普光气田高含硫超深水平井投产配套技术

普光气田是我国已发现的丰度最高、储量规模最大的高含硫大型海相整装气田,H2S含量12%～20%,CO2含量10%～12%。国内外开发实践表明,高含硫气田开发 面临着安全环保风险大、设备材料H2S腐蚀、开发成本高等技术难题。普光气田开发方案设计水平井6口,通过技术攻关,针对高含硫普光气田超深水平井投产作业技术难点,配套形成了酸压投产一体化管柱、长井段射孔、长井段酸压投产、作业施工及井控技术,满足了超深水平井投产作业需要,为国内同类气田开发提供了技术借鉴。     

普光气田高含硫气井过油管深穿透射孔技术优选

普光气田属于特高含硫化氢、中含二氧化碳的特大型海相气田,为了确保气井的长期安全,论证采用带井下安全阀和永久封隔器的酸压生产一体化生产管柱。气田投入生产后,生产测井证实大部分气井生产剖面不完善,井控储量动用程度差异大,气井产能难以得到充分发挥。开展3口井的过油管屏蔽暂堵酸化、酸压等储层改造施工,不能达到预期效果。基于近井地带钻井污染深度和投产作业井筒污染情况评价成果,论证优选能达到"投产用114 mm有枪身射孔枪系统"穿深效果的过油管深穿透射孔技术,开展现场先导试验,射孔成功率100%,射孔有效率75%,相同油压条件下单井日增产超过10×10~4 m^3。过油管深穿透射孔技术在普光气田的成功有效实施,拓宽了高含硫气井增储增产措施的思路,希望为中国高含硫气井论证实施有效的过油管完善生产剖面措施提供借鉴。     

元坝超深含硫气井测试事故分析与预防措施

元坝气田长兴组气藏埋深7 000 m左右,井底温度高达157 ℃,作业工况及井下条件复杂,测试难度大、风险高,测试时面临管柱埋卡、脱落、工具失效等问题。针对现场大量事故案例,在理论分析和现场试验基础上研究出各类事故相应的预防措施。压井工艺由直接压井改为循环隔离液后再压井,并对钻井液进行优化,解决了钻井液分相、沉淀等问题,降低了管柱埋卡事故率;优化施工水力参数,消除了工具被刺蚀风险;对RTTS封隔器中心管和水力锚锚爪进行改进,避免了封隔器中心管断裂,同时提高了封隔器坐封稳定性;合理控制油管入井次数减少了油管脱落风险。以上措施在YB205等10余口井中成功应用,有效降低了元坝气田测试事故率,为同类井作业提供借鉴。     

超高压长跨度全通径射孔在高压气田的应用

目前国内已经勘探、开发的超深整装油气田多属于高压或超高压油气田,钻遇储层厚约300 m,地层压力高约110 MPa,油气层温度在140 ℃左右,这就要求采用一次性完井投产的作业工艺。为此,针对高压气田的特点以及开采工艺的要求,研究了不丢射孔枪的方法,配套高强度射孔器材,形成了超高压全通径射孔一次性完井技术。射孔后整个管柱形成畅通通径,能够满足超高压、长跨度情况下射孔安全作业,达到了与完井封隔器结合进行一次性完井投产目的,实现了油气井的高效开发。现场应用结果表明,该工艺技术能够为后续油气开采、酸化压裂等提供充足的流动通道,也为实时获取油气井剖面的生产测井提供了应用通道,达到了保护储层的目的,还为试油作业提供了安全保障。     

元坝气田海相超深水平井钻井技术

元坝气田长兴组气藏储量巨大,但由于气藏埋深接近7000m,面临地层压力系统复杂、井底温度高、陆相下部地层常规钻井机械钻速低、超深小井眼钻井提速难度大、深部井段钻井液维护困难等诸多技术难题。针对超深、地层压力系统复杂、岩性及流体分布情况复杂等钻完井工程难题,明确了不同井区必封点深度,优化了套管设计方案,形成海相超深井五开制井身结构方。根据工程地质特征,结合现有钻井技术手段,陆相上部地层应用气体钻井技术,下部地层采用扭力冲击器、复合钻井和涡轮钻井提速,海相地层采用PDC钻头复合钻井技术,斜井段采用螺杆滑动定向和复合钻进,配合使用抗高温低摩阻钻井液,形成了元坝超深水平井全井段钻井技术体系。应用于12口海相开发井,提速效果显著,能够满足元坝气田高效开发的需要。     

元坝气田超深高含硫生物礁气藏高效开发技术与实践

四川盆地元坝气田上二叠统长兴组气藏具有埋藏超深、高温高压高含硫及地形地貌复杂等特点,天然气开发工作面临着直井产能偏低与如何有效提高单井产能、开发方案抗风险能力弱与如何实现降本增效、地面工程条件复杂与如何绿色安全开发等突出矛盾。为此,从积极开展先导试验、积极组织技术调研、创新管理运行机制、精心组织科研攻关、科学编制开发设计、精心组织工程施工、强化严细管理等6个方面推进元坝气田开发建设,攻关形成了超深层小礁体气藏精细描述、小礁体底水气藏水平井部署优化、超深高含硫气藏水井平钻完井、高含硫气藏天然气深度净化及高含硫气田安全生产控制等技术,建成了全球首个埋深近7000 m、年产40×108 m3混合气的超深层高含硫生物礁大气田和具有中石化自主知识产权的天然气净化厂,实现了元坝气田的安全生产和效益开发。结论认为,元坝气田的高效安全开发为盘活更多的超深高含硫天然气资源开辟出一条成功的路径,所形成的先进管理理念和技术创新成果可为同类型气田的开发提供有益的借鉴。     

元坝超深水平井轨迹控制技术

川东北元坝区块是中国石化南方海相重点勘探开发区域,元坝地区海相储层埋深超深,具有高温、高压和高含H2S等特点,水平井钻井存在测量仪器和定向工具选择难、轨迹控制难度大等技术难点。通过应用高温高压旋转导向和高温螺杆+MWD对比,优选了定向钻井的工具组合;结合理论和实钻经验,形成了适合元坝地区的超深水平井轨迹控制技术,为元坝地区海相储层的高效开发提供了技术支撑。     

普光气田大湾区块完井工艺技术

四川盆地普光气田大湾区块在开发中既有与气田主体相似之处,又有许多自身的特点,前者储层非均质性更强。因此,针对裸眼完井和套管射孔完井两种不同的完井方式,优化了不同的酸压、生产一体化管柱结构;配套了补偿式传爆、高精度延时传爆和低碎屑射孔弹3项射孔技术;形成了裸眼井钻塞、通井,套管井酸浸等配套井筒处理技术;采用长井段非均质储层分段酸压改造技术,有效改善了储层物性;同时完善了高含硫气井作业井控管理制度。现场施工作业8口井,首次实现国内高含硫水平井分段储层改造,为大湾气井的顺利投产提供了技术保障。     

元坝超深高含硫大斜度气井射孔技术

元坝气田主力气藏埋深在7 000 m左右,温度最高达157 ℃,射孔时面临高温带来的射孔器材性能不稳定等一系列难题。通过采用钻井液中射孔、及时上提射孔管柱、分单元延时起爆、增设定位销等措施避免了卡枪、管柱脱落等问题;耐高温射孔弹、导爆索、传爆管、延时装置等一系列工具的灵活使用保证了射孔成功率和气层打开程度。采用以上措施对井底温度150 ℃、井斜79.14°的元坝YB10-C1井162 m射孔段成功实施了射孔作业,发射率99.7%,有效地沟通了地层,为同类井的射孔作业提供了借鉴。     

气井生产管柱力学分析软件开发与应用

四川盆地元坝海相气藏具有超深、高温、高压、高产、高含酸性腐蚀气体的特点,气井测试管柱需要满足替浆、座封、改造、求产、压井等多种工况,完井投产管柱需要采用合金材质,完井测试管柱结构及施工参数设计是保证气井安全高效勘探开发的基础,针对元坝超深含硫气藏勘探开发施工特征,自主开发了气井生产管柱力学分析应用软件,自主软件与国外商业软件计算结果误差小于10％;通过在工区内推广应用自主软件,优化组合生产管柱结构,保证了元坝超深含硫气井安全快速测试,实现元坝气藏一期投产管柱优化降本,为元坝超深含硫气藏经济开发提供了技术保障.     

一次下入射孔钻枪

美国Halliberton公司研制的可钻射孔系统,由射孔枪、高性能射孔弹和EZ型封隔器组成。可用于一资助射孔,放置封隔器和油管注水泥等作业,还可在欠平衡状态下固井和射孔,对报废井实施堵塞报废作业,用干净钻井液进行修井和固井,压放在钢丝绳上回堵井底,还可做有限的进入钻杆柱试验。用钻杆将该系统传送到目的层,不需钻井液系统(干净的钻井液只供修井作业时用),系统一旦就位,通过油管施加压力驱动点火头,射孔后,用常规钻井方法将枪钻通。 经营商在4464～4588m深的φ194mm尾管处进行3段挤水泥固井作业,套管后无水泥,井液密度为1.2g/cm3盐水和1.86?g/cm3钻井液。第一只钻枪在射孔深处用29.61MPa欠平衡压力进行固井,另2只钻枪下井,接上一个挡环,置于对套管挤水泥的深度,以便对套管挤水泥,每次仅增加1h。用这3只钻枪在钻击时间钻碎水泥塞,估计可节省52000美元成本。在路州近海有一项长套管柱固井项目,由于井底堵塞,不能对φ244mm套管进行首次固井作业,这时在套管鞋接头上方,放置一只φ244mm钻枪,此时套管后面出现未察觉的过平衡情况,该钻枪挡环利用静液压控制解决了这一问题。这样不用试井绞车,井控也无损失,从而节省160000美元。 一楠摘译自Hart＇s?E&P,2000,73(4)：82     

中石化刷新四川盆地最深井纪录

正2018年7月6日,据中国石化西南石油局的消息:中国石油化工集团(以下简称中石化)重点探井——川深1井日前钻达井深8 420 m完钻,刷新了四川盆地最深井纪录,标志着中石化在四川的天然气开发向更深领域、更大目标推进。中石化把四川作为打造优质清洁能源基地重中之重的地区,近年来深入实施"天然气大发展"战略,成功开发我国百亿立方米级特大型整装海相高含硫气田——普光气田,成功建成世界首个7 000余米超深高含硫生物礁大气田——元坝气田。普光、元坝气田的高效     

高温高压高含硫超深井射孔酸化测试应用实践

针对WB1井井深、高温、高压、高含硫、井筒承压能力有限等情况，成功实现了以RTTS封隔器为主的射孔酸压测试联作施工。酸化过程中，加重液体密度高达1．8g／cm^3，创造了储层改造中液体加重密度最高，RTTS封隅器测试管柱在高温、高含硫、井口高压90MPa以上连续6．5h施工的新记录，为类似超深井的射孔酸压测试提供了借鉴与参考。     

提高超深薄储层水平井开发成功率的钻井技术方案

元坝气田是中国石化天然气增储上产的一个重要勘探开发区域，以上二叠统长兴组为主要目的层，埋深一般在6 500～7 100 m，且储层厚度较薄，为我国埋藏最深的高含硫化氢海相气田。为此，研究制订出以实施钻水平井为主的开发方案：①四开固井井深选择在下三叠统飞仙关组一段中下部，能有效避免高密度条件下揭开长兴组发生井漏、卡钻等复杂情况，也为长兴组专层专打创造条件；②Ø241.3＋Ø165.1 mm复合井眼技术解决了四开中完井深难以确定的难题，也有利于为五开A靶点着陆预留足够井段，降低靶前位移，减少无效进尺；③采用国产抗高温螺杆和进口MWD进行定向钻井施工，能有效控制水平段轨迹，实现轨迹优化调整，完全满足超深含硫水平井施工，较旋转导向大幅节约成本。     

射频识别技术在钻完井中的应用与发展趋势

为了解射频识别技术在非常规油气藏钻完井中的应用水平以及未来的发展趋势,促进射频识别技术在我国钻完井领域的应用与发展,调研了射频识别技术在钻完井领域的应用现状。为解决深井、超深井勘探开发技术难题,提高作业效率,避免各种复杂事故,降低施工成本,减少人为操作,确保人身安全,国外公司先后应用射频识别技术研发了多种射频识别完井、修井工具。文中介绍了国外射频识别技术应用于射孔枪、循环接头、随钻扩眼器、压裂滑套、层间封隔工具、封隔器等钻完井工具的情况,展望了射频识别技术的发展趋势,并对该技术未来在钻完井中的应用与发展提出了一些建议。     

元坝气田HF-1陆相深层页岩气井分段压裂技术及效果

陆相深层页岩储层的改造难度比普通浅层页岩储层更大,其主要的改造措施是以水平井加上大型分段压裂为主。元页HF-1井便是四川盆地元坝气田的1口陆相超深页岩气水平探井,完钻斜深4 982m,垂深3 661.80m。为此,在分析陆相超深页岩储层改造技术难点和试验研究的基础上,优选出一套适用于本井储层改造的技术方案:采用自主研发的复合压裂液和压裂工艺技术,进行大排量、高砂比、大砂量、多级可钻式桥塞封隔分段压裂改造。除第一段采用连续油管射孔、光套管压裂外,后续各段均采用地面泵送"电缆+射孔枪+可钻桥塞"工具串,入井至预定位置,电缆点火座封、桥塞丢手后上提射孔枪至射孔位置进行射孔,随后进行分段压裂,施工结束后快速钻掉桥塞进行测试。现场实践结果表明:超深页岩气储层压裂达到了"一天两段压裂"的目的,刷新了施工排量最大、单段加砂量最大、平均砂比最高、钻塞时间最短等17项国内页岩油气井压裂作业施工技术指标。该井的储层改造成功为以后国内深层页岩气水平井实施大型分段压裂改造积累了技术及现场施工经验。     

理论创新和技术进步支撑引领百亿气田建设

"十二五"以来,中国石化西南油气分公司面对日益复杂的勘探开发对象和扭亏创效的巨大挑战,坚持科技创新,发展完善了陆相碎屑岩和海相碳酸盐岩两项勘探理论,形成了生物礁、河道砂岩和致密砂岩等三类气藏开发配套技术,创新发展了智能滑套分段改造工艺、喷封压一体化储层改造工艺、脉冲压裂技术、超深高含硫水平井钻完井及投产关键技术等工程技术。上述理论创新和技术进步有力支撑了四川盆地川西陆相碎屑岩、川西海相碳酸盐岩、川南海相页岩气、川东北元坝海相碳酸盐岩等领域的重大突破,发现了3个千亿立方米级规模天然气商业储量区,探明了2个、建成了3个大中型气田,天然气储产量创历史新高。"十三五"期间,将重点攻关深层海相碳酸盐岩气藏勘探开发、深层页岩气商业开发、高含硫气田安全开发和开发老区气藏提高采收率技术,到"十三五"末天然气年产量力争达到(100~120)×10~8 m~3。     

元坝海相“三高”超深水平井定向关键技术

水平井是元坝海相开发的主要井型,具有井超深、高温、高压和高含硫等特征,施工难度极大。为此,通过理论分析和现场应用对比,对水平井定向关键技术进行了攻关研究,主要包括：经济适用型仪器工具配套方案、一次性成功超深侧钻技术、高效精确轨迹控制技术、套管双效防磨技术和钻井液减摩降阻技术,形成了元坝海相超深水平井高效定向钻井关键技术。现场应用结果表明,采用该技术应用井与前期试采井相比,斜井段平均机械钻速提高了22.4%,平均定向周期缩短了21.2%,节约了钻井成本,为元坝海相气藏高效开发提供了有力技术支撑。     

元坝气田超深酸性气藏石油工程技术实践与展望

位于四川盆地的元坝气田是我国目前已开发的埋藏最深的大型海相碳酸盐岩酸性气田,其上二叠统长兴组生物礁气藏具有超深、高含硫化氢、中低孔渗、储层厚度较薄等特征,气藏经济评价结果认为只有水平井才能降低总体开发投资进而有效开发该气藏。目前,全球开发该类超深高酸性气藏的石油工程技术实践较少,面临着超深水平井安全优快钻完井、测录井、井下作业、安全环保等一系列石油工程技术难题。为此,中石化西南石油工程有限公司以工程地质一体化为手段,基于成功开发普光气田的经验,通过针对性技术攻关和7年潜心实践,形成了超深高酸性气藏水平井钻井提速提效关键技术、超深水平井测录井关键技术、超深高酸性气藏井下作业核心技术和超深高酸性气藏安全环保技术等18项核心技术成果,在元坝气田一、二期产能建设中应用近40口井,全部建成商业气井,实现了34×108 m3净化气产能建设目标。所形成的超深酸性气藏石油工程系列技术对于国内外类似气藏的勘探开发具有借鉴作用。     

连续油管作业在FS1P1井的实践与认识

FS1P1井为丰深1井区天然气勘探开发的一口重点评价井,具有埋藏深、井温高、水平段长、非均质性强等特点,采用连续续油管悬挂投产作业。本文针对FS1P1井施工过程中连续油管射孔定位难、钻塞易卡钻、打捞不彻底、悬挂投产风险高等技术难点,设计了小尺寸机械定位器、可循环强磁打捞器等工具,解决了相应的施工难题,并配套连续油管悬挂投产井口,顺利完成胜利油田第一口气井连续油管悬挂投产作业。