南堡23—平2009井精细控压钻井技术

南堡2号构造潜山奥陶系储层属于典型的压力敏感储层,密度窗口窄,钻井过程存在喷漏同存,井漏严重,难以钻达设计完钻井深等难点。针对这一难题冀东油田首次引进精细控压钻井技术,在奥陶系潜山成功应用该技术,解决了裂缝性油藏"窄密度窗口"问题。文章介绍了南堡2号构造奥陶系钻井难点、精细控压钻井系统组成及工作原理、实施技术及在南堡23-平2009井的应用情况。该技术的成功应用,为开发南堡潜山裂缝性油藏提供了技术借鉴、积累了宝贵的实践经验。     

控压钻井技术在NP23—P2016井的应用

NP23—P2016井是南堡油田2号构造的一口开发水平井,其奥陶系储层潜山裂缝发育,存在多压力系统,常规钻井存在严重井漏、喷漏同存,难以钻达完钻井深等难点。本井应用控压钻井技术,在同一裸眼井段钻遇多个不同压力系数的溢漏显示层,安全钻达完钻井深,大大减少了漏、喷复杂及其不良影响,取得了显著应用效果。     

南堡3号构造复杂水平井钻井技术研究与应用

南堡油田3号构造沙河街地层埋藏深、井壁易失稳、漏层多、地层可钻性差、稳斜段长、地温梯度高,在钻井过程中易出现事故复杂、钻井速度低、钻完井周期长等技术难题,为了优快完成南堡3号构造钻井任务,开展了复杂深井钻井技术的研究及实践,形成了南堡3号构造特有的钻井提速技术、井壁稳定技术、防漏堵漏技术、抗高温钻井液技术和固井技术。在南堡36-3804井得以成功应用,钻完井周期较同类型井缩短51.2%,机械钻速同比提高12.4%,全井生产时效100%,为该构造沙河街复杂深井高效开发提供了工程技术保障。     

川庆精细控压钻井技术在NP23-P2009井的应用研究

南堡油田深层潜山蕴含丰富的油气资源,但由于目的层奥陶系裂缝发育、安全密度窗口窄,已钻井因大量漏失而常难以钻达设计地质目标、且井控安全问题突出,严重制约了勘探开发进程。为此,引入了川庆钻探工程公司自主研发的控压钻井技术,并在NP23-P2009井进行了应用,也是国内控压钻井技术商业应用的第一口井,用6.85d顺利钻完268m水平段达到地质目标,实现了钻井零漏失、零溢流和有效延伸水平段长度的目的,为南堡油田潜山构造开辟了一种钻井新模式。     

南堡深层潜山水平井欠平衡钻井技术研究与实践

南堡潜山油气成藏条件复杂、纵横向非均质性强,为有效地提高裂缝钻遇率和实现经济开发,研究应用了水平井欠平衡钻井技术。针对油层埋藏深、井温高、气油比高、安全密度窗口窄、易漏易涌、安全钻进风险大等难点,通过研究抗高温水包油钻井液体系、气油比对欠平衡工艺影响,监测随钻地层压力与评价储层,设计欠平衡与控压钻进参数,分析南堡潜山钻进过程动静温度变化规律及潜山裂缝钻遇时的各项异常特性规律,形成了一套适合于南堡深层高温潜山水平井欠平衡钻井配套技术。应用结果表明,该技术有效地实现了南堡深层高温潜山安全钻进和经济高效开发,对同类油气藏的钻井施工提供了借鉴。     

易失稳火成岩气井欠平衡钻井技术关键

冀东南堡5号构造深部沙河街组储层物性差,孔隙度和渗透率较低,以往常规过平衡钻井过程中多发生漏失,严重伤害了储层。为了有效地发现和评价5号构造深层天然气含气情况,冀东油田开展了南堡5号构造沙河街储层欠平衡钻井技术的研究与应用。由于沙河街储层的坍塌压力比孔隙压力高,不满足欠平衡钻井的压力窗口。通过对南堡5号构造深层沙河街砂泥岩及火成岩地层井壁稳定性分析,研究发现当欠压值合理的情况下,井径扩大率达20％后的坍塌压力小于地层孔隙压力,可以满足欠平衡钻井及探井井身质量的要求,通过6口井的成功应用,证实该理论是可行的,同时也表明在井壁稳定性差的南堡5号构造沙河街地层可实施液相欠平衡钻井技术。     

水包油钻井液在NP23-P2002井五开井段的应用

NP23-P2002井为开发水平井,钻井目的为高效开发南堡2号构造潜山老堡南1断块油藏。该井目的层井底温度超过150℃,地层压力系数在0.99～1.01之间,稍有波动就会发生溢流或井漏,水平段施工,携砂是关键。该井五开使用密度为0.94～0.96 g/cm3的水包油钻井液。通过优选处理剂和调整油水比,确定了水包油钻井液配方。现场施工表明,该体系完全满足井下施工要求,顺利解决了抗温、携砂问题,整个施工过程采用欠平衡作业,欠压3～4 MPa,火焰高度一直保持在2 m以上,顺利实现了南堡油田的勘探开发目的。     

抗220℃水包柴油钻井液在NP36-P3002井的应用

南堡油田3号构造寒武系毛庄组埋藏深达5 100~5 300 m,储层温度高达200℃以上。为满足该构造深井水平井欠平衡钻井技术要求,室内通过优选乳化剂和高温稳定剂,研究形成了抗高温水包柴油钻井液体系。现场应用表明,该体系在200℃以上具有良好的抗温性和流变性,且防塌能力强,良好的润滑能力能够满足大位移水平井的定向、钻进等作业需要,且性能稳定,易于调节,此次抗高温水包柴油钻井液的成功应用为该构造潜山水平井钻井提供了技术支持。     

南堡深层潜山储层水平井欠平衡钻井技术研究与应用

南堡潜山是典型的以高角度裂缝、溶洞等储集油气的油气藏,存在井深、井温高、气油比高等地质工程难点,以往采用常规定向井勘探开发效率低,选择采用水平井钻井方式可有效沟通裂缝并提高潜山油气藏的采收率。但南堡潜山水平井面临安全窗口窄、井口密集、海油陆采位移大、井控风险大等实施难点,为了发现和保护 潜山储层、降低施工风险、保障潜山水平井的成功实施,开展了欠平衡环空多相流与压力控制、深井充气欠平衡MWD信号传输、随钻监测与储层评价等研究,形成了深层潜山水平井欠平衡钻井的优化设计、轨迹控制实施方案和现场监测评价方法。现场实施效果表明,欠平衡钻井技术的应用降低了潜山段钻井施工风险,有效地保障了潜山水平井的成功实施,取得了较好的地质效果,实现了南堡潜山的高效勘探开发,为同类储层的钻井工艺技术提供了借鉴。     

南堡3-81 井高温尾管固井技术

南堡3-81 井位于黄骅坳陷南堡凹陷南堡3 号构造南堡3-81 断背斜高部位，该井斜深为5 939 m，井底静止温度达202 ℃。在四开钻井过程中发生溢流、井漏等复杂情况，下完尾管后环空间隙小，环空液柱流动阻力大。为了保证固井质量，对该井的难点进行分析，并针对固井难点，优选了抗高温恒低密度水泥浆体系、抗高温常规密度水泥浆体系。通过对现场井浆的优化，配制出了与水泥浆、钻井液相容性好的冲洗隔离液，完善该井的固井配套技术措施。并在南堡3-81 井现场应用，固井施工顺利，固井质量为优质。该固井技术为油田深井固井提供了技术支撑。      

南堡潜山油气藏小井眼开窗侧钻技术

南堡潜山油气藏因埋藏深,导致井身结构复杂、钻井周期长、成本高,为进一步提高勘探开发效益,开展了老井?177.8 mm 套管开窗侧钻二开次完井试验工作。NP280C 井是南堡油田第一口?177.8 mm 套管开窗侧钻潜山井,该井开窗侧钻点深、二开次完井井眼尺寸小,给开窗侧钻作业带来诸多难题。通过优选深层套管开窗侧钻工艺、小井眼扩眼技术、膨胀尾管悬挂器+ 直连套管完井方案,探索出一系列钻完井技术对策,保证了NP280C 井套管开窗侧钻作业的成功实施。为南堡油田深层潜山老井重复利用提供了技术支持,也为同类油气藏老井侧钻施工提供了技术借鉴。     

南堡深层水平井探潜山面井斜角设计方法

为保证深层潜山水平井实钻轨迹能够顺利有效进入潜山,且沿地质要求的有利储层段钻进,建立了一种深层潜山水平井探潜山面井斜角的设计方法。以设计轨道沿潜山高部位向低部位钻进这种相对难进山且进山后容易穿出有利储层的情况为研究对象,分析了地层倾角、有利储层预测厚度和工具造斜能力与设计探潜山面井斜角之间的关系,考虑了地层倾角与设计轨道方位间的夹角、地层倾角预测误差和有利储层厚度预测误差等主要影响因素,建立了探潜山面井斜角计算模型,并应用于冀东油田深层潜山水平井设计。实钻表明:该设计方法达到了有效探潜山面并顺利沿地质要求的井段钻进的目的。     

渤海湾盆地南堡凹陷深层碳酸盐岩潜山地质特征与勘探实践

渤海湾盆地南堡凹陷深层碳酸盐岩潜山广泛分布,经历了多期构造演化,具有洼隆相间的构造格局,在多个构造带多个层系均获得勘探发现。近年来随着勘探的深入,在斜坡带和下倾部位部署的多口探井落空,深层潜山勘探陷入停滞。为进一步明确潜山勘探潜力与勘探方向,在提高地震资料品质基础上,从供烃窗口与供烃方式、优质储层类型、圈闭类型三大成藏要素入手,开展成藏条件再评价与成藏主控因素再认识。南堡凹陷深层古生界碳酸盐岩潜山发育多套储盖组合,储层物性好,优质烃源岩发育,油气成藏条件优越。油气富集受供烃方式和供烃窗口、圈闭类型和储层等多重因素控制,油气藏类型多样。供烃窗口控制油气成藏,圈闭类型决定油气藏类型,受多期岩溶作用产生的断裂裂缝—表生岩溶和裂缝—埋藏岩溶形成优势储层控制富集高产。通过成藏条件的综合评价,明确了南堡1、2号构造带斜坡区和洼槽区残丘潜山、南堡2号和南堡3号构造带寒武系内幕潜山是下步重要勘探方向。通过地质研究与勘探技术的集成应用,分类评价了一批有利勘探目标,南堡凹陷碳酸盐岩潜山勘探获得了整体突破,取得了较好勘探成效。      

一开次钻穿不同岩性不同压力系统地层的探索

杨税务潜山带位于渤海湾盆地廊固凹陷,储层埋藏深,钻遇地层复杂,建井周期长,钻探成本高。针对杨税务潜山井优化井身结构、缩短建井周期这一技术难点进行了攻关,在对地层压力剖面分析、奥陶系潜山碳酸盐岩漏失以及石炭—二叠系复杂地层井壁失稳机理研究的基础上,逐步形成了敏感性泥页岩井壁稳定技术、潜山碳酸盐岩防漏技术、超高温深井尾管固井技术,以AT2X1侧钻井为契机,利用较低钻井液密度一开次顺利钻穿石炭—二叠系复杂地层和奥陶系碳酸盐岩潜山储层,为该区块后续井井身结构由四开简化为三开做了有益尝试。AT2X1井的成功侧钻,为该地区潜山内幕钻探,一开次钻穿潜山内幕的府君山组,解决潜山内幕中徐庄组、毛庄组、馒头组等泥岩地层垮塌提供了技术借鉴。     

泸州区块深层页岩气水平井优快钻井技术

泸州区块深层页岩气储层龙马溪组页岩埋藏深、温度高,钻井过程中面临井漏频发、难钻地层机械钻速低、旋转导向仪器高温下的故障率高和钻井周期长等技术难点。为此,在分析钻遇地层特征和钻井技术难点的基础上,进行了井身结构和井眼轨道优化、高效钻头优选、堵漏技术措施优化、油基钻井液地面降温技术和欠平衡钻井技术研究,形成了泸州区块深层页岩气水平井优快钻井技术。该技术在泸州区块34口页岩气水平井进行了应用,应用井平均完钻井深5 760 m,平均水平段长1 890 m,平均机械钻速由5.61 m/h提高至7.03 m/h,创造了造斜段+水平段一趟钻完钻、单趟钻进尺2 330 m等纪录。泸州区块深层页岩气水平井优快钻井技术支撑了该区块深层页岩气安全钻井和钻井提速提效,对其他地区深层页岩气水平井钻井提速具有一定的借鉴价值。      

冀东油田古潜山油藏特征及完井工艺探索与实践

通过对南堡油田奥陶系古潜山及南堡凹陷周边古潜山储层特征的研究,结合试油效果分析,初步形成了1套古潜山勘探完井方式的选择原则.研究认为,南堡油田奥陶系古潜山南堡1、2、5号构造适合采用裸眼方法完井,南堡凹陷周边古潜山油藏应采用筛管+盲管或射孔方法完井.根据油气藏不同特点,选择不同的完井方式,以缩短钻井周期、减少储层污染,且要满足后续试油施工的各种要求;工艺技术的进步和地质认识的提高是古潜山获得突破的前提和基础.     

南堡油田封隔式尾管回接工艺的应用与认识

针对南堡油田潜山油藏埋藏较深,储层温度高,且地层压力系数在0.99~1.01之间,钻井液密度稍有波动就会发生溢流或井漏的特殊井况,提出了一种特殊封隔式尾管回接工艺,其回接装置选用带顶部封隔器的回接插头、盲板短节、旋流短节和浮箍,使用防退卡瓦在封隔器坐封的同时实现坐挂,防止固井过程由于水泥浆和钻井液密度差引起的套管回缩上移。该工艺采用先回接、坐封,再进行注水泥固井的施工流程,能够避免施工过程中井漏的发生。现场实践表明,封隔式尾管回接工艺管串结构合理、操作简便、回接装置密封可靠、耐高温,有针对性地解决了南堡油田溢漏同存井的尾管回接难题,现场应用效果良好。     

X射线荧光元素录井在南堡油田潜山卡层中的应用研究

随着PDC钻头、大位移井和欠平衡井等钻井工艺的广泛应用,随钻录井中的岩屑变得细小、混杂,难以识别,给卡准潜山界面带来很大困难。针对这一现状,以X射线荧光元素录井技术为基础,对南堡油田岩石元素特征进行了分析研究,结合实钻岩屑元素资料,制作了岩性解释图板,划分了两种钻遇潜山类型,揭示了风化壳残积层元素发育规律,介绍了元素曲线随钻应用实例,总结出一套适用于南堡油田的潜山卡层新方法。现场试用表明,该方法是可行的,是常规潜山卡层方法的补充,为安全、快速钻井提供了重要技术支撑。     

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。