充气钻井技术在青海油田油砂山区块开发的应用

油砂山油田地下构造为北西-南东向北缓南陡顶部平缓的半箱状背斜,南翼地层倾角50°-60°,存在防斜打值难题;其Ⅳ断块地层压力低,地层压力系数0.637,油组平均孔隙度21%,为中-高孔隙度,且裂缝发育,易导致孔隙漏失;以上工程技术难题,严重制约油砂山油田安全、快速、高效开发。针对这些问题,在油砂山区块应用了充气钻井技术,防漏治漏效果显著,有效提高了机械钻速,减少了井漏复杂处理时间,缩短了钻井周期,降低了钻井成本,为推动该区块的安全高效开发提供了技术保障。     

吐哈探井防漏堵漏技术探讨

近年来,吐哈油田在台北洼陷鄯善弧形构造带侏罗系三间房组下部地层和火焰山构造带上部白垩系地层勘探钻井过程中,井漏频繁,不仅漏失了大量钻井液及堵漏材料,而且处理井漏损失了大量时间,极大地增加了钻井作业成本。文中分析了吐哈油田重点勘探构造上钻井过程中井漏发生的主要原因、井漏类型及相应的防漏堵漏技术等,从安全快速钻井、保护油气层方面,进行了探井防漏堵漏技术探讨。     

南堡2号构造深层潜山水平井钻井完井技术

为了解决南堡2号构造深层潜山水平井钻井过程中井漏、溢流、机械钻速慢和钻井周期长等技术难题,开展了深层潜山水平井钻井完井技术研究。根据地层地质特点、潜山储层压力敏感性和井漏、溢流等情况,深层潜山水平井设计为四开和五开井身结构,设计采用"直—增—稳—增—稳—增—水平"七段式井眼轨道,优选了抗175℃的造斜工具、MWD监测仪器和抗220℃的水包油钻井液,并开展了水平井微流量精细控压技术及抗高温冻胶阀完井技术的应用研究,形成了适用于南堡2号构造深层潜山的水平井钻井完井技术。南堡2号构造15口深层潜山水平井钻井完井情况表明,井漏和溢流等井下复杂情况得到了有效控制,完钻井深最深达5 600.00 m,水平位移最大超过了4 000.00 m。潜山储层水平井钻井完井技术实现了南堡2号构造深层潜山储层的安全高效开发,具有较好的推广应用价值。      

建南地区巴东组以上地层气体钻井适应性分析

建南地区巴东组以上地层钻井过程中井漏频繁,采用了多种堵漏治漏方法和措施,效果并不理想,不仅严重制约了钻井工程进度,而且成本非常高。空气钻井具有克服井漏、提高机械钻速、延长钻头使用寿命等优点。本文通过对建南地区巴东组以上地层气、水分布调查,基本摸清了气、水层分布规律;结合建南地区3口井空气钻井实际应用情况,分析了气体钻井技术在建南地区巴东组以上地层钻井的适应性。研究结果表明:在建南地区巴东组以上地层适合使用空气钻井技术。     

王古1井防漏防溢充气钻井液技术

胜利油田重点探井王古1井，在钻遇低压地层时发生严重井漏，继而发生井喷。使用的常规钻井液，不利于保护和发现深部可能的油层。针对此情况，采用无固相盐水充（氮）气钻井液新技术，较好地解决了该井在钻井过程中，既溢又漏的复杂问题。为解决低压钻井井漏及油层保护问题提供了经验与方法。     

川西马井构造钻井问题及对策探讨

根据５口完钻井资料统计，分析了川西马井构造上钻井过程中井漏、卡钻、下套管作业困难、地层出淡水等复杂情况产生的原因，讨论了解决井漏及井塌问题的对策措施，并从井身结构设计、钻具组合、钻井液性能控制、固井设计、地层承压试验等８个方面提出建议。     

充气泡沫气体钻井工艺技术

对于油气藏和地层压力系数小于1的井，无论是钻井还是修井一般均采用充气、泡沫、气体等工艺技术措施，降低井内压力，达到保护油气层和解决井漏的目的，并在油气层井段采用柴油机尾气工艺技术完成防止井下燃爆的任务。通过多口井的试验和现场应用表明．充气泡沫气体钻井施工技术，可以开采产层压力系数为1．0～0．3的低压油气井和枯竭性油气井，增大了石油天然气的可开采范围，有效地保护了油气层，具有实用性和可操作性；该工艺技术对一些适合空气、泡沫钻井的井漏井，达到了常规钻井液钻井和堵漏技术无法达到的效果，缩短了钻井周期，降低了井漏复杂井的钻井综合成本。     

川东北河坝构造低压易漏地层固井技术研究

川东北河坝构造陆相地层属于漏层多、漏层位置不确定、地层承压能力低的复杂地层,其固井难度大。为了提高固井质量,经优化设计与现场实践,采用了双凝双密度固井技术。将该固井技术应用于HB1—1D井、HF203井、HJ203H井均取得了良好的效果,在一定程度上解决了川东北河坝构造陆相地层的固井难题,为后续钻井施工作业提供了良好的井筒条件。     

空气充气钻井技术在矿2井的应用

当地层压力系数小于1时,常规钻井液钻井必然发生井漏,易造成井下工程事故,利用空气充气钻井技术对付地层既出水又发生恶性井漏的井,在川渝地区的钻井作业中,尚属一种全新的工艺技术,通过矿2井的空气充气钻井实践,解决了因井漏而引起的井下系列复杂问题,大大缩短了复杂井段的钻井作业周期,同时也降低了钻井作业综合成本.     

控压钻井技术在川科1井的应用

川科1井是中石化南方勘探分公司在四川盆地川西孝泉构造部署的一口超深重点科学探索井,井深7540m,井身结构为四开制。在川西新场构造,该井首次将不同压力体系的须家河组地层放在同一裸眼井段钻进,须家河组上部地层须三、须四段为高压含气层,压力系数为2．0-2．02,下部须二段地层为新场构造主力产层,压力系数1．6-1．7,易漏、易喷,属于典型的狭窄钻井液密度窗口井。该井采用控压钻井工艺对须三、须四段适度欠压,有控制引流燃烧该段天然气,须二井段近平衡钻井,以防止井喷和井漏。实钻过程中,实时计算并控制井底压力,保持压差稳定及产出天然气在可控制范围内。文章介绍了控压钻井的工艺特点,施工过程及取得成果.     

压力控制钻井技术在N8井的应用

针对渤海BZ28-1油田前期开发在潜山地层钻进过程发生过井漏的情况,川庆钻探工程公司钻采工艺技术研究院欠平衡钻井技术服务公司与中海油渤海公司钻井部,在开发兼评价井BZ28-1-N8井的目的层位奥陶系地层首次在152.4mm井眼成功实施了欠平衡压力控制钻井,解决了在潜山构造奥陶系钻进过程中的钻井液漏失问题,同时及时、准确地发现和保护了油气层,取得了良好的效果.     

水包油钻井液在NP23-P2002井五开井段的应用

NP23-P2002井为开发水平井,钻井目的为高效开发南堡2号构造潜山老堡南1断块油藏。该井目的层井底温度超过150℃,地层压力系数在0.99～1.01之间,稍有波动就会发生溢流或井漏,水平段施工,携砂是关键。该井五开使用密度为0.94～0.96 g/cm3的水包油钻井液。通过优选处理剂和调整油水比,确定了水包油钻井液配方。现场施工表明,该体系完全满足井下施工要求,顺利解决了抗温、携砂问题,整个施工过程采用欠平衡作业,欠压3～4 MPa,火焰高度一直保持在2 m以上,顺利实现了南堡油田的勘探开发目的。     

川东北井漏现状及井漏处理对策研究

四川所有探区均存在不同程度的井漏问题,特别是川东北地区,地质构造复杂,钻探过程中,中上部地层硬度大、构造陡、地层破碎、断层多、裂缝孔隙发育、产层多、同一裸眼井段压力系数相差悬殊,井漏十分频繁,平均井漏发生率在98％以上。井漏已严重制约着该地区钻井勘探开发,严重影响到钻井工程的安全和速度,延长了钻井及建井周期,平均每年因井漏和处理井漏所损失的时间占钻井总时间的10％左右。为此,介绍了川东北井漏成因和井漏特征,以及目前井漏处理现状,并针对钻井施工的现状,提出川东北井漏处理的发展方向。     

高陡构造克深206井钻井提速配套技术

克深206井是库车坳陷克拉苏构造带克深区带克深1-2号构造的一口五开生产评价直井,该井面临着上部地层倾角大易井斜、吉迪克组含砾地层机械钻速低、古近系库姆格列木群盐膏层段易卡钻、白垩系巴什基奇克组机械钻速低、压力窗口窄、井壁不稳、易卡易漏等钻井技术难题。针对上述难点,应用了PDC优选技术、垂直钻井技术、穿盐膏层钻井液体系优选等钻井提速配套技术。通过应用钻井提速配套技术,克深206井钻井速度实现了大幅度的提高,钻井周期250 d11h,较区块平均周期相比缩短47.5%。克深206井钻井提速配套技术为今后克深1-2构造钻井施工作业提供了宝贵的经验。     

基于充气钻井的川东地区防漏治漏技术研究与应用

总结了川东地区早期充气钻井试验存在的问题,结合充气钻井技术的特点,将充气钻井防漏治漏技术分为地层水压力系数小于漏层压力系数、地层水压力系数大于漏层压力系数两种情况,并根据每种情况提出了适合于川东地区的充气钻井防漏治漏技术方案,改进了充气钻井工艺.通过宝001-1、罐005- H2、温泉002-H2等井现场试验表明,该技术解决了川东地区地层出水与恶性井漏同时存在情况下的防漏治漏问题,减少了因井漏造成的处理复杂时间,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,节约了钻井成本,经济效益明显.基于充气钻井的防漏治漏技术已在川东地区现场试验多口井,效果良好,建议大面积推广使用.     

丁页2HF页岩气水平井钻井技术

丁页2HF井是部署在川东南丁山构造的一口页岩气水平井,目的层为志留系龙马溪组,设计井深5 655.00 m。该井钻进中面临陆相地层厚度大、上部地层出水、气体钻井应用井段受限、地层可钻性差、钻头选型困难、长水平段托压严重、斜井段泥页岩井壁稳定性差等技术难点。为此,首先分析了丁山构造的工程地质特征;然后,结合邻区实钻资料,在钻进中综合应用了气体钻井、高效钻头优选、PDC钻头配合螺杆复合钻井、强封堵油基钻井液和漂浮下套管、三凝水泥浆体系等技术。实钻表明,这些技术的应用效果良好,不但使丁页2HF井顺利钻达目的层,而且完钻井深达到5 700.00 m,创造当时国内页岩气水平井最深纪录。对该井应用的钻井技术和工艺及具体实施效果进行了分析,认为形成的丁页2HF页岩气水平井钻井技术,可为丁山构造页岩气水平井钻井提供参考。      

龙深1井垂直钻井钻井液技术

龙深1井是龙门山前缘逆掩推覆构造带大园包构造上第一口深探井。该井上部地层倾角大,井斜控制困难,受断层影响地层破碎裂缝发育,存在井眼不稳定、井漏等复杂问题。为防斜打快,在Φ406井段使用了贝克休斯垂直钻井技术。在分析钻井地层特性的基础上,设计使用聚合物防塌钻井液稳定井壁,通过携砂剂、增粘剂配伍改善井眼净化水平,应用桥接堵漏和硬塞堵漏工艺提高井壁承压能力,保证了垂直钻井工具的井下安全和正常工作,钻井速度提高近5倍,井斜控制在1°以内。     

蜀南地区定向浅层气井快速钻井技术

同福场构造属于蜀南地区威远—龙女寺构造群,在三叠系嘉陵江组地层有较好的油气水显示,是目前勘探的重点。针对该区块上部井漏垮塌频繁、须家河组地层研磨性强、浅层气发育等钻井难点,提出了强化＂三强＂聚合物无固相钻井液性能、进入气层前尽量降低钻井液密度、优选钻头类型与优化钻井参数、定向钻进多采用复合钻进以避免中途起钻以及强化浅层气井控等多项技术措施。现场应用于同福001-X1井,其平均机械钻速为6.17m/h,钻井周期为17.1d,创造了该构造完钻周期的最短纪录,钻井提速效果明显。     

空气泡沫钻井技术在川东北QX-2的应用

川东北上部陆相地层为高陡构造,砂、泥、页岩互层频繁,硬度大,研磨性强,须家河组石英砂岩硬度达8级,可钻性差,漏层多,中下部地层破碎,井眼稳定性差,钻井中时常发生井漏,井漏后往往诱发井塌,并且漏失井段长,极易造成井下复杂,处理难度大。空气钻井作为陆相地层提速有效手段已得到认可。然而,空气钻井钻遇严重出水地层后,井底岩屑无法顺利返出,导致空气钻井无法实施。空气泡沫钻井技术为大幅度提高川东北上部地层机械钻速提供了有效的钻探手段,进一步拓宽了技术服务领域。空气泡沫钻井技术在川东北QX-2井的成功应用,不仅大大提高了机械钻速,缩短了陆相地层的钻井周期,有效解决了该工区“硬”、“斜”、“漏”三大技术难题,并且有效的避免了井下燃爆,为欠平衡钻井技术广泛应用拓展了新的空间。

     

利用空气钻井技术提高钻井速度研究

采用空气钻井技术提高钻井机械钻速非常有效，钻速是常规钻井机械的数倍。但空气钻井技术较常规钻井技术更为复杂，从装备、井口到钻具组合都有其特点。当地层压力系数小于1时，常规钻井液钻井必然发生井漏，易造成井下工程事故。利用空气充气钻井技术对付地层既出水又发生恶性井漏的井，在川渝地区的钻井作业中，尚属一种全新的工艺技术。通过威寒1井的空气充气钻井实践，解决了因井漏而引起的井下系列复杂问题，大大缩短了复杂井段的钻井作业周期，同时也降低了钻井作业综合成本。