气体连续循环钻井在苏里格地区的应用

气体钻井有提高机械钻速、避免井漏等诸多优点,但在地层出水时接单根／立柱导致井内积水严重,
浸泡井壁和注气压力增加、井底压力波动,而引起井下事故复杂的发生。针对苏里格地区水层多、水量大特点,开
展了气体连续循环钻井作业,得到了接立柱过程中立管压力变化曲线,即马－魏曲线,该曲线证实了气体连续循环
钻井技术的有效性和实用性,实现了在不停注气情况下接立柱过程中维持恒定的钻井循环排量和当量循环密度,
同时持续携带地层水、防止因地层水聚集引起过高的立管压力,确保气体钻井安全。     

气体钻井技术的发展趋势与新技术探讨

回顾了气体钻井技术的发展历程,探讨了出水、出油地层气体钻井技术,连续循环气体钻井技术,气体钻水平井技术,储层氮气钻井技术等气体钻井新技术。雾化/泡沫钻井及循环泡沫钻井技术是解决小出水地层的有效手段,强抗油分散能力的抗油泡沫基液是解决地层出油关键。基于充气控回压的气体钻井控水工艺技术解决了大出水地层地面水难处理的问题。连续循环气体钻井技术可以在接单根、起下钻过程中保持连续循环,避免了井底积液引起的井壁垮塌,降低了卡钻风险,提高了钻井效率,延长了气体钻井井段。气体钻井钻水平井技术应用潜力较大,但国内气体钻井专用的螺杆等井下动力钻具还不成熟,限制了该项技术的发展。储层氮气钻完井技术能最大限度地避免外来流体对储层的伤害,有效保护油气层,提高单井产量和采收率,避免钻井井漏发生,大幅提高钻井速度,节约勘探开发成本,是解决致密油气藏难发现、难开采、提高单井产能十分有效的手段。以上新技术的成功应用将会对气体钻井技术产生革命性的影响,大大拓宽气体钻井技术的应用范围。     

大庆油田气体钻井出水判断新技术研究及试验

气体钻井作为一项高效、环保、清洁的钻井方式,在深层提速、发现和保护储层方面起到了重要的作用,但是由于大庆油田深层探区地层出水严重,制约了大庆气体钻井的应用与发展。为了更好地判断井下出水情况,开展了湿度监测的研究与攻关,采用进、出口同时监测的方式,最大程度地避免环境因素的影响,以获得准确的井下湿度值。通过对3口井的现场试验,能及时发现井下湿度变化,达到提前判断井下出水的目的。特别是在XS35井现场试验中,降低了无效等停时间29 h,节约气体钻井设备消耗柴油6.5 t,节能效果显著,同时避免了复杂事故的发生,为气体钻井安全钻进提供了有力的技术支撑。     

气体钻井专用连续循环系统的研制

针对气体钻井特点,研发了一套专用于气体钻井的连续循环系统。该系统结构合理,功能完善,能够满足气体钻井的实际需要。阐述了研制该装备的关键技术,以期为国内连续循环系统的研发和完善提供新思路,具有一定的参考和指导意义。     

连续循环钻井技术的发展与研究

连续循环钻井技术主要采用连续循环系统和连续循环阀两种方式。与常规钻井方法相比,连续循环钻井具有显著的技术优势,在窄密度窗口井、海洋深水钻井、大位移井、水平井、欠平衡井、高温高压井以及天然气水合物开采等方面均有重要应用价值。另外,根据连续循环钻井技术现状、特点以及发展趋势,从技术水平和操作安全性考虑,提出应以发展连续循环系统作为今后的主要研究目标,重点解决诸如钻杆本体保护、接头螺纹保护、高压动密封和钻井液分流控制等关健技术难点。     

连续油管钻井技术

随着连续油管(CT)技术和钻井技术的发展,90年代初连续油管钻井(CTD)技术得到人们的广泛重视,有很大发展。目前,连续油管钻井技术已用于侧钻水平井、多侧向水平井和欠平衡条件下钻井,可提高机械钻速、钻井效率、安全性和减轻劳动强度、降低钻井成本。我国早已引进连续油管装置,但多用于修井作业,尚未开展连续油管钻井的试验。文中介绍了连续油管钻井技术的地面设备和底部钻具组合、特点、实施情况和发展趋势,最后为在我国发展该项技术提出了几点建议。     

欠平衡钻井技术与连续软管钻井技术的综合应用

Ａｐａｃｈｅ加拿大公司综合应用欠平衡钻井技术和连续软管钻井技术在阿尔塔省中部和西北部的两个气藏中成功地钻成了两口水平井，显著提高了井的产能。     

气体钻井技术及现场应用

介绍了气体钻井的方式、应用范围、主要设备和技术要点。鄂尔多斯盆地大牛地气田为降低对储层的伤害、及时发现和评价油气层、提高单井油气产量和采收率,在D12-1井采用纯氮气实施全过程欠平衡钻井,气体钻井进尺205 m,平均机械钻速13．67 m/h,在钻井完井过程中进行进行了两次环空测试,采用φ10 mm油嘴求产,天然气产量分别为5．8×10~4和(6．0～8．0)×10~4m~3/d,远高于采用常规钻井液钻进的邻井D12井、D12-2井、3-27井、D12-4井的天然气平均产量(2．1×10~4m~3/d)。气体钻井对保护油气层,发现和评价油气层、提高单井油气产量和采收率有明显效果,具有很好的技术经济效益。     

气体钻井地面分离系统的现场试验研究

气体钻井地面分离系统是用来回收环空返回到地面的携岩气体.为检验气体钻井地面分离系统的现场适应性能以及对钻井操作的影响,在气体钻井现场进行现场试验.试验结果表明:两级旋风分离器分离总效率维持在99.8%以上,分离性能高效稳定;过滤器出口浓度在0.02～0.05 mg/m3之间,且出口气体中粉尘最大粒径小于5 μm,完全能够达到回收利用的要求.该地面分离系统的使用对气体钻井立管压力影响较小,证明井口携岩气体回收利用可行.     

国外控制压力钻井工艺技术

控制压力钻井(Managed pressure drilling)是一项先进钻井工艺,通过对井底压力的有效控制,可以解决孔隙压力和破裂压力窗口较窄地层钻进中的诸多钻井复杂情况.文章主要介绍了控制压力钻井定义、与欠平衡钻井的区别、不同控制压力钻井工艺,包括井底压力恒定的控压钻井、带压泥浆帽控压钻井和双梯度控压钻井以及国外该项技术的应用实例.     

钻井液连续循环系统过程控制技术分析与探讨

钻井液连续循环系统是一项集机、电、液控制于一体的先进技术装备,控制流程复杂,系统安全性和可靠性要求较高。在深入分析钻井液连续循环系统工作原理及其控制流程的基础上,重点对钻杆接头定位控制、钻杆自动上、卸扣控制、钻井液分流控制以及相应的软件设计等关键技术展开探讨,并针对一些关键环节提出了需要解决的问题和方案,为钻井液连续循环系统的研制和开发提供重要参考。     

王古1井防漏防溢充气钻井液技术

王古1井地层压力系数低,上部地层活跃.使用充气钻井液,充气量过大,井底当量密度会较低,油气容易溢出(或涌出)井口;充气量过小,井底当量密度会较大,又会发生漏失,因此合理地控制气液比是本井防漏防溢的关键;井漏的发生必然会使钻井液进入储层,污染油层,因此保护油气层,钻井液体系的选择是关键;另外,井下高温不仅影响钻井液性能,特别是无固相盐水钻井液的性能,也给钻具防腐带来难度.针对这种情况,采用无固相盐水充(氮)气钻井液新技术较好地解决了该井在钻井过程中的既溢又漏的复杂问题,为解决低压钻井井漏及油层保护问题提供了经验与方法.介绍了该井充(氮)气钻井液的施工工艺技术.     

钻遇多压力系统气层溢漏同存规律研究

钻遇多压力系统气层,多个不同地层压力系数的漏层、喷层常同存于一个裸眼中,钻进过程极易发生溢漏同存的复杂情况。目前国内外对多压力系统气层溢漏同存的研究,往往局限于现场堵漏压井处理工艺技术。文中阐述了多压力系统气层溢漏同存时的物理规律,并根据井筒环空多相流的理论建立了数学模型,系统总结了气液两相流型转换准则和不同流型的压降计算公式,得出了不同工况下多压力系统气层溢漏同存时的井筒环空压力曲线,以及气液两相流型沿井深的分布。计算结果表明:溢漏同存时井筒环空压力迅速下降,溢流态势更加严重;井筒环空的液体流量急剧减少,气体迅速向上滑脱和运移,导致气液两相流型分布变化较大,模拟结果对现场溢漏同存处理技术具有重要的指导意义。     

随钻监测技术在气体钻井中的应用

气体钻井是近年来兴起的一种实用钻井技术,具有保护油气产层、提高钻速、缩短建井周期及处理井漏事故等优点,应用范围越来越广泛。与常规钻井液钻井相比,气体钻井是单向循环,使用气体作为循环介质来携带岩屑、清洗井眼,使得现有录井监测系统还不能满足气体钻井现场参数监测需要,易出现钻具失效、井下燃爆、地层出水及井壁坍塌等复杂钻井问题,影响气体钻井的安全性。基于井下燃爆理论和监测监控系统技术,开展了随钻监测基本原理研究,形成了UBD气体监测系统及分析技术;通过在多口井气体钻井现场服务,验证了气体监测系统及分析技术的合理性和实用性,为安全顺利实施气体钻井提供了有力的技术支持。     

控压钻井装备及技术研究进展

控压钻井技术可有效解决窄窗口钻井过程中出现的喷、漏、塌、卡等多种复杂问题,而控压钻井需要使用一些先进的技术装备。为此介绍了国内、外控压钻井装备及技术现状,并说明了目前国内在控压钻井和技术方面取得的进步,但仍需不断提高控压钻井工艺技术水平,特别是提高地面压力控制装置、井口连续循环钻井装置、环空压力随钻测量装置等核心装备的工作可靠性、稳定性和精度,尽早实现控压钻井装备的国产化。最后指出,国内在控压钻井理论、设计、工艺和软件等方面取得一定成果,但需要进一步配合装备在现场应用中不断成熟和完善。     

The characteristics of recycling gas drilling technology

Recycling gas drilling is a new drilling technology. This paper can be divided into three parts, with the purpose of introducing and analyzing the characteristics of this new technology. First, the major equipment characteristic of this technology was introduced. Secondly, compared with conventional gas drilling, Angel’s model was used to analyze the wellbore flow characteristics. Due to the closed loop and the effect of back pressure caused by the equipment, the gas flow rate decreases dramatically during drilling. Apart from this, it is also found that the kinetic energy at the casing shoe is always smaller than that at the top of the collar. The proposing of the drilling limit concept points out the basic difference between the two gas drilling technologies. Lastly, according to the results of the theoretical analysis, gas supplement operations for the wellbore must be conducted. Thus, two gas supplement schemes are presented in this paper, to provide some guidance for field operations.     

气体钻井遇地层出水时的充气钻井技术

气体钻井在我国油气田勘探开发中具有广阔的应用前景,但是川东地区多个构造实施气体钻井过程中,存在地层出水现象,严重影响了气体钻井的顺利进行,不得不改用充气钻井。充气钻井技术难点主要表现在：①井壁稳定性差,易引起垮塌卡钻; ②地层出水可能与井漏同存,气液比值难以确定;③环空液柱压力降低,带砂效果差,易导致沉砂卡钻;④浅层天然气易引起井下燃爆。通过分析上述难点,结合充气钻井现场实践经验,有针对性地提出了充气钻井过程的主要技术措施：① 钻井液维护处理技术;②井漏处理技术;③参数设计技术等。在川东地区3口井的现场应用效果表明：推行所提出的充气钻井技术措施,能有效避免井漏、提高机械钻速、缩短钻井周期,为川东地区遇地层出水情况下的气体钻井积累了经验。     

伊朗TBK气田严重漏失与严重坍塌地层钻井液技术

TABNAK气田是伊朗南部位于波斯湾近海岸的一个出露背斜，地层岩性主要是碳酸盐岩和页岩。该气田地层裂缝发育，钻井过程中井漏和井塌问题非常严重，钻井作业十分困难。一开采用微泡沫钻井粗泡沫堵漏工艺；二开采用稳定泡沫钻井液；三开采聚磺钻井液；四开采硬胶泡沫钻井液；五开和六开采用随钻堵漏技术与低密度水包油钻井液相结合的方法。钻井过程中防漏堵漏效果好。现场应用表明，该套钻井液体系密度低，防漏，防塌效果好，抗盐，抗钙和携砂能力强，机械钻速快，钻井施工顺利，成本低，基本解决了TBK气田表层钻井和固井漏失问题，据TBK-2井，TBK-3井和TBK-6井完井统计，实际钻井液材料费用比预算分别降低了67.4%,81.0%和76.3%。     

控压钻井技术在塔中区块的应用及效果分析

塔里木油田塔中区块存在着诸多钻井难题,常规钻井装置和方法很难满足当前钻井作业要求,为此,开展了控压钻井技术研究与应用工作。控压钻井技术主要设备有造气及分离装置、回压控制及计量装置、井筒控制装置及井下监测装置。根据实时监测的数据,利用回压泵和节流管汇对井底压力进行控制,用于提高复杂条件下钻井作业的安全性和效率。应用该技术后,XY722井非生产时间减少,钻井周期缩短近百天,在减少恶性漏失的同时,也减少了对储层的损害,XY62-11H井节省钻井液多达4000m3。