小井眼复杂段套管锻铣工艺技术与应用

尽管套管锻铣技术目前已基本成熟,但对于深井、小井眼、复杂段套管锻铣而言,依然有较多的技术难点。呼图壁储气库呼001井的套管严重变形,且存在环空憋堵严重、铁屑净化困难等技术难点,但在采取合理的技术和措施后,在国内首创了该井复杂段套管的成功锻铣,为今后解决该类井锻铣提供了宝贵的经验。     

双套压力体系侧钻井尾管及悬挂器段铣技术

沈301S井是辽河油田古潜山区块的一口双套压力体系侧钻井。原井完井过程中,用?177.8 mm技术套管封隔上部高压地层,下部低压储层悬挂?127 mm尾管完井。侧钻时,若在悬挂器上方开窗,面临两套压力体系,钻进过程中因上塌下漏现象严重,无法钻至目的层位;若在?127 mm尾管内部开窗,则存在深井小井眼开窗侧钻、施工泵压高、完井难度大等问题。若采取高效段铣技术将?177.8 mm技术套管内的?127 mm尾管悬挂器及尾管段铣至潜山面以下再侧钻,则可同时解决上述问题。为此,优选了适配的钻井液体系,研制了专门的段铣工具,通过优化段铣参数和施工工艺,成功实现了沈301S井的老井侧钻。该井仅用12.4 d（其中纯段铣时间6.63 d）就完成了183.14 m的?127 mm尾管段铣任务,单只工具折合进尺可达200 m以上。高效段铣技术为有尾管悬挂的小井眼多套压力体系侧钻、有尾管悬挂的水平井调层、钻井阻卡管柱处理、挖潜剩余油提供了一种行之有效的技术手段。     

塔河油田碳酸盐岩侧钻小井眼钻完井技术

塔河油田碳酸盐岩储层缝洞发育、非均质性强,受老井井身结构限制,?177.80与?193.70 mm套管开窗后侧钻井眼尺寸小,小尾管固井难度大,二开钻具难以配套。为此,油田进行了深井侧钻小井眼二开次钻完井技术研究,优化钻完井方案,包括?177.80 mm套管开窗侧钻钻完井和?193.70 mm套管开窗侧钻钻完井方案,同时配套小尾管窄间隙固井工艺和小井眼定向钻井技术,研发了封隔地层的牵制式尾管悬挂器和非标套管,确保重叠段的密封性和套管段封隔水层的可靠性。现场应用结果表明:该技术固井整体优良率达85%,经济效益可观,?177.80 mm套管开窗侧钻约为3级结构新井成本的55%~69%,?193.70 mm套管开窗侧钻约为新井成本的61%~68%,推广应用前景广阔。深井侧钻小井眼二开次钻完井技术可为塔河油田碳酸盐岩储层的多次开发提供技术支撑。     

套铣鱼颈工艺技术在解卡打捞作业中的应用

在SN-1井事故处理过程中,由于作业受落鱼与套管环空间隙的限制,采用卡瓦捞筒进行套铣打捞较困难,为此开发应用了套铣鱼颈工艺技术。该工艺技术利用高效套铣鞋对落鱼鱼头进行套铣,使鱼头外径减小,保证现有卡瓦打捞筒能够抓住落鱼。该工艺的最大特点是套铣后的鱼颈光滑,尺寸准确,既可减少套铣产生的铁屑量,又可方便地下薄壁捞筒进行打捞。将套铣鱼颈工艺技术用于SN-1井的事故处理,套铣2次鱼颈成型效果非常好。该技术为深井超深井事故处理,尤其是小井眼事故处理开辟了一条新途径。     

金华1井小尺寸高强度套管段铣技术实践

四川地区对外合作项目中Φ114.3 mm×p110小尺寸高强度套管段铣施工过程中存在套管强度高、刀片吃入难、易磨损、铁屑难携带&环空间隙小、摩阻损失大、钻井液流变性控制难以及环空带压等诸多难题,通过研发“D”型三刀翼段铣器,优化钻具组合和精细操作、优选钻井液体系和优化流变参数,在金华1井成功段铣Φ114.3 mm高强度套管,段铣进尺4.44m平均段铣速率 0.11m/h、施工周期5d、铁屑携带率高达91%,期间无蹩泵、刀片阻卡等问题,为后期弃井作业打下基础,同时对于该区块后续井位段铣弃井施工提供了借鉴。     

苏桥深潜山储气库固井难点及对策

华北油田苏桥储气库埋藏深，地层温度高，钻完井难度极大。针对苏桥储气库固井难点，提出了优化井身结构和技术套管下入深度、优化堵漏方式、优化固井工艺、采用旋流扶正器和旋流发生器、使用前导低密度低黏切抗钙污染泥浆等技术对策。目前部分研究成果已在苏4K-3X井中应用，取得了初步效果，对下一步苏桥储气库井固井施工具有一定的指导意义。     

小井眼固井技术

近年来，小井眼开窗侧钻技术在各油田广泛应用，然而小井眼固井质量一直是困扰小井眼钻井技术发展的一个瓶颈。小井眼固井是指在Ф120．7（或Ф118）钻头所钻井眼中下入Ф101．1无接箍套管或Ф89油管，采用尾管固井技术。尾管借助悬挂器悬挂在上层套管上，重合段为50--100m，水泥密度为1．85--1．90g／cm^3。文中总结了小井眼固井关键技术，并且经过7口井的固井实践，套管的下入、悬挂器坐挂、注水泥施工均正常。声幅测井检验固井质量合格。实践证明该技术是保证固井质量的可靠技术。     

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如何提高小井眼固井质量是困扰钻井行业多年的老问题。中原油田针对小井眼井段易漏失、井深、井下温度高、钻井液密度高、地层存在多套压力层系等特点，从小井眼钻进阶段，通过使用双心ＢＤＣ钻头、调整钻井液性能、水泥浆设计、先期堵漏等各种工艺措施，为小井眼固井提供了良好的先期条件。同时，在注水泥施工中，采取优选注替排量、选择合适的隔离液、加旋流扶正器使套管串居中等手段，以提高水泥浆顶替效率，并进一步推广应用压稳高压油气层的四大技术及Ｇ１０１高强度低密度水泥浆体系，小井眼固井技术满足了固井质量要求，并取得良好的效果。     

高钢级套管段铣工具优化及性能评价

套管段铣技术被广泛应用于老井侧钻和废弃井作业,具有广阔的应用前景。针对常规段铣工具在高钢级套管段铣作业中存在的切割时间长、段铣速度慢、进尺短等难题,设计了适用于Φ177.8 mm套管的高性能段铣工具。段铣工具刀片切削齿采用进口高强度高稳定性碳化钨材质,切削刀片齿形结构优化为内凹齿+锐化菱形齿,磨铣刀片齿形结构优化为内凹齿+非均匀布齿结构。通过地面实验和LS-DYNA仿真模拟系统对设计的段铣工具进行了切割和段铣效果评价。结果表明:高钢级套管段铣工具割断套管时间低于5.00 min,段铣速度大于0.8 m/h,单趟段铣平均进尺为10 m左右,套管段铣效率大幅提高。Φ177.8 mm高钢级套管段铣工具具有切割时间短、段铣速度快、单趟进尺长等优势,推广应用前景广阔。     

苏桥储气库苏1-7井动力水龙头段铣封堵工艺技术

针对储气库老井封堵时面临着地层严重漏失、盖层段固井质量差、未胶结井段长、段铣困难等难点,通过应用动力水龙头作为地面驱动设备并制定针对性的技术方案,优化段铣工艺施工参数,形成了一套储气库老井段铣封堵技术,达到了有效封堵老井的目的,确保了储气库的安全运行,为储气库建设中同类型井的段铣封堵提供了借鉴经验。     

小井眼及套变井压裂工艺研究与应用

小井眼及套变井压裂与常规井眼压裂不同,需要配套相应的小直径井下工具和抗高压的井口装置,对压裂液的携砂性、抗剪切性及降摩阻性能都有更高的要求。为解决小井眼及套变井的压裂难题,针对小井眼及套变井的特点和目前小直径工具的实际情况,研制和改进了Y341-70和K341-98小直径封隔器,完成了 89 mm、 127 mm套管小井眼井和 139.7 mm套变井的压裂工艺管柱设计与配套,优化了压裂液体系和压裂工艺,成功完成了40多井次的现场施工,见到了良好的压裂效果。     

2022 年 4 期目录

顺北油气田油气资源储量丰富,但特深层碳酸盐岩油藏地质条件复杂,钻井完井过程中存在漏失、井壁失稳和高压盐水侵等问题,因此,探索适用于该油气田特深井的钻井完井技术体系,是加快该油气田开发进程的关键。通过技术攻关和实践,形成了适用于顺北油气田的特深井钻井完井技术体系,包括特深井井身结构优化、钻井提速关键技术、防漏堵漏技术、长裸眼防漏及小间隙固井技术、超深小井眼定向钻井技术和超深井缝洞型储层完井技术等技术,指出需持续优化特深井井身结构、急需解决二叠系和志留系漏失问题、深层破碎带安全钻进技术不成熟、急需配套高温高压井下仪器工具和裂缝性储层安全钻井技术,提出了增强工程地质一体化、加强堵漏和防塌技术研究、加强新技术和新工具的应用、加强高端仪器和特殊材料及装备研发等发展建议,以进一步推动顺北油气田特深井钻井完井技术的快速发展,实现该油气田特深层碳酸盐岩油气藏的高效开发。      

小井眼钻井提速技术在徐深气田的试验与分析

?152.4 mm 小井眼钻井技术是提高采收率和综合经济效益的有效途径,大庆徐深气田Xushen9-Ping4 井首次在三开水平段开展了小井眼钻井试验,但机械钻速并不理想,制约了深层气井钻井提速和降成本的目标。以?152.4 mm 小井眼钻井现场试验为例,分析了现场试验中的储层特征、钻头进尺、纯钻时间和机械钻速,并利用通用机械钻速方程,结合徐深气田储层及小井眼钻井试验情况,得出了小井眼机械钻速的影响因素,并对小井眼钻井过程中存在的问题进行了探讨,为大庆油田深层气井下步开展小井眼钻井试验提供了依据和参考。     

大牛地气田盒1气藏水平井开发工程技术与实践

针对大牛地盒1气藏水平井钻井周期较长、单井产量低且不能长期稳产的工程技术难点,开展了水平井钻采工程技术研究。对已钻水平井井身结构、钻井液、压裂施工参数及工艺和排水采气工艺进行分析发现,井身结构、压裂施工参数和泡沫性能是制约开发的主要因素,针对性地对φ152.4 mm井眼、多级管外封隔器分段压裂和泡排试验进行了研究,形成了以φ152.4 mm井眼三开井身结构、复合钻井和防塌钻井液为主的优快钻井技术,钻井周期缩短7.79%;建立了适合盒1气藏储层特征的水平井压裂工艺技术,施工成功率98.5%,压后平均单井无阻流量是直井的4.9倍;建立了临界携液模型,试验了速度管排水采气技术,生产时率提高了8.49%。应用结果表明,φ152.4 mm井眼和复合钻井可实现钻井提速,多级管外封隔器分段压裂是盒1气藏建产的有效方式,泡沫排水采气技术可确保气田稳产。      

TP2CX超深开窗侧钻中短半径水平井钻井技术

新疆沙雅地区奥陶系中统一间房组油气藏埋深超过6 900 m,未知因素多、钻井难度大、成本高。为此,在TP2井基础上套管开窗侧钻完成了1口评价井——TP2CX中短半径水平井。该井钻进中遇到开窗点超深、地层可钻性差、小井眼泵压高、深井测量信号传输困难、地层温度高、设计油藏埋深累计误差较大等技术难点。为此,对设计的井眼轨道进行了修正,采用卡瓦坐封式斜向器进行开窗作业,选择适合小井眼和耐高温的无线随钻仪器、螺杆钻具,优化了钻井参数,选择了钻头,调整了钻具组合,形成了适用于超深开窗侧钻中短半径水平井的钻井技术。TP2CX井设计井深7 305.33 m,全角变化率78.40°/100m,水平位移465.85 m;轨道修正后全角变化率为66.67°/100m,实际开窗点井深6 789.42 m,完钻井深7 453.00 m,水平位移565.88 m。该井实现了超深开窗一次性成功,有效解决了油藏埋深误差较大的问题,避免了在超深井中无线随钻仪器和螺杆钻具易失效而引起的起下钻作业,比设计钻井周期缩短26 d,提高了钻井时效,大大降低了钻井成本。      

开窗侧钻小井眼试采工艺的现场应用

在已开发的油区内对产能衰竭的老井实施开窗侧钻小井眼工艺,可使低效、无效采油井(死井)复活,其经济效益十分可观,有较高的研究价值和推广应用前景。由于小井眼的井径较常规井径减小,相应地要求完井、采油的井下工具及工艺技术进行改进,以适应小油套管尺寸所带来的特殊需要。介绍了针对?101.6mm小井眼试验井井况研制的相关井下工具及试采工具组合施工作业、试采等情况。     

开窗侧钻小井眼试采工艺的现场应用

在已开发的油区内对产能衰竭的老井实施开窗侧钻小井眼工艺,可使低效、无效采油井（死井）复活,其经济效益十分可观,有较高的研究价值和推广应用前景。由于小井眼的井径较常规井径减小,相应地要求完井、采油的井下工具及工艺技术进行改进,以适应小油套管尺寸所带来的特殊需要。介绍了针对１０１．６ｍｍ小井眼试验井井况研制的相关井下工具及试采工具组合施工作业、试采等情况。     

小井眼固井工艺及效益初探

辽河科尔康油田属低压、低渗、低产油田,井深1000~2200m。过去二开用φ215mm钻头,下φ139.7mm全管,注水泥浆25~35m3.固井用水泥车7台、灰罐车4~5台。现改用φ165mm钻头,下φ127mm套管。由于属小井眼,给固井带来许多困难。但通过套管扶正器的合理加放,运用流变学注水泥设计结果及对有关参数的选择与修改和优选水泥外加剂配方等,经7口井试验,固井质量合格,初步解决了小井眼固井技术难题。但由于小井眼钻井完井技术刚起步,设备、工具不配套,还只是在管材、水泥及外加剂、套管附件消耗和施工动用车辆等比常规井眼有所减少。     

东濮凹陷深井套管开窗侧钻技术探讨

针对中原油田东濮凹陷构造油藏地质特点，分析油井后期改造一深部φ139．7开窗侧钻技术的实施难点，结合目前较为成熟的浅部技术和初步进行的深部技术现场试验，阐述了在井深、高温、高压、高盐客观条件下，实施东濮凹陷深部套管开窗侧钻系列小井眼开窗、钻井、轨迹控制、安全施工、完井等技术的分析探讨，提出技术研究的方向和对策。分析认为，应进行降低循环压耗，研究低摩阻钻井液；优化钻井参数和钻头选型，配套耐高温仪器、工具；提高轨迹控制效率以及井下复杂预防和处理等研究应用。     

老井重钻小眼井技术特点及问题分析

针对中原油田老井特点,对Φ１３９．７套管内老井重钻进行了分析。根据１０余口井的施工情况,重点介绍了Φ１３９．７套管定向开窗侧钻小眼井的工程设计,定向开窗,轨迹控制,钻头使用,钻井方式对比,扩眼效果分析,井下安全预防措施及完井工艺等钻井技术特点。针对现存问题进行分析并提出了几点建议。