超大水垂比大位移井钻井技术

南海东部海域流花11-1油田(简称流花油田)经过8年生产后,因综合含水上升,产量递减较快,急需采取措施增储上产。从2001年开始,先后利用原生产井槽侧钻,以超大水垂比大位移井和侧钻井方式开发距离主开发区东翼4.5 km的3井区的油藏,至目前已实施4口侧钻大位移井, 3口侧钻井作业(按照国际上的定义标准,此3口侧钻井也属于大位移井范围), 7口井部分井段采用了旋转导向钻井技术,钻井施工过程顺利,其中B3ERW4大位移井最大水平位移5634.07 m,水垂比达到4.58,是国内水垂比最大的1口井,并排列在世界第10位。同时,这一批超大水垂比大位移井连续刷新并创造了海洋石油钻井多项新记录。实践证明,采用侧钻大位移井或侧钻井的方式,对于流花油田生产后期的增产是一种比较经济有效的措施和途径。这种综合开发技术对于浅滩油田和已开发油田周围的卫星构造的开发具有十分重要的借鉴意义。     

东海油气田超深大位移气井钻井关键技术

为了稳定东海油气田油气产量,在某断块部署了一口超深大位移井。针对大位移井高扭矩大摩阻、油基钻井液漏失、套管下入困难、电测固井质量手段受限等特点,设计阶段应用基于多目标优化的大位移井轨道设计方法优选了修正悬链线轨道类型,优化了井眼轨迹和井身结构设计,施工中采用摩阻扭矩随钻监测技术、ECD控制技术、旋转尾管挂技术等一系列大位移井钻井关键技术,确保了该井的顺利完成,完钻井深6 866 m,水平位移5 350.49 m,水垂比1.7,裸眼井段3 614 m、75°稳斜4 134 m。该井应用的系列钻井关键技术能满足超深大位移井钻井作业要求,具有广阔的推广应用前景。     

浅层大位移水平井钻井关键技术分析

高平1井是胜利油田第一口位垂比达到4的大位移水平井。为了最大限度降低和克服井下摩阻扭矩,利用井眼轨道优化设计、下部钻具组合及钻进参数优选、工程保障措施和钻井液性能调控等关键技术,实现了对井眼轨迹的有效控制。所完成的高平1井位垂比达到了4.019 8,水平段长3 462.07 m。结论认为：①造斜率相对较低的单增轨道更适用长水平段水平井井眼轨道优化设计;②优选底部钻具组合、钻进参数和钻头,在特定区域能有效降低长水平段滑动钻进的比例;③水基钻井液在大位移井钻井中拥有较广阔的应用空间。     

渤海大位移水平井固井关键技术研究及其应用

渤海地区的6口大位移水平井是在歧口17-2、秦皇岛32-6油田完成的,是国家863-820-09海底大位移井钻井技术研究项目的依托工程.该项目最大完钻井深度为4 690 m,最大水平位移为3 697 m,最大水垂比为21,最大方位扭转为68°.通过大位移水平井固井作业实践,摸索并总结出一套适用于渤海地区的大位移水平井固井作业的10项关键技术,即通井清洁井眼、调整泥浆性能、管柱合理居中、套管弯曲校核、倒装送入尾管、优化水泥浆配方、优化前置液的性能及注入量、提高泥浆顶替效率、注替动态套管漂浮、固井仿真软件的设计和模拟.实践表明,这10项关键技术,即通井清洁井眼、调整泥浆性能、管柱合理居中、套管弯曲校核、倒装送入尾管、优化水泥浆配方、优化前置液的性能及注入量、提高泥浆顶替效率、注替动态套管漂浮、固井仿真软件的设计和模拟.实践表明,这10项关键技术对保证大位移水平井固井作业质量起了重要的作用.该项目的成功为今后大位移水平井固井作业提供了经验.     

大位移井特点（三）

5裸眼段长，单层套管下入深度大 研究表明，大位移井套管最大下入重量决定于井的临界摩擦角，经验值为70～72°与岩性、钻井液，特别是井斜诸因素有关。超过这个角度，下套管必须靠推力，套管串和套管附件的科学组配和如何给套管合理加以下入推力的研究又是大位移井作业一个特点。     

国外大位移井钻井技术发展现状

随着定向井，水平井钻井技术的日趋成熟，大位移钻井技术在国外已有很大的发展。本文是对近十年来英，美，俄等国家的有关资料认真研究分析编写而成的，大位移钻井的关键技术是：井身剖面设计，钻柱设计，扭矩和摩阻，井眼稳定技术及井眼清洁技术，完井技术等６个方面，本文将分别给予介绍，并以大庆油田钻头位移井进行可行性分析。     

南海流花超大位移井摩阻/扭矩及导向钻井分析

大位移井的井眼轨迹比较复杂,为准确地计算实钻井眼中管柱的摩阻/扭矩分布,采用了三维摩阻/扭矩计算模型和软件。文中给出了南海流花油田已钻5口大位移井的钻井与完井数据,并跟踪第5口超大位移井(C1ERW 5井),应用自主研发的摩阻/扭矩数值分析软件,对钻井及下套管作业过程中的摩阻/扭矩分布进行了预测分析,计算结果与实测数据吻合良好。同时,针对流花超大位移井所使用的带PowerDrive系统的底部钻具组合,定量探讨了旋转导向钻井系统的力学特性,并分析了其影响参数导向控制力、钻压、PD翼肋位置对钻头侧向力的影响,计算分析结果表明,通过调整PD翼肋导向控制力的大小和方位,便可有效地控制井眼轨迹。该研究可为后续施工的超大位移井工程提供重要参考。     

渤海大位移水平井固井关键技术研究及其应用

渤海地区的6口大位移水平井是在歧口17-2、秦皇岛32-6油田完成的,是国家863-820-09海底大位移井钻井技术研究项目的依托工程。该项目最大完钻井深度为4690 m,最大水平位移为3697 m,最大水垂比为2:1,最大方位扭转为68°。通过大位移水平井固井作业实践,摸索并总结出一套适用于渤海地区的大位移水平井固井作业的10项关键技术,即:通井清洁井眼、调整泥浆性能、管柱合理居中、套管弯曲校核、倒装送入尾管、优化水泥浆配方、优化前置液的性能及注入量、提高泥浆顶替效率、注替动态套管漂浮、固井仿真软件的设计和模拟。实践表明,这10项关键技术对保证大位移水平井固井作业质量起了重要的作用。该项目的成功为今后大位移水平井固井作业提供了经验。     

南海东部大位移井固井技术

以南海东部西江油田、惠州油田大位移井固井的成功作业为例,分析了大位移井固井的技术难点,并针对该区域大位移井的特点,优选出一套较为全面的大位移固井技术,包括采用偏心引鞋和漂浮接箍的漂浮下套管技术、低密高强防窜水泥浆体系,并顺利施工.最终提出了保证大位移井固井质量的相关技术措施,现场取得了显著效果,形成了成熟的大位移井固井技术,对大位移井固井质量的提高有指导作用.     

塔深5井超深层钻井关键技术

为探明塔河油田寒武系沙依里克组、肖尔布拉克组及震旦系奇格布拉克组储层的发育特征及含油气情况,部署了预探井塔深5井,相关资料表明,该井超深层存在缝洞发育易井漏、地层倾角大易井斜、硅质白云岩压实程度高导致机械钻速慢等钻井技术难点。针对井漏问题,优选了抗温堵漏材料,优化了堵漏材料的配比和粒径,辅以随钻堵漏和渐进式堵漏方法,以逐步提高地层的承压能力;为解决井身质量控制和提速的矛盾,应用了垂直钻井工具+大扭矩螺杆的防斜钻井提速技术,能够兼顾防斜和提速;为解决白云岩地层可钻性差、研磨性强的问题,优选了减振耐磨的PDC钻头和扭力冲击器配合等壁厚大扭矩螺杆钻进。采用上述钻井关键技术后,塔深5井顺利施工并成功完钻,为后续塔河油田下部寒武系和震旦系钻井提供了技术途径、积累了技术经验。     

南海东部荔湾22–1–1超深水井钻井关键技术

荔湾22–1–1超深水井位于南海东部海域,作业水深2 619.35 m,是目前国内作业水深最深的超深水井。针对该井钻井中存在的水深、海底低温、安全密度窗口极窄、浅部地层成岩性差、隔水管及钻柱力学行为复杂等技术难点,采取了周密的钻井工程设计和现场精细化管理,并应用了喷射下导管技术、FLAT-PRO恒流变合成基钻井液、低温早强水泥浆表层套管固井技术、钻井液当量循环密度随钻监测技术等关键技术措施,安全高效地完成了钻井作业,创造了国内外相同水深钻井周期最短纪录,工程质量全优。荔湾22–1–1超深水井的成功标志着我国超深水钻井技术取得重大突破,不但为我国超深水井钻井积累了宝贵的经验,也对国内外超深水钻井技术的发展具有一定的促进和借鉴作用。      

自动寻向旋转钻具钻进南海8600m大位移井

南海油田XJ24－3－A18井是1口井深8600m、水平位移7500m、垂深2740m的大位移井,当井深达到7000m以后,旋转钻井方式的井斜控制难度大,同时产生方位漂移,若改成滑动钻井方式,则钻进摩阻大,钻进难且机械钻速低;当钻进到6871m时,改变了钻具结构,下入了“Power Drive”旋转钻井导向工具。应用表明,钻进中钻井参变化不大,井斜和方位变化均匀、控制井斜和方位比较成功,不产生漂移、狗腿度低,机械钻速提高近10倍,经济效益显著,真正达到了安全、平稳、高效、低耗。     

南海西江大位移井钻头选型技术研究

优选出与钻进地层相适应的钻头,无论对安全钻井还是对钻井总成本的控制都具有重要的意义。应用效益指数法对研究区块钻头进行初选,然后结合地层岩石力学参数评价结果优选出与地层相适应的钻头。编制了地层抗钻特性评价及钻头选型软件。利用该软件对西江24-1油田测井资料进行处理,优选出了西江大位移井各层段钻头型号。研究结果表明,该方法简单有效,适合现场应用。     

塔里木盆地满深1井超深井钻井关键技术

满深1井是位于塔里木盆地塔北隆起满深1号断裂带上的一口预探井,钻井过程中存在二叠系玄武岩漏失与垮塌同存,志留系塔塔埃尔塔格组可钻性差、钻头磨损快,奥陶系桑塔木组易井斜与井壁失稳垮塌等技术难点。为此,研究应用了二叠系优快钻井技术、志留系减振提速技术和奥陶系防斜防塌技术,有效解决了该井面临的钻井技术难点:应用混合钻头+螺杆钻具提速技术一趟钻钻穿二叠系玄武岩地层,应用聚磺钻井液体系确保了二叠系地层的安全钻进,未发生漏失及垮塌等井下故障,与邻井相比机械钻速提高了265.96%;应用个性化PDC钻头+TorkBuster扭力冲击器一趟钻钻穿志留系地层,且钻进期间扭矩稳定、粘滑振动弱,减振提速效果明显;应用预弯曲动力学防斜钻具组合钻进奥陶系高陡地层,防斜打直效果明显;应用高性能防塌水基钻井液安全钻穿奥陶系硬脆性泥岩,井壁稳定效果显著。该井试油获得高产工业油流,实现了塔里木盆地超深层油气勘探的重大突破,形成的超深层碳酸盐岩钻井完井技术为塔里木油田深层油气勘探开发提供了技术支撑。      

南海C区块高温高压气井井控技术

为确保南海C区块高温高压气井钻井过程中的井控安全,针对存在的地层压力高且复杂、地层温度高、钻井液安全密度窗口窄、高密度钻井液性能维护困难等井控技术难点,制定了实时检测溢流、控制溢流量,压井时逐渐提高压井液密度,防止发生井漏,钻井液降温和性能维护,井下溢漏共存处理等技术措施。防止井漏的技术措施包括提高地层承压能力和钻井液的封堵性、优化井身结构、控制井底循环当量密度、阶梯开泵、简化钻具组合及控制下钻速度等。南海C区块30余口高温高压井在钻井过程中采取了制定的井控技术措施,未发生井控事故。这表明,采取所制定的井控技术措施可以确保南海C区块高温高压气井的钻井井控安全。      

顺北56X特深水平井钻井关键技术

顺北56X井是部署在顺北V号条带的超深重点风险预探井,钻井过程中面临二叠系和志留系易漏失、奥陶系破碎地层井壁稳定性差、奥陶系桑塔木组易井斜、井眼轨迹控制难和储层钻遇裂缝带气侵等技术难点。为此,针对二叠系、志留系和奥陶系的地质特征,选用防漏堵漏钻井液和高温强封堵油基钻井液,并制定相应维护处理措施,有效预防了二叠系和志留系的漏失,保障了奥陶系的井壁稳定;应用“大扭矩螺杆+垂直钻井系统”防斜打快技术,实现了直井段的防斜打快;通过优化井眼轨道、采用工具面快速调控工艺、配套高温随钻测量技术和制定井眼轨迹技术方案,使该井井眼轨迹与井眼轨道符合度高,实现准确中靶;利用“微过平衡密度+简易控压”钻井技术,解决了储层钻遇裂缝带气侵的问题。顺北56X井钻井过程中未出现井控风险,准确中靶,顺利钻至井深9 300.00 m（垂深8 087.94 m）完钻,成为我国目前最深的水平井,同时也是目前亚洲陆上最深的水平井。该井安全成井,表明我国具备了钻特深水平井的能力,可为中国石化“深地一号”工程顺北特深层油气藏勘探开发提供技术支撑。     

杨税务潜山油气藏大位移井钻井完井关键技术

为了解决杨税务潜山油气藏大位移井钻井完井中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、泥岩砾岩玄武岩地层钻速低、井底温度高和小间隙固井难度大等技术难点,结合区块地层特点,通过理论分析和模拟计算,优化了井身结构和井眼轨道,优选了井眼轨迹控制方式和钻井液体系,优化了钻井液性能,制定了提速和固井技术措施,形成了华北油田杨税务潜山油...     

乌深1井钻探关键技术实践与认识

乌深1井是大港油田有史以来乃至东部油田最深,且具有科学探索性质的深探井,设计井深6000 m。由于井深、地质情况复杂、地温梯度高、钻井施工难度大,通过施工人员的努力,乌深1井历经393d钻至井深5852 m,创造了全国陆上油田?311 mm井眼最深和?244.5mm套管一次下入最深的记录。介绍了优化井身结构设计和钻井施工中在大尺寸井眼钻进、钻具和套管保护、?244.5mm套管下入和固井、钻井液工艺技术以及欠平衡钻进技术等。