四川盆地井漏处理技术实践与研究

针对四川盆地钻井漏失频率高、处理措施效果不理想的现状,对四川地区的地形进行了分析和评价,分析钻井、固完井作业发生井漏的原因及特点。通过钻井、固完井施工过程中,川西马蓬15-1HF井、新22-1H井典型井漏及处理情况;川东HF203井、元坝29井、元坝102-侧1井、元坝21井典型井漏及处理情况;固完井马蓬26井、马蓬46井、马蓬11井、川孝489井、新沙23-18HF井、HF203井典型井漏及处理情况进行综合案例分析,总结出了四川地区井漏的处理方法。     

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川东北部宣汉—开江地区目前为川东地区天然气勘探的主要区块，钻井中井漏普遍，给钻井生产带来重大损失，严重影响井下施工安全。因此，正确认识漏失的性质、原因以预防和采取有效措施治理井漏是宣汉—开江地区钻井中迫切需要解决的问题。文章对宣汉—开江地区恶性井漏的特点及地质因素进行了分析，该区恶性井漏的特点是漏失井段长，漏失层段多，漏速大，漏失量大；沙溪庙组—自流井组、嘉五1亚段及飞仙关组地层恶性井漏特征明显，发生的频率高。资料表明，发生恶性井漏的漏层的漏失通道及储液空间主要为大型溶洞或大型裂缝系统；纵向压力剖面上，近地表正常静水柱压力带常发生恶性井漏，压力过渡带恶性井漏发生的频率相对较高，异常高压带较少发生恶性井漏；不同的压力带及复杂压力系统共存条件下，容易产生新的漏失通道或储液空间，诱发恶性漏失。     

陕北西部地区裂缝性地层堵漏技术研究与实践

陕北西部地区钻井过程中漏失频发，吴起铁边城区域井漏问题尤为突出，漏失严重时导致填井或弃井，增加该区域钻井成本。通过对铁边城区域岩心特性分析和力学测试，该区域地层井漏原因主要由微裂缝扩展、延伸和对天然裂缝通道的勾通形成贯穿漏失通道引起。针对裂缝漏失特征，通过实验模拟，建立以刚性颗粒架桥、柔性变形材料充填以及纤维材料缠绕联结的裂缝堵漏配方，并分析其堵漏作用机理，室内承压可达7 MPa以上。现场应用该研究成果后，3次堵漏作业均能达到一次堵漏成功，地层承压能力当量密度提高0.22 g/cm3，达到很好的应用效果，为区域井漏预防和处理提供技术支撑。      

昭通页岩气示范区钻井井漏处理及预防措施

滇黔北昭通页岩气示范区地层破碎,裂缝和孔洞发育,漏失层位多,钻井过程中经常发生井漏事故。本文通过页岩气示范区已完钻井的资料进行研究,对该地区地层特征,井漏类型进行了分析,结合国内钻井堵漏技术,针对不同层位的漏失优选适合的堵漏措施。本文对该地区后续钻井施工中的井漏处理和井漏预防方面有着积极的指导意义。     

陕北西部地区裂缝性地层堵漏技术研究与实践

陕北西部地区钻井过程中漏失频发,吴起铁边城区域井漏问题尤为突出,漏失严重时导致填井或弃井,增加该区域钻井成本。通过对铁边城区域岩心特性分析和力学测试,该区域地层井漏原因主要由微裂缝扩展、延伸和对天然裂缝通道的勾通形成贯穿漏失通道引起。针对裂缝漏失特征,通过实验模拟,建立以刚性颗粒架桥、柔性变形材料充填以及纤维材料缠绕联结的裂缝堵漏配方,并分析其堵漏作用机理,室内承压可达7 MPa以上。现场应用该研究成果后,3次堵漏作业均能达到一次堵漏成功,地层承压能力当量密度提高0.22 g/cm3,达到很好的应用效果,为区域井漏预防和处理提供技术支撑。     

基于集成学习的井漏智能预警模型及智能推理方法

水平井优快钻井技术加快了长庆油田致密油气大规模开发速度，但由于部分区域地层孔隙和微裂缝发育，承压能力低，极易发生井漏风险，严重制约了水平井提速提效。为进一步降低井漏风险，提高漏失预警的时效性和准确率，提出了一种因果关系约束下的井漏智能预警及漏失原因推理方法。基于漏失产生机理，分析了漏失风险的表征参数及其变化规律，将其作为输入参数约束条件，利用工况识别模型和特征变化规律准确定位井漏时间，基于BP神经网络和LSTM长短时记忆网络建立漏失风险预警模型，利用因果推断算法解释模型预警原因，结合风险机理实现警报约束。研究结果表明，LSTM集成网络井漏预警准确率达95.6%，基于集成学习的智能推理方法能够准确解释预警发生原因，对钻井现场及时采取井漏防范措施，保障水平井优快钻井具有重要意义。     

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。     

川东北地区钻井漏失及堵漏措施现状分析

针对川东北地区钻井漏失频率高、处理措施效果不理想的现状,运用数理统计方法对钻井漏失及其处理措施进行了分析、评价。在对川东北地区钻井漏失层进行统计的基础上,依据漏失发生频率、孔道类型、严重程度、漏失特点以及堵漏现状,将川东北地区漏失层分为4个层段,各个层段及其特点分别是:飞仙关组,堵漏难度最大;嘉陵江组,漏失频率最高;须家河组—自流井组,"高孔低破"喷漏同层;蓬莱镇组—沙溪庙组,已得到较好解决。对川东北地区目前应用的堵漏措施进行了归纳总结,并结合各井漏处理措施的封堵机理和现场堵漏效果,总结了11种漏失处理措施的优缺点和适用范围,指出了目前该地区堵漏存在的主要问题并提出了对策。     

彭水区块页岩气水平井防漏堵漏技术探讨

渝东南彭水区块上部三叠系、二叠系地层灰岩发育,易出现溶洞性漏失;下部目的层志留系龙马溪组裂隙发育,钻进中常发生渗透性漏失及间歇性严重漏失。结合彭页 HF-1 井、彭页2HF井、彭页3HF井和彭页4HF井的钻井实践,分析了该区块的井漏特点和漏失原因,介绍了防漏堵漏技术和具体的施工措施,探讨了防漏堵漏技术方案。分析认为,彭水区块上部地层利用气体(空气)钻井防漏堵漏效果较好;下部地层漏失层位分布广泛且无规律,宜采用随钻堵漏和分级堵漏措施。进一步分析认为,提高对地质条件的认知程度、优化井身结构、优选钻井方式、使用合理的钻井液密度,可以降低井漏发生率;优选合理的堵漏浆配方、开展堵漏剂评价、制订科学的堵漏措施、规范钻井施工操作是解决漏失的主要手段。      

文东复杂断块防漏堵漏工艺

文东油田是较为复杂的断块油田，开发中后期由于注采影响，地层压力上下变化较大，钻井过程中易发生井漏。本文结合该区块的地质特征和井漏特点，论述了解决上部地层渗透性漏失的方法，并对下部诱发性井漏的预防及堵漏施工提出了系统的处理方法。     

南海西部深水钻井实践

南海西部海域W区块的深水钻井作业中,低温高压和狭窄的安全密度窗口给钻井工程带来了较大的困难,容易引起井漏、溢流、环空带压、生成水合物等问题,且附近海域经常出现由内波流引起的突发性强流。针对这些问题,结合W区块的钻井地质特征,开展了深水井井身结构优化技术、随钻扩眼技术、深水井钻井液防水合物及防漏堵漏技术、环空压力预测与管理技术、内波流应对技术等方面的研究,解决了深水钻井容易发生的井漏与溢流并存、水合物堵塞管线、环空压力高和内波流损坏水下设备等问题,并成功发现了大型深水气田。     

南海C区块高温高压气井井控技术

为确保南海C区块高温高压气井钻井过程中的井控安全,针对存在的地层压力高且复杂、地层温度高、钻井液安全密度窗口窄、高密度钻井液性能维护困难等井控技术难点,制定了实时检测溢流、控制溢流量,压井时逐渐提高压井液密度,防止发生井漏,钻井液降温和性能维护,井下溢漏共存处理等技术措施。防止井漏的技术措施包括提高地层承压能力和钻井液的封堵性、优化井身结构、控制井底循环当量密度、阶梯开泵、简化钻具组合及控制下钻速度等。南海C区块30余口高温高压井在钻井过程中采取了制定的井控技术措施,未发生井控事故。这表明,采取所制定的井控技术措施可以确保南海C区块高温高压气井的钻井井控安全。      

南海深水钻井井控技术难点及应对措施

深水钻井井控存在着海床不稳定、地层破裂压力低、地层压力窗口窄、以及存在浅层气、浅层水流、气体水合物和海底低温等诸多问题。在对国内外深水井控技术充分调研的基础上,针对南海深水钻井井控特点和难点,结合近年南海深水钻井设计和作业实践经验,详细分析了深水钻井井控存在的地层压力窗口窄、溢流监测困难、压井难度大和压井作业时间长、井控设备复杂、存在水合物风险等问题,研究提出了有针对性的解决方案,并以南海深水井为例介绍了深水井控的具体措施。     

南海M深水气田完井关键技术分析

我国在深水钻完井方面处于起步阶段,中国海油围绕国家深水开发战略,积极参与南海油气风险勘探开发,在南中国海珠江口盆地M区块M深水气田完成水深1 350~1 500 m的深水气井9口,初步形成了高精度出砂预测、深水防砂设计、压裂充填工艺及流动安全保障措施等完井关键技术。结合南海M深水气田完井作业实践,对深水完井作业中的可能风险点和现场应对技术措施进行总结和梳理,为后续项目设计和作业提供参考、借鉴。     

南海西部窄安全密度窗口超高温高压钻井技术

为解决南海西部窄安全密度窗口地层钻井中易发生井漏、井涌甚至井喷等井下故障的问题,通过研究超高温高压复杂地层压力预测监测技术、钻井液随钻堵漏技术、井下当量循环密度预测与监测技术、抗高温钻井液、超高温高压固井技术,形成了适用于南海西部的窄安全密度窗口超高温高压钻井技术。该技术在乐东区域的7口超高温高压探井进行了应用,钻井成功率达到100%,井下故障率显著降低,与应用前的同类型井相比,钻井生产时效平均提高了21%。这表明,窄安全密度窗口超高温高压钻井技术可以解决南海西部安全密度窗口窄导致的问题,可为深水高温高压领域的勘探开发提供技术支持。      

南黄海海域钻井地质风险分析及应对措施

南黄海盆地是是中国四大海域目前唯一未见油气重大发现的海域，勘探程度非常低，截至目前已钻井近30井，多为3 000 m左右的浅井。为进一步探明该海域油气成藏情况，在物探资料的指导下，需在有利位置布置更多的探井。根据已钻井的作业提示，该海域上部为陆相构造沉积，下部为海相构造沉积，地质沉积和板块运动造成了较多的钻井地质风险，包括井下漏失、井壁垮塌、异常压力和H₂S等风险。前期已钻井中，已出现了相应的井下复杂情况，此文主要针对这些地质钻井风险，根据地质沉积的理论研究，对这些地质风险的成因机理进行了探讨，分析了地层漏失的特征及类型、井壁垮塌的机理、异常压力的性质及H₂S的形成条件；对照分析结果，根据当前使用的钻井技术手段，提出了后期钻井施工应对措施，为南黄海海域后期勘探作业提供技术保证。     

南海西部高温高压井堵漏技术

南海西部莺歌海盆地高温高压井储层段黄流组温度达到200 ℃,地层压力系数达到2.27,钻井过程中频繁出现井漏,其中高温高压井堵漏作业还存在着抗高温堵漏材料少、高温高压井控风险高、高密度堵漏浆流变性难以调控、堵漏作业经验少等诸多问题。在分析高温高压井前期堵漏经验及漏失原因的基础上,利用高温高压动态堵漏仪优选抗高温高压堵漏材料及堵漏配方,承压能力达到20 MPa。现场结合随钻堵漏以及承压堵漏,并使用抗高温弹性堵漏剂FLEX 配合刚性堵漏剂BLN 及承压堵漏剂STRH,成功实施高温高压井堵漏作业。     

南海深水钻井防台风应急技术

南海台风具有活动频繁、发展迅速和路径复杂的特点,常规预报手段和应急方法难以满足深水钻井作业对安全和时效的要求。针对台风特征,根据年份、强度、登录位置、发展趋势、源区进行检索和统计,建立了南海深水历史气象资料分析技术;根据台风早期模式的初始条件和侧边界条件,使用ECMWF全球预报模式建立台风早期预报技术;结合南海海域特征,建立不同悬挂方式下隔水管回收作业中撤离的安全预备时间计算方法,形成一套应急措施,成功指导了南海深水井的防台风操作。     

南海深水钻井完井主要挑战与对策

近年来,我国深水油气资源的勘探开发不断取得突破,"海洋石油981"半潜式钻井平台的建成更是将我国深水钻井装备提升到了世界先进水平行列,但是,与国外先进水平相比,我国深水钻井完井还存在缺乏作业经验、工艺及技术水平较低、基础理论研究薄弱等问题。在介绍我国南海深水钻井完井技术研究现状的基础上,分析了南海深水钻井完井面临的技术难点,针对我国南海特殊海洋环境、特殊地质条件及离岸距离远给钻井完井带来的特殊挑战,以安全高效钻井完井为聚焦点,给出了需要进一步攻关的一系列关键技术,并提出了发展建议,以期为我国深水钻井完井技术及理论的发展提供借鉴,最终实现我国南海深水油气资源的高效安全开发。      

南海深水钻完井技术挑战及对策

南海深水区海洋环境恶劣,台风和孤立内波频发,深水钻完井工程设计和作业难度大、风险高。为提高我国深水油气勘探开发技术水平,实现海上钻完井技术研发、工程设计和作业能力由浅水向深水和超深水的跨越式发展,经过十余年技术攻关和作业实践,形成了具有自主知识产权的深水钻完井关键技术体系,首次建立了深水钻完井作业指南、技术标准和规范体系,克服了南海特殊环境条件下的技术挑战和作业难题,满足了深水油气钻完井安全、高效的作业要求,并钻成了最大作业水深近2 500 m的第1批自营深水井,开启了我国油气勘探开发挺进深水的新征程。