钻井过程中控制压力系统技术研究

大庆油田萨中开发区由于多年采取分层系注水开采 ,油层的孔隙压力在横向上和纵向上都存在较大的差异 ,使地层孔隙压力分布规律发生了极大变化 ,形成了多层系的压力系统 ,出现了高压层、正常压力层及欠压层在单井纵向剖面上并存的情况。钻加密调整井时 ,为了提高新钻井的固井质量和减少钻井时对油层的污染 ,提高加密调整井的开发效果 ,必须加强控制地层压力系统技术攻关。钻加密调整井时 ,为保证钻井施工安全 ,钻井液密度是平衡高压油层压力而设计施工的。高渗透主力油层压力偏低 ,钻井泥浆液柱压力大于主力油层孔隙压力 ,钻井液在正压差的作…     

高压油气井的钻井液密度应附加0.15g/cm~3

《钻井手册(甲方)》中对钻遇油气层时的钻井液密度有规定,即油层D附加0.05～0.10 g/cm~3,气层D附加0.07～0.15g/cm~3,这是完全正确的。但是,对于高压油气层必须取其上限,否则是不安全的。例如1993年新疆石油管理局在塔里木盆地麦盖提斜坡琼库恰克构造上钻探的002井,使用D为1.76 g/cm~3的钻井液钻到井深4776.48m时,从钻时上分析可知已钻开油层0.5m。停钻,循环钻井液进行地质观察,溢流量达2.8m~3,当即关井、求压,10min后立管压力为3 MPa,4 h内立管压力均恒定在此值。经计算知此时的地层压力为     

调整井钻井过程中地层压力控制技术的研究与应用

萨中开发区经过长时间的分层注采,地层孔隙压力分布发生了极大变化,出现了高压层、正常压力层及欠压层在单井纵向剖面上并存的情况,给加密调整井的钻井施工安全、钻井液密度设计及油层保护带来了极大的困难。根据该区块的储层特性和开发现状,对该区块内不同井网注水井降压规律进行研究,确定合理的注水井降压方案、钻井液密度以及注水井降压时间及降压范围;同时进行高渗低压层压力保持方法研究,通过控制注水井的井口压力来降低层间压差和钻井液密度,减少对油层的污染。此研究对于保护油层及提高钻井工程质量具有重要意义。     

中原油田探井保护油气层钻井液的评价及改进

探井钻井液性能是油气层保护技术一个重要部分,对油田的勘探开发起着举足轻重的作用。对水敏性地层要减少钻井液对油气层的伤害,必须控制钻井液的滤失量和低密度固相含量,匹配的降滤失剂一定要加足,同时必须控制好钻井液密度,保持平衡钻井。加强对探井钻井液的监测对保护油气层效果显著。     

钻井液密度对气测录井影响分析

葡深1井是松辽盆地西部深层中美合作勘探区块上的一口重点探井。该井4005—4010m井段的全烃含量最大为8．4832％，其中甲烷为0．6432％，4014—4014．13m井段的全烃含量最大为16．7699％，其中甲烷为2．7012％，属裂缝型储气层。通过对实际录井资料的分析，将钻井液密度对气测录井的影响程度作了定量探讨。结果表明，气测录井发现气层的能力受钻井液密度的制约，循环钻井液产生的附加压力对气测录井有较大影响，接近地层压力系数的钻井液密度量合理，既有利于气测及时发现油气层，又能保证钻井施工的安全；钻井液循环压力对发现油气层、保护油气层非常不利，在设计钻井液密度时应考虑。建议今后重点探井在钻井施工时，使用低密度钻井液；起钻或静止时钻井液的密度一定要合理。     

压力预测技术在近平衡钻井及油气预测中的应用

压力预测技术主要是应用了地震层速度计算出地层孔隙压力及压力系数,据此,设计出钻井液密度,从而实现近平衡钻进;同时,根据层速度与深度的交会关系,确定低速高压异常带,则可判断油气层的位置.中原油田自1988年应用压力预测技术以来,已预测了120口重点探井及开发调整井,实现了近平衡钻井及钻前油气预测,节约了大量钻井成本,防止了井喷、井涌等钻井事故,防止了油气层污染,保护了油气的顺利开采.     

克拉202井高密度钻井液技术

克拉202井是塔里木的一口评价井,由于地层变化而转为预探井,完钻井深4550m。该井在井深4017m处出现盐水层,压力系数为1.84,属高压低渗透层,密度在2.30 g/cm~3以上的钻井液也不能压住地层。全井共发生严重井漏5次,漏失钻井液达3404.51m~3。该井地层造浆严重,压力系数异常,井底气层活跃,因此对钻井液性能提出了较高的要求。     

地层压力精确预测准则及其应用

常规地层孔隙压力预测准则是依据某一裸眼段的最高孔隙压力设计该井段的钻井液密度,但易使钻井液密度过高而影响勘探开发效益.提出了新的地层孔隙压力精确预测的准则,即运用新的数学方法忽略所占比例不大的少数高孔隙压力井段,进行地层孔隙压力预测,并据此指导钻井工程设计,从而大大降低了钻井液密度,不仅可以加快钻井速度,降低钻井成本,而且可以有效地解决钻井过程中的油气层保护问题.该方法在板深7井的首次应用取得了良好的效果.     

油气层保护技术在二连油田探区的应用

二连油田的乌里雅斯太凹陷和巴音都兰凹陷，主要含油为腾格尔组，含油岩性以砂岩，砂砾岩为主，压力系数一般为0.958-1.035，在施工过程中，钻井液密度应控制在1.25g/cm^3以内，在勘探过程,中油层易发生水繁损害，或在压差作用下，钻井液中的部分因相颗粒被直接入地层，堵塞通道，造成油层伤害。采用油气层保护技术与油气层保护剂YD－2B相配合的措施，降低了钻井液密度，有效地防止了油气层的损害。 经20多口井现场应用表明，油气层保护剂YD－2B，阻止钻井液滤液侵入地层，减少污染，缩短了钻井周期，有效地保护了油气层，试油结果表明,在乌里雅斯太争和巴音都兰凹陷所钻的探井中50％，获得了高产工业油气液，特别太43井，经过对1872．0－1892．0m井段油层的试油，获得日产量为14．82m^3的工业油流。     

钻井液密度对气测录井影响程度分析

钻井液密度对气测录井有很大影响。该文通过研究二者的关系后指出,接近地层压力系数的钻井液密度有利于气测发现油气层及保证钻井工程安全;循环钻井液产生的附加压力对气测录井也有较大影响,在设计钻井液密度时必须充分予以考虑。     

地层压力剖面在复杂井钻探中的应用

为保证复杂探井的顺利钻进,更好地保护油气层,在钻前进行地层3项压力(地层孔隙压力、坍塌压力和破裂压力)剖面的预测非常重要.利用邻井测井资料、钻井工程资料对大港油田南大港潜山构造带歧南9X1、歧南9X2等井,在钻前进行了地层3项压力预测.根据该地区进入油气层段前地层坍塌压力较高,而进入油气层后地层坍塌压力下降,同时油层孔隙压力较低的实际情况,采用了一套与传统井身结构设计完全不同的设计方式,虽然增加了一定的套管成本,却保证了钻井施工的顺利进行,有效保护了油气层,与邻井相比,产量大幅度提高.     

川西地区须家河组气藏深井固井的难点及对策

川西地区上三叠统须家河组气藏具有埋藏深，目的层断层多，地层破碎，泥页岩易坍塌掉块，同一裸眼井段压力系数差别大（须五段至须三段地层压力系数接近2.0，目的层须二段地层的压力系数为1.5左右），天然气显示活跃且气层多，固井防气窜难度大等固井难点。针对上述问题，提出了安全固井的对策：①对于易漏失地层的固井，可采用连续正注反挤固井作业；②对于长裸眼井段固井，如果地层承压能力不能满足单级注水泥，可采用多级注水泥方式，在条件允许的情况下可用双胶塞注水泥；③对于表层大尺寸套管固井，采用内插管固井；④对于油气层尾管固井，尽量采用旋转尾管固井，优化设计水泥浆性能，以达到替净井内钻井液进而提高固井质量的目的。     

港深69X1井钻井液工艺

港深 6 9X1井是 1口高难度大位移定向探井,完钻井深 5 46 4.43m,井底水平位移 3118.0 4m,钻井周期111.88d,是目前我国陆上油田斜深最深水平位移最大的 1口探井。介绍了钻井液工艺技术,采用聚合物钻井液体系,利用聚丙烯酸钾对岩屑的包被作用,抑制粘土造浆;为维护井壁稳定,上部地层采用聚合物抑制性钻井液,下部地层采用硅基防塌钻井液;根据邻井的测井资料和岩心样品确定的地层孔隙压力、破裂压力、坍塌压力的剖面及其它资料和现场情况确定了钻井液密度;为降低摩阻扭矩,采用了 4种不同的润滑材料,30 0 0m以浅井段采用白油,30 0 0m以深井段采用多功能固体润滑剂和大粒塑料微珠;在井眼净化和油气层保护方面,分别采用提高钻井液携砂能力、加大泵排量及选用屏蔽暂堵技术等措施,保证了施工的顺利进行。     

影响调整井固井质量的主要因素及计算方法

油田开发已进入高含水后期，调整井数量越来越多，长期的注水开发，使地层结构遭到严重破坏，调整井固井质量受到严重影响。针对井径扩大率、钻井液性能、水泥浆密度、地层孔隙压力和孔隙流体渗流速度等影响调整井固井质量的主要因素进行了分析，并建立了地层孔隙压力和孔隙流体渗流速度的计算方法。结果表明：随着井径扩大率、钻井液密度、黏度、失水量的增大，调整井固井优质率降低；地层孔隙压力越大，孔隙流体渗流速度超过临界渗流速度时，调整井固井质量变差；建立的地层孔隙压力和孔隙流体渗流速度的计算方法能准确地预测地层孔隙压力和孔隙流体渗流速度，为提高调整井固井质量提供可靠的依据。     

欠平衡钻井NW无固相充气钻井液的研究

为了有效配合欠平衡钻井开发低压低渗透气藏，最大限度地保护气层．研制了NW无固相充气钻井液。该钻井液的特点是可避免钻井液中的固相颗粒堵塞储层孔隙，抑制性强，减少滤液进入储层，即削弱水锁损害，保护储层岩石孔隙的连通性；小阳离子具有优先吸附形成一层阳离子保护膜的特点，其分子结构中的憎水基团．起到阻止水分子侵入的作用，进而削弱由低压低渗储层天然渗吸效应产生的水锁损害；司时钻井液滤失量小，仅约为10mL，而且钻井液具有强抑制性，可以减小钻井液对油层岩石渗透率的影响，达到保护储层、增加采收率的目的。该钻井液可满足充气工艺要求。此外，该钻井液密度连续可调，能有效降低液柱压力．形成泡沫群体结构，具有群体封堵、疏水屏蔽及特有的流变特性等良好特性，防止低压地层漏失，保护气层；配方简单，维护使用方便，能够很好地满足欠平衡钻井工程的需要。     

可循环泡沫钻井液在渤海油田的应用

渤海油田潜山地层压力系数低,裂缝、溶洞发育,钻井过程中钻井液漏失严重,因此研究和评价了一种可循环泡沫钻井液体系,并在该地区探井和开发井中首次进行了应用。结果表明,可循环泡沫钻井液的密度低,可在0.6～0.99g/cm3范围内调节;稳定性较好,稳定时间远大于24h;抗温达150℃;对岩心的封堵率均在75%以上,能显著提高岩心的渗透率恢复值,使其均在70%以上,油层保护效果好;满足潜山地层的勘探开发、钻井、录井和测井等各项作业的要求,地层不溢不漏,钻井作业安全、顺利,对低压和衰竭油气藏的勘探开发具有指导意义。     

涠洲12-1N油田开发储层保护技术

涠洲12-1N油田地层坍塌压力高,而地层流体又处于正常的压力梯度。地层压力系数小于1.05 g/cm3,实际使用的钻井液密度大于1.30 g/cm3,采用尾管射孔和裸眼打孔筛管完井2种完井方式。钻井液流体压力将远大于地层流体压力,其结果将导致钻井液侵入油气层深度和数量过大,极易造成储层污染和损害,生产返排压力过高等。为安全钻开油层并保护好储层,通过对涠洲12-1N油田地层情况、定向井对钻井液的特殊要求、储层物性及敏感性分析研究,阐述了如何采取正确的储层保护措施,优选并成功地使用合适的钻井液体系和完井液体系及相应的技术措施,实现了优快钻井的工程需要,有效地减轻了钻完井作业过程中可能造成的油气层损害。     

层间吞吐自喷采油技术研究

在油藏注水开采过程中,对于和注水井不连通的油层和与水井连通性差的油层来说,地层能量无法得到补充或补充缓慢,致使开发效果极差,经济效益低。层间注水吞吐开发模式可以补充地层能量,恢复地层压力,通过多周期的吞吐开采,可以提高剩余油的采收率。运用数值模拟技术对该方法进行了研究,结果证明该方法简单易行,可以提高此类剩余油的采出程度。     

柯深一井钻井液工艺

柯深一井是新疆石油管理局在昆仑山前柯克亚油气田上为寻找深部原生油气藏而钻探的一口重点探井,井深6481m,所钻地层复杂,φ339.7mm技术套管下深至3540.93m,φ244.5mm枝术套管下深至5025.68m,这在我国均是首次;使用的钻井液密度范围大,从1.02g/cm~3～2.12g/cm~3;针对不同井段分别使用高膨润土含量钻井液、聚合物低密度钻井液、聚磺钻井液及聚磺钾屏蔽钻井液。介绍了为解决钻井过程中遇到的诸如大直径井眼、压差卡钻、井壁稳定等问题所应用的钻井液工艺。提出要在山前构造上快速、安全地钻探一口深井,必须建立地层破裂压力剖面、地层坍塌压力剖面和地层孔隙压力剖面,根据这三条压力剖面决定各层技术套管下入的深度,选择使用最佳的钻井液密度。     

基于动态有效应力系数的地层压力估算方法

地层压力可反映地下岩层孔隙度、压实情况、流体赋存状态等，对于寻找有效储集层十分重要。针对目前计算地层压力时将有效应力系数简化为1的情况，以统一岩石骨架模型及Gassmann方程为基础，计算出含孔隙结构参数的动态有效应力系数，结合常规Eaton法实现地层压力及压力系数的估算，提高地层压力的预测精度。以碳酸盐岩及砂岩储集层为例，估算的地层压力在水层、油层、气层等均出现异常高值，比常规Eaton法计算结果的精确度更高，寻找的有效储集层更可靠。