塔里木盆地满深1井超深井钻井关键技术

满深1井是位于塔里木盆地塔北隆起满深1号断裂带上的一口预探井,钻井过程中存在二叠系玄武岩漏失与垮塌同存,志留系塔塔埃尔塔格组可钻性差、钻头磨损快,奥陶系桑塔木组易井斜与井壁失稳垮塌等技术难点。为此,研究应用了二叠系优快钻井技术、志留系减振提速技术和奥陶系防斜防塌技术,有效解决了该井面临的钻井技术难点:应用混合钻头+螺杆钻具提速技术一趟钻钻穿二叠系玄武岩地层,应用聚磺钻井液体系确保了二叠系地层的安全钻进,未发生漏失及垮塌等井下故障,与邻井相比机械钻速提高了265.96%;应用个性化PDC钻头+TorkBuster扭力冲击器一趟钻钻穿志留系地层,且钻进期间扭矩稳定、粘滑振动弱,减振提速效果明显;应用预弯曲动力学防斜钻具组合钻进奥陶系高陡地层,防斜打直效果明显;应用高性能防塌水基钻井液安全钻穿奥陶系硬脆性泥岩,井壁稳定效果显著。该井试油获得高产工业油流,实现了塔里木盆地超深层油气勘探的重大突破,形成的超深层碳酸盐岩钻井完井技术为塔里木油田深层油气勘探开发提供了技术支撑。      

龙探2井钻井液技术

鉴于龙探1井发生的复杂情况,针对龙探2井的地层特点,采用了不同的钻井液体系及现场维护技术措施。实钻表明,龙探2井使用无固相钻井液、低固相聚合物钻井液、聚磺防塌钻井液和饱和盐水聚磺钻井液体系,解决了该区块上部刘家沟组地层易漏失,石千峰和石盒子组地层易膨胀分散、剥落掉块,中部山西、太原组煤层易垮塌、阻卡,本溪组地层易石膏侵入,下部马家沟组盐膏层易盐溶垮塌、蠕变缩径、起下钻困难等技术难题,达到了优质、安全、快速钻井的目的。     

龙探2井钻井液技术

鉴于龙探1井发生的复杂情况,针对龙探2井的地层特点,采用了不同的钻井液体系及现场维护技术措施.实钻表明,龙探2井使用无固相钻井液、低固相聚合物钻井液、聚磺防塌钻井液和饱和盐水聚磺钻井液体系,解决了该区块上部刘家沟组地层易漏失,石千峰和石盒子组地层易膨胀分散、剥落掉块,中部山西、太原组煤层易垮塌、阻卡,本溪组地层易石膏侵...     

三塘湖区块火山岩层井漏处理新技术

吐哈油田三塘湖区块火成岩地层胶结疏松、裂缝发育、压力低,钻井过程中频繁发生井漏,损失巨大。条28井因钻遇火成岩层恶性漏失点及大井段地层裂缝,发生失返性漏失。依据该井地层裂缝特点,结合近年来井漏的处理经验,针对钻遇漏失、失返、抢钻、随钻随堵4个阶段过程,突出快速反应、优先考虑抢钻,采用定量进尺定量活动、调整钻井参数和钻井液性能及使用适当浓度堵漏浆的处理原则,实现不影响正常进尺的随钻堵漏,摸索出一套火成岩层兼顾井漏与正常进尺的井漏处理新技术。应用该整套井漏处理技术后,条28井节约复杂时效57.9%,平均成本降低45.4%,节约31.8万元,为同区块火成岩层井漏的预防与处理提供了借鉴。     

凤凰X1井钻井技术

凤凰X1井是1口风险探井,在实钻过程中出现地层岩性不确定、中古生界地层可钻性差、研磨性强;? 311.1 mm大井眼轨迹控制难;煤层、碳质泥岩易垮塌掉块;漏层多等技术难点。通过分析实钻地层特点和地层可钻性,优选高效PDC和牙轮钻头,增加单弯双稳钻具中两扶正器间的距离,采用随钻堵漏、承压堵漏及新型爆炸堵漏等方法进行堵漏,提高钻井液密度、抑制和防塌封堵能力,减少井下煤层和碳质泥岩的垮塌掉块,并结合中古生界地层安全钻井技术,实现了凤凰X1井顺利施工。该井的成功实施,为同类井的钻完井施工提供借鉴。     

莲花山构造定向井安全钻井技术

莲花山构造位于四川盆地西部边缘,龙门山逆掩推覆带的前缘坳陷。该构造复杂,断层发育,并均为逆断层。定向点以上的表层夹关组以砂岩为主夹泥岩,地层疏松胶结不好,钻遇该层位时发生严重漏失,甚至失返等险情。在定向点以下为须家河组,在须五段为页岩和砂岩互层,夹碳质页岩及煤层,须五地层本身就易发生掉块和垮塌,该地层的地层倾角大,又为定向井,更容易引起掉块和垮塌。为此,从优化钻井参数、优选钻头、优选钻井液体系、堵漏措施、电测及下套管等方面进行研究,形成一套适合莲花山构造定向井安全钻井技术,经现场试验该技术方案效果明显。参4     

一开次钻穿不同岩性不同压力系统地层的探索——以杨税务潜山带AT2X1侧钻井为例

杨税务潜山带位于渤海湾盆地廊固凹陷,储层埋藏深,钻遇地层复杂,建井周期长,钻探成本高。针对杨税务潜山井优化井身结构、缩短建井周期这一技术难点进行了攻关,在对地层压力剖面分析、奥陶系潜山碳酸盐岩漏失以及石炭—二叠系复杂地层井壁失稳机理研究的基础上,逐步形成了敏感性泥页岩井壁稳定技术、潜山碳酸盐岩防漏技术、超高温深井尾管固井技术,以AT2X1侧钻井为契机,利用较低钻井液密度一开次顺利钻穿石炭—二叠系复杂地层和奥陶系碳酸盐岩潜山储层,为该区块后续井井身结构由四开简化为三开做了有益尝试。AT2X1井的成功侧钻,为该地区潜山内幕钻探,一开次钻穿潜山内幕的府君山组,解决潜山内幕中徐庄组、毛庄组、馒头组等泥岩地层垮塌提供了技术借鉴。     

一开次钻穿不同岩性不同压力系统地层的探索

杨税务潜山带位于渤海湾盆地廊固凹陷,储层埋藏深,钻遇地层复杂,建井周期长,钻探成本高。针对杨税务潜山井优化井身结构、缩短建井周期这一技术难点进行了攻关,在对地层压力剖面分析、奥陶系潜山碳酸盐岩漏失以及石炭—二叠系复杂地层井壁失稳机理研究的基础上,逐步形成了敏感性泥页岩井壁稳定技术、潜山碳酸盐岩防漏技术、超高温深井尾管固井技术,以AT2X1侧钻井为契机,利用较低钻井液密度一开次顺利钻穿石炭—二叠系复杂地层和奥陶系碳酸盐岩潜山储层,为该区块后续井井身结构由四开简化为三开做了有益尝试。AT2X1井的成功侧钻,为该地区潜山内幕钻探,一开次钻穿潜山内幕的府君山组,解决潜山内幕中徐庄组、毛庄组、馒头组等泥岩地层垮塌提供了技术借鉴。     

渭北煤层气老井改造优化设计与实践

渭北煤层气田传统定向井和直井面临压裂改造效果差、单井产量低等生产难题,根据井网部署和煤层地质特点,提出了适合渭北煤层气老井改造的水平井布井方案。针对渭北煤层气田上部地层漏失、下部煤层埋深和厚度变化大、煤层易垮塌等水平井钻井难点,利用Petrel软件进行地质建模,准确标定煤层层位,通过Landmark钻井工程设计软件计算并精确建立了入靶井斜-靶前距-井眼狗腿度计算图表,实现不同地层倾角、厚度下的井眼轨迹优化设计;配套优选可循环微泡沫钻井液,解决上部地层漏失和煤层垮塌严重问题。现场应用表明,水平段位于煤层以上3 m范围,水平井全井段钻井液漏失量低,钻进速度快;同时通过集成应用分段压裂改造技术,水平井在主力11#煤层横向上可一次改造6口低效生产井,压裂缝网之间和井间干扰明显,有助于增大泄流面积,提高水平井单井产量。     

塔河油田TK4-3-1井特大漏失堵漏技术

TK4-3-1井在钻至井深5471．81m时因钻遇断层发育带而发生失返性漏失，前后共实施了8次堵漏作业，共消耗各种堵漏材料780t多，共漏失钻井液、堵漏浆、水泥浆3562m^3,最后堵漏成功。该井是迄今为止塔河油田唯一一口发生失返性漏失而堵漏成功的井。该井完井采油时日产原油近200m^3,产气3000m^3。在分析该井发生特大漏失原因的基础上，详述介绍了各次堵漏施工情况。该井堵漏成功,为塔河油田深井特大漏失堵漏积累了经验，而且对于科研和生产均具有重要意义。     

泽43-12x井垮塌段双封双承托完井管柱设计与应用

泽43-12x井为泽43潜山一口重点开发井,奥陶系目的层裂缝孔洞发育,揭开潜山面时,发生失返性漏失,进而导致盖层泥岩段井壁垮塌,井下形成桥塞,提前下技术套管利用砂桥对第三系3 810.77 m以上地层承压固井,但3 810.77~3 853.61 m泥岩段未封固,存在后期掩埋潜山储层的风险。通过分析三开完井的技术难点,提出双封双承托完井管柱设计思路,开展了配套工艺和工具等方面的研究,完成了尾管悬挂器优选、各工具压力级别及地层封隔系统设计,研制开发了岩屑承托与地层封隔一体化工具,实现了多套不同内径、不同岩性地层的有效封隔,并且承托工具弹簧钢精密钢带式设计可以满足不规则井壁封隔需求,实现自动调节。泽43-12x井的成功应用表明,该技术可实现复杂井段一趟管柱非固井封隔,为同类井的复杂井段封隔提供了借鉴。     

沙12井钻井液技术及复杂情况处理

沙12井是位于准噶尔盆地中拐凸起东斜坡的一口重点探井,设计井深5 450 m。该井地质构造复杂,钻遇地层多。上部地层存在大段水敏性泥岩,易造成起下钻阻卡;侏罗系发育超压,应力性垮塌及硬脆性垮塌严重;三叠系及二叠系断层发育,地层破碎,施工中易垮塌。通过使用胺基成膜防塌钻井液体系,配合相应的现场维护处理工艺和井壁稳定措施,满足了工程施工的要求。     

杭锦旗区块锦58井区钻井液技术实践与认识

杭锦旗区块锦58井区钻井过程中普遍存在严重漏失及井壁失稳问题,为此,开展了该井区钻井液技术研究。在深入分析井漏和井壁垮塌原因及主要技术难点的基础上,从"预防为主"出发,优选钻井液处理剂、优化钻井液配方和性能,确定了随钻承压防漏堵漏和井壁稳定技术,以达到兼顾防漏防塌、确保安全钻进的目的。该技术在锦58井区的JPH351井、JPH393井和JPH404井等3口水平井进行了现场应用,大大减少甚至避免了漏失和井壁失稳问题,取得了显著效果。其中,JPH351井钻井过程中顺利钻穿刘家沟组易漏地层,堵漏时间缩短40%以上,减少了漏失次数,缩短了处理时间;石千峰组和石盒子组地层井壁稳定,平均井径扩大率仅为4.73%;水平段累计钻遇长泥岩段11段513.00 m,泥岩占比达35.92%;3 200.00~3 292.00 m泥岩井段揭开52 d后仍未出现井壁垮塌失稳问题。应用结果表明,随钻承压防漏堵漏和井壁稳定技术能够解决该井区的井漏与井壁失稳问题,保障高效安全钻井,具有推广应用价值。      

相国寺储气库注采井完整性技术探索与实践

相国寺储气库是比较典型的枯竭性气藏储气库,构造狭长、出露地层老、地层倾角大、储气层压力极低,新钻注采井必须穿越两个已开发的枯竭层以及两个易垮塌层段,构造主体部位地表0500 m之间有多个煤矿开采巷道。在这种复杂地质条件下建设储气库,新钻注采井完整性技术尤其重要。因此,如何经济安全完成新钻注采井的钻完井工作,且保证每口新钻注采井的完整性,难度极大。文章对揭开易塌盖层防卡钻、长段低压漏失段固井技术、建设过程管理以及后续注采完整性监测与评估等一系列实践进行浅析,充分阐述了枯竭气藏储气库注采井完整性关键技术。     

桥接-水泥复和堵漏技术在苏51井的应用

苏51井是华北油田的一口重点预探井,井漏非常严重,该井完钻井深为4470 m,钻井周期为188.6 d,其中处理井漏的时间为42 d。2935～4287 m井段地层岩性主要为大套砂岩、泥岩、灰岩和煤层,多次发生井漏,累计漏失钻井液902m3。二叠系地层出现垮塌现象。选用了桥接堵漏、桥接-水泥浆复合堵漏工艺,成功堵住了漏层。     

新港1井超深定向井钻井技术

为探索大港油田歧口凹陷新港地区下古生界奥陶系油气资源潜力,兼探古近系东营组和沙河街组的油气资源潜力,大港油田设计部署了新港1井。该井完钻井深6716m,是中国东部油田目前最深的一口定向井。该井在实钻过程中存在井眼净化效果差、长裸眼段井壁易失稳、高泵压低环空返速、下部地层可钻性差、套管与钻杆磨损、特殊岩性地层(生物灰岩、灰岩、玄武岩、煤层等)的井漏、井塌、事故复杂等钻井技术难题,综合应用了井眼净化、井壁稳定、阿特拉扭力冲击器提速、PDC钻头优选、抗高温钻井液体系优选、井眼轨迹控制等钻井技术,为东部油田深定向井钻探积累了一系列的钻井施工经验。     

温控晶型固化体系堵漏液的研发

长庆地区2016-2018年漏失342口井,其中大型漏失69口,填井侧钻31口,弃井8口。随着开发力度的加大和区域的拓展,漏失率逐渐递增至12.2%,失返性漏失加剧到50.5%,针对水平段“断层”的垂直裂缝堵漏效果差、延长组”假性闭合“裂缝成功率低等难题开展了树脂胶固堵漏工作液的研发。     

氯化钾聚合醇强抑制封堵钻井液体系在H2井的应用

H2井作为一口在北部湾盆地WX勘查区海中凹陷斜坡带勘探的重点探井意义重大。在该区块浅部地层钻进时易发生缩径垮塌、断层漏失问题;中深部地层因存在异常高压区域而易垮塌。H2井同时还是一口大斜度定向井。在此井应用了氯化钾聚合醇强抑制封堵钻井液体系,改善和延缓泥页岩微裂缝发育所导致的井壁缩径、垮塌,有效控制了钻井液的悬浮携带性,并提高了泥饼质量,保证了钻井顺利进行。介绍了其具体应用及施工效果,表明该体系具有流变性好、携岩能力强、抑制润滑性突出、防塌效果显著等优点,同时兼顾地质与工程要求。     

桩古斜47井钻井液技术

介绍了聚合醇正电胶钻井液及无固相钻井液在桩古斜47井的应用情况。现场施工表明，聚合醇正电胶钻井液具有良好的防塌和润滑能力，流变参数合理，解决了该井泥质／砂岩互层极易水化分散、砂岩／煤层易坍塌、塑性红泥岩易水化缩径、奥陶系压力系数低易发生裂缝／溶洞漏失等问题，电测下套管顺利，经受了空井一个多月及打捞钻具处理事故一个多月的考验，保证了钻井及完井工作的顺利进行。淡水无固相钻井液在密度、切力较低的条件下仍具有良好的携带岩屑的能力，振动筛返砂良好，密度易调节，稳定性好，满足了该井奥陶系以下地层的平衡一近平衡钻进的需要。     

塔河十区优质快速钻井技术探讨

影响塔河十区安全、优质快速钻井施工的主要原因有深表层使用牙轮钻头机械钻速偏低;二开裸眼段长,要求排量大、泵压高,螺杆寿命有限;二叠系易漏、易垮,且含灰黑色玄武岩,可钻性差,地层研磨性强,极易磨损PDC钻头;康村底和吉迪克富含石膏,易吸水膨胀产生缩径;三叠系地层发育含砾不等粒砂岩和东河塘石英砂岩导致钻头先期损坏;三叠系泥岩段易吸水膨胀或应力释放,造成井壁垮塌;二开中完井深钻进至一间房组,裂缝发育,易出现放空、井漏,井涌及井喷,井漏严重或失返导致石炭系、三叠系或上部地层垮塌,钻具被埋;同时目的层地层压力高,富含硫化氢和稠油,稠油卡钻风险大,井控风险高;钻遇裂缝、断层易发生卡钻或钻具故障。