PETROLEUM GEOLOGY OF THE MASCARENE RIDGE, WESTERN INDIAN OCEAN

The Mascarene Ridge, more than 2,000 km long, has an arcuate shape, convex to ward the east. The ridge is interpreted here to be a relict island arc which ceased to be active in late Proterozoic or early Paleozoic time during the tectonic and orogenic events of the Panafrican tectogenesis. Precambrian granite is exposed at the northern end of the arc (Seychelles Bank) and recent volcanoes are at the southern end of the arc (Rhunion Island). Between the two extremities is a Tertiary basin with 2,432m (in the Saya de Malha no. 1 well) of Paleocene-Pleistocene carbonate rocks, and more than 830 m of basaltic volcanic rocks of unknown age. Although drilling to date has been discouraging, the amount and depth of drilling are insufficient to determine theprospectivity of the area. At least one well should be drilled below the volcanic sequence in order to determine whether the Saya de Malha-Nazareth Bank basin has petroleum potential.     

B国Syl气田Syl25井钻井液技术

B国Syl气田地质结构复杂，在已布的21口井中，钻井过程中卡钻9口井，报废7口井，出现各种复杂23次。为了能够更好地开发Syl气田，B国国家天然气田有限公司与中石化合作，在Syl气田布井4口，Syl25井是合作的第一口井。Syl25井设计井深3 200 m，实际完钻井深3 560 m。通过室内试验模拟，优选不同体系以应对不同开次地层。施工过程中，通过适当提高膨润土含量和抑制能力，避免粉砂岩钻进振动筛大量跑浆问题；保持良好的流型冲刷井壁，并辅以工程划眼，克服了Syl区块砂岩段的瞬间小井眼问题；选用胺基聚醇钻井液体系应对Syl区块四开井段井壁稳定问题。在设计基础上，配合钻井、地质加深钻进至3 560 m，钻探开发了3 200~3 560 m井段，该井段是B国钻井史上从未钻探地层，获得了该井段地质岩性资料，并在该井段额外发现7套高产气层，完钻测试收获日产量为6.4×105 m3/d的工业气流。      

青海油田深探井优快钻井关键技术

青海油田柴达木盆地油藏勘探领域和深度不断加大,其主要勘探领域存在地层倾角大、高压盐水层发育、压力系统复杂多变、地层对比性差、地温梯度高、基岩目的层可钻性差等特点。为解决制约钻井提速、导致事故复杂的技术瓶颈问题,开展了非常规井身结构优化技术、防斜打快技术、高压盐水控制技术、优质钻井液技术、高含二氧化碳地层安全钻井技术、提速工具优化集成技术、深层基岩提速技术等方面研究工作,形成了青海油田深探井优快钻井关键技术。2020年成功钻探4口深探井,平均井深6 017 m,事故复杂率3.41%,平均井底位移110.88 m,应用效果良好。该研究为青海油田后续深探井施工提供了宝贵经验。     

吐哈油田深井钻井技术分析

随着对吐哈盆地台北凹陷深层勘探力度的加大,深探井逐年增多,已成为一种基本的勘探手段。吐哈油田完成4000m以上深井39口,据2002年前完成的31口井统计,平均井深4006m,平均钻井周期192．10d,平均机械钻速2．15m／h,纯钻时效43.91％,事故时效5．27％,复杂时效2.89％。其中,2004年完成的5口井,平均井深4544m,平均钻井周期162．55d,平均机械钻速2．54m／h,纯钻时效45．05％,事故时效0.58％,复杂时效3.23％。介绍了吐哈油田深探井钻井技术现状,特别是对近年来在深井钻井领域取得的技术进步进行了总结;分析了深井钻井面临的困难,提出了相应的10点对策。     

延页平3井钻完井技术

为加快鄂尔多斯盆地陆相页岩气水平井钻井技术的发展,延长油田于2013年钻成了一口大偏移距的水平井——延页平3井。通过优化井身结构、加强井眼轨迹控制、优选钻头和钻具组合、采用全油基钻井液及漂浮下套管固井技术,钻井过程中未发生复杂情况,且套管一次性下放到位。该井钻井周期比设计缩短7 d,全井平均机械钻速达4.91 m/h,水平段平均钻速达13.16 m/h。该井的钻完井技术可以在陆相页岩气开发中进行推广使用,并对国内其他地区大偏移距页岩气水平井的施工有一定的借鉴意义。     

通南巴地区充气欠平衡钻井技术应用

通南巴地区地层可钻性差,地层复杂,井漏、井塌严重,常规钻井液机械钻速在0．8m／s以下,个别井漏失钻井液近2×10^4m^3。近年来气体钻井技术迅速发展,先后在通南巴地区进行了10余口井的气体钻井、泡沫钻井,上部地层机械钻速大幅度提高。但气体钻井遇到了地层应力垮塌、地层出水量大等工程地质难题,导致了下沙溪庙组一须家河组近2000m的井段无法使用气体钻井提速。文章提出通过充气钻井方式应对上述难题,并详细介绍了充气钻井的工艺特点及现场实验应用,将进一步提高河坝地区复杂地层的钻井效率。     

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。      

辽河油田兴隆台深层潜山油藏钻完井技术

针对兴隆台潜山油藏埋藏深、油稀、含油高度2 300 m的特点,建立了以水平井和复杂结构井为主的平面交错、纵向交错的双交错、多层、叠置注采开发井网。优化设计了井网井距,纵向上分7层部署水平井、复杂结构井。设计水平井井距200~300 m,鱼骨井井距500 m。水平井的水平段和鱼骨井的主干段斜交主裂缝发育方向。优化设计了水平井、复杂结构井、定向井井眼轨道和井身结构,优化了钻井液设计、复杂结构井完井管柱结构设计、井控设计、固井设计。通过钻完井施工、投产开发,兴隆台潜山共钻井135口,年产油102.11×104 t,实现高效开发。     

伊朗北阿首口双分支井AZNN-022井眼轨道设计与控制

伊朗北阿油田自2011年进入了整体开发阶段,以savark3为目的层,钻成了大量水平井。已完钻的水平井井深均在4 000 m以上,平均钻井周期3个月以上。为了提高单井采收率,缩短钻井周期,部署第1口双分支井AZNN-022井,该井分支井眼的完钻层位与主眼不同,且水平偏移距短,曲率设计高,防碰施工难度大。采取开窗位置优选、轨道优化设计、精确轨迹控制、防碰扫描技术等措施,成功解决了上述难题,顺利地钻完分支井眼,实现了井下安全。这对于该区块的后续双分支井施工和斜井段开窗侧钻井的施工具有重要的借鉴意义。     

浅层水平井管柱摩阻与力学分析

针对浅层水平井的"浅"、直井段短、水平段长的特点和直井段的钻具重量不足以推动钻具前进与井眼延伸,管柱的受力及安全问题突出的难点,通过软件对楼平2井的管柱摩阻与力学进行分析,成功克服浅层水平井钻柱在造斜率高达(58°～65°)/100m中的大摩阻,合理优化井口大尺寸钻具倒装加压技术,保证了浅层水平井最大限度地实现地质设计目标,降低了井下管柱的复杂情况发生,使楼平2井的实钻位垂比达到2.51,对其它类似水平井的施工有着重要的指导意义。     

东溪气田优化钻井综合技术

川东东溪构造是一老探区，该构造2002年以来完钻的东浅1、东浅2、东浅3 井等均获工业性气流。近几年完钻的东浅1、东浅2、东浅3井的机械钻速均为2.0~2.5 m/h。经过综合分析，及时优化了东浅4井钻井设计，更改了井眼尺寸、井身结构及定向井工艺，优选钻井液体系，机械钻速提高到3.56 m/h，且钻井成本也大大降低。为此，以可比性最强的东浅3井与东浅4井作对比分析，指出了先期完钻井的各项设计不足和带来的钻井后患，阐明了东浅4井优化钻井后取得的各项优化指标，特别是套管成本、机械钻速、定向井工艺技术的提高，推进了该区块的滚动勘探工作。     

西藏伦坡拉盆地钻井实践

西藏伦坡拉盆地属陆相第三系走滑拉张性质的盆地,地层特征复杂,井斜、井漏、井塌严重,中深井钻井成井率低,深井钻探十分困难,由于先期钻井认识不足,井深大于 2 2 0 0m的井有 4口,其中藏 1井深 2 3 3 4.4 7m,西伦 3井深 2 3 62.86m,西伦 6井深 2 2 86m,都在 2 0 0 0m左右的牛二段中底部发生了井壁垮塌事故,只有西伦 2井在 2 80 2m完成了地质勘探任务。1996年后加大了科研力度,改进了井身结构,顺利地完成了班深 1井 3 2 2 3.3 2m的钻井任务。重点介绍了伦坡拉盆地出现的井下复杂现象,进行了原因分析,给出了相应的解决方法。     

塔里木山前井涡轮配合孕镶金刚石钻头钻井提速技术

塔里木盆地山前井是塔里木油田油气勘探开发的重要区域之一。针对山前井地层研磨性强、可钻性级值高,单只钻头进尺低,钻头消耗量大,机械钻速低,钻井成本高等问题,引进涡轮配合孕镶金刚石钻头钻井技术。2 口山前井钻进实验数据表明:博孜102 井配套工具进尺704 m,纯钻时间407.5 h,平均机械钻速1.73 m/h;克深2-1-14 井配套工具进尺146.8 m,纯钻71.75 h,平均机械钻速2.05 m/h。两组配套工具与邻井同层PDC 钻头、牙轮钻头对比,钻井速度提高了2~4 倍,单只钻头平均进尺提高了3~10 倍,平均纯钻时间提高了1.7~2.5 倍。工具实验结果表明,涡轮配合孕镶金刚钻头钻井技术在塔里木山前井具有较好的提速效果,可为塔里木山前井钻井提速提供技术支持。     

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??A very difficult directional well with middle curvature and large inclination,the biggest doglegging of 21.2°/30m,hole deviation of 75°and horizontal section of 271.21 m,deflecting at 2617m and running through granite formation of 73 m,was drilled by Bohai Company,CNOPC five techniques such as MWD survey,top drive drilling,deflecting in hard formation by use of accordant direction and double bend motor,controlling well track in granite formation and MMH mud have been used to make the whole operation safe and smooth.The practical experience concerning the drilling tool texture,penetration rate,bit service,technology etc.are summarized to accumulate abundant experiences for drilling the horizontal wells with large inclination in granite formation.     

油基钻井液体系在东海气田的试验应用

东海地区油气层系主要分布在花港组和平湖组,存在砂泥岩互层胶结疏松、裂缝性泥岩以及煤层发育等地层特性,井壁稳定和井眼清洁是导致钻井复杂情况的主要原因。研究气田的大位移井最大井深为6 716 m,最大水平位移达4686 m,垂深最大为4 429 m,井底温度最高在150℃以上,井口返出钻井液温度在115℃以上。大井斜、高水垂比和长水平位移,使井眼清洁难度更大;地层温度高,使设备维护难度大。为满足该气田大位移井安全高效作业要求,建立了一套低黏高切的油包水钻井液体系,并加入了2%封堵剂PF-MOLSF、2%成膜封堵剂PF-MOLPF和2%~3%疏水胶体封堵剂PF-MOHCP。在现场应用中,通过调节提切剂PF-HSV-4加量,该油基钻井液表现出了很好的携岩性,井眼净化效果好;在地层稳定性差的井段增加成膜封堵剂的加量,7口井没有发生漏失,井下事故率为零,个别井段遇阻均划眼通过,划眼时间相比探井减少70%以上,其他作业都安全顺利;钻井液在储层段的高温高压滤失量均在3 mL以内,且滤失的几乎全为油相,对储层液损程度小,避免了水敏等伤害。室内评价和现场应用结果表明,该油基钻井液具有良好的流变性、电稳定性和润滑性,井壁稳定和储层保护效果明显,加上钻井液维护及油基岩屑处理等配套措施的完善,使其在东海的应用获得了成功。      

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鄂尔多斯盆地上古生界地层普遍含气,９５％的探井钻到气层,已经压裂作业试气７０％探井达不到工业标准。造成绝大多数探井低产的原因是伴随钻井和压裂所产生的水锁伤害,故１２０口压裂求产井７０％低产实际上是水锁伤害后的产量。通过对８口老井进行重新求产试验,证明年限３年半以上的老井均能大幅度增产。同时还有２个直接成果：１６７井增产后该区已提交１００×１０８ｍ３天然气探明储量;５年前开钻的召探１井,由当时１．１４×１０４ｍ３低产变成今天日产７．７×１０４ｍ３,相当于将气田边界向北推进５０～６０ｋｍ,意义重大。由此预计１２０口老井７０％能达到工业标准,该项目再用６个月可完成７０口老井重新求产,预计可提交１０００×１０８ｍ３控制储量。上述试验结果也同样反应上古生界储层规律,若能搞分压合采,既保护下古生界气层,又能打开上古生界气层,这样２８０口探井的经济效益则相当可观。在对鄂尔多斯深盆气进行４年研究的基础上,提出长庆气田勘探前景———实现世界级特大气田（探明储量大于２×１０１２ｍ３）的目标是可能的。     

海上气田压力衰竭储层长水平段安全钻井控制技术

南海西部海域东方某气田Y平台采取浅层大位移水平井模式开发莺歌海组二段浅部气藏,储层埋深在井深1300m左右,最大水平位移为3783 m,最高水垂比为2.73。该气田经过十几年的开采,储层存在一定程度压力衰竭。同时,Y平台水平段穿过断层,钻进期间漏失风险高。在前期的一些开发井作业中,储层段钻进时曾多次发生井漏等复杂情况。因此,针对以往开发难题和结合Y平台的地层特点,进一步改良屏蔽暂堵无固相钻井液体系,配套环空ECD实时监测与精细控制工艺,成功解决了该区域储层漏失难题。Y平台实施的5口井提效显著,φ215.9 mm水平井段平均机械钻速为77.27 m/h,创造了东方区域类似浅部气藏大位移水平井的作业纪录。储层保护效果好,测试产量超油藏配产25%。      

涪陵页岩气田水平井井身结构优化设计

涪陵页岩气田前期水平井因导眼和一开井眼尺寸大,导致机械钻速低,并存在一开井塌严重、二开井壁易失稳等问题。为此,在分析涪陵地区钻井工程地质环境特点的基础上,确定了套管必封点,并根据William钻速方程缩小了导眼和一开井眼的尺寸,将表层套管下深从长兴组上提至飞仙关组顶部,二开中完井深由进入浊积砂体3.00~5.00 m,调整为进入龙马溪组地层50.00~100.00 m后下入技术套管,从而形成了优化后的井身结构。涪陵页岩气田水平井自2014年后期开始采用优化后的井身结构,2015年105口水平井与2013年采用原井身结构的30口水平井相比,平均机械钻速提高了65.74%,在井深增大的情况下,平均钻完井周期缩短了20.95%。这表明,优化井身结构后达到了提高机械钻速、减少井下故障、缩短钻井周期的目的。      

土库曼斯坦阿姆河右岸B区高风险气藏安全钻井技术

在土库曼斯坦阿姆河右岸B区钻井史上,由于存在高压浅层次生气层、高压盐水层、高压高产气藏以及巨厚盐膏层的复杂地层,因而井喷、卡钻、高压盐水结晶导致井筒报废等事故频发,钻井成功率仅为64%,钻井安全风险极高,部分气田已禁止钻井施工。为此,针对性地开展了如下安全钻井技术试验与应用:(1)针对浅层次生高压气层,采用小尺寸领眼试钻,很大程度上减少了井筒容积,使进入井筒油气的量大大降低,减少了加重钻井液,加快了压井作业时间,提高了钻遇复杂层的安全性,同时在浅层气井区外围采用了钻大斜度井定向井强采方案;(2)针对高压巨厚盐膏层,优选了与盐膏层相配伍的欠饱和—饱和盐水钻井液体系,优选了盐岩蠕变模型,建立了盐膏层井眼缩径方程,形成了钻井液密度图版,确定了盐膏层安全钻井液密度,有效地提高了盐膏层段钻井液的抗污染性和抗蠕变性,保证了井筒安全。相关配套技术已推广应用近百口井,钻井成功率达100%,井喷发生率为零,解放了"钻井禁区",较好地解决了该区域高风险天然气井安全钻井难题。     

二连油田水平井钻井液技术

二连油田砂岩油层薄,产状变化较大,水平井段钻进存在携砂困难、摩阻控制难度大、易产生岩屑床等技术难点,优选出了有机黑色正电胶聚合物混油钻井液,以期利用其较强的抑制性、悬浮携屑能力、稳定性和低摩阻的特点,达到实现安全快速钻井的目的。现场应用结果表明:该钻井液携砂效果好,抑制能力和润滑防卡性能强,钻井液性能稳定,维护处理简单;蒙平1、林4平1和林4平2三口水平井都没有发生与钻井液有关的井下复杂事故;林4平2井地层产状变化较大,整个水平段为波浪型,但水平段井身质量和固井质量均达到了设计要求;蒙平1井钻井周期为35d,同时伴有水侵发生,施工中未出现垮塌现象,表明该钻井液能满足二连油田水平钻井施工的需要。