川东北气液转换井壁稳定技术研究与应用

针对川东北地区在空气钻井后转化为钻井液钻井过程中因井壁掉块和坍塌,造成长时间大段划眼、测井遇阻、卡钻等复杂情况,研制了空气钻井后的转换钻井液。其耐温大于150℃,抗盐达饱和,抗石膏污染达2％,相对回收率96．0％。并开发了空气钻井后气液转化工艺,使转换钻井液的井壁稳定能力提高。空气钻井后转换钻井液技术在川东北地区P103-4和P102—1等井的应用结果表明,空气钻井后转换钻井液钻井顺利,转换过程中未出现井壁坍塌等复杂情况,井眼质量提高。     

元坝地区油基前置液气液转换技术

气体钻井是目前元坝地区陆相地层提高钻速的重要手段之一.但在气体钻井结束转换为钻井液钻进后常出现井壁失稳、井漏问题.采用水基润湿反转剂解决了部分井井壁失稳问题,但由于工程和地质原因影响,仍有部分复杂井出现垮塌、划眼时间长以及井漏等复杂情况.在分析元坝地区气液转换过程中井壁失稳原因的基础上,研制出一套以油基润湿反转剂、油溶性乳化沥青以及柴油作为油基前置液,配合堵漏钻井液挤堵的气液转换施工工艺技术,并根据井壁稳定情况提出了2种不同的气液转换方式.在YB204-1H井和其他井的应用结果表明,油基前置液气液转换技术能预防井壁失稳和漏失发生,减少转换钻井液钻进后划眼时间,缩短非生产时间.     

川西气液转换技术探索

多数井将气体钻井转换成常规水基钻井液钻井后都出现了井壁失稳问题，且处理时间长，严重影响了气体钻井取得的成果，介绍了2个实例。分析了井壁失稳的原因后，介绍了解决该问题的3种途径。一种是使用润湿反转剂RSF-1，将其作为替入钻井液之前的润湿反转前置液，RSF-1能把岩石的亲水表面转变成亲油表面，减缓滤液侵入地层。再配合使用性能优质的钻井液与合理的施工方案，可保证后续施工顺利进行。该技术在P301-4和P204-2井的应用，起到了有效维护井壁稳定的作用。另一种是对已钻的不稳定地层实施封堵加固，介绍了几种井壁加固的工作液。还有一种是选用隔离膜钻井完井液或成膜封堵保护油气层钻井液技术。     

川东北气液转换技术探索

近年来,空气钻井技术在川东北地区得到了广泛的应用,资料数据显示,空气钻确实大大的提高了钻井机械钻速,钻井周期也相应的缩短了很多,钻井成本不断降低。但是,川东北的地层变化大,不可预测性因素多, 空气钻井过程中面临的第一个难题便是出水问题,目前现场多数都采取空气钻转换为泡沫钻井、常规钻井液钻井方式。空气钻井面临的第二个难题是空气钻后,转换钻井液过程中,很多井都出现了不同程度的下钻遇阻、井壁垮塌等问题,划眼、处理钻井液等耗费了大量的人力物力。文中通过７口典型空气钻井来分析符合川东北地层的气液转换方法,举一反三,希望对该地区的气液转换有一定的借鉴作用。     

成膜防塌液的室内研究及其应用工艺——用于解决气—液钻井转换初期的井壁失稳问题

气体钻井结束后,在替入钻井液初期,钻井液中的水相会大量快速地进入地层,引起地层中的黏土矿物吸水膨胀而导致井壁失稳或形成厚滤饼,造成起下钻遇阻复杂,解决井眼通畅问题需要花费更多的处理时间。为此,提出了气体介质转换成钻井液介质的钻井初期有效控制井壁失稳新的技术思路——成膜防塌技术。在实验室内研制了一种由高分子有机物和无机物组成的混合液体,称之为"成膜液",并进行了人造岩心浸泡、泥球浸泡、防清水渗透的室内实验,分别对比考察了岩样的分散、岩心表面成膜及其防水膜的渗水性能。实验结果表明:该成膜液能在短时间(10~30s)内在实验岩心上形成一层光滑致密的防水渗膜,能有效阻止钻井液中的水相进入实验岩心的内部,起到了防止黏土水化分散、稳定井壁和有效防止厚泥饼形成的作用。最后分别推荐了气体钻井和雾化钻井的成膜液现场应用浓度范围及其操作性强的防渗膜"涂抹"工艺方法。     

普光气田空气钻侧钻技术应用

空气钻井技术已成为川东北地区上部地层提高机械钻速、控制井漏及井斜等复杂问题的常规技术。在实施空气钻井过程中,发生井下事故或复杂情况时,必要时采用填井侧钻处理。按常规的填井侧钻必须由空气钻井转换为钻井液进行侧钻,侧钻后,不能再进行空气钻井。为了解决这一问题进行了空气侧钻这一课题的研究应用。探索空气钻侧钻技术应用到处理井下事故和复杂情况,充分发挥空气钻进技术的速度优势,是非常必要的尝试 。通过技术研究,先后对普光303-1井在空气钻井过程中发生燃爆事故后的填井侧钻、普光301-2井的空气螺杆井眼绕障侧钻、新黑池1井的空气螺杆填井侧钻,三口井侧钻成功率100％。     

空气钻井雾化技术解除油泥包实践

针对内蒙、靖平等地区地层出油,使用空气钻井易发生油泥包,导致空气钻井无法继续的难点,研究了空气钻井雾化携油技术。通过乳化原油和模拟解除油泥包实验,表明研制的雾化基液具有较强的携油和解除油泥包性能。在内蒙查干地区的意5井进行了现场试验,结果表明,该雾化技术能有效解决油泥包现象,保持了空气钻井优势,拓宽了空气钻井使用范围。     

涩北气田气液分离工艺论证

随着涩北气田开发力度的加大，地面产能建设规模逐年增大，天然气气液分离工艺争议也越来越大。本文从理论上、实践上论证了涩北气田采用常温分离工艺的经济性和可靠性，对涩北气田地面建设工程集气分离工艺的选择具有重要的指导意义。     

苏里格气田分支井钻（完）井液技术

苏里格分支水平井难度最大的地方在于分支井眼,分支井眼首次将大斜度井段和水平段设计为全裸眼,针对苏里格气田分支井眼斜井段和水平段处于同一裸眼段的技术难题,室内研发了强抑制性有机-无机盐低伤害钻井（完井）液体系,并在桃7-14-18H分支井和桃7-15-20H分支井的分支井眼成功试验应用。室内和现场试验结果表明,该体系能有效解决气井水平井斜井段和水平段同处于裸眼段情况下的的泥页岩井壁失稳、气 层保护、高摩阻大扭矩、井眼净化、携砂悬砂等一系列技术难题。该体系抑制性强,其页岩一次回收率达到了97.2%,二次回收率达90.3%;体系利于保护产层,对盒7和盒8产层岩心的平均伤害率为10.60%,属于低伤害。钻井液优良的综合性能保障了1742m装有裸眼封隔器的套管完井管串直接穿越裸眼斜井段安全下至水平段的预定位置。     

气液混合物处理中的新技术

离心泵的典型应用是输送 1 0 0 %液相的介质。然而 ,这样的理想工况在实际中并不多见。很多时候 ,需要用泵来输送未溶解的气体或蒸汽。导致这一现象的原因可能是安装不充分、吸入管线轻微泄漏 ,或开式系统中高于吸入管线的吸入液体液位不充分等。另外 ,有些工艺条件也确实需要有气体的存在。     

气体钻井转换钻井液保持井壁稳定技术

气体钻井可以提高机械钻速、预防井漏、加快施工速度、大大缩短钻井周期。绝大多数情况下气体钻井结束时循环介质仍要由气体转换为钻井液,因此钻井液的转换非常关键,钻井液体系的选择、钻井液的配制、钻井液的性能至关重要。在LG001-8井 的现场应用结果表明,制定的气液转换施工工艺能减少由气液转换导致井壁失稳造成的井下复杂情况,避免恶性钻井事故的发生。     

东泉2井复合井眼欠平衡钻井及气液转换钻井液技术

东泉2井第四系和新近系地层砾石发育,易垮塌;白垩系上部地层膏质泥岩发育,遇水易膨胀币引起井眼缩径、坍塌,石炭系地层压力较低,局部裂缝发育,易漏失。该井三开实施空气泡沫钻井失败后,恢复水基钻井液钻井,其后又为了加快钻井速度,从使用咖311mm钻头改为使用咖215．9mm钻头钻进。施工中井身结构的变化加大,增加了钻井的难度,对钻井液技术也提出了更高的要求。通过一开采用正电胶钻井液,二开使用钾钙基聚磺钻井液,三开使用气液转换钻井液技术,并根据不同的施S-条件,合理调整钻井液性能参数,从而解决了东泉2井岩屑悬浮携带、三开欠平衡钻井和变更井跟结构方案后形成的φ555mm、φ311mm和φ216mm漏斗形井眼的井眼稳定、防漏、防塌等复杂问题,满足了特殊井眼井的施工要求。     

深层气井压后低气液比排液试气方法研究

针对大庆探区深层气井多为低气液比的特点,本文以低气液比携液临界流量与实际产量相比较,判断井筒是否积液。当井筒积液时,采用气举工艺排液,降低井底流压,提高返排效率。此外,也可以通过关放激励解出储层污染,提高地层产量。通常针对低气液比气井,也将气举和关放激励两种方法相结合进行排液求产。现场应用结果表明,这些排液求产方式可以提高试气效率,具有一定生产指导意义。     

气体钻井后井筒预处理井壁稳定技术

气体钻井技术在提高川东北地区陆相地层钻速、有效防止地层漏失等方面作用显著，但实践过程中存在气体钻井后气液转化过程中的井壁失稳等问题。分析了川东北地区气体钻井后井壁垮塌的原因，探讨了疏水性处理剂对地层岩石表面润湿特性的改变机理，进行了润湿反转剂配方优选和室内试验研究。在川东北地区的多口井进行现场应用后，井壁稳定性明显好转，气液转换时间缩短，初步形成了适合川东北陆相地层地质特点的气液转换井壁稳定技术。试验表明，井筒预处理技术可以提高气液转换施工过程中的井壁稳定性，有效避免泥页岩地层快速吸水失稳垮塌后井下复杂情况发生。     

气体钻井后气液转换新工艺

为了解决气体钻井后气液转换过程中容易出现的地层水化剥蚀、井壁坍塌、钻井液漏失等问题,对气体钻井后的气液转换工艺进行了研究。分析了3种常规气液转换工艺存在的风险,根据井壁润湿反转理论,在井壁上喷淋润湿反转剂使其形成亲油状态,保护井壁不坍塌;在注入钻井液前先将钻头提至上一层套管内,然后旋转钻头喷淋润湿反转剂,对井壁进行润湿反转处理;最后将钻头下到井底,边慢速起钻边小排量注入钻井液。在元坝区块元页 HF-1 井的应用表明,转换时间仅为常规气液转换工艺的47%,润湿反转剂消耗量仅为常规气液转换工艺的13%,整个过程无井下故障发生。这说明该气液转换新工艺是一种安全、简易、经济有效的气液转换工艺,可为气体钻井后气液转换提供新的技术支持。      

苏里格气田气液混输工艺研究及应用

随着气井生产时间的延长,储层压力逐渐降低,气井产量下降,井筒携液能力降低,甚至积液关停,严重影响气井的有效开发.目前现有排水采气工艺均需要气井具有一定自喷能力,存在一定的局限性.针对一些自喷能力弱的低产低效气井,本文提出了一种新型安装在气井井口的井口气混输增压及气举一体化装置,对油管进行气液混输抽吸增压,降低井口压力,...     

大斜度高液气比气井连续携液气流速预测方法

南堡油田天然气井液气比高,井型以定向井、大斜度井为主,现有携液液膜模型未充分考虑倾斜角的影响,导致临界携液气流速计算不精确。基于倾斜管环状流液膜厚度分布实验数据,提出了倾斜管底部液膜厚度与垂直管环状流液膜平均厚度之间的关系式,确定了垂直管液膜平均厚度以及界面摩擦因数的经验关系式,建立了大斜度高液气比气井临界携液气流速预测新模型。实验和生产数据表明,模型准确可靠,临界携液气流速平均误差?7.67%。该模型是对现有定向井携液理论的发展和完善,有助于提高气藏大斜度井的管柱设计水平、气井配产水平以及气井投产后的积液诊断能力。     

气侵期间环空气液两相流模拟研究

钻井过程中地层气体一旦侵入井眼,环空中会形成气液两相流,如果控制不及时或不当,极有可能产生井喷。为研究气侵期间环空中气液两相流的流动规律,以及时控制气侵及防止井喷的发生,以空气—钻井液为介质,分析了垂直井眼环空中气液两相流流型,建立了环空流场的物理流动模型,采用标准k-ε模型对紊流场进行模拟计算,在模拟条件下,得出了气侵发生前后环空气液两相流的流动规律与气侵期间井眼流体实际流动情况相符,并给出了气侵发生后,流体流型转变、气体运移速度及气体在环空空间上的分布规律。计算结果对井控计算机模拟研究具有一定的指导意义。     

靖边气田水平井试气新工艺、新技术及应用

为解决靖边气田水平井开发过程中布酸不均、储层改造不全面、连续油管井下遇卡风险高和排液困难等问题,采用查阅资料、理论计算及现场试验等方法,开展了水平井试气新工艺、新技术研究,初步确定了适合靖边气田的水平井改造技术——连续油管拖动布酸+深度酸压技术,实现了水平段均匀布酸,保证钻遇气层均得到有效改造。对连续油管施工管柱进行了结构优化,消除了井下遇阻、遇卡风险;创新了制氮车与连续油管气举排液技术,实现了水平井快速排液、及时投产,为靖边气田大规模水平井开发提供了有力的技术支撑。现场应用结果表明:该套试气新工艺、新技术在靖边气田具有较强的适应性,可推广使用。