顺北油气田二叠系火成岩漏失分析及堵漏技术

顺北油气田二叠系火成岩地层破碎、裂缝发育、压力敏感、埋深超过4445 m、厚度大于548 m,钻进过程中漏失严重。自2013年勘探开发以来,应用过水泥、化学固结、高失水、化学凝胶、桥接堵漏和堵漏浆钻进等技术。通过分析二叠系火成岩地层特性,明确了漏失原因;通过分析堵漏技术,结合前期应用情况,明确了不同漏失适用的堵漏技术,最终确定了“中小漏失采用桥接堵漏、多点漏失采用全井堵漏浆钻进、大漏采用化学固结或高失水堵漏专堵”的4种堵漏技术。通过推广应用,顺北油气田1号断裂带和5号断裂带二叠系火成岩地层漏失量和堵漏时间得到明显控制,漏失量减少87.2%,堵漏时间缩短92.9%,取得了显著效果。     

塔里木盆地顺北地区长裸眼钻井液技术

顺北地区超深井二开裸眼井段长超过5000 m。针对长裸眼井段水敏和膏质泥岩缩径阻卡、二叠系火成岩漏失和垮塌、高摩阻等技术难题,开展了钻井液体系配方优化研究。通过抑制性膨胀试验、抗盐降滤失剂优选试验、复合封堵剂屏蔽封堵试验以及复合润滑剂配比和降摩阻试验,研制了强抑制高封堵低摩阻钾胺基钻井液体系。室内试验表明,二叠系火成岩在该钻井液中的滚动回收率和线性膨胀率分别达到95.09%和1.86%,钻井液能够承受5%NaCl、2%CaSO_4和20%的钻屑污染。该钻井液体系在顺北1-2H井进行了现场试验,其长裸眼井段平均井径扩大率仅为13.55%,漏失量比顺北1-1H井降低了83.8%,复杂时间比顺北1-1H井减少了30.5 d。强抑制高封堵低摩阻钾胺基钻井液有效地解决了顺北地区长裸眼钻进技术难题,具有广阔的推广应用前景。     

顺北1-1H井二叠系火成岩堵漏新工艺技术探讨

塔河油田二叠系火成岩发育,地层胶结性差、承压能力低,漏失次数多且漏失量大。介绍了二叠系堵漏难点及常用堵漏技术。顺北1-1H井钻进至二叠系4557.53m发生井漏,经多次桥堵浆堵漏,强钻揭开多个漏层后进行水泥浆堵漏、化学固结堵漏仍无法满足施工要求,决定采用全井浓度12%中细颗粒的堵漏浆钻穿二叠系,通过严控基浆性能,保证全井堵漏浆良好性能;勤清理沉砂罐、补充低密度泥浆或胶液入井来控制全井堵漏浆密度;配制35%浓度堵漏浆补充入井来维持全井堵漏材料浓度,顺利完成二叠系施工。针对顺北区块二叠系多漏层纵向裂缝发育地层,建议及早采用全井堵漏浆钻进,节约堵漏时间,提高钻井时效。     

多次激活随钻堵漏工具设计

为解决易漏区块在发生井漏时需要及时堵漏的问题,设计了一种可多次激活的随钻堵漏工具,该工具可在随钻的情况下随时对漏失地层进行堵漏作业,同时避免了堵漏材料对随钻测量工具等井下工具造成工具失效,因此节省了钻井成本并且避免井下事故的扩大。     

顺北油气田二叠系火成岩钻井技术研究与应用

塔里木盆地顺北区块二叠系火成岩地层厚度大、硬度高、裂缝发育、非均质性强,导致机械钻速低与堵漏耗时长,相比邻区平均钻井周期增加达1.5倍。近几年,通过持续强化钻井液堵漏技术与优选高效钻井工艺,漏失量与堵漏时间逐步缩短,钻井指标逐年提高。本文分析了影响堵漏时间长与机械钻速低的主控因素,提出堵漏浆中加入竹纤维、变形颗粒以改善堵漏工艺技术,明确了冲击工具的适用条件,优选攻击性与抗冲击性的PDC钻头,改进混合钻头结构以及配套大扭矩、长寿命螺杆等技术对策,提速降本成效显著,为加快顺北油气田的高效勘探开发提供了指导。     

塔里木盆地H地区二叠系火成岩速度对比研究

介绍了塔里木盆地H地区火成岩速度研究的背景,分别对岩石物理测试数据、声波测井数据、VSP测井数据进行了分析,研究三者之间的定量关系;并分析了三种速度在约束地震反演中的作用,为得到可靠的三维速度体提供了依据。研究表明:H地区火成岩纵横波速度随着孔隙度的增大而减小;密度与纵、横波速度之间满足较好的幂函数关系;随着温压增大,火成岩纵横波速度都呈上升的趋势,纵波速度的增幅更大,表现为线性斜率较大,因而纵横波速度比相对常温常压更大;火成岩声波时差值相对其它地层明显偏低;VSP速度相对其它地层速度明显偏高,较声波测井速度值大;岩石物理实验速度值与声波、VSP速度的比在1.15～1.29之间,三者的变化是相互对应的,为火成岩精确速度体的获取提供了保障。     

顺北3井堵漏工艺技术研究与应用

华北西部分公司90105HB钻井队在顺托果勒区块施工的顺北3井在二叠系钻进过程中发生井漏,钻遇上交界面时漏失严重,该地层具有漏点多、漏失易反复等特点。井队优选了物理堵漏、化学堵漏等方法,对漏层进行有针对性的处理,同时使用了渐进式桥塞承压堵漏法,为安全施工提供有效助力,经过不断尝试与摸索,最终安全钻达二开完钻井深,并总结出一套适用于顺北区块二叠系地层最优堵漏施工方案。     

钻屑随钻处理技术研究

介绍了国内外钻屑处理技术现状,提出了一种新型钻屑随钻处理实施方案,研制出关键技术设备。室内研究和3口井的现场试验结果表明:具有钻屑随钻处理功能的新型钻井液固控系统的现场适应性良好,能够满足我国实际钻井工况要求,推广应用前景广阔。     

煤矿顺煤层钻进随钻方位伽马测井仪

为了实现顺煤层钻进探测各种小型地质异常体和顺煤层钻孔瓦斯预抽采,设计了确保钻头顺煤层钻进的煤矿顺煤层钻进随钻方位伽马测井仪。与传统煤矿顺煤层钻进监测仪器相比该测井仪采用先进的单片机技术和无线传输技术,可实现顺煤层钻进的无线随钻测量,满足了现代煤田测井实时性、可靠性的要求。     

塔河油田托普台区块二叠系堵漏技术探讨

塔河油田托普台区块含二叠系井的漏失是该地区钻井、固井的一项技术难题。通过对二叠系微观矿物组成、地层岩石结构及力学特征、漏失通道特性的分析和研究,深入地开展托普台区块二叠系水泥浆堵漏工艺和堵漏水泥浆体系的研究,并应用于现场施工,较大幅度地提高了一次性堵漏成功率,降低了作业成本,保证了固井施工水泥浆返高。     

塔里木盆地顺北区块二叠系井漏复杂的分析及对策

顺北区块钻井项目施工中,二叠系的井漏复杂情况较多,漏失量大,易发生再次或多次漏失,严重时导致井壁垮塌掉块卡钻,致使井下复杂情况高发,给钻井工程带来损失,影响了该区块的勘探开发速度。二叠系火成岩发育,地层裂缝发育,地层破裂,钻井时井下复杂主要表现为漏失。针对此问题开展了顺北地区二叠系井漏复杂分析,结合顺北区块施工项目的实际情况以及二叠系地层特点,分析了该区块的二叠系钻进难点,总结了随钻堵漏技术具体的施工措施和不同漏速下的堵漏方案.经过实践验证,该综合防漏堵漏对策能有效减少井漏复杂,提高堵漏效率。     

一袋式堵漏技术在顺北油气田SHB501CH井的应用

SHB501CH井是西北油田分公司部署在塔里木盆地顺北油气田的一口侧钻井,开窗侧钻后,定向钻进至井深7706.65 m发生漏失,共发生十余次,漏速从渗漏至失返性漏失不等,采取降低钻井液密度、桥堵和快失水方法堵漏效果不明显。根据本井漏失特点,提出一种一袋式化学固结堵漏技术。一袋式化学固结堵漏材料在漏失通道内部形成聚集压实堵塞,对漏失通道适应性好,可以形成致密封堵,提高承压能力,保证了一种堵漏材料可以封堵各种大小、不同类型的漏层,从而确保堵漏一次成功率。在SHB501CH井进行了现场应用,堵漏成功。一袋式化学固结堵漏剂沿用传统堵漏的施工工艺,操作简便,适用性广,性能稳定,有效期长,尤其适合低压破碎地层的堵漏施工,具有广阔的应用前景。     

随钻岩性识别技术研究进展

随钻岩性识别是一种便捷、高效的地层信息获取技术,具有即时、准确、环保以及节能等优点,可应用于岩石边界确定、支护参数设计、爆破参数设计以及区域地层强度参数识别等工程领域,一直是国内外学者研究的重点方向。本文系统分析了随钻岩性识别技术研究现状以及发展趋势,结合近年来随钻岩性识别技术的应用,探讨了该技术作为智能化探测的新方法与新理论。首先,总结了随钻岩性识别关键技术国内外发展历程;其次,阐述了国内外岩性识别系统的研究现状,包括技术原理及系统组成,并对部分国内外典型岩性识别系统进行对比和评价;再次,总结钻进过程中钻进参数与岩石之间的响应关系及建立的钻进指标和评价体系,并根据旋切式及旋切-冲击式两种钻进方式讨论影响随钻岩性识别的因素;最后,根据随钻岩性识别技术研究领域的发展动态,总结现阶段工程应用中存在的问题,展望随钻岩性识别技术研究未来的发展趋势。     

塔河油田二叠系承压堵漏难点分析及堵漏新技术应用

塔河油田二叠系井段钻进时普遍存在井漏,给钻井施工带来了极大的井下风险,二叠系井段钻穿经过专门堵漏后在同开次的后续井段施工中复漏、测井后通井下钻过成中复漏、下套管施工中复漏、固井过程中水泥浆返高较低等情况时有发生,导致在二叠系裸眼井段及同开次井段卡钻风险极高、油层套管固井质量较差、严重影响后期油气开采等问题出现。     

随钻伽马测井系统在顺煤层钻进中的应用

介绍了基于无线电磁波传输的随钻伽马测井系统在顺煤层瓦斯预抽采钻孔受控钻进施工中的应用,主要介绍了系统组成、工作原理及其应用开展情况。在山西伯方煤矿对电磁波随钻伽马测井系统进行了煤矿井下随钻应用,结果表明:仪器能够满足随钻测量的实际生产需求,指导钻具沿煤层钻进,有效提高钻进效率,降低施工成本。     

双城地区防漏堵漏技术研究

通过双城地区登楼库组和营城组漏失特点,采用非渗透封堵剂及白沥青组合在一起的防漏封堵钻井液,在易漏井或者已漏失的井可以添加随钻堵漏剂和超细碳酸钙,通过该防漏配方,形成致密的泥饼,配合防漏工程措施及钻井液性能,有效做到以防为主、以堵为辅的双城防漏技术。     

随钻泥浆脉冲器信号处理技术研究

随钻泥浆脉冲测量系统是目前煤层气定向井开发的必需设备,而地面信号接收处理技术是泥浆脉冲器的关键技术之一,由于接收信号中含有大量的泥浆泵噪声和反射噪声,给有用信号的提取带来了相当大的困难。根据脉冲信号的正弦特性,提出了基于时域定向差分滤波与频域带通滤波相结合的方法,并进行了理论分析和实验,证明这种方法是可行的。     

随钻测斜技术现状与发展趋势

在桩基领域,随着基础设施建筑对桩基础承载能力和桩孔垂直度的质量控制要求越来越高,现有常规桩基成孔监测技术已不能满足要求;在钻探领域,随着深井、超深井、科学钻探井及水平井的成井要求越来越高,由于地层因素、工艺技术等导致的实际钻孔轨迹偏离设计轨迹的井斜问题愈发突出,井斜的监控变得越来越严格,现有仪器已不能很好地满足钻孔轨迹测量的高精度要求。针对上述问题,本文梳理了随钻测斜技术发展现状,并结合地质岩心钻探、旋挖桩孔施工工艺特点,提出实现绳索取心钻探钻孔轨迹和大直径长钻孔灌注桩孔垂直度高精度实时监测的方案,这一思路的推广将对指导施工操作、保证钻孔/桩孔的整体质量产生积极影响。     

钻孔随钻三维轨迹测量技术研究

煤矿井下钻孔施工中,在缺少控制钻孔轨迹偏移测量技术的情况下,施工钻孔轨迹与钻孔设计轨迹偏差较大,无法满足煤矿瓦斯抽采的设计需求。阐述了随钻钻孔三维轨迹测量技术,目的是通过对随钻三维轨迹测量技术的研究,精确控制瓦斯钻孔轨迹,解决瓦斯突出煤层快速掘进及安全高效回采问题。钻孔随钻三维轨迹测量技术是通过对钻机开孔角度和钻孔轨迹的精确测量,使用三维轨迹成图方法显示。通过大量的数据采集与施工验证证明,该方法成为预抽钻孔煤层保安全、促生产过程中的重要环节,避免了钻孔设计及施工的盲目性,提高了抽采钻孔的利用率及施工速度。     

煤矿井下随钻方位伽马仪器刻度及顺煤层钻进模拟

对随钻方位伽马测量仪的研制、仪器电路设计等作了介绍,在此基础上,参照垂直井刻度原理,对随钻方位伽马测井仪刻度装置设计、量值传递流程、不确定度计算方法及测量影响因素展开详细论述。通过建立随钻方位伽马顺煤层钻进数学模型,模拟钻进时煤层顶底板识别,及计算钻遇界面距离L的计算方法。