楼平3井超浅层大位移水平井钻井技术

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。楼平3井是河南油田的一口超浅层中短半径大位移水平井,防碰绕障问题比较严峻,施工难度较大。针对施工难点,采取了相应的技术措施,实现了安全优质钻井,该井完钻井深569m,完钻垂深184.34m,井斜88.29°,水平位移453.95m,位垂比2.39,成为当时国内应用常规直井钻机所钻位垂比居二的水平井。对类似浅层大位移水平井施工有着重要的借鉴意义。     

延长石油浅层大位移水平井固井技术

基于延长油田东部地区地质条件和水平井钻井状况的认知,分析了延长浅层大位移水平井的固井难点。储层温度下水泥浆体系设计困难、垂深浅套管下入摩阻大、后期分段压裂改造对固井质量要求高是其面临的突出难题。研发了低温下强度20 MPa以上的低温微膨胀水泥浆体系,结合双漂浮接箍、优化扶正器组合等降摩减阻下套管技术,井眼准备、隔离液三级冲洗紊流顶替、漂浮顶替等一系列提高顶替效率措施,确保了延长首口浅层大位移水平井七平1井的顺利施工,固井质量良好。为延长油田进一步钻大位移水平井开发浅层难动用资源提供了技术支撑。     

大位移钻井技术在渤海QHD32-6油田的应用

总结了国家 863-820-09-01海洋大位移钻井技术专题,继 QK17-2油田钻成 4 口大位移水平井以后,在QHD32-6油田又成功地钻成2口水平井,其中,A26H井水平位移2997m,A25H井水平位移1942m。该项目成功地应用了国家 863课题所研究的 6项关键技术,即扭矩摩阻软件的设计和预测技术、水基钻井液钻井技术、可变径稳定器钻井技术、环空压力检测技术、井壁稳定及井眼净化预测技术。同时,还应用了国外先进的大位移井技术:MWD随钻测量技术、LWD随钻测井技术、GST地质导向钻井技术及漂浮接箍下套管技术。在水平井钻井技术经验基础上,指出了今后使用大位移井技术开发油田需要注意的问题,并对今后的技术改进和发展提出了意见和看法。     

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。     

渤海大位移水平井固井关键技术研究及其应用

渤海地区的6口大位移水平井是在歧口17-2、秦皇岛32-6油田完成的,是国家863-820-09海底大位移井钻井技术研究项目的依托工程。该项目最大完钻井深度为4690 m,最大水平位移为3697 m,最大水垂比为2:1,最大方位扭转为68°。通过大位移水平井固井作业实践,摸索并总结出一套适用于渤海地区的大位移水平井固井作业的10项关键技术,即:通井清洁井眼、调整泥浆性能、管柱合理居中、套管弯曲校核、倒装送入尾管、优化水泥浆配方、优化前置液的性能及注入量、提高泥浆顶替效率、注替动态套管漂浮、固井仿真软件的设计和模拟。实践表明,这10项关键技术对保证大位移水平井固井作业质量起了重要的作用。该项目的成功为今后大位移水平井固井作业提供了经验。     

垦利16-1油田浅层大位移井钻井关键技术

垦利16-1油田位于渤海南部海域,是典型边际油田,该油田油藏埋深浅且存在大段疏松砂岩地层,为大位移井钻井带来轨迹控制困难、井眼延伸难度大等难题。笔者从地质背景出发,分析了研究区域大位移井钻井的技术难点,以KL16-1-A25井为例,分析了浅层大位移井关键钻井技术。研究表明,井眼轨迹控制技术、井下工况监测与控制技术的应用对于精确控制浅层大位移井的轨迹具有良好的应用效果,尤其是TruLink工具的应用实现了动态连续测斜、Optidrill系统的应用动态实时反映井下状况等,有效保障了大位移井眼的持续延伸;钻井液优化技术能够显著提高浅层大位移井钻井液的携岩性、润滑性和封堵性;PC-LET YK水泥浆体系和加长胶塞的应用有效保障了浅层大位移井的固井质量。本文研究成果对渤海油田浅层大位移井的钻井作业具有良好的借鉴作用,可为渤海油田增储上产提供有力的技术支持。     

委内瑞拉奥里诺克胡宁区块丛式三维水平井安全钻井技术

委内瑞拉奥里诺克胡宁区块储层埋藏浅,地层疏松,丛式三维大位移水平井具有位移大(1 300 m以上),水垂比高(3.1~4.5),井眼曲率大(7°/30 m~10°/30 m)的特点,钻井作业面临井眼轨迹控制难、摩阻扭矩大、井壁稳定性差以及尾管下入困难等技术难点。为此,通过对平台内不同偏移距下的三维井摩阻扭矩分析、井眼轨迹优化设计、极限井深模拟计算以及钻井液体系与配方优选,有效解决了因垂深浅、水平段长引起的钻具摩阻扭矩大与托压问题,以及弱固结性疏松砂岩储层井壁失稳和储层保护等技术难题;采用漂浮下套管并配合井口加压的复合技术来解决套管下入设计深度问题。该研究成果在胡宁区块现场应用7口水平井,其中E3-23井完钻垂深仅375.3 m,而斜深为1 984.1 m,水平位移达1 688.4 m,水垂比达到4.5,成为目前已钻完井中水垂比最大的三维水平井。该项技术可为国内浅层油气田高效开发提供借鉴。     

大位移井钻井技术在渤海QK17-2油田开发中的应用

总结了国家863-820-09-01课题,海底大位移先导实验井渤海QK17-2地区4口大位移井钻井作业的经验,该项目在西区平台往东区钻4口大位移井,平均井深4551m,平均垂深2008m,平均水平位移3668m,平均井斜86°,平均水垂比1.83(最大为1.94)。该项目在渤海首次采用大位移井开发周边油田、大位移水平井技术批量钻开发井、水平井裸眼砾石充填完井、大斜度井水平井注水泥固井、松软地层大井斜及大井眼造斜及井眼轨迹控制、水基钻井液井壁稳定及井眼净化套管漂浮下入、水平井及大斜度套管磨损保护、MWD/LWD测量、扭矩摩阻计算及预测等10大技术,在此基础上,指出存在的问题及今后努力的方向,这对于渤海今后应用大位移钻井技术开发油田具有更加广泛的指导和借鉴意义。     

金平1浅层大位移水平井钻井工程设计技术及应用

胜利油田重点预探井金平1井是一口高难度大位移浅层水平井,也是中石化重点课题"长水平段水平井钻井技术研究"的第一口阶段试验井,初始设计位垂比达2.4以上。从钻机和设备选型、井眼轨道优化、井身结构设计、摩阻扭矩分析、钻井液性能控制要求等方面简要介绍了该井的钻井工程设计技术及应用效果,为胜利油田浅层大位移水平井的设计和施工提供了技术支持和经验。     

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。     

埕北21-平1大位移水平井测量技术

埕北21-平1井是胜利油田在陆地布置的第一口大位移水平井，其主要目的是为了探索大位移定向／水平井成套钻井技术，以实现海油陆采、解决油田近海油藏的开发难题。结合该井测量技术方面的设计、施工情况，介绍了该井施工过程中测量仪器选择、仪器测量精度及性能要求、测量施工措施、实际施工及测量误差分析等。该井测量成功，为大位移定向／水平井的测量施工积累了一定的经验。     

乌兹别克斯坦巨厚盐层水平井钻井技术

乌兹别克斯坦浩乌扎克油田鲁克钻井项目集大位移井钻井以及巨厚盐膏层钻井两大技术难题于一身，国内油田尚无类似条件下成功钻井的先例，也无借鉴事例，存在着一系列亟待解决的技术难题。分析了巨厚盐层水平井的技术特点，通过对井眼轨迹优化技术、井身结构优化技术、井眼轨迹控制技术、巨厚盐层井壁稳定技术、大位移井降摩阻技术和复杂事故预防处理技术研究，形成了一套巨厚盐层较大位移水平井钻井技术，实现在垂深近400 m 厚的纯度极高的盐层、盐膏层中进行定向造斜作业和稳斜段轨迹控制，盐层、盐膏层中控制井段长度达到1000 m，钻成了173G 较大位移水平井，井底水平位移1500 m，水平段长度686 m，该井的成功完钻为同类地层较大位移水平井的钻进提供了经验。     

井楼油田超浅层大位移水平井固井技术

为了满足井楼油田超浅层大位移水平井开发技术要求,对超浅层大位移水平井固井技术进行了科研攻关,对影响固井施工安全和固井质量的因素进行了详细分析和室内试验。现场应用表明,该技术较好地解决了套管入井困难、低温水泥浆体系筛选困难、套管在水平井段不易居中、水泥浆顶替效率低等难题,确保了固井施工安全和固井质量,该超浅层大位移水平井固井技术满足了井楼油田一、二区开发的需要。     

东方气田浅部储层大位移水平井钻井关键技术

南海西部东方气田浅部储层大位移水平井钻进过程中存在浅层泥岩段易出泥球、目的层疏松易发生井漏导致储层伤害、技术套管下入摩阻大和固井压力安全窗口窄导致漏失与气窜双重风险等难题。结合前期区域钻井作业经验,通过优化钻井液技术方案并复配具有针对性的处理剂,解决了浅层泥岩段岩屑成球的难题,提高了储层保护效果;使用漂浮接箍技术,确保技术套管顺利下入;通过优化浆柱结构及水泥浆配方,并采取提高套管居中度等技术措施,提高了固井质量,最终形成了东方气田浅部储层大位移水平井钻井关键技术。该技术在东方气田浅部储层大位移水平井钻井施工过程中应用效果较好,DF-AH井钻井过程中浅层泥岩段无泥球生成,目的层无井漏发生,技术套管下入顺利,完井清喷产能较设计提高约50%。东方气田浅部储层大位移水平井钻井关键技术为该气田的高效开发提供了技术支持。      

泾河油田非均质储层三维水平井钻井技术

为解决泾河油田因地表复杂井位部署难度大及井网井距的难题,部署了首口三维水平井——JH17P36试验井。通过分析该三维水平井钻井技术难点,借鉴前期钻井实践成果,制定了一系列技术措施:采用二级井身结构,139.7 mm套管固井完井方式;基于恒工具面角轨道模型,设计了"直-增-扭-稳-增-平"六段制轨道;采用"螺杆钻具+MWD系统"定向工具,精确计算工具面角,优选牙轮钻头,精细化操作施工,实现了井眼轨迹的有效控制;在钾铵基钻井液中随钻加入单封和润滑剂,确保了井壁稳定和有效降阻。在JH17P36井上应用该钻井技术可安全快速完井,完钻井深2 604 m,垂深1 466.23 m,水平段长750 m,钻井周期21.20 d,机械钻速11.09m/h,实钻轨迹与设计符合率高,电测和套管下入顺利。JH17P36三维水平井试验初获成功,为下步三维水平井试验与推广奠定了基础。     

渭北油田超浅层水平井优快钻井技术

针对渭北油田超浅层水平井钻井过程中摩阻大、托压严重、钻井周期长、钻速慢等问题,以井身结构优化为核心,研究形成了渭北油田超浅层水平井优快钻井技术:采用二开井身结构,二开采用φ215.9 mm钻头钻进;采用“直-增-平”三段式井眼轨道,以保证井眼轨迹平滑,降低钻进摩阻与扭矩;采用倒装钻具组合,以保证钻头有效加压,提高机械钻速;优选钾铵基聚合物钻井液,造斜段摩阻系数控制在0.08以内,水平段摩阻系数控制在0.06以内,以避免或减少托压现象。该技术在8口井进行了现场应用,平均钻井周期为17.81 d,与同区块三开井身结构水平井相比钻井周期缩短了51.06%。渭北油田超浅层水平井优快钻井技术解决了该油田超浅层水平井钻井中存在的技术难点,为超浅层油藏的高效开发提供了技术支持。      

织金区块浅层煤层气J形大位移水平井钻井技术

织金煤层气区块存在煤层钻遇率低、储层保护难度大、水平连通井钻井成本高、经济收益低等问题,为此,在分析该区块J形水平井工程技术难点的基础上,从井眼轨道优化设计、井身结构优化设计、井眼轨迹控制技术等方面进行了浅层煤层气J形大位移水平井钻井技术研究,并在织平1井进行了试验。织平1井顺利完钻,水平段长500.00 m,水平位移818.98 m,最大井斜角97.6°,钻遇煤层293.00 m,煤层钻遇率58.6%,远高于水平连通井的煤层钻遇率(43.6%),且钻井成本为U形水平连通井的58%。这表明,采用J形水平井钻井技术可以解决织金煤层气区块存在的问题,可以在织金区块推广应用。      

SLNR纳米乳液在高难度浅层大位移水平井的应用

垦东405-平1井是胜利油田沿海地区的一口浅层大位移水平井,完钻斜深为2888.86 m,井底垂深为1186.40 m,水平位移为2073.46 m,位移与垂深比为1.74：1,是目前胜利油田位移垂深比最大的一口大位移水平井.由于该井是在浅层易造浆地层实施的一口大位移井,造斜段、稳斜段和水平段钻井施工难度非常大、风险高,对钻井液质量提出了更高的要求.根据该井的地层特点,结合室内实验,首次使用了抑制和润滑效果好的新型处理剂——纳米乳液,成功地完成了这口大位移延伸水平井的施工,并取得了良好的油气显示效果.完钻时该井水平段长952.16 m,油层厚度为604.00 m,初步投产射孔井段为257.3 m时,日产油48 t.     

G0-7三维水平井井组工厂化钻井工艺

G0-7三维水平井组部署在长庆油田苏里格气田东南部,由1口直井、2口定向井、2口常规水平井、4口三维水平井组成,采用工厂化钻井作业"一字型"施工模式,3部钻机同时施工,每部钻机施工1口常规井和2口水平井。针对丛式井组施工难点,从防碰绕障、井身剖面优化、井眼轨迹控制、降摩减阻等方面制定一系列措施,形成"预分法"井眼防碰绕障、三维井剖面优化、三维井井眼轨迹控制及CQ-SP2钻井液体系等特色技术。该丛式井组水平井平均机械钻速达9.68 m/h,同比提高18.19%,平均钻井周期为55.67 d,比原有模式施工周期缩短8.82%。该井组工厂化作业顺利完成为长庆油田部署三维水平井井组工厂化作业提供了有力技术支撑。     

东方1-1气田浅层大位移水平井钻井技术

东方1-1气田浅部储层已进入开发中后期,受海上平台空间、井槽数量等条件限制,现多采用“外挂井槽+大位移井”或“老井侧钻+大位移井”的模式挖潜平台周边剩余油气。该区域浅部地层疏松,同时受群桩效应影响,表层桩管鞋易窜漏,井眼轨迹控制难度大,并且该气田储层压力衰竭,在前期的钻井作业过程中卡钻、卡套管、井漏等井下复杂情况频发,钻井时效低于70%。针对以上问题,在表层隔水管选型、提高钻井液封堵性及润滑性、精细控制井眼轨迹等方面进行了技术攻关,于2016年在东方1-1气田X4平台4口大位移水平井上进行了应用并进一步完善,最终形成一套适用于该气田的浅层大位移水平井钻井技术。2017年底将该技术应用于东方1-1气田X1平台的1口水平位移4 107 m、水垂比3.119的水平井,整个钻进过程未发生漏失及井下复杂情况,钻井时效提高至99%,该研究为东方1-1气田后续类似井施工提供了技术参考。