塔里木博孜区块巨厚砾石层气体钻井实践与认识

塔里木博孜区块沉积巨厚砾石层,机械钻速低、钻头耗用多、钻井周期长是该区块勘探开发提速的一大瓶颈。通过砾石层气体钻井井壁稳定性、防斜打快、沉砂控制及钻井液转换等可行性研究,筛选出适合气体钻井层段,运用阀式连续循环、预弯钟摆钻具组合、气液转换等关键技术,开展了3井次现场应用实践,取得了较好的提速效果,同比钻井液钻井,行程钻速平均提高3.4倍,节省钻头7只以上,单只钻头进尺平均提高3.5倍,初步形成了博孜区块砾石层气体钻井配套工艺技术。     

空气钻井技术“亮剑”大气田

正近日,中国石油塔里木油田公司(以下简称塔里木油田)在博孜701井推广空气钻井技术,平均钻井日进尺达117 m,是使用该技术前平均日进尺40 m的3倍,钻井提速效果显著。塔里木油田勘探事业部地质工程人员形象地说:"博孜701井成‘明星井’了,机械钻速提高2.9倍,成为博孜巨厚砾石层钻井提速、提效的‘领头羊’"。博孜701井之所以能够成为"明星井"得益于空气钻井技术。空气钻井技术的推广应用,为塔里木油田博孜—大北区块巨厚砾石层钻井提速工作提供了新的途径。空气钻井技术主要利用空气作为钻井液介质实施钻井,具有提高机械钻速、节约钻井成本、保护油气层等诸多优点。     

西部新区复杂地层钻井液技术

塔里木盆地、准噶尔盆地和河西走廊地区等42个新勘探区块,总面积为220000 km2.这些区块由于构造运动剧烈,断层多,地层倾角大,易井斜.三叠系地层疏松易垮塌,并存在大段含不等径砾石或砾石夹层,钻井过程中极易出现井斜、漏失、井壁垮塌和卡钻等复杂事故;由于井壁垮塌严重,造成井径扩大,极易发生埋钻具事故,严重影响了钻井速度,致使钻井周期长,套管磨损严重.为了更好地满足钻井工程的需要,在分析西部新区地质结构特点的基础上,对巨厚砾石层和大段盐膏层井段钻井液技术难点进行了论述,提出了钻井液体系选择及钻井液性能推荐数据以及钻井液技术处理要点与措施,最后,还对钻井液技术管理与研发方向提出了意见和建议.     

亚肯北区砾石层优快钻井技术

亚肯北区第四系及库车组上部地层发育巨厚砾石层,导致钻井过程中蹩跳和钻井效率低下,在研究分析该区砾石层特征及钻井难点的基础上,从钻头结构参数和钻具结构及钻进参数等方面优化设计了大尺寸镶齿牙轮钻头及配套钻井工艺。钻井实践表明,亚肯北地区砾石层钻井过程顺利,砾石层段大尺寸牙轮钻头寿命长达404 h,机械钻速提高了84.62%,同时大幅度地减少了钻头使用个数,减少了起下钻时间,提高了钻井作业效率。对亚肯北区钻井提速方案的制定提供了技术指导和借鉴。     

库车山前巨厚砾石层钻井提速技术分析

库车山前构造带巨厚砾石层段的钻井速度严重制约着区域油气资源高效勘探开发,实钻过程中普遍表现出机械钻速慢、单只钻头行程进尺低、地层造斜能力强及因蹩跳钻引发井下钻具失效事故频发等特点,部分井仅巨厚砾石层段的钻进用时超过200 d。经过近十年的钻井技术快速发展,塔里木油田形成了针对库车山前不同砾石成岩形态的配套钻井提速工艺,取得了较大的技术进步。文章首先简述了库车山前巨厚砾石层未成岩段、准成岩段和成岩段三种沉积发育特点及钻井难点,指出了目前巨厚砾石层普遍应用的垂直钻井系统、空气钻井、涡轮+孕镶钻头与双摆工具钻井提速技术的应用优缺点,同时以BZ7井与BZ18井为例对比分析了不同提速技术的应用效果,对于同类型巨厚砾石层的钻井提速具有借鉴意义。     

哥伦比亚Matambo区块深井钻井关键技术

哥伦比亚Matambo区块油藏埋深约5 000.00 m,具有地层倾角大、多套压力系统、地应力高、多断层破碎带、多层大段泥岩、巨厚砾石层及异常高压地层等特点,6口深井在钻井过程中频繁发生井塌、阻卡和井漏等井下故障,导致钻井速度慢、钻井周期长。为提高该区块油气勘探开发效益,在充分分析该区块地质情况和总结已完钻井施工经验的基础上,从井身结构优化、井眼轨道设计与轨迹控制、多参数随钻监测与分析、固井工艺优化及钻井液体系优选等方面进行了技术攻关,形成了适合该区块的深井钻井关键技术,并在G10ST5井进行了现场试验。G105ST5井顺利钻至设计井深,井身质量和固井质量满足设计要求,与该区块其他6口深井相比,钻井周期缩短了20.7 d,平均机械钻速由3.00 m/h提高到7.00 m/h,井下故障损失时间在钻井周期中的占比由原来的15%~30%降至7%,钻井综合成本降低近45%。现场试验结果表明,Matambo区块深井钻井关键技术能够满足深井钻井提速提效的要求,也为其他类似区块复杂深井的优快钻井提供了技术借鉴。      

防塌钻井液技术在厄瓜多尔JE 16井二开井段的应用

JE 16井是安第斯石油公司位于厄瓜多尔东北部的一口重点参数井。地层中存在大段泥岩层且造浆严重,页岩层易吸水垮塌,另外还有两段厚度不等的砾石层,地质情况较为复杂。井斜大、造斜点高、水平位移大,存在井眼清洁、井壁润滑难题。防塌钻井液体系是针对该区块二开Orteguaza和Tiyuyacu层页岩坍塌和咖啡色泥岩吸水膨胀而开发的防塌钻井液体系。在全部采用符合当地环保要求的材料同时,有效解决了泥岩段坍塌和砾石层段起下钻遇阻的难题,保证了钻井质量,起下钻无遇阻,二开套管一次下到井底,二开钻井周期比钻井设计提前2.5 d。     

金1井钻井过程中的技术难题及对策

金1井处于准噶尔盆地南缘从山前构造到盆地腹地之间的过渡带,设计目的层深,钻遇多套复杂地层.如上部极易坍塌的砾石层、安集海异常高压层、塔西河沙湾的缩径,给钻井施工增加了相当大的难度.结合以上地层特点,实钻中根据预计的八大难题,提出了具体的解决方案,如合理确定井身结构、安全钻穿砾石层、加快深井钻井速度技术、保证井眼稳定的钻井液技术、深井固井技术、安集海复杂地层安全钻井技术等,基本解决了各种复杂情况.     

川渝X区块珍珠冲段钻头优选与应用

川渝X区块地层可钻性变化较大,钻头选型困难,尤其是在珍珠冲段,该段岩性以砾砂岩、砾页岩和纯砾岩为主,砾石硬度大。在珍珠冲段钻进过程中,钻头外径磨损严重,使用寿命短,划眼时间长,起下钻频繁,机械钻速大大降低,钻井周期延长,钻井成本上升。为了保证该区块的安全钻进及钻井提速,针对砾石层的特点,尝试多种钻头选型。应用表明,M钻头具有超硬材料强化外排、背锥设计、防钻头缩径的特点,是川渝X区块钻井提速的重要选择。     

不同粒径特征的砾石层井壁围岩破坏机制

塔里木油田大北区块新近系库车组是一套长段砾石地层,在钻井过程中多发生井壁坍塌、掉块等钻井复杂问题。而砾石地层具有的弱胶结和不连续的特点,使得基于连续介质力学的分析方法不能很好解释井周砾石剥落和掉块的机理。为此,首先对该区砾石层露头进行粒度分析、微观电镜扫描、室内三轴实验,获得了砾石层物理力学特性;进而采用非连续特性的离散元数值模拟方法,深入地分析了该套地层中砾石以及粒径分布对围岩破坏和井周裂缝扩展特征。研究结果表明:①砾岩破坏方式为劈裂,破裂面沿着砾石颗粒的胶结面扩展,形成一条呈锯齿状的破坏面;②井周的大颗粒砾石降低了井壁围岩的抗压强度,在井眼液压作用下,砾石层井壁产生掉块,形成以最小水平主应力方向为长轴的不规整崩落椭圆;③井壁在非均匀构造应力作用下,发育小粒径砾石地层裂缝沿着最小主应力方向扩展,砾石的分布对裂缝扩展的影响较小,而发育大粒径砾石地层中,裂缝在砾石大颗粒周围产生,优先向附近砾石集中区域扩展,改变初始裂缝传播路径,扩展速度更快,延伸距离更远,逐渐形成更大范围的破坏区域,导致井壁失稳。     

塔1井巨厚砾石层钻井技术

塔1井从地表至井深1303m为不等粒度的巨厚砾石层，给钻井施工带来极大的困难。文中对钻进塔1井巨厚砾石层的施工难点、施工技术措施与经验等做了详尽的阐述与总结。通过该井大井眼巨厚砾石层的钻进，对钻井工具的制造也提出了新的要求。     

空气钻井在BZ24井的应用

塔里木盆地库车山前构造带砾石沉积厚,可钻性差,研磨性强,钻头消耗多,钻井提速困难,通过应用连续循环空气钻井,机械钻速显著提高,并快速通过恶性井漏复杂层段,显著缩短钻井周期。因此BZ24井在井段3 272～4 509 m进行连续循环空气钻井,进尺1 237 m,平均机械钻速6.22 m/h,仅消耗牙轮钻头2只,并首次应用“?279.4 mm双扶钟摆钻具组合”进行空气钻井,最大井斜4.02°,平均井斜1.71°,同比钻井液钻井节约时间22.3 d,为塔里木油田博孜区块巨厚砾石层的空气钻井的应用提供技术支撑,并对BZ24井空气钻井进行生产成本评估,节约钻井成本达千万元,经济效益显著。     

大庆油田方正区块钻井提速技术

大庆油田外围方正区块地质构造复杂,含砾石夹层、不均质、软硬交错、具有可钻性差,地层倾角大,易漏、易塌等特点,导致钻井速度慢、周期长。结合本地区现场钻探实际情况,通过优选个性化PDC钻头和牙轮钻头、首次集成应用液动旋冲钻井、垂直钻井、复合钻井和安全钻井技术等配套技术措施,现场应用4口井,平均机械钻速同比同区块提高15.61%;钻进周期同比同区块缩短30.47%;井身质量合格率达到100%;复杂事故时率为零,钻井提速收到明显效果,解决了钻速慢、周期长的问题。     

调整井钻井综合配套技术在青海油田的实践与认识

花土沟、狮子沟和七个泉是青海油田油气开发的三个主力区块。这些区块地质条件复杂。浅部地层疏松．砾石层、断层、裂缝发育．地层倾角变化大．油气层分布浅、薄、散、多．地层压力系数低，仅06～0．8。钻井过程中易发生井斜、井漏、井塌、缩径、憋跳钻等复杂情况．完井固井时油、气、水层很容易对水泥浆造成污染，致使固井质量达不到要求。另外，这些区块所钻井大多为丛式井、定向井或小位移井。2001年我们在这些区块共完成22口井．通过实施调整井钻井综合配套技术，使完成的调整井平均机械钻速达到17．24m／h，比2000年（平均机械钻速11．20m／h）提高54％，其中七6-30井，6．54d完成了进尺1180m，机械钻速24．63m／h．创下了该区块最高记录。     

砾石层气体钻井气液转换工艺技术与应用

基于砾石层地质特征,开展了砾石层气体钻井后转换过程中钻井液对井壁伤害机理分析,得出砾石层钻井液转换时易发生井塌、井漏及携砂困难等问题。文章通过室内实验,优配出"二强二高一低"聚磺-KCl混油钻井液及配套的特殊前置液、特殊堵漏浆及高黏切高密度钻井液,提出不同工况条件下的气液转换工艺措施,形成了适合砾石层地质特点的钻井液转换工艺技术,通过在A井现场应用,气液转换期间未发生井塌、井漏等复杂,用时仅0.4 d,取得良好应用效果。     

涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井技术

随着涪陵页岩气田焦石坝区块进入开发调整期,单井可采储量降低,要继续经济开发就需要缩短钻井周期、降低钻井成本.为了实现钻井提速降本,进行了钻井优化设计、超长水平段钻井、强化参数钻井提速、基于等寿命理念的"一趟钻"钻井、"钻刮通洗一体化"完井和长效密封固井等方面的技术攻关,形成了涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井技术.现场应...     

喀什山前高陡构造安全钻进钻井液技术

喀什北区块阿克莫木气田属山前高陡构造,钻井过程中事故频发.已完钻的4口邻井,在施工中遇到了因井漏和盐膏层蠕变引起的卡钻与套管变形等多起事故.针对该区块地层特点,研发了一套适合喀什山前高陡构造盐膏层安全钻井的欠饱和盐水钻井液体系.并针对喀什北区块浅层西域组和阿图什组的砾岩层和白垩系下统克孜勒苏群气层顶部的井漏问题,进行了薄弱地层防漏堵漏工艺研究,有效解决了钻井液严重漏失及盐膏层安全施工难题,所应用的阿克101井和阿克5井,各项钻井指标均居该区块之首.     

金1井钻井过程中遇到的难题及技术对策

金1井处于准葛尔盆地南缘从山前构造到盆地腹地之间的过渡带，设计目的层深，钻遇多套复杂地层。上部极易坍塌的砾石层、安集海异常高压层、塔西河沙湾的缩径；给钻井施工增加了难度。结合地层特点，采用合理确定井身结构、砾石层安全钻井、加快深井钻井速度配套、保证井眼稳定的钻井液、深井固井、安集海复杂地层安全钻井等技术，基本解决了7000m井深以前所遇到的各种技术难题。     

混合充气钻井技术在深井盐水层段的应用

轮台126 井在钻井过程中遇到地层产水量、使用单一流体钻井工艺无法钻进的难题,对雾化、泡沫、充气钻井等工艺的特点及实施条件进行了研究分析,在轮台126 井?311.2 mm 井眼（井深3 900~5 000 m）砾石层井段应用了混合气相流态钻井技术,克服了由于复杂地层施工条件雾化或者泡沫单一钻井流体无法实施钻进的难题,解决了增压机压力级别不能满足实施深井充气钻井技术的问题,避免了由于处理复杂事故造成的非生产时间,成功实现了砾石层安全快速的钻井目的,证明了混合气相流态气体钻井技术是解决深井高产水地层钻井困难的较有效的方法。     

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.