塔河油田12区超深井快速钻井技术

对塔河油田深井钻井中存在的中上部起下钻严重阻卡,三叠系、二叠系和石炭系地层井壁稳定性差,及深部地层机械钻速低、易斜等技术难题进行了详细分析,并提出了相应的技术措施,例如应用中上部防阻卡技术,螺杆复合钻井技术,井壁稳定技术和深部防斜打快技术等。在塔河油田十余口超深井的现场应用表明,该技术措施有效解决了中上部严重阻卡的问题,钻井提速效果显著,平均机械钻速提高了22.7%,钻井周期缩短了15.5%。      

塔河油田托甫台区块深部地层钻头优选研究

在塔河油田区域钻井过程中,二叠系及以下地层机械钻速偏低、钻头磨损严重,制约了钻井效率和勘探开发质量。因此对该区域进行钻头优选,对于有针对性地制定钻井技术措施、形成优快钻井技术具有重要意义。在对塔河油田托甫台区块深部地层进行钻头优选时,采用分段优选方法,在表层采用机械钻速法,在深部地层运用主成分分析法。通过实例,应用Matlab软件对托甫台区块深部构造钻头进行了主成分分析,使用该方法优选出的钻头,其钻井周期比以往减少了7.22%,使用效果较好,节省了钻井成本,提高了钻井效率。     

塔河油田12区优快钻井技术研究与实践

塔河油田12区上部地层疏松、可钻性好,钻井过程中易出现缩径阻卡现象;下部地层易剥落掉块、坍塌严重,易出现井下复杂情况或事故,且存在垂直裂缝或溶洞,易发生钻井液漏失。在分析了塔河油田12区地层特点及钻井技术难点的基础上,给出了适合该地区深井钻井的优快钻井技术,主要包括井身结构优化设计、钻头选型、井下动力钻具配合高效钻头快速钻进、井眼稳定技术、井眼畅通技术、防斜打快及优质钻井液体系等技术,使塔河油田12区钻井效率得到了极大提高。多口井的钻井实践表明,塔河油田平均钻井速度大幅提高,平均钻井成本不断降低,对油田增储上产、提高勘探开发速度起到了积极的作用,取得了显著的经济效益。     

塔河油田多孔隙压力长裸眼井钻井液技术研究

针对塔河油田主体区块地质结构特点,为了缩短钻井周期,提高经济效益,将该区块的常规开发井简化为三开结构,其中二开裸眼段长,钻进过程中上部地层阻卡、钻头容易出现泥包、缩径,下部地层井壁易垮塌、易发生井漏。为此二开通过优选钻井参数、优化钻井液体系等配套技术,形成了一套适合该区块的优快钻井技术及施工措施,保证了该区块的安全快速的施工。     

塔河油田深层侧钻水平井膨胀套管钻井完井技术

塔河油田奥陶系储层侧钻水平井受老井井身结构、地层及地质避水要求等的限制,需要提高造斜点至上部石炭系泥岩段地层,而该地层与奥陶系储层为2套不同的压力系统,因此如何有效封堵石炭系易塌地层,是高效开发该地区奥陶系剩余油的关键。采用膨胀套管充当技术套管封堵钻井复杂地层,通过优化井身结构及后续的钻井工艺,为解决塔河油田深层侧钻水平井钻井、完井难点提供了一套全新的方案。针对塔河油田φ177.8 mm套管深层开窗侧钻井的钻井、完井难点,通过深入分析研究膨胀套管管材和膨胀螺纹等关键问题,完善了深井膨胀套管的施工工艺和实施程序,探索出一套塔河油田深层侧钻水平井膨胀套管钻井完井技术。该技术在塔河油田现场试验3口井,开窗层位均位于石炭系地层,开窗点深于5 100 m,侧钻后在斜井段成功封堵裸眼复杂地层,实现了国产膨胀套管首次在裸眼定向井段的封堵应用,为钻井、完井中封堵复杂地层提供了新的技术手段。      

彭水区块页岩气水平井防漏堵漏技术探讨

渝东南彭水区块上部三叠系、二叠系地层灰岩发育,易出现溶洞性漏失;下部目的层志留系龙马溪组裂隙发育,钻进中常发生渗透性漏失及间歇性严重漏失。结合彭页 HF-1 井、彭页2HF井、彭页3HF井和彭页4HF井的钻井实践,分析了该区块的井漏特点和漏失原因,介绍了防漏堵漏技术和具体的施工措施,探讨了防漏堵漏技术方案。分析认为,彭水区块上部地层利用气体(空气)钻井防漏堵漏效果较好;下部地层漏失层位分布广泛且无规律,宜采用随钻堵漏和分级堵漏措施。进一步分析认为,提高对地质条件的认知程度、优化井身结构、优选钻井方式、使用合理的钻井液密度,可以降低井漏发生率;优选合理的堵漏浆配方、开展堵漏剂评价、制订科学的堵漏措施、规范钻井施工操作是解决漏失的主要手段。      

跃进油田二叠系堵漏技术研究

跃进油田二叠系地层发育,地层坍塌压力和破裂压力之间的密度窗口很窄,在钻井和中完作业过程中容易发生漏失,堵漏周期长,效率差,对施工进度和固井质量造成影响。跃进油田开发近两年,早期施工时,二叠系漏失一直是困扰我们钻井施工的难题,通过多口井实践和探索,我们发现复合桥浆堵漏效果较好,是目前使用的主要方法。对二叠系堵漏进行配方及工艺优化、提高堵漏成功率。现场7次使用桥塞浆原钻具堵漏技术后,均实现了下钻到底循环无漏失,恢复正常钻进,堵漏成功率达到100%。     

扭力冲击发生器在塔河油田的应用

采用PDC＋螺杆钻井工艺钻遇非均质地层时,由于黏滑作用及较高的钻头转速,PDC复合片易损坏,制约了塔河油田的钻井提速。因此,塔河油田引进了扭力冲击发生器,配合PDC钻头来提高机械钻速。文中介绍了扭力冲击发生器的结构、工作原理、技术参数、技术要点及优点,以及该工具在塔河油田TP234X和TH12153两口井的应用情况。现场试验结果表明,使用扭力冲击发生器可确保PDC钻头工作平稳,提速效果明显,大幅提高了钻井效率,同时保证了井身质量。     

塔河油田复杂地层钻井关键技术论证

塔河油田是中石化发展上游长板的主力油田,目前正处于增储上产期。但是由于其成藏复杂、储层埋藏深、钻遇地层多、多个区块地层复杂,对复杂地层的处理直接影响到钻井速度,乃至整个油田的勘探开发速度和产能建设。通过多年的技术攻关和钻井实践,西北油田分公司已经摸索出了一套针对诸多复杂地层的钻井工艺技术,有效地遏制了钻井事故的发生。文章详细介绍了塔河油田深井施工的主要技术难点和关键技术,分析了其复杂地层成因及应对措施。     

粉煤灰低密度水泥浆在塔河油田堵漏中的应用

作为西北油田的重要勘探开发区块之一,塔河油田托普台区块大部分井存在二叠系,井深4 500~5 200m,厚度50~300m,在钻遇二叠系时漏失严重,塔河10区及12区部分无二叠系井也漏失严重,增加了正常钻进难度,耽误钻井时效,可能诱发井下复杂事故,对油井后期固井等作业影响很大。设计优选粉煤灰低密度水泥浆体系对二叠系进行堵漏。该水泥浆体系密度1.60g/cm~3左右,抗压强度6~8 MPa,漏失严重时可在水泥浆中添加5mm、10mm纤维进行复合堵漏,纤维在裂缝中架桥,形成空间网状结构,提高堵漏效果。该水泥浆体系在现场多口井的堵漏作业表明,能有效地提高地层承压能力,大大缩短了钻井周期,为后期钻井及固井施工创造了有利条件。     

塔河油田托普区块二叠系高承压堵漏技术

塔河油田托普区块二叠系地层承压能力低,裂缝较发育,易破碎、垮塌,严重影响着三开中途完井固井质量。针对该区块地层特点,优选了雷特堵漏剂作为主要堵漏材料,该堵漏剂以颗粒架桥、楔入承压、封门加固相结合的方式进行堵漏,并具有片状易楔入、耐高温不易变形等特点,特别适合深井及恶性漏失井的堵漏。实验筛选了堵漏浆配方并进行评价,制定了堵漏方案及施工工艺。在塔河油田4口井的二叠系漏失地层进行了承压堵漏施工,取得了良好的效果,应用井一次堵漏成功率为100%,均达到工程设计要求的承压值,堵漏施工周期由平均9.53 d缩短至2 d以内。     

胜利西部探区哈山地区组合钻井技术研究及应用

为解决胜利西部探区哈山地区中深层石炭系、二叠系坚硬地层可钻性差、地层倾角大、井斜难控制、井壁易失稳等技术难题,实现油气储量的高效勘探、效益开发,在现用常规钻井技术的基础上,通过分段组合钻井技术适用性研究与工艺优化,针对石炭系、二叠系的云质岩、火成岩难钻地层,提出气体钻井相关提速及安全施工配套技术,形成了地区施工规范;在气体钻井转钻井液施工后,优先选用“气体钻井+‘孕镶钻头+涡轮钻具/高速螺杆’”组合钻井技术,并针对地层特点研发了不同尺寸的高效孕镶钻头系列,实现井斜控制与机械钻速双提高。该组合钻井技术在哈山3和哈山2等井成功应用,取得了良好的效果,其中哈山3井气体钻井机械钻速达到5.2 m/h,较常规钻井方式提速3倍以上,转钻井液施工后采用孕镶钻头+涡轮钻具/高速螺杆施工,地层倾角为30°,井斜控制良好,机械钻速接近1 m/h,较常规钻井技术表现出良好的区域应用效果。现场应用表明,“气体钻井+‘孕镶钻头+涡轮钻具/高速螺杆’”组合钻井技术是实现胜利西部探区哈山地区中深层钻井提速提效的一种有效手段,但该组合钻井技术也存在瓶颈,结合对粒子冲击钻井技术的适用性研究,建议下步引进并完善粒子冲击钻...     

塔河油田优快钻井钻井液技术

分析了塔河油田上部砂泥岩易缩径地层、难点，针对长裸眼井钻遇不同地层所出现的不同问题，下部易扩径的三叠系石炭系硬脆性地层的地质特征及钻井技术采用了不同的钻井液体系并采取了不同的维护处理措施，成功解决了塔河油田优快钻井中长裸眼地层的井眼稳定、钻井液性能维护等一系列技术问题，现场应用效果良好。     

沙12井钻井液技术及复杂情况处理

沙12井是位于准噶尔盆地中拐凸起东斜坡的一口重点探井,设计井深5 450 m。该井地质构造复杂,钻遇地层多。上部地层存在大段水敏性泥岩,易造成起下钻阻卡;侏罗系发育超压,应力性垮塌及硬脆性垮塌严重;三叠系及二叠系断层发育,地层破碎,施工中易垮塌。通过使用胺基成膜防塌钻井液体系,配合相应的现场维护处理工艺和井壁稳定措施,满足了工程施工的要求。     

深井侧钻井复杂泥岩封隔技术研究与应用

针对塔河油田奥陶系侧钻井桑塔木和巴楚组泥岩坍塌问题,提出了扩孔后下入139.7mm膨胀套管封隔复杂泥岩地层,然后持续钻进两开次的技术方案。优选了5in×5in×4in CSDR5211S-B2双心扩孔钻头和475K4570型螺杆进行定向随钻扩孔,并对膨胀套管、小井眼钻井等关键技术进行配套。该技术在塔河油田成功应用3口井,应用结果表明,采用定向随钻扩孔工艺平均井眼扩大率为0.50%~14.77%,解决了塔河油田侧钻井存在的扩孔技术难题;此外,膨胀套管作业长达428 m,施工深达5 508 m,固井优良率达84.9%。深井侧钻井复杂泥岩封隔技术为钻井过程中封隔复杂地层提供了新的技术手段。     

玛湖含砾难钻地层防斜打快技术研究及试验

新疆玛湖凹陷是新疆油田增储上产的重点地区,二叠系砂砾岩沉积地层制约了钻井提速,且部分区块地层倾角引起井斜。针对该地区二叠系的地层特点,研发了FX-YC-172DE新型防斜打快钻井工具和个性化的PDC钻头设计。该工具运用偏轴防斜原理预防井斜,并以一定的频率给钻头施加机械冲击力,并把连续的射流变为脉冲射流,从而提高钻头破岩效率,个性化的PDC钻头针对牙齿崩坏问题,采用新型锥形齿、优化钻头结构设计,从而形成玛湖二叠系难钻地层防斜打快的组合技术。该技术在新疆玛湖二叠系含砾地层进行了试验,进尺338 m,机械钻速2.67 m/h,见到了明显的提速成效,井斜控制在1°以内,为玛湖二叠系难钻地层的防斜、提速提供了有效的技术手段。     

高温潜山大位移水平井钻井技术实践

目标区潜山属典型的裂缝型和裂缝—孔洞型双重介质油气藏，储层裂缝为高角裂缝，为提高裂缝钻遇率，有效沟通裂缝，取得工业油流的突破，对实施水平井该储层进行勘探开发。该潜山水平井采用海油陆采模式，由于潜山面预测误差大、储层埋藏深、井温高、裂缝发育、井底位移大，在钻井施工过程中存在水平井轨迹控制难度大、储层易伤害、易涌易漏等难点。针对该储层钻井施工难点，开展了高温潜山大位移水平井钻井技术的研究与应用，形成了适合于高温潜山大位移水平井的钻井配套技术，实现了该储层的规模有效开发。该技术的成功应用，为裂缝性储层、高温储层、喷漏同层地层的钻井实践提供了参考与借鉴。     

龙凤山气田北209井钻井提速技术

针对龙凤山气田钻井中存在的上部地层易塌、下部地层易漏、机械钻速低、钻井周期长等问题,在该油田评价井——北209井进行了钻井提速技术研究与试验,以达到提高机械钻速、缩短钻井周期的目的。在分析龙凤山气田地质资料和地层特点的基础上,通过优化井身结构、采用“PDC钻头+0.5°单弯螺杆”复合钻井技术、选用适合于砾石层的液动射流冲击器、选择机械式无线随钻测斜仪测量井斜、应用SMROP-1快钻剂等关键技术措施,使北209井实现了安全快速钻井,机械钻速达到8.62 m/h,较该气田此前平均机械钻速提高了53.38%;钻井周期40.98 d,比设计钻井周期缩短22.40 d。研究认为,北209井钻井提速技术可为龙凤山气田后续井钻井提速增效提供借鉴。      

定向随钻扩孔技术在塔河油田TH10233CH井的应用

受地层及地质避水要求等限制,塔河油田部分φ177.8 mm套管开窗侧钻水平井采用膨胀管复杂地层封堵钻井技术,该技术实施的关键是对复杂泥岩进行扩孔作业。对已实施的5口膨胀管井的扩孔作业进行分析,通过优选开窗侧钻井井斜角、随钻扩孔钻头和中、高速大扭矩螺杆,优化定向随钻扩孔钻井参数及深井小井眼定向随钻测量技术,TH10233CH井在5 542.66~5 884.00 m井段进行了定向随钻扩孔。扩孔段长341.34 m,最大井斜62°,井径满足膨胀管下入和膨胀大于165 mm的要求,保证了膨胀管复杂地层封堵技术在TH10233CH井的成功应用,为塔河油田同类井实施该技术提供了经验。     

川南坳陷仁怀区块仁页1井钻井关键技术

川南坳陷仁怀区块仁页1井在施工中存在着地层出水、井壁垮塌、膏岩卡钻以及机械钻速低等问题。根据该井的工程设计及地层特点,总结分析了钻进过程中存在的主要技术难点,同时论述了PDC钻头+螺杆优快钻井、高效钻头应用、旋冲钻井技术以及钻井液优选等关键技术在该区块的首次成功应用。该井实钻效果表明,这些技术能有效提高机械钻速,保持井壁稳定,是川南坳陷仁怀区块页岩气探井钻井施工成功的关键,为今后在该区块的工程设计以及钻井关键技术提供了指导和借鉴。