钻井液性能评价实验,实验表明,该钻井液体系具有良好的流变性、抗高温能力、抗粘土污染能力,能显著提高滚动回收率。与KCl相互配合,提高了钻井液的抑制能力,满足稳定井壁的要求,有效地解决了上部造浆地层易阻卡和下部地层的井壁失稳问题。在顺南区块应用,取得良好的应用效果。     

中牟页岩气区块泥页岩井壁稳定影响因素分析及技术对策

井壁失稳是钻井过程中常常遇见的难题之一,尤其在钻遇泥页岩井段。针对河南中牟页岩气区块在山西组-太原组泥页岩钻进过程中发生井壁坍塌掉块、卡钻、井径扩大率大等复杂情况,利用MY1井钻井岩心从泥页岩类型划分、孔渗特征、微观结构、岩石力学以及地应力等方面开展井壁稳定性影响因素实验分析。通过分析可知,中牟区块泥页岩属硬脆性泥页岩,造成井壁失稳的主要因素为地层非均质性强,岩石脆性程度较高,微裂缝发育,易导致井壁机械剥落、坍塌掉块。通过合理控制钻井液密度、优化井身结构及钻井参数、研发低自由水强封堵钻井液提高井壁稳定性,在区块钻井实践中取得了较好的应用效果,基本解决了井壁失稳难题。     

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。     

氯化钾钻井液体系在元坝气田陆相井段的应用

川东北工区元坝区块陆相地层钻井液施工主要存在以下难点:钻井液密度高、井眼大、参与循环钻井液量大、易发生井壁失稳、易漏、高压气层等,其中井壁失稳问题是多年来都未曾解决的难题之一,间接导致钻井周期长、机械钻速低。针对易发生井壁失稳的难题,学习邻区中江构造、高庙构造等区块防塌成功经验,优选了抑制剂和防塌封堵剂,形成了氯化钾防塌钻井液并在元坝多口井陆相地层得到成功应用。结果表明,90%的应用井无井壁失稳复杂情况发生,顺利钻穿陆相地层,缩短了钻井周期,提高了机械钻速。     

塔河油田托甫台区块井壁稳定分析与探讨

塔河油田托甫台A小区二叠系发育大段玄武岩,易垮易漏;深部志留系硬脆性泥岩裂缝发育,安全密度窗口窄,井塌井漏问题突出,井下复杂频发,井壁失稳问题一直制约着该区块钻井技术的发展。通过对已完钻井过程的分析,探讨了该区块井壁失稳机理,同时在室内进行了钻井液体系评价与优选,提出相对应的钻井液抑制、封堵措施及工程施工措施,通过在G井的实际应用,钻进过程中未发生井下复杂,易失稳井段井径扩大率较小,钻井周期节约20%以上,取得了较好的效果。     

塔河油田侧钻水平井井壁失稳分析

分析了塔河侧钻水平井的复杂情况及不同井斜对井壁失稳的影响。对巴楚组和桑塔木组泥岩进行了岩石力学特性分析,认识到复杂泥岩段地层地应力高且应力差值大是井壁失稳的根本原因。通过泥岩的微观结构研究,分析了钻井过程中井壁围岩的强度受结构面的影响大幅度降低,泥岩开始崩解,引起坍塌掉块的失稳机理。     

银额盆地蒙苏地1井钻井设计与施工

蒙苏地1井是中国地质调查局部署在银额盆地艾特格勒凹陷的一口大口径重点油气地质调查井,根据该区块地层地质概况和钻井施工技术难点,从井身结构、钻具组合、钻头选型和钻进工艺等方面对蒙苏地1井钻井工程进行了优化设计。综合采用“简化井身结构+非常规钻具组合+常规钻头选型+强抑制性泥浆”的钻井技术方案,解决了中生界巴音戈壁组和二叠系上部地层的高硬度、可钻性差、裂缝构造易井斜及井壁失稳等一系列难题,顺利完成了该井的钻井施工任务。该井完钻井深2763.66 m,完钻口径215.9 mm,平均机械钻速3.51 m/h,成功揭示了中生界和石炭-二叠系岩石组合特征及含油气性,优质、高效、零事故完成各项目标任务。     

阳离子悬乳液钻井液体系在塔河油田的运用

通过阳离子悬乳液钻井液体系在塔河油田开发井、定向井、盐下井、外围探井等的使用,解决了塔河油田石炭系、三叠系、二叠系水敏性地层及英安岩坍塌问题,盐膏层钻井井下复杂情况;从而达到有效地稳定井壁、提高钻井速度、预防井内复杂情况,保护油气层,降低了钻井成本,取得很好的效果。     

鸭西区块高压盐水层钻进技术探讨

酒泉盆地酒西坳陷青西凹陷鸭西鼻状构造施工过程中普遍存在钻遇高压盐水层问题。2014年随着勘探重点逐渐转移至鸭西区块,钻遇高压盐水层后存在一系列问题困扰着钻井施工,轻者使钻井成本居高不下,重则导致井壁失稳,严重的可导致钻井工程的的失败。由该地区钻遇高压盐水层的井况入手,着重分析了高压盐水层钻进中存在的诸多问题。强调做地层承压试验的方法及重要性,其目的是了解地层的压力分布规律。另外涉及到对高压盐水层的诊断、处理、钻井注意事项。     

黔西南地区煤系地层井壁稳定技术探讨

井壁稳定性问题对黔西南地区煤系气的勘探开发效果至关重要。对泥页岩和煤岩井壁失稳的机理进行了分析,从化学、力学和化学与力学耦合等方面,探讨了煤泥互层段井壁失稳的对策。结合黔西南地区煤系地层煤层气井的实例,分析了井壁失稳对井径大小及岩心采取率的影响,发现煤泥互层段的井径扩大率较大而相应的岩心采取率较小。尽可能准确地预测探井的地层压力、选用合理的钻井液体系和密度、采用合理的钻井工艺有助于维持黔西南地区煤系地层井壁稳定。     

火成岩地层气体钻井井壁稳定性实验研究

准噶尔盆地深部石炭系地层具有较大的勘探潜力。前期钻探实践表明,石炭系火成岩地层厚度大、岩石坚硬、可钻性极差,导致了该层段钻进过程中机械钻速低、钻井周期较长。利用乌参1井的火成岩地层取芯岩样,开展了岩芯室内准三轴围压力学实验,表明40MPa围压下火成岩岩石失效表现为脆性断裂;根据摩尔—库伦强度理论,通过对气体钻井发生井壁失稳时的最大正应力进行计算,并与上覆地层压力比较,提出了准噶尔盆地火成岩地层气体钻井的井壁稳定性实验分析方法,并据此得到了准噶尔盆地埋深小于6110m的石炭系火成岩地层均可以尝试气体钻井技术应用的结论。研究成果为实施气体钻井解决石炭系深探井火成岩井段的钻井提速瓶颈问题提供了理论依据。     

胜利西部新区深部二叠及石炭系提速技术分析

胜利西部新区地域辽阔,蕴藏着丰富的油气资源,也是中石化及胜利油田重要的油气资源接替阵地。为了加快新区油气资源的勘探开发步伐,在深部石炭系地层发现油气藏,部署了乌参1、红1、英2等几口深探井。从已钻资料分析,制约深井钻井提速的主要地层为二叠系—石炭系,该层系地质条件复杂、岩石坚硬、易发生井漏、井壁稳定难度大,造成机械钻速低、钻井效率低、新技术应用程度低、钻井周期长、井下复杂情况多,致使钻井成本居高不下,钻井难度大且风险高。在分析深部火山岩地层地质工程特点的基础上,探讨了提高深部火山岩地层钻井速度的主要技术,提出了进一步攻关完善的方向。     

大庆油田致密油水平井钻井液对策研究

随着勘探开发的逐步深入,大庆油田的致密油藏成为开发的热点。大庆油田致密油地层岩石可钻性差,需穿越嫩江组、姚家组、青山口组等不稳定地层,钻井难度大。以往采用提高钻井液密度和抑制性的方法,虽然取得了一定效果,但井壁失稳现象依然存在。针对不同井段,通过开展钻井液技术对策研究,保障了致密油藏水平井安全钻进,提高了钻井时效,取得了良好的应用效果。     

东胜气田井壁稳定技术研究

随着世界石油工业的不断发展,勘探开发领域的持续拓宽,勘探开发方向逐渐转变为"攻深找盲",高风险井、深井、超深井占比的增加,对钻井技术和钻井液技术提出了更高的要求。特别是自2014年起东胜气田的钻井环境有了显著变化,钻井液不落地技术的应用推广引起大量旧钻井液经过简单处理之后又参与循环,钻井液中大量亚微离子参与循环导致钻井液维护、处理困难。还有部分老区块加密布井,特别是在已经开采的老区块布井施工,由于前期钻井过程中钻井液渗透作用使地层岩石的力学强度降低和岩石的应力分布改变,使原有地质资料无法精确预测地层压力,井壁失稳问题更加凸显。因此钻井施工也需要向科学管理、精细管理靠拢,更需要通过模拟分析,精确钻井液性能范围来稳定井壁。本文对近两年东胜气田水平井施工中出现的井壁失稳现象进行了探讨,结合钻井液与工程两方面措施形成一套井壁稳定技术,来应对日益复杂的井内情况。     

玉北区块钻井液施工难点及对策

由于麦盖提区块地质构造复杂,压力系统多变,地理位置特殊,在施工过程中可能会遇到重重困难,钻进过程中垮塌、粘卡、漏失等复杂情况交互出现。该区域西域组、阿图什组上部地层胶结松散、易垮塌,渗漏严重。砂岩易形成厚泥饼;泥岩易水化膨胀;古近系地层含有泥膏岩、石膏岩以及含膏泥岩。易垮塌:二叠系、石炭系的小海子组和卡拉沙依组,易发生剥落掉块,形成不规则井眼;考虑到雷克组垮塌严重,井壁失稳也是该井段钻井液重点。采用KCl-聚磺钻井液体系,使平均井径根据不同的施工条件合理调整钻井液性能参数,从而解决了该区域井眼稳定、防漏、防塌等复杂问题。     

顺北区块优快钻井技术

塔里木盆地顺北区块位于新疆沙雅县境内,构造位置塔里木盆地北部坳陷的中西部,顺北1井区是目前的主力勘探开发区块,目前有多口已完成井。顺北区块二叠系多漏层易漏失、志留系井壁失稳、桑塔木组火成岩坍塌应力高等,是目前钻井提速提效的最大难题,从已完成井各开次实钻地层岩性、工具选取等方面分析,研究总结顺北区块钻井模式,满足优快钻进需要。     

顺北区块超深井侵入体井壁稳定性分析

顺北区块超深井钻遇非连续侵入体薄层,钻井阻卡故障频繁,严重影响了钻井时效和安全成井。侵入体岩性为辉绿岩,裂缝发育,水化效应弱。把侵入体视为由岩石基质和裂缝弱面组成,采用多孔介质弹性力学和Mohr-Coulomb强度准则,分析侵入体基质与弱面的应力、强度及坍塌压力。结果表明,当地层弱面倾角较小时,弱面不会影响井壁稳定;然而,较大倾角的弱面会使井壁更易失稳;当弱面走向为近水平最大地应力方位且弱面倾角为30°左右时,井壁坍塌压力最大。顺北区块桑塔木组侵入体坍塌压力当量密度为1.74～1.87g/cm~3,比常规设计值大了0.47g/cm~3,可以解释钻井现场的复杂情况;推荐安全钻井液密度窗口为1.87～1.96g/cm~3。SHB1-6H井等现场应用表明了侵入体井壁稳定性分析合理性。研究成果可为塔北区块侵入体安全钻进提供技术支持。     

塔中定向井油基钻井液技术

通过对塔中顺9井区定向井钻井液技术难点分析,明确了威胁塔中该区定向井钻井安全的志留系柯坪塔格组泥岩井壁失稳主要原因,研制了适合该区志留系地层的油基钻井液体系,通过性能评价和3口井的现场应用表明,油基钻井液很好地解决了顺9井区志留系复杂泥岩地层井壁坍塌问题,具有优良的抑制性、润滑性、携岩性,保证了钻井施工安全。     

玉北地区水基钻井液的运用

玉北地区位于塔里木盆地麦盖提北斜坡带,是中石化西部地区重点勘探开发区域,西北油田分公司"十二五"规划部署的工作方针和力争巴麦及外围取得突破的重点地区。由于该区块地质构造复杂,存在上部地层泥岩造浆严重、古近系泥膏岩易蠕动变径、二叠系火成岩地层垮塌掉块较严重、奥陶系裂缝发育易发生掉块卡钻和井漏等复杂情况;加之地层压力系统复杂,地层应力复杂,同一裸眼井段存在多个压力系统。目前施工的所有井看,玉北8井、玉中1井这2口井,是当前玉北地区施工最深和难度最大的井;从施工过程看,该区实钻井少,对钻遇地层特性缺乏正确认识与应对,加上邻井资料少且可供参考性差,地层变化大,只能根据现场和井内情况探索迈进。