页岩气“井工厂”钻井技术现状及展望

"井工厂"技术可以缩短建井周期,降低钻井成本,大幅度提高资源及设备利用率,在页岩气等低渗透、低品位非常规油气资源开发中具有显著的技术优势,并在北美页岩气开发中获得成功应用。在国外文献调研的基础上,介绍了国内外"井工厂"钻井技术现状,详细分析了页岩气"井工厂"关键技术,总结了"井工厂"钻井技术的特点,并指出国内现有的技术储备、配套设备及工具等还不能完全满足"井工厂"作业的需求,还没有形成一套完整的"井工厂"施工及评价标准。因此,建议树立全过程成本控制理念,吸收我国海洋平台钻井技术和致密气藏"井工厂"开发模式的成功经验,针对性地开展个性化工具及配套技术的研发,尽快形成我国页岩气"井工厂"钻井技术的行业标准和钻后评价体系。     

涪陵地区页岩气山地“井工厂”钻井技术

涪陵页岩气田地处山地,环境复杂,井场面积受限,钻前与钻井施工组织难度大、成本高.为此,借鉴国外页岩气工厂化流水作业理念,针对涪陵山地特点及页岩气地质与开发特征,开展了涪陵山地"井工厂"井网部署和井眼轨道设计、井间快速移动钻机改造、工厂化钻井作业流程设计、批量化作业方案设计等方面的研究,形成了适应涪陵山地特点的页岩气"井工厂"钻井技术.在JY30和JY28平台的应用表明,涪陵地区页岩山地"井工厂"钻井技术具有提高钻机作业效率、缩短建井周期、提高资源综合利用率和降低废液排放量等技术优势,并保障了涪陵页岩气井4井式平台当年完成建平台、开钻、完钻、压裂试气和投产目标的实现,对国内类似页岩气区块的开发具有借鉴意义.      

威远区块页岩气“井工厂”钻井技术

威远区块地表为低山丘陵地貌,交通运输不便,增加了钻井成本,且钻井平台周围有居民散居,导致井场建设和钻井过程中在健康、安全和环保方面面临巨大挑战。为此,针对威远区块的地貌特征及该区块的页岩气开发特点,开展了山地"井工厂"井网部署和井眼轨道设计、井眼轨迹控制、丛式井组防碰设计、TI-350T全液压深井智能钻机应用和"井工厂"钻井作业流程设计等方面的研究,形成了高效的页岩气"井工厂"钻井技术。该钻井技术在威204H11平台进行了应用,平均机械钻速达到7.13 m/h,钻机井间运移仅需2.0 h,钻井液利用率达到80%以上,大大减少了非钻井作业时间、降低了钻井成本。应用表明,该"井工厂"钻井技术可为国内其他类似页岩气区块的高效开发提供借鉴。      

煤层气“井工厂”钻井完井技术探讨

煤层气井单井产量普遍较低,开发过程中只有实施低成本战略才能取得较好的经济效益。随着延川南煤层气区块产能建设的启动,对钻井周期及钻井成本提出了更高的要求。煤层气"井工厂"钻井开发模式的提出,对于达到低成本高效开发煤层气的要求具有重要的意义。结合延川南煤层气区块的特点,在现有丛式井钻井技术的基础上,从钻井设备、钻井顺序、关键工艺技术等几方面进行探讨和研究,提出了一套适合于延川南煤层气开发的"井工厂"钻井完井工艺技术,为区块大规模开发奠定良好的技术基础。     

苏53区块“井工厂”技术

苏里格气田是典型的低压、低渗透、低丰度致密砂岩气藏,储层物性差,单井产量低,经济效益差。为提高该气田的开发效果和经济效益,通过不断探索和实践,结合储层特点和钻井作业条件,建立了一套适合该气田的以"方案设计最优化、工程技术模板化、施工作业流程化、作业规程标准化、资源利用综合化和队伍管理一体化"为核心的"井工厂"作业模式。方案设计最优化包括地质方案、钻井方案和压裂方案的优化;工程技术模板化包含"1+2+2"钻头选型及与之相配套的技术模板;施工作业流程化就是按照流程批量钻不同井段和分批次进行连续压裂作业;作业规程标准化是为工厂化钻完井与压裂制订标准化的作业规程。"井工厂"作业提高了苏53区块的作业效率,缩短了钻井周期,节约了生产成本,仅用210 d就完成了一个平台13口井（10口水平井、2口定向井和1口直井）的征地建井场、钻井、完井、压裂、试气和投产等工作,而且13口井经过大规模同步体积压裂改造,有效地提高了单井产量。      

煤层气“井工厂”钻井模式设计与应用

"井工厂"钻井模式采用流水线式的施工方式,依次对平台上所有井各开次进行批量化施工,从而达到缩短施工周期和降低开发成本的目的。在简述延川南煤层气区块前期常规钻井工艺的基础上,分析了该区块采用"井工厂"作业的优势,从井场规划布置、钻机移动轨道优选、平台井数优化、钻井顺序优化、钻井液重复利用和测录井设计等方面对该区块的"井工厂"钻井模式进行了设计,并对设计的"井工厂"作业模式进行了现场应用。应用结果表明,井工厂"作业模式适合于采用丛式定向井开发的延川南煤层气田,可大大提高生产效率。最后指出,我国很多非常规油气田利用"井工厂"模式开发是今后发展的主要趋势,建议我国各石油公司加强技术攻关,做好技术储备工作。     

学习曲线在煤层气井工厂钻井模式中的应用

学习曲线理论从产生到现在一直受到广泛的关注,并取得了很好的应用效果,但在非常规油气开发中应用较少。延川南煤层气田目前正处于产建阶段,采用了"井工厂"钻井模式进行开发。首先对学习曲线进行了简要的介绍,然后针对延川南煤层气"井工厂"钻井模式建立了相应的学习曲线模型。在对气田整体钻井数据进行分析的基础上,明确了适用条件和适用范围,拟合求解出区块钻井学习曲线的相关系数。并利用实钻数据进行计算验证,平均误差仅为8%,效果良好。为预测区块钻井周期提供了一种新的手段,也为区块规模开发奠定了技术基础。     

日光油田“井工厂”关键技术应用研究

非常规油气开发需要大规模高效低成本的水平井和压裂技术,为此,日光油田使用"井工厂"关键技术达到节约成本和提高效益目的。介绍了日光油田"井工厂"开发现状,阐述了油气资源数据库的特点,分析了特殊钻机与双燃料系统经济性。对井场部署与钻井顺序进行深入研究,提出了"井工厂"开发的空间和时间优化的影响因素。为了降低与邻井相碰风险和提高钻井效率,优化了井眼轨迹设计。研究了2口井同步压裂的施工方案,对作业效率和产量进行评价,结果显示节约了50%压裂周期和30%作业成本,初始日产量和稳产2年后日产量分别提高了3.2倍和1.6倍。     

中江气田致密砂岩气藏“井工厂”钻井井眼轨迹控制技术

针对中江构造丛式井组井间防碰压力高、轨迹控制难度大及钻井周期长等难题,借鉴国内外页岩气藏“井工厂”轨迹控制技术成功经验,研究形成了以槽口-靶点优化布置、“多增式”井眼轨道设计、直井段防斜打快及井间防碰为核心的致密砂岩气藏“井工厂”钻井井眼轨迹控制技术,并首次将该技术应用到JS33-19HF平台6口井开发中。现场应用表明,优化后的轨道设计及轨迹控制技术保障了井身质量、提高了机械钻速,井组平均机械钻速较设计提高了54.1 %,实际钻井周期缩短102.47 d。该技术的成功应用对致密砂岩气藏的高效开发具有重要借鉴意义。     

吉木萨尔致密油平台3工厂化钻井实践

丛式水平井组技术能节约大量的土地,提高钻井效率,是非常规油气田规模开发的有效途径。通过借鉴国内丛式水平井组井工厂化钻井成功经验,在技术调研和油藏地质研究的基础上,新疆油田吉木萨尔致密油在平台3首次实施了丛式水平井组的工厂化钻井实践,通过配套钻井技术和集约化钻井生产组织管理,钻井速度大幅提高,有效缩短了钻井周期。通过工厂化钻井技术和生产组织实践和探讨,从方案设计、工厂化钻井配套技术应用、实践效果分析,为致密油规模开发和提高钻井效率,降低开发成本,提供了技术支持,为今后致密油工厂化钻井提供了经验借鉴。     

新的井结构可以提高气采收率并减少钻井成本

4年来，Bongkot油田的气采收率增加了5％，而井的费用却降低了50％，这是通过修改生产策略，即把传统的多层完井技术改成无油管的单井设计而获得的。无油管的井筒设计允许腐蚀性更强的射孔对策，它们可以将以前损失的气体储量开发出来，通过减少消耗和取消完井作业以使整个钻井费用减少，本文叙述了无油管井设计的发展过程。     

气体钻井井斜控制技术与应用

川渝地区的深探井,由于初次开钻井眼尺寸大,地层复杂,钻井机械钻速极低,不仅钻井周期长且极易发生断钻具、恶性井漏等井下复杂事故。如何提高钻井速度一直是该区钻井工作的一道难题。为此,总结了近几年来气体钻井的现场实践经验,结果发现：①采用气体钻井技术能够显著地提高钻井速度,钻井机械钻速可以提高3～15倍;②采用常规的牙轮钻头钻井容易发生井斜,虽然采用恰当的钻井参数能有效地控制井斜,但增加了气体钻井的难度,而且钻井速度会明显降低;③采用空气锤不仅能够保证良好的井身质量,而且能保持较高的机械钻速。通过几口井的试验研究已形成了有效地控制井斜的工艺技术和方法,大大提高了钻井效率,节约了钻井成本。     

“井工厂”技术在我国非常规油气开发中的应用

"井工厂"技术能大幅度提高作业效率、降低工程成本,在致密油气、页岩油气等低渗透、低品位的非常规油气开发中具有显著的技术优势,因此该技术在北美地区进行了大规模应用,取得了巨大的经济效益。为了使该技术更好地应用于我国非常规油气开发中,在详细阐述"井工厂"技术的概念和特点的基础上,介绍了国外该技术的发展和应用现状,梳理了国内中国石油、中国石化对该技术的探索应用情况,并分析指出,国内配套的装备仪器还不能完全适应"井工厂"作业的需求,还没有实现真正意义上的流水线式施工,还没有形成一套成熟的"井工厂"作业模式。因此,建议树立"全过程低成本"的基本理念,总结我国致密气藏开发的成功经验,有针对性地集成和发展相配套的工程技术,设立"井工厂"技术项目部,规范管理,以形成真正符合我国非常规油气资源类型和开发规律的"井工厂"技术。     

“井工厂”技术在我国非常规油气开发中的应用

“井工厂”技术能大幅度提高作业效率、降低工程成本,在致密油气、页岩油气等低渗透、低品位的非常规油气开发中具有显著的技术优势,因此该技术在北美地区进行了大规模应用,取得了巨大的经济效益。为了使该技术更好地应用于我国非常规油气开发中,在详细阐述“井工厂”技术的概念和特点的基础上,介绍了国外该技术的发展和应用现状,梳理了国内中国石油、中国石化对该技术的探索应用情况,并分析指出,国内配套的装备仪器还不能完全适应“井工厂”作业的需求,还没有实现真正意义上的流水线式施工,还没有形成一套成熟的“井工厂”作业模式。因此,建议树立“全过程低成本”的基本理念,总结我国致密气藏开发的成功经验,有针对性地集成和发展相配套的工程技术,设立“井工厂”技术项目部,规范管理,以形成真正符合我国非常规油气资源类型和开发规律的“井工厂”技术。      

钻井平台供配电可靠性方案优化

现代化机械的大量应用对于钻井平台电力系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。为保证电子设备在使用环境复杂严峻的钻井平台上的平稳应用,除了提高设备本身的可靠性和电磁兼容能力外,还需要从增加冗余度和提高供电质量这两方面入手。该文主要从供电冗余和UPS电源两方面,结合海洋钻机的实际应用进行分析,提出了一种可行性方案,并在实践中加以运用,取得了较好的实际效果,对进行平台电力二次系统的供电可靠性设计和优化提供有益参考。     

“井工厂”模式在大牛地气田的探索与应用

大牛地气田是典型的低孔、低压、低渗气田,为提高单井产量,缩短单井建井周期,降低单井钻井、储层改造、采油气管理的成本,2012年进行了"井工厂"开发模式的探索与应用。采用地质和工程整体部署的方法开展研究,井组部署在地质预测砂体水平展布面积广、砂体相对较厚的有利区;井组全部由水平井组成,可分为二井式、四井式、六井式,井眼轨道尽量不设计三维轨道;井组实施同步压裂储层改造。现场应用表明,"井工厂"模式水平井单井平均建井周期较常规井缩短20.11%,平均完井周期缩短23.85%,平均机械钻速提高29.08%,井组平均搬迁周期缩短50.46%。2012年"井工厂"模式的应用共节约征地面积381亩,直接节约投资3 303万元,对大牛地气田进一步推广应用"井工厂"模式开发具有借鉴意义。     

页岩气“井工厂”开发关键技术

为了提高页岩气的开发效率,降低开发成本,减少对环境的影响,一个井场钻多口井进行批量化作业的"井工厂"开发模式在北美应用越来越广泛。为此,在国内外文献调研的基础上,分析了"井工厂"开发的特点及现状;介绍了主要的关键技术,包括井场部署、井组优化设计、可移动钻机、批量化作业、井眼轨迹控制、同步压裂、微地震监测、钻井液循环利用和压裂液回收利用。这些关键技术的应用对我国页岩气高效开发具有一定的借鉴意义。     

导管架式钻井平台新增桩腿加挂井槽改造技术

提出一种导管架式钻井平台井口扩建方案。该方案可以有效解决老平台由于预留井槽不足,导致无法在原平台井口处加设生产井的问题。新增结构与平台原有结构之间通过水上导向桩进行连接,这样做可以避免水下焊接施工,同时也降低了对安装精度的要求。对改造后平台进行抗震、抗冰性能分析,结果表明改造后平台各方面性能均满足要求。     

中国石化：普光气田部署42口开发井

截至1月8日,普光气田主体42口开发井全部部署完毕,18个钻井平台有15个平台开钻,完钻15口。日前,普光302平台顺利交由中原油田普光分公司普光采气区管理,成为普光气田主体18个钻井平台中第二个完成交接的平台。