四川非常规气田开发主要钻井技术及其应用效果

随着社会经济的不断提高,非常规气体开发的难度系数也在不断的增加,特别是最近几年里,使井身按着提前设计好的方向和轨迹钻达到目的层的一项钻井工艺方法,将要成为现今社会钻井的主要发展趋向。现在首要的问题就是怎么能合理的控制成本,还能有效的保护环境不被污染,将井下发生事故的机率降至到零发生。为了能够很好的解决这些问题,从2010年开始,通过引进及运用4项新技术,旋转导向技术、新型钻井液配方、固控及碎屑处理技术、环保处理技术,在下面有详细的介绍,相应的起到了意想不到的作用以及效果。     

非常规气田钻井及环保处理技术

本文介绍了非常规气田钻井及环保处理技术。     

磨溪气田快速钻井技术及其应用

磨溪构造嘉二段钻探始于1977年，经过30多年的钻探，截至2004年底要完成一口以嘉二段为目的层的第四次开钻井需要5个月左右时间，平均机械钻速不足2 m/h，钻机月速约680 m/台月。为此，介绍了磨溪构造钻井过程中，针对磨溪构造不同井段地层特点，在不同井段采用不同的钻具结构。通过强化钻井参数、适当降低钻井液密度、优选钻头类型、提高钻井液抑制性等技术措施，极大地提高了磨溪构造的钻井速度。经过该区几口井的现场实验表明，试验井平均机械钻速从原来的不足2 m/h提高到现在的6.1 m/h。在磨溪构造的第四次开钻的钻进中，第二次开钻层段，通过加强钻井液体系的抑制性，确保良好的钻井液性能，实现无固相或低固相钻井液钻进。第三次开钻层段（T₃x⁶-T₂l¹₂），采用安装旋转防喷器利用欠平衡钻井技术，使用无固相钻井液或较低密度的聚钾钻井液，能够较大幅度地提高钻井速度。     

非常规气田开发特征研究

通过孤家子非常规气田的开发动态研究，并与常规气田进行对比，明确其开发特点为：气井产量递减速度快，地层压力平面分布不均衡，稳产期较短。采出程度低。采用气藏数值模拟手段，对单井配产及采气速度进行了研究。对非常规气田的研究和探讨，对类似气田的开发具有一定的借鉴意义。     

四川油气田气体钻井技术及应用效果

针对钻速慢、 井漏复杂、 储层易伤害的难题, 近年来研究并试验了气体钻井技术, 形成了干气体、 雾化、 泡沫、 充气钻井四项主体技术, 以及气体钻井地层适应性评价、 气体钻井优化设计、 井下流体监测和控制、 空气锤钻井、 气体钻井后介质转换、 气体钻井取心、 气体钻水平井、 干井筒下套管固井八项配套技术, 初步实现了气体钻井装备和工具的国产化, 干气体钻井成熟并推广应用。２ ０ ０ ８年以来在川渝等地区开展规模化应用 １ ９ ２井 ２ ９ ６井次, 平均机械钻速１ １  ８ ５ｍ／ ｈ , 为相同条件下钻井液钻井的３～ １ ３倍, 在及时发现和保护油气层、 加快勘探开发进程和解决工程复杂等方面取得显著成果。     

连续管钻井技术在国内非常规气开发中的应用

连续管钻井是一项安全、先进、有效的新技术,在国外非常规油气资源开发中产生了显著的经济效益。在概述国外连续管钻井技术应用及非常规气开发现状的基础上,以我国非常规气资源潜力及开发现状为出发点,结合国内连续管钻井技术水平,分析了连续管钻井技术开发非常规气的应用前景,并针对目前存在的困难,提出了相应的解决措施。     

四川气田排水采气工艺技术发展及其应用效果

四川气田大多属封闭性的弹性水驱气藏,低孔隙低渗透的地质特征为主,在气田中后期,出水、低压水淹井增多,产量递减严重。从1979～1989年开展有水气藏排水采气研究中,形成了泡排、优选管柱、气举、机抽、电潜泵五套排水采气工艺技术,获得57个气田288口有水气井累计增产天然气27.47×108m~3。文中通过分析四川地质特征和地层水的渗流特征及危害着手,将五套工艺发展慨况及效果进行介绍,对经验教训进行分析,提出了“八五”期间四川气田排水采气技术的发展方向。     

四川非常规油气水平井快速钻井案例分析

四川盆地非常规资源非常丰富,但由于地质条件的复杂性,工程成本一直居高不下,要实现这些资源的有效开发,中国石油天然气股份公司与壳牌公司开展了联合示范开发,中国石油川庆钻探公司在这些反承包作业中也取得了技术与管理的新飞跃。文章系统分析了两个区块的钻完井作业案例,剖析了合作区块与自营区块的技术与管理差别,总结出非标“瘦身”井身结构、螺杆＋欠尺寸（双或三）钻具稳定器＋随钻震击器的小钟摆刚性钻具组合、“一趟钻”钻完井理念、钻井参数全面强化、新型ＰＤＣ钻头、防塌钻井液质量控制量化标准、新技术应用及壳牌“极限执行钻井管理理念等快速、低成本作业的成功经验,对四川盆地致密气、页岩气、煤层气实现效益开发提供了可广泛推广的技术模式与管理经验。     

苏里格气田丛式井钻井技术及应用

丛式井钻井技术是开发建设“科技、和谐、环保”型苏里格大油气田的需要,针对该区丛式定向井施工中地层研磨性强,井眼轨迹控制难,钻井速度慢,钻井成本高的难题,从井身剖面优化、钻头优选改进、井眼轨迹控制、钻井液体系应用等方面开展技术攻关和现场试验。从试验井苏14-20-13井的实施效果来看,钻井速度大幅度提升,取得了显著效果,基本形成了一套成熟钻井技术路线和优快钻井配套技术;也探索了苏里格丛式井提速的新思路、新方法,为下一步持续提速明确了主攻方向。     

四川达州气田开发升温

大庆油田第一口充气钻井——升深2-17井，在钻至2914m时点火成功。这标志着大庆石油管理局重大科研项目——“充气钻井完井技术研究”现场实验获得成功。     

元坝气田超深酸性气藏钻完井关键技术

四川盆地元坝气田是近年来中石化发现的一个大型气田,是继普光气田之后天然气增储上产的又一个重点探区。元坝气田超深酸性气藏地质构造复杂,储层埋藏深,钻遇地层复杂,特别是陆相深部地层,属于高研磨性地层,机械钻速慢,钻井周期长。为此,经过多年的钻井实践和技术攻关,引进新工具、新技术,研制专用钻头,优化钻井设计,形成了针对该气藏的6项钻完井关键技术:(1)保证提速、安全完井作业的井身结构优化技术;(2)陆相上部地层气体钻井、陆相深部高研磨地层钻井提效技术体系;(3)气液转换、超深大斜度井及水平井润滑减阻、井壁稳定控制及防酸性气体污染技术等钻井液配套技术;(4)气体介质条件下固井、深井长封固段固井及超高压小间隙固井技术系列;(5)完善了以测量仪器、动力钻具优选及钻具组合设计等水平井井眼轨迹控制技术;(6)适合该气藏衬管完井方式和完井管柱优选技术。现场应用效果表明,系列关键技术有效地解决了机械钻速慢的难题,大幅度缩短了作业周期,实现了7 000 m井深水平井的提速提效的目标。     

四川盆地中江气田成藏条件及勘探开发关键技术

川西坳陷东部斜坡的侏罗系油气藏总体表现出上三叠统须家河组五段和下侏罗统优质烃源岩"双源"供烃、多期多套叠置河道规模砂岩储集体发育、烃源断层持续活动供烃以及古今断裂-砂体配置条件有利的特征,具备形成致密砂岩大气田的成藏地质条件与源-储时空组合.通过总结分析中江气田的成藏地质条件,提出了中江气田中侏罗统沙溪庙组油气藏为"河...     

四川盆地涪陵气田白马区块效益开发实践与对策

近年来,涪陵页岩气田在积极推进焦石坝等高压页岩气藏开发调整的同时,为了确保气田持续稳产能力,开发对象也向白马等复杂构造区块稳步拓展。基于白马区块构造变形强、地质条件复杂、单井产能低、开发难度大等问题,通过断裂带方解石U-Pb定年、三维应力场建模、地质工程一体化评价等技术方法,深入研究白马区块的构造变形期次、应力场分布特征、开发有利目标、开发技术对策等,取得了积极进展：提出了逆冲推覆作用力是涪陵地区海相常压页岩气藏构造变形差异的主控因素;创建了“两类6项”的开发选区评价参数体系,明确了白马向斜核部以南为效益建产最有利目标;形成了以天然裂缝发育特征为核心的差异化开发技术政策;形成了基于气井埋深、应力性质、裂缝等不同地质特征的工程工艺对策。在上述认识基础上,按照“整体部署、评建一体、平台接替”思路,2021—2022年部署实施开发井位30口,平均机械钻速提高38%,压裂施工速度提升2~3倍,单段压裂费用降至85万元,日产气量稳定在80万方,2022年年产气量达2.24亿方,基本实现了效益开发。     

四川盆地安岳气田龙王庙组气藏多层盖层天然气扩散量

四川盆地安岳气田是古老高热演化程度原油裂解气大气田,其原油大量裂解生气及气藏定型时间在侏罗纪-白垩纪。根据中国大气田成藏特征以及对天然气分子小、易扩散特点的认识,早期成藏的大气田随着扩散时间增长,其天然气散失量也会不断增加。针对安岳气田在早期成藏但仍能保存为大气田的问题,开展深层天然气扩散模型分析和古老天然气藏扩散量评价,目前已成为认识深层古老气田能否有效保存的关键问题。多层盖层模型利用了气田上覆地层的综合扩散系数,考虑了深层气田上覆多套地层的综合封盖效应。以安岳气田为例,采用单层盖层和多层盖层扩散模型分别计算寒武系龙王庙组气藏的扩散量,并通过古气藏与现今气藏的天然气密度比例计算天然气散失总量。按照经典的单层盖层扩散模型进行计算,气田经历从90 Ma至今的累积扩散量(3 340×10⁸m³)将远远超过天然气散失总量的上限(1 020×10⁸m³),这表明单层模型不适用。而多层盖层扩散模型计算的累积扩散量为920× 10⁸m³,比单层盖层扩散模型的计算结果大幅降低。深层气田上覆多套区域盖层,可大幅降低天然气扩散量。研究结果提供了一种评价深层气藏扩散量的方法,有助于深化对深层古老气田保存条件的认识。     

四川盆地涪陵页岩气田江东区块下古生界深层页岩气勘探开发实践与启示

目前埋深大于3 500 m的深层页岩气已逐渐成为中国页岩气勘探开发的重要接替领域,开发过程主要面临地层压力增大、储集物性变差、压裂改造形成复杂缝网困难等问题,开发选区及井位优化部署难度大。江东区块是四川盆地涪陵页岩气田二期产能建设的主要区块,埋深大于3 500 m的深层页岩气面积为57.8 km²,约占区块面积的1/2,目的层为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组(1)—(5)小层优质页岩,是一套富碳、富硅、富页理和富黄铁矿的黑色页岩。采用深层页岩气开发评价选区指标体系及水平井井位优化评价技术研究结果表明,影响深层页岩气井开发效果的主要地质因素包括地层埋深、地应力、裂缝发育特征及页岩地层倾角。深层页岩气水平井与最小主应力夹角不超过40°,A与B靶点高差尽量小于300 m。通过江东区块深层页岩气勘探开发实践,单井获得较高的测试产量和可采储量,勘探开发效果较好,研究成果对四川盆地深层页岩气开发具有重要借鉴意义。     

琼东南盆地深水天然气勘探开发一体化关键技术及实践

琼东南盆地中央峡谷深水区存在着天然气勘探、开发成本高，部分天然气探明、控制地质储量难以动用等问题。为了破解上述难题、推动该区深水气田的有效勘探开发，基于气藏地质、地球物理等资料，对该区深水天然气勘探开发一体化目标搜索、目标评价和目标钻探等关键技术开展了研究。研究结果表明：①目标搜索技术不仅包括区域规律指导的“区带潜力目标搜索技术”，而且还在目标评价、随钻跟踪过程中形成了“目标评价过程搜索技术”和“随钻跟踪过程搜索技术”，共搜索优选出潜力目标17个，落实潜在天然气资源量近1 600×108 m3；②目标评价技术借助于多种技术手段，对选出的潜力目标开展了圈闭、沉积储层、成藏条件、资源量预测、开发方案和井位部署等研究，优选出L17气田块4、L18气田L18-4构造、L25气田L25W构造等进行实施；③目标钻探技术能够通过开发评价井勘探模式、开发模式等灵活的钻探模式升级控制储量、实现增储上产，所实施的4口井均获得了成功，钻遇厚度为130 m的气层，加快了气田开发的进程。结论认为，勘探开发一体化技术既可以明确该区主要含气层系的天然气成藏规律，又可以缩短天然气勘探开发周期、提高储量动用程度和效率。     

克拉美丽气田火山岩气藏开发主体技术

位于准噶尔盆地陆梁隆起东南部滴南凸起西端的克拉美丽气田,是以石炭系为目的层的火山岩气藏。火山岩气藏的气井存在产量低、递减快的难题。为此,中国石油新疆油田公司采用"整体部署、分步实施、井间接替"的原则,形成了下列配套开发技术,为提高该气田开发效果奠定了基础。火山岩岩性岩相识别和井震结合的有利储层预测技术主要搞清了火山岩的岩性岩相特征,进而预测有效储层的展布。不同储层地质条件下的钻、完井方式优选技术成果主要包括:①在储层厚度较大、距边底水较远、裂缝相对发育的区域优选直井压裂投产;②在储层物性好、厚度大、距边底水较远的区域优选欠平衡直井投产;③在厚层、距边底水较远、夹层发育的区域,优选水平井压裂投产;④在距底水近、物性相对好的区域,选用欠平衡水平井裸眼完井投产。钻井工艺优化技术包括:①以优选钻头为重点的综合提速技术;②优化防漏堵漏技术;③欠平衡水平井钻井技术。增产改造及采气配套工艺技术和成果包括:①深层火山岩储层压裂技术;②井下作业储层保护技术;②直井和水平井现场压裂施工获得成功。     

川西新场大型气田地质特征与预测关键技术

川西新场大气田由浅层构造-岩性气藏、中层构造-成岩气藏、深层构造-裂缝气藏叠置而成,纵向跨度4000多米,具多层、多类气藏叠合型大气田特征。该气田纵向上以浅层上侏罗统蓬莱镇组、中层中侏罗统上沙溪庙组、深层上三叠统须家河组二段为主力气藏。蓬莱镇组气藏的主控因素为鼻状背斜上的河道砂岩亚相,上沙溪庙组气藏的主控因素为古隆起上的河口坝与分支河道叠加微相砂岩中的有利成岩相,须家河组气藏的主控因素为大型古隆构造带上的裂缝发育系统。针对浅层气藏天然气富集带预测的关键技术是“低频强振幅”地震响应亮点识别技术;针对中层气藏天然气富集带预测的关键技术是多学科结合的储层综合建模预测评价技术;针对深层气藏天然气富集带预测的关键技术是地质-地震-测井多学科相结合的裂缝综合预测技术和含气性检测技术。     

四川盆地天然气勘探开发技术进展与发展方向

四川自西汉时期就发现并利用了天然气,川渝石油人在四川盆地建成了新中国成立后的第一个天然气工业基地。为推进“建设300亿战略大气区和一流天然气工业基地”的工作目标,首先分析了四川盆地天然气工业现状：①川渝地区经济社会对天然气依存度越来越高;②天然气勘探开发配套技术日臻完善;③地面系统综合配套能力大幅提高;④资源基础更加雄厚,产量快速增长。总结了中国石油西南油气田公司近期在该盆地天然气勘探开发工作中所取得的技术进展：①岩性气藏勘探技术取得重大突破;②深层礁滩高含硫气藏开发技术攻关成效显著;③形成须家河组气藏一类区开发主体配套技术;④钻完井及其配套技术攻关取得重要进展;⑤老气田稳产和提高采收率配套技术进一步完善。进而指出了下一步的工作方向：在开江-梁平海槽两侧,须家河组,石炭系、嘉陵江组等老区层系,震旦系-下古生界新领域等勘探开发主攻方向,深入开展深层礁滩气藏、低孔渗碎屑岩气藏、高含硫气田、老气田勘探开发技术攻关,并以页岩气勘探开发为重点,全面展开非常规天然气的勘探开发工作,推动该盆地天然气快速增储上产,再上新台阶。     

建南气田志留系天然气地球化学特征及气源探讨

根据建南气田及邻区的天然气组分、烷烃碳同位素等资料,结合区域烃源岩研究资料,研究了该区志留系天然气的地球化学特征及其气源特征。结果表明,建南气田志留系天然气为干气,非烃气体总含量低且无H₂S气体;烷烃气碳同位素均小于-40‰,属于油型气成因,其母源为腐泥型干酪根。ln(C₁/C₂)-ln(C₂/C₃)相关性表明现今的志留系气藏以原油二次裂解贡献为主。结合该气藏地质特征综合分析认为,建南气田志留系天然气来源于志留系龙马溪组碳质页岩,烷烃气碳同位素局部倒转为同源不同期的天然气混合所致,即晚期原油裂解气与早期干酪根降解气混合。中上扬子区广泛分布且已成熟的志留系龙马溪组页岩预示志留系和石炭系的天然气勘探前景良好。