大庆深层钻井提速实践与认识

为了提高大庆深层钻井速度,分析影响钻井提速的地质因素,统计近年来复合钻井、涡轮钻井、气体钻井、扭力冲击器等钻井提速新技术在大庆深层的实践与应用情况,总结这些新技术的优缺点。得到以下认识:个性化PDC钻头配合抗高温螺杆复合钻进,是大庆深层钻井提速的有效手段;涡轮钻具提速还有待探索,关键是要优选涡轮钻具和与之匹配并适用于大庆深层钻进的高效孕镶金刚石钻头;气体钻井提速明显,但要充分考虑综合效益。实施气体钻井关键是地质预告要准确,施工技术措施要细化,遇到复杂问题时决策要果断,避免气体钻井带来不必要的损失;扭力冲击器配合个性化PDC钻头能大幅度提高机械钻速,缩短钻进周期,扭力冲击器在大庆深层有广阔的应用前景。     

大庆油田深井提速技术研究

大庆深部地层岩性强度大、可钻性差,机械钻速低,严重影响了大庆油田深层的勘探开发进度。通过分析大庆深部地层的地质特征,从钻头优选、提速工具使用和钻井液体系改进方面进行了研究,形成了适合深层的钻井提速技术,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,为加快大庆油田深层天然气的开发提供了技术支撑。     

大庆油田火山岩砾岩水平井钻井技术

随着大庆油田深层火山岩砾岩气藏的持续开发,利用水平井技术勘探开发深层气藏成为迫切要求。对大庆深层火山岩砾岩的地质特性、火山岩砾岩水平井特点及难点进行了描述。开展了钻头优选、井眼轨道优化、井身结构优化、井下动力钻具选型、欠平衡负压值控制等技术研究,并完成多口现场试验井,其中徐深平34井全井平均机械钻速2.79 m/h,取得了较好的应用效果。形成了一套适合于大庆油田火山岩砾岩气藏勘探与开发的水平井钻井技术。     

庆深气田深层钻完井配套技术

自庆深气田徐深1井取得深层天然气勘探重大突破以来,大庆油田步入了油气勘探开发并举阶段。2004—2010年完成123口井,平均井深4118 m、钻井周期141 d,钻井技术水平较低。虽然开展提速技术攻关取得一定效果,但仍然不能满足天然气快速增储上产的需求,还存在着固井后井口带压问题,急需深入开展钻完井技术攻关。自2011年起,借鉴国内外深层提速技术成果,分开次、分层段针对岩性特点制定提速对策,通过优化井身结构、优选高效PDC钻头、实验并自研液动旋冲和涡轮等新型提速工具,大幅度提高了深井钻井技术水平,2011—2013年完成19口井,平均井深4075 m、同比缩短钻井周期48.6 d;针对井口带压问题,综合分析其产生因素,开展系列技术研究,形成了防气窜固井配套技术,为深层天然气快速增储上产提供了支持和保障。     

大庆深层水平井钻井提速技术

针对大庆深层水平井施工过程中存在钻头效率低、提速工具未形成系统化应用等情况,从深层地层地质情况及深层水平井施工难点出发,明确了钻井提速技术的研究方向,通过开展优化设计、可钻性预测、钻头优选评价、参数优化、研发提速工具等多种技术手段,针对单井实际情况优选组合提速技术,形成大庆深层水平井高效钻井技术,该技术适用于深层水平井施工。室内研究、现场应用过程中表明,二开钻进周期平均节省4.09d,平均机械钻速提高85.53%,三开按施工1600m井段计算,钻进周期平均节省16.6d,平均机械钻速提高44.89%。     

庆深气田深层勘探钻井配套技术研究与应用

针对庆深气田深部地层的地质特点,开展深层天然气勘探钻井配套技术研究。在非储层试验深层提速配套钻井技术、空气钻井工艺技术;在储层采用欠平衡钻井、充气钻井工艺和储层保护技术。通过近2年来在庆深气田深探井试验了23口井深层提速钻井配套技术,13口井欠平衡钻井技术,1口充氮气钻井技术,1口空气和充空气钻井技术,大幅度提高了钻井速度,及时发现和有效保护了气层,取得了重大的技术突破,为松北深层徐家围子地区天然气勘探展现1000亿m3储量规模起到了关键技术作用。     

关于LT区块深层基岩井段钻井提速配套技术应用

松辽盆地北部LT区块深层气藏储层其特点为埋藏深、地温梯度高、储层致密、岩性硬度高、耐磨性强.目前,基底层位钻井过程中还存在钻头断齿、缩径、掉牙轮、取芯进尺慢、井下复杂多,井下工具不能完全满足施工进度要求,直接影响到油田的勘探钻井效益.针对基岩地层机械钻速慢、钻井周期长、钻井费用高等几方面进行了优化提速配套技术的相关研究...     

深井超深井大尺寸井眼钻井提速技术应用

随着超深层油气资源的勘探开发力度的加大,钻井中上部长井段大尺寸井眼增加,钻机负荷加重,井壁稳定性差,机械钻速低,井身质量保证难,钻井液处理维护等难题,致使钻井周期较长。从准噶尔南缘地层岩性与井眼尺寸在实钻中存在的主要难点出发,开展了优选钻头及钻井方式,集成垂钻配合螺杆钻具组合、优化强化钻井参数提高破岩能力,优选钻井液体系降低复杂的提速技术研究,逐步形成适合区域工程地质特征的钻井提速技术,实现了优快钻井,为加快勘探开发步伐提供了技术保证。     

大庆深层天然气提速技术研究

近年来,深层天然气已经成为了大庆天然气开发的主力气田。深层天然气钻井,通过持续攻关,打造了以气体钻井、液动旋冲工具、涡轮钻具等技术产品为代表的先进提速技术,钻井速度逐年提高。但仍存在各单项技术应用效果差异大,多项技术集成应用度不高,大庆深层地温梯度高、上下温差大等多项技术难题。因此,总体经济效益不高,尤其是中下部地层进尺仅占30%,但周期占70%,是制约大庆深井提速提效的一项主要因素。通过前期调研和分析,把研究重点放在攻关中下部地层上,针对各项技术的特点,开展技术完善、适应性评价以及集成应用,是实现大庆深层提速提效的重要技术手段。     

南缘地区深层孕镶钻头配合螺杆的提速技术

准噶尔盆地南缘地区油气勘探前景广阔,但地层埋深深、压实程度高,整体钻探难度大、施工周期长。针对深层喀拉扎组砂砾岩地层抗压强度高、研磨性强、单只钻头进尺低、机速低、成本高等难题,在南缘地区LT1井试验孕镶+螺杆提速技术,通过优选高温耐油螺杆、耐研磨孕镶钻头,实现了进尺和机械钻速的有效提高,为该地区深部难钻地层的钻井提速提供了积极借鉴作用。     

大庆油田莺深2井钻井设计与实践

莺深2井是大庆油田2008年完钻最深的一口天然气探井.根据松辽地区的特点,在深入分析影响该地区钻井速度和安全钻进的主要因素的基础上,针对不同的影响因素,进行了优化钻井设计研究,主要从优化井身结构、优选钻头和优选钻井工艺方式几个方面对莺深2井进行了设计优化.实钻结果表明,该井创造了大庆油田超过5500 m深层天然气探井钻井记录,并且采用氮气及水包油欠平衡钻井技术取得了勘探突破,中途测试获得低产气流,完钻测试获得工业气流,取得了较好的勘探效果.     

氮气钻井与筛管完井在中浅油层开采中的利用

氮气钻井是使用氮气作为循环介质来冷却钻头并带出井筒内岩屑的钻井工艺技术,一般在深井提速或储层钻进中使用。大庆中浅油层具有低孔渗、低丰度、低产量等特点,采用常规钻井工艺开采会导致储层伤害,大幅降低原油产量。介绍了氮气钻井技术、柴油助返技术以及筛管完井技术在大庆中浅油层中的应用。通过4口井的现场试验和摸索,已经在大庆中浅油层的钻完井中形成了配套技术。还通过现场应用效果分析,说明了氮气钻完井技术在大庆中浅油层开采中的可行性和重要性。     

大港油田优快钻井配套技术研究

大港油田深井、超深井提速困难主要是由于馆陶组厚层底砾岩和沙河街组致密泥岩的岩石可钻性差、深部油气藏存在异常高温、高压现象,且钻井液具有高密度和高粘度的特点。为探索适合大港油田的深井、超深井优快钻井配套技术,结合滨深24-5-27井的钻井实例展开了研究。通过优选钻井液体系、应用精细控压钻井技术,以及高效PDC钻头+螺杆马达复合钻井技术,实现该井完钻井深4510 m,钻井周期36天,全井平均机械钻速为11.56m/h的快速钻井效果。研究结果表明,该井钻井周期的缩短主要得益于全井机械钻速的提高,以及生产组织的有序衔接和保证。相对所在区块的历史指标井,该井机械钻速提高15.27%,二开和三开的生产组织时间缩短31.68%,钻井周期缩短18.78%。该优快配套钻井技术可为大港油田高效开发深部油气藏提供工程技术保障。     

大庆油田中浅层探井环保钻井技术

为了减少钻井对环境的污染等问题,大庆油田在中浅层探井钻井设计过程中有针对性的进行了优化设计,主要从井身结构设计入手,同时对钻井液设计、钻具组合设计、固井设计一系列的设计方案制定了相应的预防措施和改进。改进后的井身结构设计不仅提高了钻井施工过程中的井控安全性,而且较好地保护了环境,特别是对深层地表水起到一定的保护作用。研究了储层潜在损害方式,分析了钻井保护技术的作用原理、应用情况与取得的效果,经过2010年已钻的15口中浅层油气深下表层探井的后效跟踪,包括整个钻井过程和后续的采油过程,均未发现出现污染地表水和周围环境的现象,较之以前石油钻井更加环保,更加符合日益发展的社会对环境保护的要求,这对保护人类赖以生存的自然环境具有重要意义。     

深层水平井双聚胺基钻井液技术研究与应用

针对大庆油田深层致密气埋藏深,储层砾岩、火山岩裂缝发育,水敏性强,钻井过程中易发生漏失、垮塌、缩径及高温钻井液性能变差等复杂,且深层水平井钻进会带来摩阻、携岩和储层污染及使用油基钻井液存在成本高、后期环保压力大等难题,在分析总结前人研究成果及经验基础上,从致密气藏地质特征及深层水平井钻井难点出发,明确了钻井液技术对策,通过开展聚胺和聚醚多元醇"双聚"抑制、封堵防塌剂的研究,配合自主研制的新型高效随钻封堵材料,研发出一套适合于深层致密气藏水平井施工的双聚胺基钻井液技术。室内研究及现场应用表明,该钻井液具有较强的封堵防塌、井眼清洁和润滑防卡能力,抗温达180℃以上,有效地解决了深层水平井漏失、垮塌、携屑、润滑问题和储层保护问题,保证了深层水平井的顺利施工,创造了大庆油田深层水平井钻井周期最短(109d),井深最深(5048 m),水平段最长(969.22 m),井底温度最高(180℃)等几项新纪录,完全满足了徐家围子地区深层致密气藏的钻探需求,为深层水平井安全、快速、高效钻井提供了技术保障。     

涡轮钻井技术在梨树断陷区块的应用

梨树断陷区块登娄库组、营城组、沙河子组、火石岭组地层可钻性差、岩性较致密、局部含砾严重,并且沙河子组局部层位岩石硬度达到7级,采用常规钻井技术,存在牙轮钻头效率低、寿命短等问题;各种型号PDC钻头试用后效果不理想。通过采用涡轮钻井技术,平均机械钻速提高了4倍,钻井周期缩短,钻井综合成本大大降低。实践证明,高速涡轮钻具+孕镶金刚石钻井技术是高研磨性、高抗挤强度、高温地层深井钻进提速的有效技术。     

牙轮钻头的应用领域及钻进技术

近年来,尽管牙轮钻头被作为地质钻探、水井、地热井、煤层气井、瓦斯排放井等领域钻进破碎岩石的主要手段,但对其实际应用范围以及钻进技术还需学习认识,方能产生很好的经济效益。着重从牙轮钻头的应用领域及钻进技术进行论述,以利于该项技术的发展。     

回眸“十一五” 展望“十二五”——钻探技术和装备形成系列为资源环境开发提供直接手段

回顾了"十一五"期间我国在科学钻探、天然气水合物勘探、深部钻探、钻探技术装备、高精度定向对接井钻井技术、绳索取心液动锤钻具、新型金刚石钻头系列、新型冲洗液技术、地质灾害监测防治钻探技术、人才培养以及体制改革等方面取得的成绩和发展;提出了"十二五"期间的主要工作方向。     

徐家围子深井高温复合钻井技术的试验研究

为加快大庆油田徐家围子地区天然气勘探开发的步伐，提高深井钻井速度，缩短建井周期，进行了复合钻井试验研究。详细介绍了徐家围子深井钻井难点以及现场试验情况和成果。