超深井钻井技术研究及工业化应用

陆上油气勘探开发正向着超深层领域发展,中国石化钻遇的超深井普遍存在着压力系统复杂、地层岩性复杂、储层流体复杂、工程力学复杂等工程地质特征。钻井工程面临着设计优化难、施工风险大、钻井速度慢、工程质量控制难度大等技术问题。在钻井施工中表现为钻井周期长、复杂情况和故障多、工程投资大,甚至有些井难以钻达目的层。2005年以来,中国石化石油工程技术研究院联合石油高校、油田企业组成“产—学—研”攻关团队,以川东北、塔里木盆地超深层油气勘探开发为依托,紧密围绕“优质、安全、高效”攻关目标,强化室内模拟和理论分析,加强以新型工具和新材料为载体的技术攻关,强化技术集成应用,研究形成了多信息综合反演钻井地质环境因素精细描述技术、基于钻井工程风险评价的井身结构优化设计方法、大尺寸井眼气体钻井及流体安全转换技术、高效破岩工具及配套技术、基于常规导向的超深水平井井眼轨迹控制技术、超高温及超高密度钻井液技术、高酸性气田胶乳防气窜水泥浆固井技术等7项技术创新成果,并开展了现场试验及工业化应用,形成了超深井钻井配套技术,使我国超深井钻井技术跨入了世界先进行列。     

超深井钻井技术研究及工业化应用

陆上油气勘探开发正向着超深层领域发展,中国石化钻遇的超深井普遍存在着压力系统复杂、地层岩性复杂、储层流体复杂、工程力学复杂等工程地质特征。钻井工程面临着设计优化难、施工风险大、钻井速度慢、工程质量控制难度大等技术问题。在钻井施工中表现为钻井周期长、复杂情况和故障多、工程投资大,甚至有些井难以钻达目的层。2005年以来,中国石化石油工程技术研究院联合石油高校、油田企业组成"产—学—研"攻关团队,以川东北、塔里木盆地超深层油气勘探开发为依托,紧密围绕"优质、安全、高效"攻关目标,强化室内模拟和理论分析,加强以新型工具和新材料为载体的技术攻关,强化技术集成应用,研究形成了多信息综合反演钻井地质环境因素精细描述技术、基于钻井工程风险评价的井身结构优化设计方法、大尺寸井眼气体钻井及流体安全转换技术、高效破岩工具及配套技术、基于常规导向的超深水平井井眼轨迹控制技术、超高温及超高密度钻井液技术、高酸性气田胶乳防气窜水泥浆固井技术等7项技术创新成果,并开展了现场试验及工业化应用,形成了超深井钻井配套技术,使我国超深井钻井技术跨入了世界先进行列。     

川西北SYS构造复杂超深井防漏堵漏工艺技术研究与应用

川西北部SYS构造气藏埋藏深,勘探开发难度大,由于井身结构受限,井下复杂频发,其中井漏问题显得尤为突出,常常表现为井口失返,易发生漏转喷,井控风险巨大.针对SYS超深复杂井普遍性井漏问题,统计分析井漏特点和原因,总结得出防漏治漏工艺和技术措施:根据准确的地层压力系数后优化井身结构,针对地层复杂特点采取空气钻和精细控压工...     

千米深井超深孔注浆实践

口孜东矿是千米深井,在部分地质构造复杂、地压显现明显等地段,高强复合支护方式巷道仍较易损坏。为保证支护有效,进行超深孔注浆支护试验,观测数据超结果表明超深孔注浆满足地质构造复杂、地压显现明显等地段的支护需要。     

深井及超深井固井技术应用简析

近年来,随着勘探开发力度的加大,深井及超深井的数量日益增多,固井技术措施及水泥浆体系一直是关注的重点.结合深井固井防气窜、压力敏感及窄安全密度窗口、盐膏层固井、小尺寸井眼尾管等固井过程中存在的难点,结合引发这些问题的机理出发分析了制约固井质量的因素,从固井施工工艺和固井水泥浆体系的角度讨论了提高固井质量的技术途径,通过...     

复杂深井超深井非常规井身结构设计

对国内深井超深井常规井身结构设计分析表明,目前经常采用的φ508.0+φ339.7+φ244.5+φ177.8+φ127.0mm井身结构,难以满足深井超深井对不同压力体系或复杂层系封隔的需要,而随着非常规套管、无接箍套管及管下扩孔技术的发展,非常规井身结构已经得到了越来越广泛的应用,对这几项工艺技术的应用做了比较详细的分析,提出了8种非常规井身结构设计方案,并对其优缺点和适用范围进行了分析评价;通过以上论述,以期为复杂地质条件下深井超深井的井身结构设计提供新的思路.     

高温深井钻井技术研究

为了获得更多的油气资源,深井、超深井及高温地热井的开采数量逐年增多。在地温梯度较高的地区,随钻井深度的增加,井下钻具将承受超过150℃的高温和超过30000psi的高压。针对高温深井的施工工艺方面,通过分析钻井施工的难点给出了相应工艺措施;针对高温深井所使用的仪器方面,通过研究井下电子仪器自身特点及工作环境,给出了提高旋转导向系统和随钻测量系统等井下仪器可靠性的方法。     

塔河油田盐下超深井钻井技术

针对塔河油田盐下构造钻膏盐层技术难题，分别论述了盐上承压堵漏技术、盐层钻井液技术及随钻扩孔技术，并就盐层的瞬态蠕变和稳态蠕变提出了切实可行的解决办法，对今后超深井钻进膏盐层具有一定借鉴意义。     

深井超深井大尺寸井眼钻井提速技术应用

随着超深层油气资源的勘探开发力度的加大,钻井中上部长井段大尺寸井眼增加,钻机负荷加重,井壁稳定性差,机械钻速低,井身质量保证难,钻井液处理维护等难题,致使钻井周期较长。从准噶尔南缘地层岩性与井眼尺寸在实钻中存在的主要难点出发,开展了优选钻头及钻井方式,集成垂钻配合螺杆钻具组合、优化强化钻井参数提高破岩能力,优选钻井液体系降低复杂的提速技术研究,逐步形成适合区域工程地质特征的钻井提速技术,实现了优快钻井,为加快勘探开发步伐提供了技术保证。     

塔里木山前地区超深井钻井提速技术研究

塔里木山前地区地质条件复杂,钻井速度慢。通过优化井身结构,优选钻头,应用扭力冲击器+PDC钻头提速技术、涡轮+孕镶金刚石钻头复合钻井技术、防斜打快技术、BH-WEI钻井液体系,形成一套钻井提速配套技术。提速技术应用的9口井中,井身质量合格率100%,井斜小于0.5°,平均机械钻速1.5 m/h,较之前提高46%,平均单只进尺提高4.54倍,平均钻井周期206 d,较之前缩短27.8%,复杂时率为1.7%,较之前降低57.5%。结果表明,钻井提速配套技术能够大幅度提高机械钻速,可缩短钻井周期。     

13000m科学超深井钻探技术

对国内外科学钻探实践进行了简要回顾,对超万米科学钻探工程面临的技术难题进行了分类描述。在此基础上,考虑沉积岩和结晶岩2种地层条件,提出了13000 m科学超深井的钻探技术方案。     

JX2超深井优快钻井技术

JX2井地层倾角大,地质情况复杂,易发生井漏、卡钻、井壁失稳等井底复杂情况,井斜控制难度大,机械钻速低,钻井成本增加。针对上述难点,上部地层采用空气钻井,孕镶金刚石+涡轮复合钻井技术,下部燧石团块灰岩硬地层采用贝克休斯MX-DS50DX钻头,在保证井身质量的基础上大幅提升了钻进速度,节约了钻进成本,形成了一套适合川东北地区超深井优快钻进工艺。     

西湖1井高温高压超深井固井技术的研究与应用

西湖1井位于准噶尔盆地南缘山前冲断带四棵树凹陷西湖背斜。该井φ244.5mm套管中完井深5400m,泥浆密度2.08g/cm~3,井底温度114℃,井底压力110MPa,水泥预返3000m,水泥封厚2400m。完钻井深6268m,完井泥浆密度2.03g/cm~3,井底温度140℃,井底压力125MPa。φ244.5mm套管中完固井和φ139.7mm套管尾管固井都属于高温、高压、超深井固井作业。固井施工存在水泥封固段长、上下温差大、压力安全窗口窄、顶替效率低等难点。针对上述固井难题,研究应用了提高地层承压能力试验、合理设计环空浆柱结构、采用双凝、双密度胶乳水泥浆体系、使用双过渡混配罐计量以及使用高强度固井工具等多项技术,确保固井施工安全顺利,固井质量达到设计要求。通过对中完和完井固井作业的成功实施,形成了一套高温、高压、超深井固井综合配套工艺技术,为国内外同类型井固井作业提供一定的参考和借鉴。     

普光气田超深井钻井技术的进步与思考

普光气田是中国石化已成功开发的一个大型整装海相气田。对普光气田超深井钻井实践进行了全面的总结,将其划分为3个阶段:探索阶段、发展阶段和气体钻井阶段,机械钻速由探索阶段的0.99 m/h提高到发展阶段的1.70 m/h,再提高到气体钻井阶段的2.61 m/h,提速效果十分显著。并对加快中国石化超深井钻井技术的进步提出了一些建议。     

深井复杂条件下煤巷支护技术

1403W运输巷位于-850m水平一采上山区下部,巷道以南为1403W工作面尚未开采,以北为-850m西大巷保护煤柱,以东为一采轨道上山保护煤柱,以西为F22断层保护煤柱.上覆1202W综采工作面已开采完毕,1201W综采工作面正在开采.     

超深井钻井技术进展研究

超深井钻井技术是油气资源勘探开发的关键技术之一。同时,也是开发深部地热能和地质资源、开展大陆科学钻探计划的重要途径。主要回顾和讨论超深井钻井技术取得的进展,重点介绍了超深井钻井的历史发展情况、垂直钻井系统、有线钻杆技术和钻头技术的研究和应用情况。最后对深井钻井技术进行了简要总结和展望。     

塔东地区超深井小井眼取芯技术的完善与应用

塔东地区超深井小井眼取芯主要存在地层复杂多变,有的裂缝发育,岩芯破碎,有的坚硬致密;取芯井段深,摩阻大,钻具易弯曲、振动;钻头选型难等问题.通过近几年已完成的9口井的取芯,不断的探索完善,取得了一定的经验,单次取芯获得的岩芯逐渐增加.为塔东及其它地区超深井小井眼灰岩和云岩地层取芯提供了参考和借鉴.     

大直径通风钻孔的测斜技术

介绍了在大直径钻孔中采用YT-1型压电陀螺测斜仪、CQ型光电多点连续测斜仪进行测斜的技术方法和应用效果。     

梁43—斜21井深井定向技术

梁４３—斜２１井深井定向技术许新强刘新华（胜利石油管理局钻井工艺研究院东营２５７０１７）梁４３—斜２１井位于梁家楼油田，原设计该井井身２８３０ｍ，井型直井，钻探沙二段油层，井底位移５０．５ｍ，闭合方位１７９°。电测解释油气显示不好，根据采油厂的要求改...     

连续循环系统在科学超深井中的需求分析

作为"入地"重要手段的科学深井、超深井工程是研究深部地质学的重要方法,被誉为"伸入地壳的望远镜"。科学超深井井内超高温高压成为钻井作业中突出的技术难题之一,其对钻井液、井底动力机具、井下检测仪器、铝合金钻柱提出了极为苛刻的要求,致使工程难度增大、风险提高、工期加长。通过对科学超深井钻井工程特点的总结,分析了钻井液连续循环对井眼稳定性和井底温度的影响,得出了连续循环系统对于科学超深井钻井作业具有较强的技术需求的结论。对我国未来万米科学超深钻计划提供了技术支持。