水平井钻井技术在四川长宁—威远页岩气井的应用

与直井钻井技术相比,在采用水平井钻井技术开发页岩气藏时页岩受力状态改变,钻井液浸泡时间增加,容易出现井壁垮塌等井下复杂。基于四川长宁—威远页岩气示范区地质、工程特点,结合页岩气藏高效开发需求,分析了页岩气藏水平井钻井作业面临的主要技术难题,研究了安全、快速钻井关键技术方法,进行了现场应 用,钻成了页岩气藏水平井,水平段长度和机械钻速都有较大提高,为水平井钻井技术在页岩气藏中的推广应用提供了良好的技术支持。     

四川长宁页岩气“工厂化”钻井技术探讨

四川长宁区块页岩气资源储量丰富,开发利用价值大,采用常规钻井模式存在施工效率低、钻井周期长、作业费用高、投产速度慢等问题,影响了页岩气资源的规模效益开发进程。"工厂化"钻井以流水线的作业模式批量完成钻井作业,2008年应用于北美,促成了美国"页岩气革命",因此有必要研究形成适合四川长宁页岩气地质特征和技术现状的"工厂化"钻井技术,进而缩短钻井周期,降低钻井成本。基于四川长宁区块地质、工程特点,分析了该区块页岩气丛式水平井组面临的主要钻井技术难题,探讨了"工厂化"钻井关键技术及装备,提出了"工厂化"钻井两步走实施计划,形成了双钻机批量钻井方案和配套优快钻井技术系列,为页岩气资源高效开发、长宁-威远国家级页岩气示范区建设提供了良好的技术支持。     

四川盆地页岩气水平井高产的地质主控因素

四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区目前已转入大规模开发阶段,在考虑同等工程技术因素的前提下,寻找影响该区页岩气水平井高产的主控地质因素便成了研究的重点。为此,从分析该示范区目的层下志留统龙马溪组的沉积背景入手,结合区内三维地震资料、取心井地质及测井资料,开展水平井小层划分与对比,筛选影响页岩气井产能的储层关键参数,进行储层分类综合评价。结果表明,Ⅰ类储层钻遇率的高低直接影响着气井高产与否,具体到长宁—威远示范区的海相页岩气藏而言,靶体位置及龙一_1~1小层钻遇长度是决定气井是否高产的主控地质因素。基于上述研究成果,提出了该区页岩气高产水平井的地质模式,有效地指导了钻井作业,提高了页岩气水平井的产量,推动了页岩气规模效益开发。     

专家观点:务实看待中国页岩气发展

2009年,我国就开始了页岩气开发的前期研究工作,中石油、中石化等骨干企业,率先起步在四川长宁、威远,云南昭通等地进行页岩气开发先导示范区建设,积累了一定的经验,并初步掌握水平井钻井、水平井分段压裂等关键技术,增强了我国企业开发页岩气资源的信心。但我国页岩气开发还处在起步阶段,从美国页岩气发展经历看,我们还有很多基础工作要做,还有很长的路要走。     

长宁页岩气首个钻井模板诞生

<正>2014年6月30日,四川长宁—威远国家级页岩气示范区重点工程长宁H2—7井仅用48.83 d完钻,实现零等停、零事故,标志着目前所用钻井模板已经成熟。长宁区块页岩气水平井单井平均钻井周期是67 d,而国内第1口页岩气水平井威201-H1井用时长达133 d。我国还处于页岩气勘探开发初期,钻井生产更是处在探索阶段,如果不在提速提效上下功夫,很难实现规模     

长宁页岩气工厂化钻井模式研究

随着页岩气等非常规资源开发的规模化和国家相应补贴、环保政策的逐步收紧,开发效益日渐微利
化。除利用新技术、新工艺降低开发成本外,创新开发模式也是重要手段,由于大量采用丛式水平井与分段压裂的
技术组合开发页岩气,工厂化的钻井、压裂模式得到积极探索和完善,在节约土地、水源、材料、人工,提高作业效率
和废物利用率,保护环境等方面发挥了关键作用。提出了工厂化作业的内涵、条件与方法,介绍了四川长宁页岩气
开发中工厂化作业的经验与效果,提出了有待进一步改进的建议。     

页岩气水平井地质导向钻井技术及其应用

随着油气资源的日趋紧缺和对于能源安全的考虑,页岩气这一新兴非常规天然气能源已成为世界能源研究的热点之一。由于页岩气储层呈渗透率极低的物性特征,结合美国页岩气开发成功经验,可知提高页岩气产量的关键之一是采用水平井技术。但是由于页岩储层多变存在不确定性,因此采用地质导向钻井技术可有效地识别储层实时优化钻井轨迹,指导水平井井眼轨迹在优质储层中穿行,提高钻井效率,实现增产目标。页岩气水平井地质导向钻井技术在四川长宁-威远地区的应用中取得了良好的应用效果,实现了95%以上的储层钻遇率,能较好地满足页岩气低成本开发需求。     

随钻地质与地球化学分析在四川威远页岩气开发中的应用

四川威远是国家级长宁—威远页岩气开发示范工程的重点开发地区,页岩气目的层为下志留统龙马溪组优质页岩发育层段。页岩气水平井钻进过程中,传统的地质录井及随钻测井方法难以对优质页岩气储层进行实时有效的分析与评价,降低了优质储层的钻遇率,增加了钻井施工的风险。通过研究区水平井随钻过程中大量岩屑样品的地质与地球化学录井分析,结合相应取心井分析资料,建立了水平井储层地质评价方法,应用TOC辅助地层界面卡取,应用TOC、吸附气含量、气测全烃参数评价储层含气性,再结合储层脆性矿物含量进行有利页岩气开发层段评级和优选;同时建立了水平井地质导向辅助方法,通过TOC、Ca含量、气测全烃等关键参数的相对区间变化,指导工程人员进行水平井着陆入靶调整和水平井窗体控制。现场应用表明,该套技术方法提高了威远地区页岩气水平井开发效率,同时可为同类页岩气储层的有效开发提供技术参考。     

国家级页岩气示范区建设获重大进展

页岩气开发受到广泛关注,中国石油西南油气田公司(以下简称西南油气田)在"四川长宁—威远国家级页岩气示范区"探索技术路径。截至2013年1月10日,西南油气田完钻12口井,其中10口气井获得页岩气,采气1 290×104m3,在页岩气开发技术方面获得突破。页岩气比天然气的储层地质条件更复杂,规模效益开发难度更大。2012年3月,"四川长宁—威远国家级页岩气示范区"获国     

长宁威远地区页岩气大斜度水平井钻井技术研究

页岩气藏为致密的非常规气藏,国外在页岩气钻采上取得了较好成绩一我国的页岩气资源丰富,开发利用页岩气资源具有广阔的前景,但国内页岩气藏的研究程度和认识程度都很低,目前仅在四川的长宁、威远地区进行了页岩气实验性勘探.由于页岩气资源多属于低渗透致密地层,常规钻进产能低,经济效益差,不能形成工业规模开发利用,为了提高产能,将以大斜度、长段水平井勘探方式为主.文章通过对威远、长宁区块地质特点的研究,采用了以理论为基础,与实钻资料统计分析相结合的研究方法,对蜀南区块页岩层大斜度水平井钻井技术进行研究,形成包括直井段快速钻进技术、钻井液体系研究及性能控制、防垮塌技术等相关技术体系,有效减少威远、长宁区块页岩气井钻井的事故复杂,缩短了页岩气钻井周期,有助于安全钻进和提高钻井速度,降低钻井成本,对开发利用页岩气等低效资源具有现实意义.     

CQ-IGS水平井一体化地质导向技术——以在长宁—威远国家级页岩气示范区的应用为例

地质导向技术是页岩气水平井钻进的核心技术之一,但是仅根据单一随钻测量参数的常规地质导向方法已无法满足页岩气快速商业化开发的需要。为了精准控制水平井轨迹,采用三维地震数据体高分辨率处理技术,结合自主研发的水平井一体化地质导向软件平台,建立精细三维地质导向模型,通过该软件平台对三维地震、随钻测井、综合录井一体化处理解释,应用岩屑识别和成分分析技术,实现了对水平井轨迹的精确控制,形成了水平井一体化地质导向技术。2011—2018年在四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区187口井的应用结果表明,采用该技术后每口水平井水平段钻进时间从原来的35 d缩短为2018年的25 d;平均单井靶体钻遇率达到96.7%,最优地质甜点的平均单井钻遇率由2014年的35.3%提高到2018年的91.0%;威远页岩气区块单井测试日产量从原来平均每口井11.5×10~4m~3提高到15.5×10~4m~3;长宁页岩气区块单井测试日产量从原来平均每口井14.0×10~4m~3提高到18.5×10~4 m~3。结论认为,该技术合理优化了钻井轨迹、缩短了钻井周期、节约了钻井成本,显著地提高了储层的钻遇率和单井产量。     

四川盆地威远页岩气藏高效开发关键技术

威远页岩气藏地质条件复杂,工程技术面临很大挑战,因此,通过地质和工程技术的相互融合,以“选好区、打准层、压好井、采好气”为核心,从地质评价及井位部署优化、水平井优快钻井及精准地质导向、水平井体积压裂、排采及动态分析等4个关键环节入手进行技术攻关,形成了适合威远页岩气藏勘探开发的6项关键技术,即页岩气高产区带评价与优选技术、复杂地表条件下一体化井位部署与优化、长水平段丛式水平井高效钻井完井技术、页岩甜点录井辅助地质导向技术、页岩气体积压裂技术、排采测试及气藏开发动态分析技术。6项关键技术在威远页岩气藏开发中得到推广应用并不断完善,开发效果不断提高,主力产层龙一₁1小层的钻遇率达到98%,钻井周期缩短至69.2 d,测试产量达到19.7×104 m3/d,单井最终可采储量增至10 482×104 m3。6项关键开发技术为威远页岩气藏的高效开发提供了技术支持,且技术的适应性不断增强。      

钻柱扭摆滑动钻井技术在四川油气田的应用

定向井、水平井在提高单井产量和开发效益方面具有较大的优势,在四川油气田得到广泛应用,目前在磨溪-高石梯和长宁-威远页岩气区块新部署井中占到了80%以上,其提速提效意义重大。由于旋转导向钻井系统使用费用高、四川油气田主流井眼轨迹控制方式还是“弯螺杆钻具+随钻测量仪”的滑动钻井模式,普遍存在
由于滑动摩阻大导致的“托压”现象,滑动钻井速度往往不及旋转钻井速度的50%。近年来,国外发展形成了钻柱扭摆滑动钻井技术,通过专用设备控制顶驱带动钻柱持续正反转动,把上部钻具静摩擦阻力变为动摩擦阻力,进而降低摩阻!提高滑动钻井速度,为定向井&水平井提速提效提供了一种全新手段。基于四川油气田工程特点,优选斯伦贝谢公司的slider系统,详细阐述了在 GS001-XX井的作业过程和应用效果,为钻柱扭摆滑动钻井系统自主研制和四川油气田定向井、水平井提速提效提供了良好的技术参考。     

气体钻井技术在长宁页岩气区块的应用

长宁页岩气区块表层受长期风化剥蚀影响严重,孔隙、裂缝、溶洞发育,普遍存在井漏复杂,甚至出口
失返,处理复杂损失时间长,且易造成较严重的环境污染;志留系韩家店～石牛栏地层非均质性强、软硬交错、岩性
变化快,机械钻速低,单只钻头进尺少,是全井提速瓶颈段。针对上述勘探开发难题,开展了长宁页岩气区块气体
钻井实施方案优化研究,优化出了适合于气体钻井的井段,根据“井工厂”的特点,提出了气体钻井批量化快速施工
工艺,并开展了２３井次现场应用实践,取得了较好的治漏提速效果,大幅减少了钻井液漏失量,缩短了钻井周期,
节约了钻井成本,为加快长宁页岩气区块的勘探开发进程提供了技术支撑。     

四川盆地威远区块典型平台页岩气水平井动态特征及开发建议

位于四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区范围内的威远页岩气田(以下简称威远区块),同一平台上气井的生产动态特征存在着较大的差异,目前对于其页岩气井产气量的主控因素和开发工艺措施的有效性认识尚不明确。为此,以威远区块PT2平台的6口水平井为例,针对气井生产动态存在的差异,从钻遇优质页岩段的长度、水平段轨迹倾向、压裂段长度、改造段数、加砂量及井底积液等方面进行分析,明确了影响威远区块页岩气水平井产气量的主要因素,进而提出了有针对性的开发措施建议。研究结果表明:(1)优质页岩段钻遇长度是气井高产的物质地质保障,水平压裂段长度、改造段数/簇数和加砂量是主要的工程因素;(2)页岩气井生产早期均为带液生产且水气比较大,当产气量低于临界携液流量时,井底积液对产气量和井口压力的影响不容忽视;(3)建议低产井应采用小油管生产(油管内径小于等于62 mm),对于上半支低产井,应及早采取橇装式排水采气工具和措施以释放气井产能,而对于下半支低产井,则应放压生产,防止井底过早积液。     

行业要闻

四川长宁-威远国家级页岩气示范区设立 为落实《页岩气发展规划（2011—2015年）》，加快页岩气勘探开发技术集成和突破，推动我国页岩气产业化发展，近日，国家发展改革委、国家能源局同意“十二五”期间设立四川长宁-威远国家级页岩气示范区。     

水平井“工厂化”部署与设计优化——以四川威远页岩气藏为例

威远地区位于四川盆地边缘,其页岩气资源丰富,但有机碳含量和含气量偏低,且埋深较大(2 800~4 000 m),地表条件复杂,开发难度较大。为实现四川威远页岩气规模化经济有效开发,通过精细地质研究,落实断层及裂缝分布特征,建立三维地质模型,明确页岩储层的"甜点"区分布及水平井纵向有利靶体;采用平台丛式水平井"工厂化"布井模式,优化钻井及压裂地质设计,现场实施精准地质导向技术进一步保障水平井目标箱体钻遇率。结果表明:水平井"工厂化"开发通过地质—钻井—压裂一体化设计施工,实现了页岩气规模效益开发的目的。     

长宁-威远页岩气示范区累计产量超过10亿m

正截至11月28日,四川长宁-威远国家级页岩气示范区日产页岩气536万m3,累计产气量达到10.063亿m3。"十二五"期间,西南油气田公司按照"落实资源、评价产能、攻克技术、效益开发"的工作方针,积极推进页岩气示范区建设,页岩气勘探开发取得重大进展,创造了我国多个第一纪录。在页岩气示范建设中,西南油气田探索形成"井位部署平台化、钻井压裂工厂化、采     

威远区块页岩气水平井基于灰色关联分析的产能评价方法

四川威远页岩气区块隶属国家级页岩气示范区,开发潜力大,页岩气水平井产能受多因素控制呈现出差异性,为快速准确开展压后产能评价,实现威远区块页岩气的高效开发,本文依托威远页岩气区块地质、压裂及生产资料,运用灰色关联分析方法明确水平井产能的主控因素,依此建立多元线性回归产能预测模型进行产能评价。研究结果表明,影响压裂水平井页岩气产能因素主要包括地质因素和工程因素两个方面,地质因素按影响程度大小排序依次为目标甜点钻遇率、含气量、脆性指数等,工程因素则依次为改造长度、加砂强度、加砂量等;产能评价方法综合威远区块地质开发特征和压裂改造效果,无需产能试井资料,仅需目标甜点钻遇率,改造长度和加砂强度三个主控因素作为产能预测模型参数即可快速计算测试产量,计算结果与实际测试产量误差在10%以内,该方法能够快速准确评价产能,为研究区后续水平井优化设计和合理配产提供可靠依据。     

中石油国家级页岩气示范区提前完成年度生产任务

正近日,中石油国家级页岩气示范区之一——长宁—威远国家级页岩气示范区2016年生产页岩气15.42×10~8 m~3,较去年同期增产11.98×10~8 m~3,提前完成年度15×10~8 m~3的生产任务。长宁—威远国家级页岩气产业示范区位于四川内江、宜宾境内。2012年3月,国家发展和改革委员会及国家能源局批准中石油建设长宁—威远页岩气产业化示范区,探索页岩气规模效益开发方法,建立页岩气勘探开发技术标准体系,由中国石油西南油气田公司组织实施。2016年1月,西南油气田公司建成中石油首个国家级页岩气示范区,实现了规模效益开发。