南海西部超浅层砾石充填水平井钻完井液优化与评价

在南海西部海域超浅层、破裂压力低、疏松砂岩且泥岩含量高的储层钻水平井时,PRD钻井液受泥岩污染造浆致使黏切升高、压漏地层而提前完钻,在砾石充填过程中经常出现漏失而无法完成充填作业,造成防砂效果不理想等问题,以EZFLOW直接返排钻井液为基础,通过优化加入新型胺基抑制剂,解决了该地区地层泥岩造浆和井下ECD值升高的问题,提高了地层承压能力和泥饼的耐冲刷性能,有效降低了砾石充填作业的漏失问题;通过优化盐水携砂完井液,加入液减阻剂,进一步降低了携砂液的泵送排量,提高了砾石充填成功率。现场应用表明,优化后的EZFLOW直接返排钻井液在钻井过程中未发生漏失,正常完钻;优化后的盐水携砂完井液在砾石充填过程中漏失速率仅为0.4 m3/h,砾石充填作业顺利完成,实现了直接返排试气,达到了预期防砂效果。     

南海西部超浅层气田水平井EZFLOW无固相弱凝胶钻井液研究与应用

南海西部L气田埋深浅、地层破裂压力低、泥岩含量高,水平井钻进过程中因泥岩造浆导致钻井液黏度、切力升高,循环当量密度（ECD）升高导致压漏地层问题频发。为此,利用岩心驱替试验结果和软件模拟计算ECD相结合的方法优化了EZFLOW钻井液的流变性,并采用高浓度泥岩造浆的方法优化了其抑制性能,用自制的高压填砂承压仪评价了其承压能力。室内评价试验显示,EZFLOW钻井液低剪切速率黏度为15 000~30 000 mPa·s时,在直接返排渗透率恢复率达到85%以上的前提下,ECD小于地层破裂压力;优化后的EZFLOW钻井液抑制性和封堵性强,能够抗25%现场泥岩侵污。现场应用发现,EZFLOW钻井液表观黏度随井深波动幅度小,ECD附加值最大仅为0.07 g/cm3,钻进及砾石充填过程中均未发生漏失,产气量均超过配产的10×104m3/d,最高达16×104m3/d。研究结果表明,优化后的EZFLOW无固相弱凝胶钻井液能够解决超浅层水平井破裂压力低导致压漏地层和保护储层的问题。      

海上浅层压力衰竭储层长水平井裸眼砾石充填防砂实践

南海西部海上 Ｄ气田新增三口长水平调整井均采用裸眼砾石充填完井。三口调整井开发层位浅,水 平裸眼段长,破裂压力低,砾石充填作业主要面临着充填压力窗口窄的难题,同时由于储层井眼轨迹复杂,防砂筛管下入摩阻大,且储层存在压力衰竭,易发生井漏,进一步增大了砾石充填作业的难度。针对这些难题,现场通过优化防砂筛管送入管柱组合及钻井液润滑性能,保障筛管下入到位;使用低密度充填陶粒、高导流性优质筛管、优化冲筛比,显著降低了充填压力及提高了充填效率;最后,应用承压高、易返排、易破胶的完井液,防漏及储层保护效果好,形成了一套海上浅层压力衰竭储层长水平井裸眼砾石充填防砂工艺,可为类似油田开发提供借鉴。现场三口井砾石充填防砂作业均顺利完成,无井漏发生,三口井测试产量整体超配产要求。其中一口井水平段充填长度达到 １１０４ｍ,创造了国内海上水平井裸眼砾石充填长度记录。     

管内挤压砾石充填防砂技术在大斜度井中的应用

大港油田埕海一区开发井基本都是大斜度井,水平位移长,水垂比高,一些大斜度井完井采用套管固井,管内悬挂筛管的防砂完井方式,而在易出砂地层采用独立筛管防砂完井。由于防砂精度单一,筛管易堵塞,防砂效果差,而挤压砾石充填防砂工艺技术是用携砂液以挤压充填方式对近井地带充填一定量的砾石,用循环充填方式对筛管与井筒环空进行砾石充填,形成多级挡砂屏障,防砂效果好。同时针对埕海一区大斜度井的特点及生产储层的地质情况,优化施工参数,在庄海8Es-L8井率先成功实施,取得良好效果,完善了大斜度井的完井方式,实现了开发井的高效开采。     

弱凝胶封堵性完井液在复杂压力油气藏中的应用

绥中36-1油田经多年注水开发,地层压力系数已由1.0变成了0.7-1.10,储层非均质性严重,层间矛盾突出,高压地层与压力衰竭地层共存,成为复杂压力油气藏系统,增加了后续钻完井作业的难度。在油田调整开发阶段,由于只能采用1.03-1.10g/cm^3密度的完井液,造成砾石充填完井时完井液漏失严重,返排时间长。为此,提出并应用了弱凝胶封堵性完井液体系,即,无固相弱凝胶射孔液,既可在射孔孔眼中形成弱凝胶封堵带,提高低压地层承压能力,又可阻止完井液漏失,完井后进行破胶和压差返排。现场应用表明,该体系能显著降低复杂压力油气藏完井液漏失速率90%以上,油井返排时间短,油气层保护效果显著。     

自主化防砂服务工具结构优化设计及可行性分析

在海上油气田完井作业期间,防砂服务工具需要承受完井液、携砂液的长期冲蚀,因而防砂服务工具结构设计的合理性至关重要,自主化防砂工具在长期推广应用期间,出现了一些在结构设计方面的问题。以裸眼井砾石充填防砂服务工具结构设计优化为例,详细介绍了防砂服务工具结构设计优化过程及可行性分析。     

防砂完井中的滤饼返排

在厚的、高渗透砂岩地层下套管完井中 ,防砂井裸眼砾石充填完井提供了较高的生产能力和合理的成本费用。但钻井中形成的滤饼被砾石捕获 ,引起井筒内高压差流体非均质流入井底和较低的生产率。为彻底实现裸眼完井高效生产的优点 ,有效地清除和返排这些滤饼是十分必要的。为研究防砂完井中滤饼的返排工艺 ,我们做了2 0余种系列综合实验 ,各种研究包括泥浆重量和类型、砾石尺寸、各种酶和酸等添加剂、砾石分选、滤砂器类型等。全文总结了实验中的 12种实验结果     

超深大位移港深69X1井钻井液技术

港深69X1井完钻垂深为4318.14m,完钻斜深为5464.43m,井底水平位移3118.04m,最大井斜46.40°.港深69X1井上部地层成岩性差,造浆严重;下部地层泥页岩层理发育,吸水易剥蚀掉块、坍塌.要求钻井液具有较好的抑制性能、润滑性能、携岩洗井能力和防溻及堵漏功能.该井在井深2300m以上井段使用聚合物抑制性钻井液体系,抑制上部地层的造浆;井深2300m以下井段采用硅基防塌钻井液体系,提高钻井液抗温能力,预防泥页岩的垮塌.现场应用表明,该套钻井液体系施工效果较好,保证了钻井作业的顺利进行.     

大港滩海赵东区块水平井裸眼砾石充填防砂完井技术

由于大港滩海赵东区块的储层具有高孔高渗的特点,加之采用大泵径电动潜油泵强采,易导致地层出砂,因此该区块采用水平井裸眼砾石充填防砂完井技术进行完井,以实现油井高产的目的.介绍了该区块的完井管柱及防砂工具,分析了水平井裸眼砾石充填的水动力学特征,进行了水平井循环砾石充填泵注排量的设计,并针对影响施工效果的各种因素,提出了技术措施.由于在实施水平井裸眼砾石充填防砂过程中,相互影响、相互制约的因素较多,因此建议综合考虑诸如井眼参数、完井液性能、防砂管柱、施工工具等因素之间的匹配.在低漏失的井眼条件下,建议采用合理的泵注排量,用低黏度携砂液以反循环方式对筛管与裸眼井眼间的环空进行砾石充填,以形成距离较长、密实的充填层.     

文昌13-1油田水平井砾石充填防砂工艺优化与实践

水平井砾石充填防砂是近年来为延长水平井防砂有效寿命而发展起来的一种新工艺,该新工艺的优化和实施是一个系统工程,它与油藏开发、钻井及完井设计方案的优化和有关工艺技术措施的配套密切相关。在文昌13-1油田A6h、A8h、A3h三口水平井砾石充填防砂作业中,通过控制影响水平井砾石充填防砂工艺实施效果的主要环节,包括井壁稳定性控制、油气层钻开液选择、水平井轨迹和质量控制、砾石携砂液漏失量控制、砾石充填泵送方案设计和油层保护控制等工艺环节,取得了很好的防砂效果和油田开发效益。文昌13-1油田水平井砾石充填防砂的成功经验可为其他油气田水平井防砂方案设计提供参考。     

浅地层大位移井海水钻井液技术

针对埕129-斜10井地层成岩性差、泥岩性软、蒙脱石含量高、造浆严重、砂岩渗透性好等特点和大位移井钻井施工工艺的特点,采用了纳米乳液胺基聚合物润滑海水钻井液。经现场应用表明,该钻井液携岩能力强,具有良好的流变性、润滑防卡性和抑制性,有效预防了井壁失稳,满足了浅地层、大斜度延伸井的钻井要求。在大斜度井段施工中必须坚持短程起下钻,及时修整井壁,以钻井液的净化保优化。该井的安全、快速完钻为渤海湾海油陆采浅地层、大位移井的钻井液工艺技术提供了宝贵经验。     

微粒运移对砾石充填防砂效果影响研究

筛管砾石充填防砂是胜利油田疏松砂岩油藏主导的防砂工艺,随着砾石充填防砂井提液生产,油井生产压差增大,地层砂中细小微粒被流体携带运移到砾石层,导致砾石充填层渗透率下降、附加压降增大,严重影响了砾石充填防砂井产能。通过室内实验、矿场试验及数值计算研究了微粒运移对砾石充填层渗透性、附加压降等影响。结果表明,固相含量5%钻井液和粒径0.01mm～0.02mm地层微粒使砾石充填层渗透率下降最高达67%。防砂筛管附加压降在0.1 MPa以下,石英砂附加压降0.35 MPa,陶粒附加压降0.13 MPa。微粒运移到防砂层后,石英砂附加压降增加到0.65 MPa,陶粒附加压降增加到0.45 MPa。因此,油井采取提液等措施生产应严格控制采液强度和生产压差,避免地层微粒运移导致油井出砂或液量大幅降低。     

海上油田水平井防砂完井物模试验装置

为满足海上油田水平井及大斜度定向井防砂完井需求,研制了水平井防砂完井物模试验装置。该装置是根据海上油田的钻完井井筒尺寸、射孔方式以及主要完井类型等进行设计的,主要由模拟井筒、加砂混砂、泵注、沉砂过滤、数据及视频采集分析、远程控制及升降支架辅助等系统组成,可针对海上不同的油藏类型和特点,优选出水平井(定向井)防砂完井方式。采用该试验装置开展了水平井砾石充填过程中排量、砂比、携砂能力和漏失量等参数优化的试验研究。试验结果表明,该装置可以提高海上水平井防砂完井成功率,延长防砂完井有效期,最大限度地满足海上少井高产、长期稳产的需求。     

无筛管压裂充填完井在冀东油田的应用

由于支撑剂的返排、高含水等引起的裂缝导流能力的降低, 直接导致油井产能的迅速下降.在用常规压裂充填完井的油井中,防砂筛管经常会出现因粉细砂堵塞、磨蚀等造成的损坏.本文介绍了用不固定的可固化涂敷树脂体系进行无筛管压裂充填完井的现场试验结果,并给出了详细的完井程序、难点以及经验教训等.本研究确定了树脂涂敷在支撑剂上的最佳浓度,对于最大程度地优化支撑剂之间的胶结、被涂敷的支撑剂充填之间的固结力是必要的;同时,最佳浓度的确定有利于减小支撑剂充填之间导流能力的下降.现场应用结果表明,这种不固定的可固化涂敷树脂体系有效地阻止了支撑剂和地层砂返排,保证了采油速度,显著地减少了修井作业的次数.该技术给边缘油藏油井的常规的压裂充填完井工艺提供了可供选择的方案.可不采用防砂筛管而进行完井,还能对有些没有井身限制的井段进行防砂完井.     

检356井钻井液工艺技术

检356井是新疆石油管理局井下作业公司承钻的第一口中深评价井，完钻井深1723m。该井钻遇地层岩性为砂泥岩互层，井下复杂情况较多，因此要求钻井液不仅具有良好的润滑性、抑制性及携砂能力，还应重点解决好防卡、防塌及防漏问题。本文根据地层特征、井身结构及钻井施工情况，介绍了该井一开、二开钻井液体系选择、钻井液维护与处理、固相控制及井下复杂情况预防与处理措施，并对施工中出现的一些钻井液技术问题进行了分析总结。     

高速水砾石充填参数优化及应用

高速水砾石充填防砂施工过程中砾石尺寸、携砂比、充填排量、充填压力、环空压力等是影响施工成败和防砂效果的主要因素。根据地层的破裂压力与地层渗透率数据,建立了携砂比、充填压力、环空压力、充填排量以及返出排量控制的方法,用以对施工参数进行组合优化设计;给出了一套高速水砾石充填施工参数优化设计方法,用该方法对渤海某平台9口井进行了高速水砾石充填设计,施工后防砂效果较好。     

浅表层小井眼长水平段裸眼砾石防砂技术

渤海油田某浅表层井水平段为152.4 mm小井眼,给防砂完井带来诸多困难。结合邻井防砂过程,对浅层小井眼防砂难点进行分析,总结出影响裸眼砾石充填的四大因素,优选出顶部砾石充填防砂工艺,形成了该井防砂方案。现场通过优化施工工序提高井壁稳定性,采用等密度携砂液保持泥饼稳定降低滤失,使用超轻质陶粒提高流动性减小滤失影响等措施,成功实施浅表层小井眼裸眼砾石充填防砂。投产后采用4～5 mm油嘴生产,产量逐渐稳定在150 m~3/d左右,生产压力稳定,未见出砂征兆。该技术为浅表层小井眼防砂及类似复杂井防砂提供了借鉴。     

新式机械双向防漏失阀在渤海油田的应用

水平井裸眼砾石充填井中,井筒漏失液体必须得到控制,在防砂前后应针对地层和井筒情况选择合适的漏失控制措施。油井经过长期开采会造成地层能量亏空,压力下降,在对油井进行热洗清蜡或反洗井的过程中出现地层漏失,洗井液不能返出地面的情况,影响油井的正常生产与管理,还会造成地层伤害。文章介绍了具有机械双向性防漏失阀的技术特点和应用步骤,以及现场需要注意事项,该阀在BZ28-2油田成功应用,被证明是一种有效的控制漏失工具。     

新型预充填筛管在渤海QHD32-6油田的应用

砾石充填完井作业时间长,质量控制难度大,充填效率难以保证,用于海上油田综合成本较高,工艺应用受限。研发一种新型预充填筛管,并在渤海QHD32-6油田调整井中使用。新型预充填防砂筛管是在车间充填砾石后,直接下入生产井完井防砂井段,依靠充填砾石层实现高效防砂,与传统预充填筛管相比,预充填的砾石不固结,密度低,亲油疏水,具有强自洁能力。现场使用表明:新型预充填筛管在挡砂精度、抗堵能力、下入阻力方面有显著优势,且具有部分控水功能,是可部分替代现场砾石充填防砂完井的新型防砂工具,可用于提速增效、增油控水,大位移水平井的高效防砂。     

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斜井、水平并是石油天然气资源勘探开发的一个根有发展前景的工艺技术，特别是对非均质油、气藏及地理环境复杂的油、气田，更是具有高效率、高效益的技术。斜井进行砾石充填防砂完井作业时存在以下问题：①砾石在尚未填满整个空间时，易沉淀，形成“桥堵”；②携砂液易流入地层造成地层伤害，同时携砂液的滤失又会造成“桥堵”；③在砾石尚未充填满时，井眼易垮塌。为此，根据动量宁恒、质量守恒原理，在充分考虑影响斜并砾石充填的诸因素的基础上，将斜井砾石充填过程抽象成数学模型。给出了模型预测的理论依据和计算公式，并进行了计算机模拟，为充填参数的优选提供了一种简便可行的方法。