国产精细控压钻井装备在塔里木盆地的应用

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩地层属于典型的窄密度窗口地层,常规钻井存在诸多技术难题,井下复杂情况频发,水平井常常因井漏溢流而被迫提前完钻。针对该区块地层特点、钻井难点及控压钻井的应用情况,对比分析了国产精细控压钻井与国外相关公司的装备特征,重点介绍了国产精细控压钻井装备在塔里木盆地碳酸盐岩复杂地层实施中的适应性、对策及应用效果,其中在TZ26-H7井创造了进尺1 476 m的新纪录（水平段进尺1 345 m,全井水平位移1 647 m）。该区3口井水平段钻井应用的结果证明：国产精细控压钻井装备及技术能够适应塔里木油田碳酸盐岩裂缝性储层的钻井需求,有利于储层油气的发现和保护,可有效控制溢流、漏失等井下复杂对钻井作业的影响,减少非生产时间损失;国产装备的各项性能和指标均达到或超过国际先进水平,为常压压裂缝性窄密度窗口油气层安全钻井提供了一种技术手段,具备投入规模化工业应用的条件。     

塔中超深碳酸盐岩储层水平井轨迹优化技术及应用

塔里木盆地塔中凝析气田为超埋深(5000～7000m)复杂大型碳酸盐岩油气田,储层非均质性强,水平井水平段延伸长,纵向靶层识别难度大,导致水平井完井周期长和钻探成功率低,塔中气田稳产难度大。以往的碳酸盐岩储层水平井井眼轨迹设计,仅考虑了主应力方位,未考虑地应力综合特征,不能较好地保证水平井井眼钻遇优质储层发育带,无法优选有利于井壁稳定的井眼路径。以储层发育规律和储层地应力特征为基础,总结提出了储层钻遇率综合评价、储层顶面应力场预测和叠前叠后裂缝预测3项水平井轨迹优化技术。通过此3项技术的应用,水平井储层钻遇率明显上升,平均为46.5%,水平井钻井成功率在85%以上,实现了塔中气田的有效开发,同时为塔中地区及类似碳酸盐岩油气田的水平井井眼轨迹设计优化提供了依据和指导意见。     

塔里木油田碳酸盐岩超深井水平井分段改造技术

针对塔里木油田塔中碳酸盐岩的实际情况,为充分挖掘水平井每一层的潜能,最大限度地提高单井产量,引进了水平井分段储层改造技术,介绍了分段酸压求产管柱、管柱结构特点、施工难点、施工步骤,分析了存在问题。对其适用性作了简要说明,经塔中62．6H井及塔中62．7H井的成功应用,增产效果显著。     

川西地区超深井钻井完井技术现状及攻关方向

川西地区油气资源丰富,但超深层海相碳酸盐岩地质条件复杂,钻井过程中面临纵向上压力系统多、井漏频发、井壁失稳垮塌、部分地层可钻性差、钻井风险高及钻井周期长等技术难点。通过近几年的技术攻关,研究形成了适用于川西地区的超深井钻井完井技术,主要包括超深井井身结构优化技术、钻井提速关键技术、防漏堵漏技术、高压低渗气层控压钻井技术、抗高温强封堵油基钻井液技术、超深高钢级套管开窗技术、控压平衡法固井技术和超深短尾管固井技术等,创造了多项钻井工程纪录,支撑了川西地区超深层油气资源的勘探开发。但目前仍然面临风险区域地质认识不足,恶性井漏治理难度大、部分难钻地层提速不理想和漏垮同存地层安全钻井配套技术不完善等技术难点,因此,提出下一步需在井身结构对策研究、钻井提速新技术新工艺试验、高效堵漏技术研究和地质工程一体化等方向进行技术攻关,以推动川西地区超深井钻井完井技术快速发展,实现川西地区深层油气资源的经济有效勘探开发。     

精细控压钻井技术在塔里木气田的应用

针对钻探深部复杂地层出现的井涌、井漏、有害气体泄漏、卡钻、起下钻时间过长等复杂问题,提出了精细控压钻井技术,根据其工作原理及其采用的设备,总结了其具有的能获取井底压力、实现井口压力自动控制、不间断循环以及压力控制精度高等特点,并详述了精细控压钻井技术在塔中奥陶系碳酸盐岩储层多口水平井的探索阶段、改进阶段和成熟阶段的应用情况及效果,得出此技术解决了窄压力窗口条件下发生井涌、井漏等井下复杂问题,降低了钻井综合成本,并可实现过平衡、近平衡以及欠平衡钻井的结论。     

含油气盆地深层碳酸盐岩近源-优相-低势复合富油气模式与有利目标预测评价——以塔里木盆地塔中地区鹰山组碳酸盐岩为例

以塔里木盆地塔中地区鹰山组为研究目标,利用地质剖析与数理统计相结合的方法,对塔中地区碳酸盐岩油气成藏特征进行研究,探讨油气富集主控因素与模式.研究表明:塔中地区碳酸盐岩油气藏为岩溶、裂缝改造而成的礁滩体岩性油气藏,油气分布主要受优质岩石物理相储层、目的层内外毛细管力势差、烃源岩控制;优相储层控藏作用表现为储层物性越好油气越易富集,毛细管力势差控藏作用表现为围岩与储层间毛细管力势差越大油气越易富集,烃源岩控藏作用表现为储层距油气充注点越近油气越易成藏.优相储层、目的层内外势差及烃源岩联合控制了塔中地区深层碳酸盐岩近源-优相-低势富油气地质模式,近源-优相-低势综合控藏指数小于0.5的区域不利于油气富集,控藏指数越大,油气富集概率越大,目前已发现的12个油气藏都分布在预测出的油气富集有利区带内,中古17井区-塔中72井区的北东地区、中古17井-中古22井区之间地区及中古44井-中古52井区的西南地区为潜在油气富集目标区.     

全通径裸眼封隔器水平井分段改造工艺在塔里木油田的应用

塔里木油田塔中I号气田奥陶系碳酸盐岩储层多以裂缝、孔穴、溶洞为主要储集空间,具有埋藏深(5000~7000 m)、温度高(130~170℃)等特点,早期勘探以直井为主,主要寻找大的、高效的"串珠"状地震强反射储层。随着勘探程度的不断完善,有效的"串珠"状地震强反射储层数量逐渐减少,勘探的成功率也随之降低,难度逐渐升高。伴随着水平井钻井技术的不断提高和随钻伽马导向技术的不断成熟,水平井钻探越来越多,水平段也越来越长,采用全通径裸眼封隔器+压控筛管分段压裂工艺,能够增大水平井的泄流面积,提高储层的动用程度。以塔中XX井为例,对水平井裸眼段进行压裂段数优化,对压裂液体系进行了选择,通过压裂软件对压裂规模进行模拟计算,经现场压裂结果证实,酸压施工后水平井产量明显高于周围直井措施井。     

控压钻井钻碳酸盐岩储层水平井水力延伸极限的研究

水平井是碳酸盐岩储层的有效方式,但是过低的漏失压力是限制碳酸盐储层水平段延伸极限的最主要因素。根据控压钻井工艺方法,文章建立了碳酸岩储层控压水平井水平段水力延伸极限的计算模型,确定了控压钻井方式下最优的钻井液密度,且根据流体力学理论,分别对环空非水平段循环压耗和水平段环空压耗进行计算,进而求出了水平井水平段的水力延伸极限。最后通过实例验证,与常规钻井相比得出控压钻水平井可有效延长水平段的延伸极限,并分析了排量、安全密度窗口度、岩屑床高度和井口回压对水平井水平段水力延伸极限的影响,为在裂缝性储层中开展控压钻水平井作业提供技术支持。     

中国石油深井、超深井和水平井钻完井技术进展与挑战

深层、超深层和非常规成为我国油气勘探开发的重要增储上产领域,“十三五”以来,工程技术围绕“五油三气”六大盆地勘探开发重点和高温高压、窄密度窗口等钻井提速难点,通过持续攻关,取得了一大批技术成果。深井、超深井、非常规水平井钻完井关键技术快速发展,形成了以非常用井身结构优化、安全高效优快钻井、抗高温钻井液、精细控压钻完井、膨胀管等为核心的关键技术,成功实施了一批标志性超深井的钻探作业。研制了大功率顶驱、一体化地质导向系统、绿色经济储层改造等装备工具,研发了耐高温高性能井筒工作液、高效防漏堵漏材料等核心助剂,加快了非常规油气资源的低成本、规模效益开发。深井钻深能力突破9000m,水平井水平段长度突破5000m,一趟钻进尺最长3700m,部分指标比肩北美,助推了塔里木富满、四川双鱼石、大庆古龙等大型油气田的发现与开发,为提高油气资源开发力度和效益提供有力的工程技术支撑。随着油气勘探开发不断推进,钻井面临的工程地质风险、新的挑战仍然不断出现,还需进一步开展地层压力精确预测、井身结构优化拓展、井眼轨迹控制、抗高温工作液体系、高效破岩与提速工具、地质工程一体化等攻关研究,以实现钻井关键技术与装备的不...     

塔中高含硫碳酸盐岩储层密闭循环安全钻井技术

塔里木盆地塔中高含硫碳酸盐岩储层钻井主要难点为:储层压力敏感、H2S含量高,导致采用常规欠平衡钻井技术风险很大,而利用密闭循环钻井技术则可以有效降低钻井风险。通过分析国外密闭循环钻井技术的工作原理、系统构成,针对塔中高含硫碳酸盐岩储层的特点,充分考虑国内现有装备水平,提出了使用气液二相分离器加密闭振动筛替代四相分离器的实用化密闭循环系统方案。在此基础上,完成了具有自主知识产权的密闭振动筛的结构设计,进行了高含硫天然气燃烧排放对大气环境的影响实验和氨洗脱硫效果实验,对实用化的密闭循环系统方案进行了充分的论证。研究表明:破解塔中高含硫碳酸盐岩储层面临的钻井难题最合适的技术就是密闭循环钻井技术;实用化的密闭循环系统是密闭循环钻井技术的关键装备。实验结果也证明了实用化的密闭循环系统方案具有很好的针对性和适用性。该成果对于高效勘探开发塔中高含硫碳酸盐岩储层有着重要的意义。     

塔河油田深井碳酸盐岩储层欠平衡钻井技术难点与对策

塔河油田碳酸盐岩储层溶洞、裂隙发育，钻井液密度安全窗口小，欠平衡钻井工艺存在设备配套要求的多样性、欠压值设计难、井底负压控制难、置换性漏失时压井难和强行完井难等技术难点，根据置换性漏失、强行完井施工等要求对井口、井下设备在标准配置的基础上进行了调整，依据碳酸盐岩储层、探井施工的特点提出了循环渐进、灵活的欠压值控制方法，改进的反循环压井技术比平推压井方法减少了压井作业对储层带来的伤害，结合压力传播速度和立管压力值进行井底压力控制的方法提高了压力控制的精度。     

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四川是一个以天然气为主的碳酸岩裂缝性油气藏盆地。天然气井独有的特点，给钻井工作带来很大的难度。通过几十年的钻井实践和不断探索，四川已经形成了一整套天然气井的钻井工艺技术，至今还在不断完善和发展。文章介绍了四川地区钻天然气井的特点，并从井身结构设计、平衡钻与井控、钻井液、固井等几个方面，阐述了天然气井在钻井中经常遇到的一些技术问题，提出应重点考虑和解决的工艺技术问题。     

克参1井复杂情况处理技术

克参1井是塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造上的1口最深最复杂的井。钻进过程中,同一裸眼井段出现多套压力系统,因而出现了又溢又漏的复杂情况。在复杂情况处理中,采用了压回法、工程师法压井,将常规桥接堵漏钻井液和凝胶(水泥)桥接堵漏钻井液相结合,并采取间歇挤压和憋压候凝堵漏措施,处理井涌、溢流10次,井漏51次及其它事故,使得在每一个井段的压井、堵漏及其它事故处理均获得了成功。     

塔里木玛扎塔格地区钻井液技术

塔里木玛扎塔格地区以碳酸盐地层为主,裂缝发育,地层压力系数低,进入目的层后易出现喷、漏同层的情况。针对这一情况,制定出一套有效的防漏堵漏技术,并通过近平衡压力钻井,钻井液中增加酸溶性固相、使用低密度低固相完井液等保护措施,解决了玛扎塔格地区的钻井液难题,降低了钻井液成本,取得了良好的经济效益和社会效益。     

基于测井资料确定钻井液漏失层位的方法研究

塔里木盆地DN构造上第三系到白垩系砂岩地层存在异常高压、压力系数高达2.2，钻井液液柱压力接近上覆地层压力而形成诱导缝，并促使宏观和微观的天然裂缝纵横向延伸，井漏分布区间明显拓宽，钻井液密度高、窗口窄造成井漏频繁、严重。为了更有效地实施堵漏作业，必须明确漏失井段的位置、深度和漏失性质。为此，根据该区钻井液漏失现象在测井曲线上的显示特征，提出了通过常规测井资料和成像测井资料寻找漏失层段和分析漏失性质的综合评价方法。将该方法用于分析塔里木盆地DN构造上的多口井的井漏机理，所确定的漏层位置可靠准确，取得明显效果，为钻井堵漏作业提供了直观可靠的依据。建议在利用测井资料确定漏层位置时，需参考测井计算的岩石力学、地应力和地层压力等参数，以便更好地确定漏层位置。     

准噶尔盆地陆梁油田薄油层水平井钻井技术

对准噶尔盆地陆梁油田多口薄油层水平井实施技术难点、地质导向技术、井眼轨迹控制技术进行了分析和阐述,并以LUHW1532井为例,介绍了薄油层水平井钻井技术应用情况和效果.现场试验结果表明,采用薄油层水平井钻井技术大幅度提高了油层钻遇率,明显增加了单井产量,实现了复杂油气藏的高效益开发,展示了该项技术具有十分广阔的应用前景...     

哈得逊油田HD1-7H井钻井技术

塔里木探区哈得逊油田采用钻双台阶水平井开发薄油层,效果十分明显。通过HD1-7H井薄油层的钻井实践,对于如何克服哈得逊地区水平井钻井难点,加快钻井速度,提高油层穿透率摸索出了一套有效的办法,可用于指导此类型井的现场施工。     

华北油田第一口砂岩油藏中曲率水平井钻井技术

华北油田是一个以灰岩为主的古潜山油藏,曾分别于1990年和1996年完成了任平1井和任平2井2口碳酸盐岩油藏水平井。随着多年来的不断勘探开发,新发现的古潜山油藏越来越少,砂岩油藏所占比例越来越大,为探索一条有效的老区开采和剩余油开采方法,决定在砂岩油藏中钻水平井。台4平1井是在砂岩油藏完成的第1口中曲率水平井,该井于2004年2月25日开钻,3月12日完钻。全井最大井斜92.28°,最大造斜率42(°)/100m,最小曲率半径136m。介绍了该井钻井过程中的技术难点、采取的技术措施以及取得的成功经验。该井的成功实施为华北油田老区勘探开发创出了一条新路,必将全面推动水平井技术在华北油田的大面积应用。