双层钻具反循环技术在气体钻井中的应用分析

针对气体钻井地层出水及钻遇漏失层等问题,提出双层钻具反循环钻进技术应用于气体钻井的方法。双层钻具反循环气体钻井技术融合了气体钻井、潜孔锤钻井和反循环钻井三种钻进技术方法,具有所需气量小、所钻井眼的质量好、处理地层出水的能力强、有效避免和减少严重漏失等优点,适用于水敏性地层、坍塌和漏失
地层以及低压、低渗透气层。研究双层钻具反循环气体钻井技术,形成针对水层、漏层同存的钻井配套技术,能进一步拓宽气体钻井技术应用范围。     

国外礁灰岩漏失地层钻井技术

礁灰岩漏失地层是一类结构脆弱,并含有大量孔洞和气体的特殊地层,常常是严重井漏与天然气的井喷井涌并存.解决这类地层的漏失问题对中国海相地层各种严重漏失地层钻井技术的发展有借鉴怍用.讨论了礁灰岩漏失地层的特点,综述了国外4个油田的礁灰岩漏失地层的钻井技术.礁灰岩漏失地层的流体通道是孔洞和岩石碎裂的裂缝,流体易出易进,渗透率极高,气体上窜速度快;岩石本体强度低,易碎裂,可钻性好;采用普通的堵漏工艺无法制服礁灰岩漏失地层的井漏.采用浮动钻井液帽(floating mudcap)技术钻礁灰岩漏失地层,能够快速穿过漏失地层,降低钻井成本.该技术的工艺要点为:用清水作钻井液、高粘度钻井液稠浆作清扫液,边漏边钻,将钻屑带入漏失地层;在钻井、起下钻、电测和下套管等全部现场作业中连续不断地灌入具有适当密度的高粘度稠浆作为环空压井液.运用float-ing mud cap技术的关键是井控技术的可靠性和水源、环空高粘度钻井液的储备.     

含水漏失层段的气体钻井技术

钻井过程中,出现井漏特别是恶性井漏后,将给钻井工程带来一系列的难题。对于采用常规的钻井液堵漏方法不能解决的恶性井漏,应用气体钻井来钻穿漏失井段,可以避免在易漏失井段出现的漏失。在考虑漏失层特性参数对气体钻井影响的基础上,通过地层岩石吸水膨胀室内实验,分析了漏失层特性参数与气体钻井的关系,提出采用气体钻井来钻过漏失层或漏、水共层井段,解决了既有漏失层又有含水层或漏、水共层的井段的钻井难题。为钻遇复杂恶性漏失层井段选取欠平衡钻井方式提供了理论依据。     

焦页1X2-4HF井二开钙钾基钻井液应用技术

针对涪陵二期二开井段地层泥岩易垮、漏失等特点,通过系统的室内创新研究出钙钾基钻井液体系,并在焦页1X2-4HF井进行现场应用,应用效果良好,该体系较聚合物体系在相同条件下成本更低,为涪陵二期产建钻井降低复杂发生率,缩短钻井周期,低成本开发提供了技术支撑,对今后的钙钾基钻井液施工能起到一定的借鉴意义。     

松南地区深井钻井提速难点与对策

松辽盆地南部地区深部地层是中国石化东北油气分公司勘探开发工作的重点,但该地区深层碎屑岩、火山岩地层可钻性差,可钻性级值达到8～10级,平均机械钻速低,单只钻头进尺少,钻井周期长,超过4 000 m的深井钻井周期在6个月左右。同时存在碎屑岩地层井壁易失稳、火山岩地层易发生裂逢性漏失、硬夹层较多且部分井段含有砾岩导致断钻具事故频繁、CO2污染钻井液等技术难点。针对这些技术难点,提出了优化井身结构、针对不同地层特点优选钻头、应用旋冲钻井技术等技术对策。现场实践表明,松南地区采取这些技术对策和措施后,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,漏失得到控制。      

气体钻井技术用于防漏治漏

在有些潜在性漏失地层,常常很难准确判断漏层位置,如采用常规水基钻井液钻进,往往会出现"有进无出"的全部漏失现象,造成巨大经济损失.如果在这样的地层采用气体钻井技术能有效避免地层漏失,缩短钻井周期,降低钻井成本,如在川渝、胜利油田、长庆油田,吐哈油田、辽河油田等地区,运用气基流体和气体型流体的钻井方式成功解决了常规水基钻井无法解决的防漏、治满问题.介绍了气体钻井技术在防漏治漏方面的应用情况.     

气体钻井技术在相国寺构造的应用成效

针对相国寺构造钻井液钻井井漏严重、复杂损失时间长等难题,开展了相国寺构造气体钻井实施方案研究,对实施气体钻井时可能存在的井漏失返、地层出硫化氢等技术难题进行了分析,制定了相应的应对措施,形成了适合相国寺构造地质特征的气体钻井工艺技术,并开展了6口井13井次的气体钻井现场应用,取得了较好
的治理提速效果,大幅减少钻井液漏失量和漏失复杂损失时间,为相国寺储气库的建设提供了技术支撑。     

气体/泡沫钻井技术在也门砂岩地层的应用

针对也门Abyed-2井大尺寸井眼灰岩裂缝性地层漏失、疏松砂泥岩井眼失稳等一系列钻井难题,确定了采用泡沫气基流体钻过灰岩地层、抑制性硬胶泡沫钻过不稳定砂泥岩地层、零滤失高效泡沫压井液保证起下钻安全的多套气体钻井施工方案.现场施工表明,空气/泡沫钻井工艺提高了灰岩地层的机械钻速,避免了裂缝性灰岩、疏松砂泥岩地层出现恶性漏失,能维持疏松砂泥岩地层的井眼稳定,有效缓解了严重缺水地区钻井施工对生产用水的依赖,降低了钻井成本.空气/泡沫钻井工艺在该井的成功应用,为也门1区块的优快钻井提供了借鉴.     

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。     

防漏防塌钻井液技术在滴西油田的应用

滴西地区地层比较复杂,根据已钻井资料显示:该区地层具有上部地层易漏失,下部易垮塌等特点.通过对配方配伍性研究,采用钾钙基聚磺钻井液;现场应用表明:钾钙基聚磺钻井液配伍性好、抗污染能力强、防塌能力强、流动性好;尤其是配合凝胶堵漏剂QZ,防漏效果好,适合滴西油田钻井施工和储层保护的需要,可进一步推广应用.     

滴西油气田钻井液技术

滴西地区地层比较复杂,根据已钻井资料显示,地层具有上部易漏失,下部易垮塌的特点。通过对配方配伍性研究,采用钾钙基聚磺钻井液;现场应用表明钻井液配伍性好、抗污染能力强、防塌能力强、流动性好。尤其是配合凝胶堵漏剂QZ,防漏效果好,适合滴西油气田钻井施工和储层保护的需要,可进一步推广应用。     

雾化钻井技术在门003-X4井的应用

气体钻井技术及泡沫钻井技术在我国已广泛应用,其优点是提高机械钻速,防止漏失并有利于发现低压油气层。气体钻井技术实施前提是地层不出水或微量出水但不影响气体携带岩屑;泡沫钻井技术正常实施的前提是沉砂池容积足够大,以保证返出地面的泡沫不溢出沉砂池造成环境污染。门003-X4井因地层出水,现场空气最大排量不能保证安全钻进,而井场沉砂池容积不足500m^3,不具备泡沫钻井条件。针对上述局限,现场实施了雾化钻井技术并取得成功。     

气体钻井后井筒预处理井壁稳定技术

气体钻井技术在提高川东北地区陆相地层钻速、有效防止地层漏失等方面作用显著，但实践过程中存在气体钻井后气液转化过程中的井壁失稳等问题。分析了川东北地区气体钻井后井壁垮塌的原因，探讨了疏水性处理剂对地层岩石表面润湿特性的改变机理，进行了润湿反转剂配方优选和室内试验研究。在川东北地区的多口井进行现场应用后，井壁稳定性明显好转，气液转换时间缩短，初步形成了适合川东北陆相地层地质特点的气液转换井壁稳定技术。试验表明，井筒预处理技术可以提高气液转换施工过程中的井壁稳定性，有效避免泥页岩地层快速吸水失稳垮塌后井下复杂情况发生。     

充氮气钻井技术在长庆下古储层探井中的应用

长庆气田鄂尔多斯盆地西部地区的奥陶系克里摩里组、桌子山组溶蚀孔洞和裂缝较为发育,且地层压力系数较低,钻井过程中的地层恶性漏失和储层易伤害问题一直制约着该地区的天然气勘探开发。近几年,针对鄂尔多斯盆地西部地区下古储层存在的问题进行了深井充氮气钻井配套技术研究,在注气液参数优化、充氮气钻井设备配套和井控安全等方面进行了技术攻关,并在位于鄂尔多斯西部的2口井的下古储层进行了以防漏和保护储层为目的充氮气钻井技术现场试验,试验获得了成功,解决了该区块下古储层恶性漏失问题,且在保护储层及提速方面也获得了较好的效果,为鄂尔多斯西部地区及长庆气田气井的勘探开发提供了新途径,同时对恶性漏失井处理和深井充氮气钻井作业有一定的指导意义。     

气体反循环钻井技术发展现状

气体钻井技术与常规钻井相比在发现与保护储层、减少钻井工程复杂和极大地提高钻井速度等方面表现出明显优势,但是气体钻井设备投资大、占地多、运行能耗高也限制了其广泛应用的范围。而气体反循环钻井具有消除了井漏复杂、降低了对动力和钻井液的需求量,能完全回收未受污染的钻屑或连续取心、降低地层污染,以及更好、更及时地发现产层、减少地层产液对钻探工艺的影响等许多优点。气体全井反循环钻井技术在找矿系统、水井、水文地质以及大井径工程施工的钻探中广泛应用。文章介绍了国内外反循环钻井工艺及工具技术的发展现状,为该技术引进并更好地在石油工业中发挥效益提供重要参考。     

陇东恶性漏失区域充气钻井及封堵技术研究与应用

陇东地区洛河组裂缝极为发育,承压能力低,漏失频繁,尤其大型漏失、恶性漏失多,防漏堵漏难度大,一次堵漏成功率低,处理复杂时间较长,成为安全快速钻井的主要障碍,严重影响了陇东地区的勘探开发速度。早期在陇东地区进行了基于充气钻井的防漏治漏现场试验,充气钻井成功抢钻漏层,在防漏钻进方面取得了显著效果,但是在抢钻后堵漏、窄密度窗口参数控制、特低地层压力系数地层充气液循环建立等方面还存在一定技术难度。文章通过对陇东地区漏失特点、出水和漏失同存地层的充气钻井技术、漏层封堵技术等进行了深入的研究分析,提出了适合陇东地区的充气防漏钻井和漏层封堵技术方案,并应用于ZH454井,取得了显著地防漏治漏效果,为陇东地区以及类似地区的防漏治漏提供了新手段,有利于提高恶性漏失区块的勘探开发速度。     

伊朗北阿地区碳酸盐岩地层漏失压力统计分析

伊朗北阿地区碳酸盐岩地层在钻井和固井作业中频发严重漏失,而揭示地层漏失机理,确定漏失层位的漏失压力是解决的关键。本文依据伊朗北阿地区碳酸盐岩地层漏失数据,利用统计学方法从漏失层位分布、工况、井漏发生率、漏失通道进行分析,初步得出了漏失机理;依据漏失压差与漏失速率分布规律,建立了伊朗北阿地区漏失压力预测模型,并根据现场数据对模型进行了验证。结果表明,伊朗北阿地区碳酸盐岩地层微小裂缝发育,漏失类型主要为渗透性漏失和局部漏失;漏失较为严重的地层顶深在2 800 m~3 200 m,厚度在700 m~1 000 m;漏失压力预测模型应用表明,预测结果与实际情况相符,为伊朗北阿地区防漏堵漏提供了一定依据。     

NY1井气体钻井井下复杂问题的处理方法

针对NY1井非储层段的气体钻井过程中钻遇的井下复杂问题,具体分析了产生复杂问题的原因并提出了解决问题的措施。如空气钻井过程中钻遇地层出水,可采取每根单根完划眼、增大注气量、采用充气钻进措施;钻遇地层漏失层,可采取增大注气量、打水泥封堵、连续循环钻井措施;遇到井壁失稳问题,可采取增大注气量疏通或转为常规钻井。经过现场的具体实施,总结形成了一套针对NY1井区块气体钻井处理井下复杂问题的方法。该套方法能够指导现场的气体钻井作业,为此区块的气体钻井提供技术支持。     

气体钻井设备在新疆煤层气项目中的应用

大多数煤层气藏具有低压、低渗、低饱和度等特点,这使得一方面在煤层钻井过程中容易出现井漏问题,另一方面使得常规增产改造和降压开发技术难于奏效。通过对气体钻井设备在新疆煤层气项目中充气欠平衡钻井和注氮驱替甲烷施工的分析,表明气体钻井设备对于解决地层漏失和提高煤层气的采收率具有很好的现场应用效果。     

钾钙基聚磺钻井液在滴403井的应用

滴西地区地层比较复杂，根据邻井资料显示：该区地层具有上部地层易漏失，下部易垮塌等特点。通过对配方配伍性研究，采用钾钙基聚磺钻井液；现场应用表明：钾钙基聚磺钻井液配伍性好、抗污染能力强、防塌能力强、流动性好；尤其配合凝胶剂ZL，防漏效果好，适合滴西油田钻井施工和储层保护的需要，可进一步推广应用。