塔河油田深层侧钻水平井膨胀套管钻井设计及实践

膨胀套管技术是一项可在钻井过程中充当技术套管封隔复杂地层的新技术,可优化井身结构,进行封隔异常高压层、坍塌层和漏失层等。塔河油田深层侧钻井需要满足避水要求,且需钻遇石炭系易漏层和易坍塌层,存在2套压力体系,使钻井和后期完井面临诸多困难,造成该油区深部地层原油难以得到解放,采用膨胀套管充当技术套管,为解决塔河油田侧钻水平井开发难题提供了一种全新的解决方案。针对塔河油田?177.8mm套管深层开窗侧钻井的开发难点,提出一套膨胀套管技术解决方案,膨胀套管实施后采用非常规直径130mm井眼钻进,分析了膨胀套管施工技术难点,确定施工程序及方案,并从膨胀套管及配套技术两方面详细论证分析,验证其在深层侧钻水平井中应用的可行性。详细介绍了膨胀套管技术首次在该地区侧钻水平井TK6-463CH井中进行钻井封堵应用的实施情况。现场试验表明,所设计的膨胀套管钻井技术方案可以解决塔河油田深层侧钻水平井的钻井难题,并得到很好的技术实践。     

东海西湖井身结构深度优化技术及其应用

东海西湖地区深部地层具有研磨性强,可钻性差,机械钻速低,且存在异常高温高压等特点。通过不断探索、实践井身结构优化技术,形成了东海近几年较为固定的探井井身结构。但表层?444.5 mm井眼再加速遭遇“瓶颈”,常压深井井身结构仍有优化空间。随着东海钻井技术的不断进步及油气资源勘探开发的需求,水平井及大斜度井的数量在不断增多,而开发井?215.9 mm井眼水平段?177.8 mm尾管下入困难。因此,需要进一步对东海西湖凹陷区域井身结构进行深度优化。针对以上难点,研究形成了表层井眼尺寸优化技术、深井井身结构简化技术及开发井尾管尺寸优化技术。现场试验应用表明,钻井提速效果明显,为后续井的井身结构继续优化奠定了基础。同时也降低了深部井段复杂情况出现的概率,增大了探井套管和井眼环空间隙,为后续作业提供了便利,也为复杂地质条件下深井和超深井的井身结构的设计提供了新的思路。     

膨胀波纹管技术降低钻井风险实践

膨胀波纹管技术是通过对管材进行冷压处理,使管材发生塑性变形,管柱截面形状呈波纹状,以减小外径,通过上层套管到达目的地层,借助液压将其膨胀,再在胀管器的作用下,使其完全膨胀成圆管,用来封堵复杂地层的一项新型技术。膨胀波纹管技术主要用于钻井过程中在不减小井眼尺寸的情况下封堵各种复杂地层,补贴损坏套管,延长技术套管长度等,采用这种技术能大大降低钻井过程中各种风险。介绍了该技术原理和工艺,详细介绍了该技术应用范围、技术优势和现场应用情况。由于能够实现单一尺寸井眼钻井和连续封隔复杂地层等作用,膨胀波纹管技术被认为是20世纪钻井工程的重大技术革命之一。     

杭锦旗区块锦58井区二级井身结构水平井优快钻井技术研究与应用

杭锦旗区块锦58井区水平井钻井过程中,钻遇易漏易塌层位多、处理难度大,为实现经济有效开发,满足储层二次改造要求,开展二级井身结构水平井钻井技术试验研究。针对易漏易塌地层的特点,通过室内实验,制定了防漏防塌技术措施;通过采用大斜度导眼和主井眼双增式轨道方法,有效缩短了导眼段回填进尺,大大提高井眼利用率;试验"短弯螺杆+EMWD测量工具+高效PDC钻头"钻井工艺,提高了机械钻速。通过研究和现场试验初步形成了杭锦旗区块锦58井区二级井身结构水平井优快钻井技术,并在3口井进行了现场应用,与三级井身结构水平井相比,机械钻速提高了13.78%,钻井周期缩短了32.56%。研究与应用表明,二级井身结构水平井优快钻井技术能满足锦58井区复杂地层水平井安全高效的钻井需求,为该区块致密砂岩气藏的高效开发提供了工程技术保障。     

大水平位移五段制斜直井的施工难点与重点

TH10314X井是塔河油田十区块的施工难度较大的一口五段制斜直井。三开215.9mm裸眼井段长达2082m,钻遇地层较复杂,尤其是出244.5mm的套管40m白垩系砂岩地层开始定向造斜,进入二叠系前吊直(二叠系顶部为5093m),水平位移达417.93m。该井的关键技术是控制好井眼轨迹和克服二叠系的漏失和掉块现象,提高钻井液的防阻卡、防掉块,稳定井壁和润滑性,通过合理的钻具组合、钻井参数及MWD的随钻监测来调整钻井参数,根据实钻情况,基本实现了井眼畅通,下套管一次到位,确保本井的施工顺利完钻。     

松辽盆地基岩水平风险探井钻井优化设计与应用

为了保证松辽盆地首口基岩水平风险探井安全钻进、缩短施工周期,开展了井眼轨道、井身结构、钻井提速、复杂事故预防等优化设计,建立了不同开次套管抗内压强度计算方法,确定了有针对性的技术措施。通过地震剖面连线,确定了地质靶点,根据邻井实钻统计,12in井眼设计采用1.5°螺杆,造斜率控制在(5°～7°)/30 m,设计了井眼轨道。基于气体与流体压缩系数的不同,研究了不同开次套管抗内压强度,发现生产套管井底是抗内压薄弱点,而其它开次套管抗内压薄弱点则是井口处。在井震结合的地质预测基础上,采用复合钻头、强化钻井参数等措施,比邻井钻速提高13.38%,采用复合堵漏技术,配套施工工艺,累计减少钻井液漏失247 m~3。通过上述技术的研究与应用,隆平1井钻井周期同比隆探2井缩短21.16 d,从而为松辽盆地基岩风化壳勘探开发提供了技术支撑,为以后同类井的实施提供了依据。     

麦盖提区块钻井关键技术研究及应用

塔里木盆地麦盖提地区异常地应力发育、古近系盐膏层易蠕变挤毁套管、二叠系火山岩钻井速度慢、古生界地层岩性复杂钻头选型难、三开井眼井壁稳定性差、奥陶系裂缝性地层涌漏风险高,为此开展了断裂带异常地应力分布规律、井身结构优化、高效破岩工具研制、刀翼式孕镶钻头研发、井壁稳定高效钻井液、欠平衡钻井等关键技术研究,提出了非常规井身结构优化设计系列,研制了高效破岩工具和刀翼式孕镶金刚石钻头,研发了高效抑制性防塌钻井液体系。在此基础上形成了钻井提速配套技术系列,完钻井平均机械钻速提高17.89%,钻井周期缩短34.55%。     

大尺寸井眼优快钻井技术的研究与应用

塔里木油田东河塘地区的开发井大多数属于长裸眼超深水平井,施工后期普遍存在钻机负荷重,井壁稳定性差,井身质量难保证,斜井段易粘卡,钻井液难题多等难点,为了降低斜井段难度,常用井身结构中便凸现了二开大尺寸井眼裸眼长、井壁稳定性差、机械钻速低等难题,施工难度很大.塔里木胜利钻井公司70799队近两年相继安全顺利完成DH1-H6等三口井,平均井深6330m,平均钻井周期121.31d,分别比设计钻井周期节约44～71d,创该地区多项指标.目前该井队正在施工的DH1-H9井也已顺利完成大尺寸井段施工任务,区域优快钻井技术优势明显.对东河塘地区二开井眼钻井施工中的主要难点进行分析和研究,总结提出"三位一体"优快实用技术,使大尺寸井眼达到了普通井眼类似的速度,取得巨大成功,值得在其它区域和油田推广.     

中国石化深部钻探钻井工程技术新进展

我国深地层蕴含着丰富的油气资源,近年来深井超深井数量不断增加。深部油气钻探面临复杂地层岩性、复杂地层压力和复杂地层流体,地层参数精确求取难度大、井身结构优化设计困难,井下工具仪器抗温抗压能力要求、钻井过程中复杂问题多、作业风险高。中国石化针对重点探区超深井钻井技术难题,"十二五"期间系统开展了工程地质特征精细描述、井身结构优化设计、深部硬地层提速、超深水平井井眼轨迹控制等关键技术攻关,形成了深井超深井钻井配套技术系列,机械钻速逐年提高、钻井周期不断缩短,为深层油气资源勘探开发提供了工程技术保障。     

涪陵江东区块三维水平井优快钻井技术——以焦页91平台为例

涪陵二期建产区地质构造比一期更加复杂,目的层埋深更深,水平段倾角变化较大,这些客观因素造成钻井施工困难,钻井周期普遍延长。焦页91平台是部署在二期江东区块西南部的边缘井,地质条件复杂,钻井工程施工难度大。本文深入分析了该平台的第1口井焦页91-2HF井施工过程中遇到的复杂情况以及造成钻井周期长的主要原因,在后续2口井的施工过程中,针对第1口井出现的问题,采取改进堵漏措施,钻头、螺杆优选,优化井眼轨道,配套提速工具,提高钻井液性能,使用旋转导向工具等技术措施,精细施工,取得了良好的效果,钻头行程和机械钻速大幅提升,钻井周期大大缩短,为涪陵二期江东区块钻井施工提供了经验。     

大直径潜孔锤跟管钻进直排井施工技术研究与应用

王台铺矿矿井关闭后的涌水对临近矿井安全生产造成了严重的影响,实施大直径直排井进行排水是降低上述影响的重要手段。根据煤层地质及涌水量,直排井井眼直径设计为?650 mm,垂深205 m。由于目的层为巷道且穿过3号煤层采空区,常规钻进方法对目的层安全产生一定的影响,且其钻速慢、成本高。为此,提出了一种大直径潜孔锤跟管钻进新技术,利用潜孔锤进行碎岩,利用跟套管降低环空上返面积进而降低风量要求,有效解决了大直径井眼空气钻进风量需求大、成本高的技术问题。该技术在王台铺矿3口大直径直排井施工中的应用表明,该跟管钻进技术耗气量低、排渣效果好、密封性能优良,平均建井周期20天,平均时效10 m,大幅提高了大直径井眼的钻进效率,降低了钻探成本。     

伊朗Y油田水平井钻井技术

伊朗Y油田水平井面临着地质岩性多变、地质靶区不确定、裸眼井段长、井眼摩阻大、长水平段井眼轨迹控制困难等一系列钻井技术难点。结合Y油田一期水平井钻井实践,详细总结、形成了包括井身结构优化、螺杆钻具类型及其稳定器外径优选、钻头选型、侧钻钻具组合优选、水平井段优快钻井、KCl聚磺钻井液在内的6项水平井钻井技术。该技术在YS9井得到成功应用,定向段和水平段施工比设计提前12.4 d。Y油田水平井优快钻井技术的应用,能够提高钻井成功率,缩短水平井的建井周期,降低钻井成本,对Y油田后续的水平井施工起到一定的指导和借鉴作用。     

煤矿井下复杂岩层跟管定向钻进技术研究

为了解决煤矿井下复杂岩层破碎定向钻进出现孔壁坍塌而成孔难题,创新发明出复杂岩层跟管定向钻进技术护住复杂破碎孔段.该技术先采用中心定向钻具外跟套管穿过复杂地层,然后提出中心定向钻具利用外部套管护住复杂岩层孔段,最后在外部套管内下入下一级定向钻具施工.本文通过开展跟管定向钻具设计、跟管定向钻进工艺研究,并将该技术应用于淮北某矿高位定向钻孔试验.试验中该技术成功护住了由2层煤线、1层泥岩组成的103.5 m复杂岩层孔段,最终定向钻进成孔孔深530 m.试验表明,本技术可有效护住复杂地层孔段,提高复杂岩层定向钻孔深度和保护抽采通道.     

宁东3-侧1井套管开窗侧钻定向工艺技术

随着油田勘探开发的进一步深入,报废井、停产井越来越多,套管开窗侧钻技术是挖掘老区潜力,实现油田二、三次采油的有效方法。使用该技术对有价值的报废井、停产井进行开窗侧钻,不仅能充分利用老井筒,降低钻井成本、提高经济效益,而且能有效完善开发井网,提高增产效果。介绍了宁东油田第一口φ139.7 mm套管开窗侧钻水平井的开窗、定向施工情况,为今后在宁东油田实施此类定向井、水平井打下了一定的基础。     

琼东南盆地深水钻井关键技术及其实践效果

针对琼东南盆地深水钻井过程中存在的地层孔隙压力预测精度低、井身结构设计要求高、低温异常压力和较窄的钻井液密度安全窗口等难题,通过对区域地层压力预测方法、井身结构优化设计、钻井液技术优化、表层套管固井技术优化、环空圈闭压力控制技术等关键技术的研究和实践,形成了一套适用于该地区的深水钻井关键技术体系,已在该盆地近几年深水井的钻井作业中成功应用,实现了钻井作业时效高、事故率低、费用控制合理的目标。对该盆地后续的深水井钻井作业及类似地区深水井的钻井作业具有借鉴意义。     

套管开窗侧钻技术在汶川地震断裂带科学钻探项目中的应用

汶川地震断裂带科学钻探工程钻遇地层非常复杂,地层破碎、膨胀缩径,坍塌、掉块严重,多次出现卡埋钻等事故,同时复杂地层取心率偏低。WFSD-2孔在取心率很低井段,为补取岩心运用套管开窗侧钻技术;而在WFSD-4孔施工中,套管内出现卡钻事故,为绕障采用套管开窗侧钻技术。介绍了复杂事故井套管开窗侧钻从准备到实施的工艺流程和技术措施。套管开窗侧钻的成功应用为后续工程实施节约了时间和成本,对今后类似作业具有很好的指导和借鉴作用。     

大斜度定向井钻井技术

大斜度定向井能够穿越多个油层,增加油气泄漏面积,从而提高单井产量。通过对葡182-斜154井施工难点分析,在施工前进行了井身结构及轨迹剖面优化,施工中,选用合理的钻具组合及钻进参数,配以井眼清洁技术、减少摩擦阻力降低扭矩技术、井壁稳定技术等安全钻井技术措施,保证了这口大斜度定向井的顺利施工。     

达深CP302开窗侧钻水平井钻井实践与认识

达深CP302井是大庆油田自主设计和施工的第一口深层小井眼欠平衡套管开窗侧钻水平井,该井集中了深井、小井眼井、欠平衡井、套管开窗及水平井的所有技术特点与难点。通过技术方案优化,确定了斜向器配合复式铣锥磨铣开窗方式,详细介绍了套管开窗侧钻技术和井眼轨迹控制技术。达深CP302井的钻探成功,取得了良好的经济效益和社会效益。