超高温高压井取心技术在LD13井的应用

海上超高温高压井由于超高地层温度超高地层压力、压力窗口极窄等特点,作业难度较高,在超高温高压井段取心,存在井控风险高、易井漏等高风险,是一项难度极高的作业。该文分析了在超高温高压井段取心的技术难点,从而对取心筒改进、钻具组合和钻进参数优选、井控措施、防漏措施进行研究,提出取心筒改进方案、推荐钻具组合和钻进参数、井控措施和防漏措施,并首次在LD13超高温高压井实践中得到了应用。施工中采用改造后的取心筒,控制住了井控风险,避免了井漏,并最终取得100%取心收获率,在南海海上超高温高压井段取心作业圆满完成,应用效果明显,可为海上超高温高压井段取心提供有效参考和借鉴。     

半潜式平台大直径三筒取心技术

在半潜式平台进行取心作业时,取心效果除受传统因素影响外,平台的升沉会对取心参数尤其是钻压的控制带来极大的挑战,同时,取心过程中岩心也极易因平台升沉而被拔断从而对取心进尺造成影响。介绍了在半潜式平台成功应用大直径三筒取心技术的案例,通过对工具选型及工艺措施的严格控制,完成两趟大直径三筒取心作业,累计取心进尺55.3 m,平均取心收获率100%。文中总结分析了在半潜式平台进行作业时取心技术的难点和现场工艺的实施,形成了一套适应性较强的半潜式平台大直径三筒取心技术,包括取心过程中工艺参数的把控和割心时方法的选取以及出心方式的选择,实现了大直径三筒取心技术在半潜式平台的成功应用,为该区块的取心作业积累了经验。     

川7-5型(不投球)取心工具

川7-5型(不投球)取心工具用于φ190mm～φ244mm井眼。该工具创新设计了新型悬挂体组合件、自动卸压机构和大螺距高强度螺纹,成功解决了使用带内防喷工具钻具组合条件下取心时无法投球的技术难题,增强了取心工具井下工作的可靠性和安全性。采用该取心工具在海外土库曼阿姆河右岸区块和国内川渝地区多口高压高含硫井及欠平衡钻井应用,获得平均岩心收获率95%以上、最高单筒进尺27m的成绩。现场应用表明,该型工具抗拉、抗扭强度大幅提高,使用寿命延长,不仅可替代现有的其他取心工具在常规井取心作业,还适用于欠平衡钻井取心,以及"三高"和复杂井取心作业,具有较好的推广应用前景。     

莺琼盆地超高温高压气井测试技术

南海莺琼盆地超高温高压气井井底温度接近200℃,地层压力系数超过2.3,且部分井CO₂含量高。超高温高压气井测试作业面临测试管柱设计复杂、高密度测试液易沉降、测试管柱及封隔器受力复杂、测试管柱失效风险高等一系列难题。为此,研制了超高温高压气井测试技术。该技术使用RD旁通试压阀有效解决了管柱密封性检验与管柱插入之间的矛盾,同时,使用选择性测试阀解决了测试工具响应问题;使用超细重晶石加重测试液,合理控制测试液pH值,显著提高了高密度测试液的沉降稳定性及抗CO₂污染性;通过模拟计算,分析封隔器受力及管柱伸缩量,有效降低了测试管柱失效风险。该技术在南海莺琼盆地3口超高温高压气井测试作业中进行了应用,成功率为100%,无事故发生,为海上超高温高压气井的安全测试提供了技术支持。     

深井密闭取心技术在普光8井的应用

对普光8井存在的高压气层、H2S浓度高、循环压力高、裸眼井段长、地层破碎等工艺技术难点进行了分析和研究,结合目前深井密闭取心工具存在的问题,设计加工了机械钻速较高的PDC取心钻头,特制了耐高温、防H2S腐蚀的氟橡胶密封圈,研制了抗高温密闭液,在取心工具下活塞底部焊刮泥板,设计加工了卸压装置,通过一系列的技术革新和措施配套改进,在深井5505~5685.25 m井段,共密闭取心19筒,累计进尺180.25 m,心长141.17 m,收获率78.3%,密闭率95.60%。该研究对同类井的取心作业有重要的借鉴作用。     

莺琼盆地超高温高压气井测试技术

南海莺琼盆地超高温高压气井井底温度接近200℃,地层压力系数超过2.3,且部分井CO2含量高。超高温高压气井测试作业面临测试管柱设计复杂、高密度测试液易沉降、测试管柱及封隔器受力复杂、测试管柱失效风险高等一系列难题。为此,研制了超高温高压气井测试技术。该技术使用RD旁通试压阀有效解决了管柱密封性检验与管柱插入之间的矛盾,同时,使用选择性测试阀解决了测试工具响应问题;使用超细重晶石加重测试液,合理控制测试液p H值,显著提高了高密度测试液的沉降稳定性及抗CO2污染性;通过模拟计算,分析封隔器受力及管柱伸缩量,有效降低了测试管柱失效风险。该技术在南海莺琼盆地3口超高温高压气井测试作业中进行了应用,成功率为100%,无事故发生,为海上超高温高压气井的安全测试提供了技术支持。     

俄罗斯远东亚极地海域钻井取心技术

鄂霍次克海位于俄罗斯远东,属于亚极地气候环境。在钻井工程中降低取心作业时间、提高取心作业效率成为一个紧迫的课题。该地区取心地层中含有大量泥质粉砂岩、硬质夹层和砾石夹层,可钻性差,机械钻速低,取心难度大。通过优选取心钻头、岩心爪和取心筒等关键工具,制定合理的施工方法,提高了取心作业效率,减少了下钻次数。在3口探井的应用中,取心作业时间均能控制在设计范围之内,确保了钻井平台能在安全窗口内撤离井场,同时将取心收获率保持在90%以上。该技术的成功应用对同类区块今后的取心作业有积极的指导意义。     

川渝地区深层破碎地层取心工艺优化研究

川渝地区取心作业层位多,裂缝发育,地层破碎,渗透性强,堵心、卡心、阻卡复杂多,单次取心进尺少,起下钻次数多,取心作业效率低。文章开展了取心作业起钻原因、堵心卡心处理效果分析,并以取心工具、取心参数、工艺操作优化为核心,创新形成堵心及卡心复杂判断与快速处理、阻卡复杂预防与处理等特色取心工艺技术。研究结果表明：以钻压、泵压、扭矩、钻时等关键参数为核心,建立了堵心卡心复杂判断与初期处理方法,降低了起下钻次数;创新实施旋转割心工艺,解决了高渗透性井段阻卡复杂预防、割心困难问题; Ø215.9 mm及以上井眼选用川8-5 型取心工具,Ø149. 2 mm井眼选用川6-5型取心工具,有利于提高取心作业阻卡复杂处理能力。该工艺技术在蓬莱含气区、天府含气区等重点区域试验与应用5口井,累计完成取心进尺263. 10 m,取心收获率高达99. 08%,平均单次取心进尺由9. 42 m提高至13. 85 m,最高单次取心进尺27. 50 m,取心作业时间缩短32. 14 %。在其他区域类似地层推广应用深层破碎地层取心工艺,有利于缩短取心作业周期,降低钻井综合成本,加快了川渝地区新区域新层系勘探开发、产能建设步伐。     

我国西部地区超深井钻井取心技术

超深井取心收获率的高低受地层岩性、取心工具及工艺技术措施等因素影响很大。针对我国西部地区超深井段钻井取心地层可钻性差,研磨性强,井温高,循环压力高,井底沉砂造成堵心,井深复杂情况多且判断困难、地层裂缝发育、取心工具失稳等方面的难点,根据超深井取心的实践,总结了在该区超深井取心作业中涉及取心前准备、下钻、树心及取心钻进、割心、起钻等各个环节的技术措施,介绍了塔深1、元坝3、于奇6等3口井在超深井段取心工具选择、取心措施制订、取心层位岩性确定、钻具组合优选、钻井参数优化、提高岩心收获率等方面所取得的经验;进而提出旨在提高我国西部地区超深井段取心收获率的建议：①优选取心工具和取心钻头;②制订具有针对性的技术措施;③选用动力工具进行取心等。     

南海西部攻克超高温高压测井难题

<正>2月8日获悉,中海油有限公司湛江分公司成功对一口超高温高压探井小井眼井段进行了电测作业,并获得高品质测井资料。这次作业同时面临超高温、超高压、小井眼、超低渗四重难题,作业的成功表明湛江分公司已掌握复杂条件下的超高温高压井测井技术。这口探井位于莺歌海盆地凹陷斜坡带南段,井底最大静止温度接近200℃,孔隙压力系数2.24,属于典型的超高温高压井。运用小井眼钻开目的层,又发现该层孔隙度、流度又极小,属于典型的超低渗     

东方29-1-6高温高压井段的钻井实践与认识

东方29-1-6井是勘探三号半潜式平台承钻的一口高温高压探井,不但存在着高温和高压影响钻井液稳定性的问题,还存在着由于地层孔隙压力与破裂压力接近,造成安全窗口狭窄而形成的井控风险。在钻井作业过程中,针对Φ212.7 mm(8-3/8")井段地层高温高压的特点,平台现场通过精细化管理和操作,优化了钻具组合,严密监控各项钻井参数,尤其是钻井液的井口返出温度。针对不同实时情况采取对应的应对措施以保持钻井液在"双高"下的良好流变性和稳定性。在弃井回收阶段做好注水泥塞等措施,安全、优质地完成了钻井任务,积累了现场施工经验,可供该区域及国内海洋高温高压钻井借鉴。     

莺琼盆地高温高压窄安全密度窗口钻井关键技术

南海莺琼盆地高温高压井安全密度窗口极窄,部分井甚至无窗口,钻进过程中溢流、井漏、喷漏同层等复杂情况频发,多口井被迫提前完钻甚至报废。为解决窄安全密度窗口引起的钻井问题,经过多年的实践与摸索,通过优化套管下深拓宽安全密度窗口、薄弱地层挤水泥提高地层承压能力、使用小尺寸钻具显著降低循环压耗、优选抗高温弹性堵漏材料对诱导裂缝进行堵漏、使用纳米防漏隔离液及锰矿粉高密度水泥浆应对窄安全密度窗口固井漏失与压稳问题,形成一套针对高温高压窄安全密度窗口的钻井技术及配套工艺,详细探讨了各项技术原理及现场应用效果。南海西部莺琼盆地十几口高温高压探井的应用结果表明,该技术有效应对了井底温度高达212 ℃、地层压力系数超过2.30、窄安全密度窗口仅为0.04等恶劣井况,钻井复杂情况发生率得到显著降低,为类似窄安全密度窗口钻井提供借鉴。     

南海西部窄安全密度窗口超高温高压钻井技术

为解决南海西部窄安全密度窗口地层钻井中易发生井漏、井涌甚至井喷等井下故障的问题,通过研究超高温高压复杂地层压力预测监测技术、钻井液随钻堵漏技术、井下当量循环密度预测与监测技术、抗高温钻井液、超高温高压固井技术,形成了适用于南海西部的窄安全密度窗口超高温高压钻井技术。该技术在乐东区域的7口超高温高压探井进行了应用,钻井成功率达到100%,井下故障率显著降低,与应用前的同类型井相比,钻井生产时效平均提高了21%。这表明,窄安全密度窗口超高温高压钻井技术可以解决南海西部安全密度窗口窄导致的问题,可为深水高温高压领域的勘探开发提供技术支持。      

莺琼盆地高温高压井水基钻井液技术

中国南海莺琼盆地具有温度梯度高、地层压力高、安全密度窗口窄的特点,在高温高压状态下经常出现钻井液流变性控制困难、井漏、电测遇阻和储层污染等问题。根据该区块地层的特点,通过大量的室内研究,在聚磺体系的基础上,引入甲酸钾作为抑制剂,优选了磺化材料及抗温聚合物,在提高抑制性的同时,有效地降低了体系的活度,通过加重剂的优化,改善钻井液的流变性,同时使其具有低的高温高压失水,密度2.4 g/cm3的体系抗温可达200℃。现场应用结果表明,该钻井液体系具有良好的抗温性和流变性,高温高压失水低,泥饼质量好,电测结果显示,该钻井液体系具有良好的储层保护效果。     

高温高密度油基钻井液处理剂性能研究

介绍了一套适用于南海莺琼盆地的高温高密度油基钻井液体系，对其中各种处理剂对体系性能的影响进行了研究。结果表明，所研究的高温高密度油基钻井液体系及其处理剂不仅具有较好的高温稳定性，而且在高达2．3g／cm^3的密度下体系的流变性稳定．满足钻井工程的需要。     

莺歌海盆地高温高压气井井控技术的实践与认识

海上高温高压气井的井控难度较大,通过对勘探三号半潜式钻井平台在南海莺歌海盆地施工的高温高压气井的介绍,阐述了海上高温高压气井的井控难点,总结了井控技术实践经验并指导钻井施工作业,安全顺利地完成了DF1-1-13井等30余口高温高压气井的施工作业,其井控技术措施,可供该区域及国内海洋高温高压井控借鉴。     

南海莺琼盆地高温高压井堵漏技术

南海西部莺琼盆地地质条件复杂,井底温度和压力高,钻进目的层过程中井漏频发。为解决井漏问题,在分析发生井漏主要原因的基础上,提出了将耐高温刚性堵漏材料和耐高温弹性堵漏材料相结合的思路。在钻井液中添加耐高温刚性堵漏材料DXD和耐高温弹性石墨堵漏材料TXD配制成堵漏浆,DXD在诱导裂缝中架桥,TXD在压差作用下充填于诱导裂缝剩余孔隙中,防止诱导缝进一步开启扩大,封堵诱导裂缝,提高地层承压能力。室内性能评价表明,堵漏浆密度最高可达2.40 kg/L,抗温能力可达200 ℃。堵漏浆在莺琼盆地多口高温高压井进行了应用,堵漏效果较好,堵漏成功率由采用常规堵漏技术的30%左右提高到了80%以上。这表明,该堵漏浆可以封堵莺琼盆地目的层的诱导裂缝,提高地层的承压能力和堵漏成功率,解决井漏频发的问题。      

南海莺琼盆地地层压力预测技术现状及展望

莺琼盆地是世界海上三大含油气超压盆地之一。盆地内超压分布十分广泛,超压成因复杂多样,目前钻遇最高压力系数达2.36。钻井实践表明,地层压力异常严重影响了作业安全和时效,是长期制约盆地内高温高压及深水领域天然气勘探开发进程的关键因素。该文通过详细回顾地层压力预测技术发展脉络,系统梳理了中海油莺琼盆地地层压力预测技术面临的挑战,总结了制约地层压力预测技术精度的关键因素。在此基础上,面向未来勘探及钻井作业安全需求,指明了后续盆地内地层压力预测技术发展趋势及重点攻关方向,为海上低勘探地区的压力预测研究提供了重要参考。     

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南海西部石油公司自营钻探成功的崖城２１－１－３井,井深４６８８ｍ,是一口高温高压并存的天然气深探井。测试证实,地层孔隙压力达１０４．７０ＭＰａ,井底温度为２０６℃,压力梯度为２２．７６ｋＰａ／ｍ,地温梯度达４．４２℃／１００ｍ。崖城２１－１－３井是在对同构造上的１井和２井的认识基础上,应用成熟、实用的先进技术,克服了施工中出现的复杂情况钻成的。通过分析总结１井和２井的资料,在充分识别地层压力和地层