川西地区深层致密砂岩气氮气钻完井试验及发展建议

深层低渗致密砂岩气藏基质黏土胶结物含量高、孔喉细小、低渗透率、低孔隙度、强亲水,采用常规水基工作液勘探开发易产生储层伤害,且伤害后渗透率难以恢复。氮气钻完井技术可从根本上避免钻井液中的固液相侵入引起储层损害,有效保护储层,提高单井产量。文章回顾了近年来氮气钻完井技术开发深层致密砂岩气的实践应用情况,从储层保护、及时发现气层、自然建产、提供地质甜点依据、为气藏富集规律确定提供辅助依据五个方面系统评价该项技术开发深层致密砂岩气的效果,同时针对井眼轨迹控制、井壁失稳及井下岩爆诱发卡钻、钻杆完井和井位及井段优选四个方面阐述了将来氮气钻完井技术的研究方向,以期为四川盆地须家河组致密砂岩气及国内外其他相似气藏的高效开发提供借鉴。     

深层致密砂岩气藏充气钻完井技术研究与应用

巴喀致密砂岩气藏作为勘探开发重点区块,增储上产潜力较大,为有效降低对天然气藏污染,进而提高单井产量和真实评价区块储量规模,本文在分析钻完井难点基础上,开展了深层致密砂岩气藏井身结构、充气状态下注入参数、冻胶阀注入工艺等充气欠平衡技术优化研究,通过欠平衡钻井现场试验,在非目的层和目的层钻井提速、储层保护和发现方面取得了显著的效果,进一步验证了北部山前带和南部斜坡带储层的真实产能,为提高致密砂岩气藏勘探开发效果提供了一条行之有效的途径。     

柯柯亚致密砂岩气藏充氮气欠平衡钻完井技术

吐哈油田台北凹陷北部山前构造带柯柯亚区块致密砂岩气藏是吐哈油田发展战略目标的重点攻坚区块,常规钻井钻速低,探明储量和保护储层效果差.文中论述了采用充氮气欠平衡钻完井技术解决该区块钻井的问题,通过优化井身结构、钻具组合,优选钻头、钻井参数、氮气注入量,在确保井下安全的情况下最大程度地释放储层能量,起到了保护储层和探明储量的双重功效,同时避免了井漏,缩短了钻井周期.在柯21-2井进行了试验,机械钴速同比提高127.35%,欠平衡钻井点火成功21次,投产后采用(Φ)8mm油嘴试产,日产气约5×104m3,效果较好,可进一步推广应用.     

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。     

四川盆地元坝深层致密砂岩气藏超高压压裂测试工艺技术探索

四川盆地元坝区块上三叠统须家河砂岩气藏具有埋藏深,温度高,异常高压,岩性致密,非均质严重,破裂压力及延伸压力高等特点。通过探索,采用140 MPa采气井口和140 MPa超高压压裂设备,优选了4口井5层次进行了超高压压裂测试施工,施工最高压力达到118.5 MPa,最高排量5.5 m3/min,施工成功率100%,对同类深层致密气藏勘探开发超高压压裂测试具有借鉴意义。     

延川南区块煤层气高效开发钻完井工艺技术探讨

延川南区块位于鄂尔多斯盆地东缘南部,煤层气勘探已取得工业突破,目前正进行开发准备工作。通过前期勘探阶段实践,该区块存在的主要问题是单井产量较低、钻井效率有待提高。结合地层特点,对储层改造、钻井井型、完井方式、井身结构、钻井方式、储层保护工艺技术、装备配套及水平井的应用等关键工艺技术进行了探讨,提出了在储层改造方面以水力压裂改造为主、在钻井井型方面以定向井井型为主、在钻井工艺方面以空气旋冲钻井工艺技术为主、在完井工艺方面以下入Φ139.7 mm套管固井为主、在储层保护方面以低固相、低渗透钻井液体系为主、在装备配套方面以采用车载全液压钻机为主等结论,同时对需进一步研究和探讨的钻完井工艺技术方法提出了建议。     

致密砂岩气藏钻井完井液滤液自吸损害计算机模拟

致密砂岩气层孔喉细小,毛细管自吸引起的钻井完井液滤液自吸损害近井带或裂缝面严重影响致密砂岩气藏的及时发现、准确评价和经济开发。文章选取鄂尔多斯盆地北部大牛地致密砂岩气藏岩心,进行了毛细管自吸实验,根据毛细管自吸实验,引入标定毛细管自吸的Cil方程,建立了综合利用地质参数和工程参数的滤液侵入量的数学模型,综合该模型和逆流自吸的数学模型,利用有限差分法求解并模拟出了近井带液相饱和度分布,借助岩电参数正演出滤液自吸损害后气层近井带电阻率剖面。模拟指出,盒2＋3段气层比其它气层更易发生水相圈闭损害,采用保护气层的屏蔽暂堵技术和压裂改造技术,发现盒2＋3段高产气层。     

四川盆地深层碳酸盐岩钻完井技术实践与展望

四川盆地的油气资源勘探开发正在向着更深的层位进军,深层碳酸盐岩气藏深井超深井的多压力系统、可钻性差、超高压超高温、高含硫等诸多难题给钻完井工程带来了巨大的挑战。为了保障该盆地深层碳酸盐岩油气资源勘探开发的顺利进行,立足现场实践与技术攻关相结合的总体思路,"十三五"期间安全快速地完成了诸如双鱼石构造双鱼X133井等一批井深8 000 m左右的超深井,深井超深井钻完井配套技术试验攻关取得了重要进展。获得的成果包括:①非标准井身结构优化,配合精细控压、承压堵漏等技术的应用,奠定了优快钻进、安全钻达地质目标的基础;②全面优选推广使用高效、个性化PDC钻头,有效地提高了难钻地层平均机械钻速;③研发应用的抗200℃高温、抗复合盐水等钻井液及主动承压堵漏技术,有效地减少了高温、高压盐水、井漏等复杂地层钻进的井下复杂情况;④精细控压钻井及精细控压固井技术应用于窄密度窗口、多压力系统、压力敏感性地层,平均钻完井液漏失量下降90%以上,复杂处理时间缩短85%以上,固井质量合格率提高20%以上;⑤集成应用的气体钻井等提速技术和工具,使得钻井周期和成本均大幅度缩减。结论认为,该试验攻关成果已基本支撑了四川盆地...     

库车坳陷东部迪北地区侏罗系阿合组致密砂岩气勘探重大突破及地质意义

库车坳陷东部迪北地区下侏罗统阿合组致密气资源潜力巨大,是塔里木盆地天然气增储上产的重要接替领域。受制于地质条件复杂,该地区的油气富集规律认识不清、储层甜点预测难度大,制约了致密气的有效勘探与开发。基于构造演化、烃源岩、沉积储层、生-储-盖组合及勘探实践的系统分析,探讨了阿合组天然气成藏新模式。迪北地区发育多条4级高角度逆冲断裂,其中Ⅲ、Ⅳ级断裂的伴生裂缝发育,构造整体表现为自南向北阶梯式抬升,局部发育断背斜和断鼻构造,主要形成于中新世-第四纪逆冲推覆期;阿合组储层以辫状河三角洲平原亚相辫状河道巨厚层状(含砾)粗砂岩为主,多尺度、多成因的微裂缝可有效沟通微孔隙和长石粒内溶孔等储集空间,有利于规模储层甜点的发育。阿合组致密气藏的生-储-盖组合表现为"三明治"式,其中,三叠系暗色泥岩和煤层是致密气藏的主力烃源岩。阿合组致密气成藏演化具有"先致密后成藏"的特征,早期注入油、减孔致密,喜马拉雅晚期(18~1 Ma)断裂和构造缝发育,利于天然气沿断裂-裂缝带充注成藏。迪北5井采用常规钻井工程和常规压裂工艺实现了阿合组超深层致密油气效益勘探突破,证实了迪北地区整体含气,以烃源岩发育区、优势储层分布区、Ⅲ-Ⅳ级断裂-裂缝带的油气最为富集。重新刻画了效益勘探有利区的面积为1 030 km²、天然气资源量为7 210×10⁸m³、石油资源量为3 090×10⁴t。     

超深层裂缝性致密砂岩气藏试井特征及认识——以塔里木盆地克深气田为例

塔里木盆地克深气田由多个超深层裂缝性致密砂岩气藏构成,具有埋藏深、压力高、基质致密、裂缝发育及边底水普遍存在等特点,各气藏的储量规模、气水分布及储层裂缝发育情况均存在一定差异.该类气藏的试井曲线表现出与常规认识明显不同的特征,如何通过这些试井特征来深化储层认识并指导开发技术对策的制定是提高其开发效果所面临的重要问题.从...     

川西及川东北气田完井技术应用现状及展望

通过分析川西致密砂岩气藏及川东北碳酸盐岩气藏在完井工程所面临的技术难题,总结近年来的科研攻关成果和实践经验,获得了川西及川东北气田完井的技术思路.针对川西中浅层多层系、单井产能低、部分地区压裂施工难等问题,形成了多层压裂、低伤害大型压裂、定向射孔等中浅层压裂完井投产技术;针对川西深层裂缝性气藏勘探开发程度低导致完井存在较大风险以及裂缝性储层保护等问题,形成了裂缝性气藏动态完井与储层保护改造技术;针对川东北高温高压含腐蚀介质气藏,形成了以地面安全控制、射孔-酸化-测试联作、完井管柱优化为核心的高温高压含腐蚀介质气井完井测试技术.     

加拿大致密气藏长水平段工厂化钻完井技术

加拿大白桦地项目是中石油与壳牌合作开发的非常规致密气项目,该地区致密气的开发以长水平段的水平井为主,平均水平段长度为2 200 m,最长水平段长度达到3 600 m。采用工厂化钻完井技术施工,即批量钻井、批量压裂等新型钻完井作业模式,并配以高效实用的常规导向或高新的旋转导向钻井技术、高效PDC钻头和油基钻井液,不仅提高了作业效率,降低了作业成本,也更加便于施工和管理,特别适用于非常规油气资源的开发作业。     

大牛地致密砂岩气田水平井钻完井技术

鄂尔多斯盆地大牛地气田气藏类型多为低孔低渗砂岩气藏,水锁是气田的主要伤害因素,采用直井配合后期改造虽基本满足了相对高产区产能建设要求,但上述方法在新区不能有效建产,致使占气田近1/3探明储量的下二叠统下石盒子组盒1段气层不能有效动用,采用水平井技术可能是最佳选择。为此,在分析前期水平井钻井存在问题的基础上,优化细化了水平井方案设计,水基微欠平衡、近平衡水平井试验取得突破性进展,初步形成了水平井近平衡钻完井技术,欠平衡水平井钻井工艺在该区初见成效:在下二叠统山西组1—2段(山1—2段)、盒3段等一类气层实现了近平衡自然建产,在盒1段等三类气层实现了欠平衡自然建产。试验成果为有效动用该区探明未动用天然气储量提供了技术支撑。     

深层致密砂岩气藏高异常破裂压力影响因素分析

川西坳陷深层气藏具有超埋深、超高压、圈闭形成历史复杂等特征,压裂施工难度大。现有压裂及测试资料表明该套地层存在高异常破裂压力。通过对可能引起致密砂岩储层高异常破裂压力的影响因素研究后发现,导致高破裂压力的因素主要有地质因素和工程因素,如储层致密、岩石中含有较多黏土矿物及层状、网状、斑状碳质层、地层超压、钻井诱导井眼附近应力场畸变、流体能量损失等。研究结果可为今后在该地区开展储层压裂改造提供参考。     

织金煤层气浅层大位移水平井钻完井技术

针对织金区块存在表层漏失、摩阻大、下套管困难等难题,从堵漏方式优选、井眼轨道优化设计、井身结构优化、钻井液体系优选、完井管串优化等方面进行了织金煤层气浅层大位移水平井钻完井技术研究,并在ZP-4井进行了成功应用。采用“导管跟钻”技术成功解决了表层漏失难题;采用优化的双增轨道设计,在满足近钻头地质导向对着陆点垂深精确调整的要求下,避免了单增轨道调整后容易出现“S”型轨迹的现象,降低了摩阻,保证了中靶精度;采用优化的完井管柱设计,成功实现了浅层大位移水平井生产套管的顺利下入。实践表明,织金煤层气浅层大位移水平井钻完井技术解决了该区块钻井存在的表层漏失、摩阻大、下套管困难等难题,为织金区块后续低成本、高效开发提供了技术支持。     

渤海中深层天然气田钻完井关键技术现状及展望

渤中凹陷西南环带深层含油气构造是渤海湾乃至我国东部迄今发现最大的中深层天然气田,针对该区域地质条件复杂、储层埋藏深、地层压力异常、可钻性差等特性,分析了开发过程中在异常压力预测、钻井效率、储层保护、钻井综合提速、井壁稳定、井筒安全及井控风险方面面临的技术难点,系统总结了近十余年现场实践形成的渤海中深层天然气安全环保高效勘探开发的钻完井关键技术体系,包括地质工程一体化快速评价、井身结构优化及安全控制、中深层钻井提速、抗高温低密度钻井液及储层保护、深层潜山中途裸眼测试等关键技术。随着渤海中深层天然气勘探领域的进一步拓展,会面临更为复杂的地质特征,面临越来越大的技术挑战,提出了未来渤海中深层天然气开发的钻完井技术应加强能适应更复杂地质工况的设备、工具、材料、新工艺技术的研发以及完善海上应急救援体系,保障渤海中深层天然气钻井的安全、环保和高效。     

库车东部致密砂岩气藏氮气欠平衡钻井技术

库车东部地区致密砂岩气藏是塔里木油田发展的重点攻坚区块,该区块常规钻井不仅钻速低,且不能很好地保护和发现油气藏,产量也低。为了解决上述问题,采用了氮气欠平衡钻井。针对该地区的异常高压、酸性腐蚀、冲蚀及地层出水等技术难题提出了有效对策,在模拟计算氮气注入量与环空最大岩屑浓度、注气压力及井底压力的关系基础上,优选氮气注入量,并优化井身结构、钻具组合等,以提高机械钻速,避免井漏而保护储层,同时能最大程度地释放储层能量,获得原始产量并探明储量。将所形成的技术成功地应用于该区D井,与邻井同构造同层位的采用钻井液钻井的井相比,氮气钻井机械钻速和单只钻头进尺分别是它们的8.8倍和2.4倍。环空测试日产天然气是邻井最高产井的4.2倍。库车东部致密砂岩气藏应用氮气欠平衡钻井,开发效果显著,可进一步推广应用。     

酸性完井液技术在长北气田的应用

近年来不断重复使用低伤害钻完井液,使得一些不易清除的黏土颗粒不断在钻井液中积累,导致钻井液中分散黏土含量不断升高,在液柱的高压差下,使钻井液中分散很细的黏土微粒进入储层,使储层孔隙进一步缩小,水锁加剧,导致产量降低。针对这一难题,主要从改变储层表面性质着手,研制出了酸性完井液体系,室内试验表明:酸性完井液可以使现场泥浆伤害后岩心渗透率恢复率得到明显提高,恢复率提高率达到168.77%,冲洗效果显著。现场试验一口井,试气结果表明:以初期产量计,单井产量提高率达到41.43%,提高产量效果显著。     

致密砂岩气钻完井技术进展及展望

加快致密砂岩气(以下简称致密气)高效勘探和规模效益开发,对提高我国天然气自给能力,保障国家能源安全、实现"双碳"目标具有重要意义。为进一步促进致密气的规模增储上产,将资源量转化为储量、产量,在系统总结分析"十三五"期间致密气钻完井技术进展的基础上,对标分析了致密气钻完井技术面临的挑战,对"十四五"及中长期致密气钻完井技术的发展进行了展望分析。研究结果表明:(1)创新形成了致密气钻完井技术体系,主要包括:长水平段水平井快速钻井技术、大井丛工厂化钻井提速提效技术、小井眼钻完井技术、侧钻井技术、气体钻井技术等。(2)致密气水平井迈上5 000 m水平段新台阶,最长水平段长度达5 256 m,钻井时效逐年提升,保障了鄂尔多斯盆地、四川盆地致密气效益开发和持续上产。(3)"十四五"期间,持续提升大井丛工厂化钻完井作业水平,探索混合井组下更高效的批量化、标准化的作业模式;升级改造装备、配套关键工具,提升长水平段一趟钻比例;完善致密气小井眼钻完井配套技术,成熟区全面推广应用小井眼钻完井技术;加强老区致密气剩余气挖潜攻关,加快连续管侧钻技术、柔性钻杆径向钻孔研究与试验;探索气体钻水平井/侧钻水平井技术...     

提高粉细疏松砂岩气藏产量的洞穴完井技术

粉细疏松砂岩的出砂是气藏开采过程中日益严重的问题之一,而在其防治方面一直没有好的办法。从增产、控砂方面引入洞穴完井,研究了洞穴完井的适用性、形成条件及造洞方法、对其周围的岩石进行了受力分析,给出了临界出砂产量计算公式,研究了各参数对临界出砂产量的影响,并结合青海气田3口气井进行了算例分析。研究表明,洞穴完井是一种很好的增产控砂方式,其推广使用必将为天然气的防、控砂提供一条有效途径。