四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策

中国石化近几年在四川盆地及周缘页岩气勘探开发取得了重要进展。但该地区页岩气水平井钻井速度低、钻井周期长、成本高、成井质量不高,严重影响了该地区页岩气商业化勘探开发进程。系统总结了四川盆地及周缘的涪陵大安寨、涪陵龙马溪、彭水和建南等地区页岩气水平井钻井面临的主要问题:浅部地层出水空气钻井受限、定向段井眼尺寸大机械钻速低、井漏频繁、气体钻井易井斜以及水平段油基钻井液固井质量差。针对上述问题,从浅层水控制措施、泡沫定向钻井技术试验、井漏的预防与处理、空气钻井防斜打直工具研发、页岩气水平井固井对策以及"井工厂"钻井作业模式攻关与应用等6个方面提出了应对技术措施,为页岩气钻井技术攻关和现场施工提供了借鉴与参考。     

徐深气田开展天然气钻井的可行性分析

为了提高大庆地区深层钻井速度,保护和发现储层,依据Mohr-Coulomb准则,引进非线性校正系数,建立了大庆地区深井地层坍塌压力预测模型,并从地质条件、气源井条件、安全性、经济性以及技术条件等几方面分析了徐深气田进行天然气钻井的可行性。优选徐东、徐中、丰乐、升平区块的泉二段至营城组中部(2700~4000 m)为天然气钻井井段。研究结果表明,应用天然气钻井来提高大庆地区深层的钻井速度是完全可行的,并有利于提高深层天然气勘探发现效率。     

顺南地区奥陶系却尔却克组地层优快钻井技术

顺南地区是中国石化塔里木盆地外围勘探的主要区块,钻井地质环境复杂,其中奥陶系主力气层埋藏深,却尔却克组作为上覆盖层,厚度大,且井斜控制困难。采用垂直钻井工艺、"单弯螺杆+MWD+PDC"复合钻井工艺进行现场作业,综合考虑2种钻井工艺的性价比及实现效果,形成一套以"单弯螺杆(或直螺杆)+MWD+PDC"复合钻井工艺为主的优快钻井方案。在顺南区块三开全井段使用4口井,应用效果显著。其中,顺南5-2井全井段采用"1.25°单弯螺杆+MWD+PDC"复合钻井工艺,仅2趟钻完成三开进尺,以22.5d创该区块三开最短周期记录。     

东海西湖井身结构深度优化技术及其应用

东海西湖地区深部地层具有研磨性强,可钻性差,机械钻速低,且存在异常高温高压等特点。通过不断探索、实践井身结构优化技术,形成了东海近几年较为固定的探井井身结构。但表层?444.5 mm井眼再加速遭遇“瓶颈”,常压深井井身结构仍有优化空间。随着东海钻井技术的不断进步及油气资源勘探开发的需求,水平井及大斜度井的数量在不断增多,而开发井?215.9 mm井眼水平段?177.8 mm尾管下入困难。因此,需要进一步对东海西湖凹陷区域井身结构进行深度优化。针对以上难点,研究形成了表层井眼尺寸优化技术、深井井身结构简化技术及开发井尾管尺寸优化技术。现场试验应用表明,钻井提速效果明显,为后续井的井身结构继续优化奠定了基础。同时也降低了深部井段复杂情况出现的概率,增大了探井套管和井眼环空间隙,为后续作业提供了便利,也为复杂地质条件下深井和超深井的井身结构的设计提供了新的思路。     

伊朗Y油田水平井钻井技术

伊朗Y油田水平井面临着地质岩性多变、地质靶区不确定、裸眼井段长、井眼摩阻大、长水平段井眼轨迹控制困难等一系列钻井技术难点。结合Y油田一期水平井钻井实践,详细总结、形成了包括井身结构优化、螺杆钻具类型及其稳定器外径优选、钻头选型、侧钻钻具组合优选、水平井段优快钻井、KCl聚磺钻井液在内的6项水平井钻井技术。该技术在YS9井得到成功应用,定向段和水平段施工比设计提前12.4 d。Y油田水平井优快钻井技术的应用,能够提高钻井成功率,缩短水平井的建井周期,降低钻井成本,对Y油田后续的水平井施工起到一定的指导和借鉴作用。     

沙特高温高压钻井难点与技术应用研究

沙特B区块是中石化国际勘探公司与沙特阿美公司合作的一个勘探区块,也是国际勘探公司在海外的重点探区之一。沙特区块具有高温高压、漏失、含硫化氢及多套压力体系共存的复杂地质情况,深入分析该区块复杂地质情况,相应地制定合理井身结构、选用配套钻井工艺技术,配套固井技术,提高该地区钻井速度与效率、低钻井作业成本,提高勘探开发效率。沙特区块的勘探难点与技术应用研究对其他项目有极其重要的借鉴意义。     

TP131HCH超深五段制侧钻水平井优快钻井技术

TP131H井完钻测试为水层,为提高该井周边区域储量动用程度及充分利用老井直井段降低钻井成本,在分析地震资料的基础上,设计了五段制侧钻水平井TP131HCH井。五段制水平井由于稳斜段的存在,有效延伸了井眼轨迹的水平位移,满足地质避水要求。针对TP131HCH裸眼侧钻水平井超深、高温给钻井施工带来的困难,介绍了该井钻井过程中井眼轨道优化设计、侧钻、井身轨迹控制、钻井液等方面所采取的技术措施。TP131HCH井的成功实施,对该区块同类型井的钻井设计和施工具有一定的指导和借鉴意义。     

湖北宜昌鄂宜页1HF井水平顺利完钻

<正>2017年3月19日,由中国地质调查局武汉地质调查中心负责实施的寒武系页岩气压裂试气工程参数井—鄂宜页1HF井顺利完钻,水平段优质穿行率达90.2%,各项工程参数均全面达标,为中扬子地区寒武系页岩气勘探突破迈出了关键的第一步。鄂宜页1HF井是经国土资源部批准,部署在中扬子地区的第一口长水平段页岩气井。在该地区总体勘探程度较低、可参考地质资料有限的情况下,武     

钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析

随着我国社会经济的快速发展,对石油资源的需求量不断增加,亟需加大对石油资源的勘探开发力度。钻井在石油勘探开发中发挥重要作用,伴随着长水平段水平井、多分支井、丛式井等复杂井型的应用越来越普遍,钻井施工工艺越来越复杂,容易出现井漏等工程事故,危及钻井施工安全。为了降低井漏造成的危害,对井漏发生的条件及诱发井漏的原因进行了分析,探讨了钻井施工过程中的堵漏防漏技术,为钻井施工安全提供技术保障。     

准噶尔盆地南缘巨厚砾石层大尺寸井眼钻井实践

在准噶尔盆地南缘地区,新疆油田2002年钻探的国家级重点探井东湾1井和2003年钻探的高泉1井,解决了上部地层长段砾石层钻井速度偏低的问题,在660.4mm、444.5mm大直径井眼段钻井速度大大高于同一区块邻井,在大尺寸井眼钻井速度创20世纪80年代勘探以来的历史新高.这两口井在大尺寸井眼段钻井的成功主要取决于采用了适合准噶尔盆地南缘地区巨厚砾石层的钻头及钻井参数、防斜打快钻井技术以及钻井液体系.因此有效的控制了井斜,保证携带悬浮岩屑,确保井下安全,提高了钻井速度.其成功经验对于解决传统大直径井眼钻井速度慢技术难题和提高深井、超深井钻井速度上具有深远的意义.     

页岩油水平井钻井施工实践与认识

页岩油勘探与开发主要以打长水平段水平井为主,但是由于页岩油水平井水平段过长,因此在施工中存在井眼轨迹控制难度大、井眼清洁困难、井壁稳定性差等施工难题。为此以H页平2井为例,对页岩油水平井施工中的相关工艺技术进行了介绍,对从事页岩油水平井钻井施工具有一定的指导作用。     

山前推覆构造阜康1井钻井技术

阜康1井钻遇山前推覆构造,上部井段地层倾角大、地层破碎、漏失层多。防斜打快、破碎地层井壁稳定、控制复杂安全钻进等难题存在同一裸眼内。介绍了阜康1井二开井段垂直钻井系统、抗冲击和抗研磨新型复合片X3齿PDC钻头、强抑制性有机盐PRT钻井液等先进技术的应用。同时,结合大直径井眼实钻资料分析了复杂地质条件下阜康1井硬脆性地层和破碎层段的井壁稳定问题。这对加快山前深层油气资源勘探开发和提高准噶尔盆地南缘同类型复杂地质条件钻井速度具有借鉴意义。     

辽中地区钻井井漏主控因素及对策

辽中地区地质特征复杂,属释压-增压组合型走滑派生构造。区域内断层发育,导致钻井过程极易发生漏失,严重制约煤田的高效勘探开发。为明确地区内井漏的主要控制因素,通过用地震及测井数据的方式将漏失井和未漏失井地质及工程因素的差别进行分析,认为辽中地区井漏的地质因素主要是走滑断层及其调节断层与高渗透砂岩的共同作用;工程因素主要是井轨迹平面与断层的夹角大小。因此提出待钻井漏风险分析方法及防漏对策并推广应用,成功规避高风险井漏的发生。     

自201井区页岩气井水平段安全高效钻井技术

自201井区是中石油部署在自贡市荣县地区的重点页岩气勘探开发区域,根据该井区的钻井工程实践,水平段工程难点主要有坍塌掉块严重、井壁稳定性差、轨迹控制困难、优质储层钻遇率低、起下钻阻卡频繁等高风险井下故障,严重制约了安全高效施工。针对上述难题,研选无扶螺杆优化钻具组合,降低下部钻具组合的刚性和摩阻;同时,研制了可塑性变形粒子和刚性封堵材料的封堵剂复配配方,在提高密度的基础上,强化了油基钻井液对井壁的支撑性及封堵性,确保了水平段安全高效钻进。实现了自201井区页岩气水平井正常完钻,并且与前期完钻井相比,本轮施工节约钻井周期34.12%,优质储层钻遇率100%,为该区块安全高效作业提供了参考,为增储上产奠定了基础。     

平桥南区页岩气水平井钻井优化设计

在分析平桥产建井位部署特点及区块地质条件的基础上,系统总结了该区块页岩气水平井钻井存在的防漏堵漏工艺、钻井提速技术、水平段施工工艺等方面存在的问题,通过对平台部署、井身结构、井眼轨道、"井工厂"钻井模式、钻头选型、钻井液体系及固井工艺等方面的深入研究和优化,形成了平桥南区块页岩气水平井钻井优化设计方案,以实现平桥南区页岩气产建的高效开发。     

DQ3井区二叠系上统梧桐沟组梧一段油藏控制因素及规模分析

准噶尔盆地北三台凸起DQ3井区二叠系上统梧桐沟组梧一段是重要的含油目的层,其油藏控制因素及规模不明阻碍勘探继续进行。为解决上述问题,在前人研究的基础上,结合目前实际的地质、钻井、测井、地震等资料,通过三维地震资料构造解释技术,查明梧一段油藏控制因素及规模,为下一步的油气勘探提供科学的理论根据。     

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。     

大斜度定向井钻井设计优化及应用实践

大斜度定向井技术具有可以钻穿更长的页岩气储层段、较大范围地探明和控制含气面积、大幅提高单井产气量等优点。在前期直井预探井工作的基础上,通过对井身结构、井眼轨迹、钻具组合、钻柱力学、钻井液、固井等技术的优化设计,优选出符合高陡构造区页岩气勘探的大斜度定向井钻井工程设计方案,建立了工区的地层压力剖面和钻头选型方案,在直井段采用防斜打直、造斜段开展复合钻井、目的层段引用旋转导向钻井、油基钻井液等技术,成功地钻成2口页岩气大斜度定向井,缩短钻井周期,提高钻井效率,实现了优快钻井,主力页岩储层钻遇率100%,形成一套页岩气高效开发的钻井技术体系,可为今后其他地区页岩气、煤层气的勘探开发提供借鉴。     

浅议提高钻井速度、降低钻井成本的有效手段

大情字井油田是吉林油田近年来发现的具有亿吨级储量的大型整装油田，由于此地区地层的特殊性，在钻井过程中存在着缩径，井塌，井漏，卡钻及钻速低等问题，给钻井工作带来了极大困难，严重制约了该区的勘探开发步伐和经济效益，如何保证钻井施工顺利进行，提高钻井速度，降低钻井成本是钻井工作中的一大难题，通过优快钻井技术的研究与应用。保证了钻井施工的顺利进行了较大幅度的提高了钻井速度，取得了显著的经济效益。     

SZ开发区B1-XG53井区嫩二段缩径原因分析及钻井应对方法

论述了SZ开发区B1-XG53井区嫩二段缩径的原因,并提出了该井区的钻井应对措施。通过对以往钻井复杂情况和该井区地质情况的分析,该区嫩二段缩径的主要原因是由于老井的嫩二段套损,并且套损后又继续多年注水开采造成的。大庆地区嫩二段地层的岩性为大段泥岩,注水侵入泥岩层,使泥岩发生膨胀和蠕动是发生缩径一个重要原因。针对该井区的地下情况,提出了标准层套损区钻井复杂情况的预测方法,提出了适当提前加重、提高钻井液密度及安全区域定向等技术措施,在实际钻井中取得了较好的效果。