低渗透气藏水平井优化部署及地质导向钻进方法研究与实践——以苏里格气田东区南部为例

水平井开发技术对于低渗透气藏具有提高单井产量和气田开发效益的独特优势。以砂体精细描述及储层评价为重要手段,优选水平井开发有利目标区;针对苏里格气田东区南部上、下古生界储层发育特点,以立体开发、整体开发及大井丛水平井组开发部署结合的方式,进行水平井优化部署;水平井设计根据不同的砂体及有效砂体发育特点,采用平直型、顶穿底型及阶梯型3种水平段轨迹;地质导向以提高储层钻遇率为目标,以入靶跟踪和水平段跟踪调整为核心,形成4种靶点调整和6种轨迹控制的水平井地质导向跟踪技术。研究成果应用于水平井开发中效果良好,获百万方高产井2口,有效储层钻遇率最高达91.6%。     

低渗透气藏水平井优化部署及地质导向钻进方法研究与实践——以苏咀格气田东区南部为例

水平井开发技术对于低渗透气藏具有提高单井产量和气田开发效益的独特优势。以砂体精细描述及储层评价为重要手段,优选水平井开发有利目标区;针对苏里格气田东区南部上、下古生界储层发育特点,以立体开发、整体开发及大井丛水平井组开发部署结合的方式,进行水平井优化部署;水平井设计根据不同的砂体及有效砂体发育特点,采用平直型、顶穿底型及阶梯型3种水平段轨迹;地质导向以提高储层钻遇率为目标,以入靶跟踪和水平段跟踪调整为核心,形成4种靶点调整和6种轨迹控制的水平井地质导向跟踪技术。研究成果应用于水平井开发中效果良好,获百万方高产井2口,有效储层钻遇率最高达91．6％。     

大井丛测井油藏精细描述与应用

以大井丛水平井为主体的小井场平台开发模式在致密油气、页岩油气等非常规油藏开发领域的作用越来越大.针对该开发模式的油藏描述方法还不够成熟,制约了该类型平台的推广应用.基于控制井和水平井测井资料的分析,探索了一种适合在大井丛水平井平台推广的油藏描述方法.该方法利用丰富的测井资料信息,以测井沉积旋回分析作为层序地层研究的切入点来确定小层划分标准,以测井沉积微相识别结果确定岩相砂体边界,以测井精细储层评价计算储层参数,以测井纵横波资料计算岩石力学参数评价油藏工程品质,通过建立高精度三维地质模型实现井区油藏三维精细描述.结合测井、地质、工程资料进行一体化评价,应用三维地质模型直观展示水平井轨迹与油藏甜点接触关系,为水平井压裂选层、规模高效开发提供技术支撑,助力大井丛水平井平台效益建产.该方法已在长庆油田H60平台进行试验,取得良好效果.     

陆相源内非常规石油甜点优选与水平井立体开发技术实践——以鄂尔多斯盆地延长组7段为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)是一套典型的陆相湖盆沉积,整体以深色泥页岩的生油岩系为主,中—上段发育多套砂泥互层的细粒含油薄砂,该套页岩层系储层纵、横向沉积非均质性强,且盆地本身具有低压特征,以单套油层为对象进行开发时,表现出储层动用程度低、采收率低、单井递减快、开发成本高的问题,开发难度大。通过多年研究和开发实践,形成了针对长7段页岩层系平面小规模、垂向多套发育的细粒砂岩储层的优选方法,并提出了以平台为单元,"大井丛立体开发"的布署动用理念,构建了"大井丛立体布井、三维水平井钻井、集成压裂"等系列陆相源内非常规石油开发技术。针对长7段页岩层系储层甜点的地质特征,对砂体几何形态、空间分布、脆性指数和裂缝分布进行立体刻画,实现地质—工程一体化甜点评价,同时开展平面、纵向和水平段立体优选;基于优选结果,以实现甜点的空间最大体积控制和经济动用为目的,开展立体式大井丛布井;通过三维水平井钻井技术实现井丛防碰和大偏移距施工,优质快速完井;根据钻遇砂体的地质—工程特征,结合储层渗吸和低压特点,采用集成压裂模式,由传统单一压裂向"造缝、补能、驱油"三位一体升级;同时,平台一体化管理提高工作和...     

氮气钻水平井技术在大塔场构造的应用

大塔场构造沙一段气藏属于低孔、低渗透、低压气藏,由于储层物性差,采用常规直井开发投资大、经济效益差。为解决这一技术难题,在分析该气藏储层物性与敏感性以及井壁稳定性的基础上,提出了采用氮气钻水平井技术打开沙一段储层的技术方法。同时对气体钻水平井的环空流动规律和钻具组合进行了研究,提出了该气藏三次开钻152.4mm井眼水平井氮气钻井的水力参数及井眼轨迹控制方法,并在塔15-H1和塔19H-1井进行了现场实验。结果表明,实验井机械钻速和单井产量均有较大提高,设计的水力参数和钻具组合满足水平井氮气钻井的井眼净化和井眼轨迹控制要求。     

塔中超深碳酸盐岩储层水平井轨迹优化技术及应用

塔里木盆地塔中凝析气田为超埋深(5000～7000m)复杂大型碳酸盐岩油气田,储层非均质性强,水平井水平段延伸长,纵向靶层识别难度大,导致水平井完井周期长和钻探成功率低,塔中气田稳产难度大。以往的碳酸盐岩储层水平井井眼轨迹设计,仅考虑了主应力方位,未考虑地应力综合特征,不能较好地保证水平井井眼钻遇优质储层发育带,无法优选有利于井壁稳定的井眼路径。以储层发育规律和储层地应力特征为基础,总结提出了储层钻遇率综合评价、储层顶面应力场预测和叠前叠后裂缝预测3项水平井轨迹优化技术。通过此3项技术的应用,水平井储层钻遇率明显上升,平均为46.5%,水平井钻井成功率在85%以上,实现了塔中气田的有效开发,同时为塔中地区及类似碳酸盐岩油气田的水平井井眼轨迹设计优化提供了依据和指导意见。     

致密砂岩气钻完井技术进展及展望

加快致密砂岩气(以下简称致密气)高效勘探和规模效益开发,对提高我国天然气自给能力,保障国家能源安全、实现"双碳"目标具有重要意义。为进一步促进致密气的规模增储上产,将资源量转化为储量、产量,在系统总结分析"十三五"期间致密气钻完井技术进展的基础上,对标分析了致密气钻完井技术面临的挑战,对"十四五"及中长期致密气钻完井技术的发展进行了展望分析。研究结果表明:(1)创新形成了致密气钻完井技术体系,主要包括:长水平段水平井快速钻井技术、大井丛工厂化钻井提速提效技术、小井眼钻完井技术、侧钻井技术、气体钻井技术等。(2)致密气水平井迈上5 000 m水平段新台阶,最长水平段长度达5 256 m,钻井时效逐年提升,保障了鄂尔多斯盆地、四川盆地致密气效益开发和持续上产。(3)"十四五"期间,持续提升大井丛工厂化钻完井作业水平,探索混合井组下更高效的批量化、标准化的作业模式;升级改造装备、配套关键工具,提升长水平段一趟钻比例;完善致密气小井眼钻完井配套技术,成熟区全面推广应用小井眼钻完井技术;加强老区致密气剩余气挖潜攻关,加快连续管侧钻技术、柔性钻杆径向钻孔研究与试验;探索气体钻水平井/侧钻水平井技术...     

孤平1井超长水平段水平井钻井技术

孤平1井是胜利油田第一口水平段超千米的预探水平井，通过优化工程设计、采取相应的工程技术措施，克服了超长水平段井眼轨迹控制难度大、中靶要求高、地层易漏失、扭矩和摩阻大、大井斜段及水平段取心困难等技术难题，顺利钻至设计井深，并圆满完成了地质任务。孤平1井实钻水平段长1054．15m，创全国陆上水平井水平段最长的纪录。在分析该井施工难点的基础上，详细介绍了该井工程设计、井眼轨迹控制及钻井液技术，并总结分析了钻井过程中采取的一些成功作法，例如防卡技术、井眼净化技术、合理使用PDC钻头、大井斜段及水平段取心技术等。     

苏里格气田水平井随钻地质导向技术及应用

苏里格气田是典型的低渗、低压、低丰度的强非均质性致密岩性气田。 水平井开发对于提高单井产量作用显著,然而水平井随钻地质导向难度大是制约其高效开发的瓶颈。针对地质导向过程中微幅构造难判断、井底岩性难识别以及易钻遇泥岩隔夹层等问题,在水平井部署与设计的基础上,通过分析水平段钻遇泥岩时的具体情况,并结合砂体垂向叠置关系及储层内部构型分析,总结了一套适合苏里格气田盒 8 段气藏的水平段导向调整措施,并以 AH 井实钻为例加以说明。 多年的水平井开发实践表明,采用水平井随钻地质导向技术进行水平井开发,平均砂岩钻遇率达 85.7%,平均有效储层钻遇率达 62.5%,水平井单井产量是直井的 3～5 倍。     

侧钻短半径水平井轨迹监控技术在鄯南1C的应用

鄯南1C井是吐哈油田利用老直井侧钻完成的第一口短半径水平井，该井侧钻点深，造斜率高，井眼轨迹控制难度也大。针对鄯南1C侧钻短半径水平井的轨迹设计、测量和控制问题分析，总结了侧钻过程的经验与教训，并对侧钻短半径水平井研究及配套发展提出了建议。     

长庆页岩油水平井华H90-3井超长水平段防漏堵漏技术

华H90-3井是部署在长庆油田陇东国家级页岩油示范区的一口超长水平段水平井,由于地质运移作用,该井水平段储层不连续,存在断层;砂体孔隙发育良好,地层承压能力低;地层流体活跃,堵漏浆被稀释后不易滞留,无法固化,防漏堵漏难度大.针对上述技术难点,应用当量循环密度监测技术,进行井漏超前预防;采用随钻堵漏技术,提高堵漏效率;研...     

长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术

针对长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井施工中井眼轨迹控制困难、储层钻遇率低、机械钻速低、井壁易垮塌和易发生井漏等问题,分析了钻井技术难点,研究了旋转导向智能井眼轨迹控制技术、近钻头方位伽马成像技术和工程参数监测技术,进行了钻头选型优化,并研究应用纳米成膜封堵水基钻井液技术,形成了长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术,能够精准控制井眼轨迹、提高储层钻遇率、保障井下安全和提高机械钻速。长庆油田桃XX井应用旋转导向技术及相关配套技术,安全高效地完成了水平段长4466 m、井深8008 m的钻井施工,储层钻遇率高达96.6%,创造了长庆油田井深最深、亚太区陆地水平段最长的纪录。研究结果表明,长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术的现场应用效果良好,具有较好的推广应用价值。      

长庆油田陇东地区页岩油超长水平段水平井钻井技术

长庆油田陇东地区页岩油超长水平段水平井钻井过程中存在井眼轨迹控制困难、机械钻速低、水平段堵漏难度大、井壁易失稳和完井套管下入困难等技术难题,为此,进行了井眼轨道设计及井眼轨迹控制技术优化,优选旋转导向钻具组合,应用高性能水基钻井液和套管漂浮下入技术,根据漏层特点和漏失速度采取不同的堵漏技术措施,形成了页岩油超长水平段水平井钻井技术。该技术在陇东地区华H50–7井进行了应用,顺利完成长度4 088.00 m的超长水平段钻进,创国内陆上油气井最长水平段纪录,表明该钻井技术可以满足陇东地区页岩油高效开发的需求,也为国内其他地区超长水平段水平井钻井提供了借鉴。      

大港油田页岩油水平井钻井关键技术

大港油田沧东凹陷页岩油水平井钻井过程中面临着破岩效率低、井眼轨迹控制难度大、摩阻扭矩大、完井管柱下入困难等技术难题,影响了页岩油的勘探开发效益。为了解决这些问题,进行了激进式水力参数设计、异形齿PDC钻头研制、深层水平段高效钻井技术、旋转导向井眼轨迹控制技术、强抑制强封堵高性能水基钻井液技术和旋转引鞋+旋转下套管工艺等技术攻关研究,形成了大港油田页岩油水平井钻井关键技术。该技术在13口页岩油水平井进行了现场应用,平均机械钻速13.16 m/h,钻井完井周期50.62 d,井下故障时效低于0.1%,均创造了大港油田的钻井纪录。研究与应用表明,大港油田页岩油水平井钻井关键技术为沧东凹陷页岩油高效勘探开发提供了技术支撑,也为国内页岩油水平井安全高效钻进提供了借鉴。      

苏里格致密气藏超长水平段水平井钻井完井关键技术

针对苏里格气田致密气藏超长水平段水平井钻井完井过程中循环泵压高、摩阻扭矩大、机械钻速低、井眼清洁困难、完井套管柱下入困难等问题,分析了超长水平段水平井钻井完井技术难点,进行了高效钻具和钻井设备优化配置、井眼轨道设计和井眼轨迹控制、水平段钻井提速和清洁,以及旋转导向钻井、强抑制润滑性水基钻井液和"旋转引鞋+套管"漂浮下入...     

大庆油田页岩油水平井钻井提速技术

针对大庆油田古龙区块页岩油水平井钻井过程中存在井壁易失稳、摩阻扭矩大和钻井周期长等技术难点,以大庆页岩油高效快速开发为目的,分析了该区块地层特点和钻井施工难点,优化了三开井身结构,确保页岩目的层施工安全;根据实钻经验及现有技术水平,对井眼轨道进行优化,降低施工难度;针对二开直井段缩径、三开造斜段和水平段钻井周期长等问题,进行了井壁修整工具、旋冲螺杆钻井工具、清砂接头和水力振荡器等工具研究,并进行了钻井参数优化,形成了大庆油田页岩油水平井钻井提速技术。该技术在大庆油田古龙区块3口页岩油水平井进行了现场试验,平均完钻井深4 691 m,平均机械钻速19.03 m/h,机械钻速提高53.7%,平均钻井周期35.23 d。研究与现场试验表明,大庆油田页岩油水平井钻井提速技术可为大庆油田页岩油高效开发提供技术支撑。      

济阳坳陷页岩油水平井钻井完井关键技术

济阳坳陷页岩油地质条件复杂,水平井钻井完井过程中面临安全风险高、机械钻速低、井眼轨迹控制效率低、复杂时效高和固井质量差等技术难题.通过钻井工程优化设计、页岩油水平井提速提效、高性能合成基钻井液和页岩油水平井固井等技术攻关与集成应用,初步形成了济阳坳陷页岩油水平井钻井完井关键技术,并在8口页岩油水平井进行了成功应用,平均...     

大庆油田致密油水平井强抑制防塌水基钻井液技术

针对大庆油田齐家区块致密油水平井钻井过程中存在的井塌、卡钻等问题,在聚磺水基钻井液体系基础上研制出强抑制防塌水基钻井液。室内研究表明,聚合醇和有机硅酸脂的协同抑制作用,可有效降低泥岩、泥页岩水敏性,采用铝基聚合物封堵地层微裂缝,可提高井壁稳定能力。该体系在齐家区块应用5口井,均未出现井壁坍塌和卡钻等事故,平均机械钻速14.5m/h,平均井径扩大率5%,水平段钻进摩阻30~60 k N,有效解决了大庆油田齐家区块致密油藏长水平段水平井钻井中存在的问题,为致密油储层的高效钻进提供了借鉴。     

沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术

为了提高沧东凹陷致密油气藏长水平段水平井的钻井安全和效率,分析了地层特点及钻进中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、紫红色泥岩地层钻速低和石膏层污染钻井液等技术难点,进行了井身结构优化、井眼轨道设计和井眼轨迹控制方式优选、钻井设备及工具优选、钻井液体系优选和性能优化、提速提效技术措施选择及套管安全下入方式优选,形成了沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术。在GD1701H井和GD1702H井的现场试验表明,该钻井关键技术可以解决沧东凹陷致密油气藏水平井钻井存在的技术难题,满足安全高效钻井的需求。综合研究认为,沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术应用效果良好,可为该类油气藏水平井钻井提供技术支持,建议进行推广。      

长庆油田陇东地区页岩油大偏移距三维水平井钻井技术

长庆油田陇东地区页岩油施工区域沟壑纵横,水资源、基本农田和森林资源保护区较多,采用水平井开发受地形地貌及资源保护区影响较大,三维水平井偏移距的大小直接影响水平井平台布井数量及大平台工厂化作业,影响地下资源的有效动用。为此,在分析大偏移距三维水平井特点及钻井难点的基础上,优化剖面设计,优选造斜点、消偏井斜角、方位角及消偏井段,完善井眼轨迹控制方式,在不使用旋转导向系统的情况下优化常规螺杆钻具和PDC钻头,并综合应用降摩减阻工具及适用于页岩油大偏移距钻井的水基CQSP-4钻井液体系等, 形成了陇东页岩油大偏移距三维水平井钻井技术。陇东地区6口水平段长度900.00 m以上的大偏移距三维页岩油水平井应用了该技术,摩阻扭矩明显减小,钻进安全高效,取得了很好的现场应用效果。该技术的成功应用,支撑了陇东地区页岩油大平台多层系多钻机工厂化高效开发,也支撑了钻井钻机作业方式由单机单队向工厂化、集群化转型。