世界油气MRC技术及中国油田开发应用模式研究

MRC技术被国际石油专家们确立为21世纪初最具发展潜力的8项钻井新技术之一,代表了21世纪石油技术的发展方向。MRC技术除具有水平井的常规优势外,其成本比单个水平井低,它是在一个主井眼中钻出两个或多个分支井眼,从而钻遇多个不同空间位置的产层,增大储层钻穿几率和有效面积,进而提高单井油气产量。介绍了MRC技术的发展概况,阐述了该技术的优势及存在的问题,通过典型实例对其技术经济性进行分析,并结合中国油田开发问题,提出应用MRC技术挖潜剩余油模式。     

大庆油田M油藏提高新投产井产能压裂技术试验

大庆油田M油藏进入开发中后期,高含水井及重复压裂井逐年增多,具有改造潜力且开采效果较好的储层不断减少,由于受储层物性及自身条件的限制,新投产的加密井采用常规压裂改造工艺增油上产并不理想。针对目前新投产能加密区块产能井存在的井距小、压后含水高、储层物性差、单井产能低、达不到方案设计要求、影响油田经济有效开发等问题,开展提高新投产井产能技术试验。依据M油藏内各区块的特征,优选了同层多裂缝压裂、大砂量压裂、热造缝结合压裂和短宽缝压裂等4种工艺,并依据区块特征进行压裂工艺和施工参数优选,对现场28口试验井有针对性地实行压裂。结果表明,现场试验的28口井与同区块常规压裂投产井相比,投产初期平均单井日产液提高0.8t,日产油增加0.4t,产能提高15.3%,达到了"新区提液,加密区控水"的要求。     

美国Barnett页岩气开发中应用的钻井工程技术分析与启示

美国Barnett页岩气开发十分成功,有较多经验可供参考。井身结构设计要满足多次压裂的增产方式和长达30～50a生产周期的要求;丛式井成为降低开发成本、增大对储层控制能力的有效技术;水平井技术是页岩气开发的关键技术,水平井的成本一般是垂直井的1～1.5倍,而产量是垂直井的3倍左右;水平段钻进中,常使用油基钻井液和PDC钻头,在保持水平井眼稳定性的同时,提高机械钻速;低密度、高强度固井完井技术,能为后期储层改造和开发做好准备;随钻伽马测井曲线,可用于较准确地识别页岩储层,若水平井技术结合geo VISION随钻成像服务和RAB钻头附近地层电阻率仪器等LWD技术,可以更为合理的控制井眼轨迹。提出国内钻井工程技术集成与发展的建议:实现地面上集成、集中的"小间距丛式井组"(井工厂),做到"组少井多";实现储层中水平井眼轨道空间分布,合理开发"地下立体井网",做到"少井高产和高采收率";追求"钻井速度高、井眼质量好、钻井成本低"的钻井模式;开展长水平段水平井或水平分支井钻井技术的整体研究:研究满足后期开发和压裂需求的完井方式,在成本允许的条件下采用泡沫水泥固井技术,研制特殊套管、封隔器、分支工具等材料和新型井下工具。     

杜32-兴H309Z鱼骨水平井钻井技术

为进一步提高采收率,针对辽河油田超稠油储集区杜229块的地层、油藏特性,采用了MRC技术,部署了4分支鱼骨水平井——杜32-兴H309Z井。分析了钻井施工难点：鱼骨剖面设计和井眼轨迹控制难度大,井眼净化要求高。确定了分支井夹角小于30°、水平段主井眼与各分支井眼同径等设计原则。在钻井施工中精确控制了水平段轨迹,应用了悬空侧钻技术。该井最大造斜率14．46°／30m,最大井斜角95．94°,井深1428．66m,水平段油层累计长度1151m。     

荧光显微图像定量化参数评价油水层及水淹层方法研究

荧光显微图像技术在油水层识别及水淹层评价方面有较强的技术优势。为进一步提高该项技术的应用水平,以荧光显微镜技术和颜色技术为基础,以聚类分析、神经网络、颜色空间转换、计算机软件编程等技术为手段,以水驱油实验及实际试油的荧光显微图像资料为根据,确定定量的图像特征参数,研究了量化表征方法,获得原油各组分面积百分含量、波长、亮度及各组分间色差,共计18项参数。以试油、投产井资料为依据,对参数进行了优选,建立松辽盆地东、西部地区葡萄花油层油水层识别方法及喇萨杏油田水淹层评价方法及评价标准,在探井及开发井油水层评价中应用85口井149层,符合率达87.9%;在喇萨杏油田应用183口井856层,投产111口井451层,符合率为82.9%。荧光显微图像定量处理技术进一步深化了该项资料的应用方法,提高了油水层及水淹层判准率,实现了对储层的精细评价,可在大庆油田所有探井及开发井中应用。     

灰色关联法分析塔中油气藏开发效果影响因素

塔中奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层近年来投产井产量差异巨大,直井投产井中56%为低效井,水平井中70%为低效井,影响开发效果主要因素尚不明确。通过灰色关联法对该区块48口样本井统计分析,引入地震反射、钻遇位置、测井储层厚度、放空漏失、酸压规模等影响因素并定量评价,确定评价指标权重系数,进而明确影响直井和水平井开发效果主次因素。最终得到该缝洞型碳酸盐岩储层地质特征区块内,影响直井开发效果主要因素为缝洞体供液特征、地震反射类型和钻遇储层位置,影响水平井开发效果主要因素为缝洞体供液特征、地震反射类型和酸化压裂规模。提高该区块开发效果关键因素是使单井能控制多缝洞体,增大单井控制储量。在井位部署及井型选择时,直井尽量钻遇储层构造高部位,水平井尽量选用大规模分段酸压,以达到水平井控制多缝洞体目的。     

川西须五气藏完井方式适应性研究

随着勘探开发的不断深入,非常规天然气成为重要的接替资源。四川盆地非常规天然气资源量丰富,须五气藏为典型的砂泥岩互层致密非常规气藏,有效的完井方式是气藏实现提高单井产能、提高气藏可采程度的重要保障。国内外非常规气藏水平井主要采用多段压裂技术、降阻水压裂技术、同步压裂技术,开发效果显著;研究表明,基质裂缝、裂缝网络渗透率、水力裂缝间隙、水力裂缝传导率、岩石压缩性、水力裂缝半长、自然裂缝孔隙度,对页岩气水平井产能影响较大,钻井过程中要对近井地带的基质渗透率、裂缝网络渗透率和自然裂缝孔隙度进行保护。川西须五气藏储层脆性矿物含量与美国其他页岩气相当,同时储层具有天然裂缝发育的特点,完井方式需要考虑储层改造工艺、最大程度上实现缝网压裂的目的;通过深入研究,优选出川西须五气藏完井方式,优选套管射孔完井方式,采用水平井+多段水力压裂和储层改造完井方法进行开发。     

川西新场须二段新10-1H水平井安全快速钻井技术

川西新场构造须二段气藏储层埋深较大,范围一般为4600～5200m,孔隙度和渗透率较低,孔隙度范围在1%～4%之间,渗透率普遍低于0.06×10-3μm2。由于须二段气藏获得高产、稳产的储层类型主要为致密的裂缝-孔隙型,因此水平井是开发此类气藏的有效技术。以川西新场构造第一口水平井——新10-1H水平井为例,分析了该构造须二段水平井安全快速钻井的难点,并提出相应技术对策:直井段一开井段采用塔式钻具组合,二开井段采用钻头和直螺杆配合塔式钻具,并根据实时测量数据,采取小钻压吊打等措施,确保井眼的防斜打直;通过动力钻具与MWD配合控制井眼轨迹,并根据MWD实时测量数据分析井下情况,合理调整井眼轨迹,确保井眼轨迹的精确控制;根据地层岩性特点,优选牙轮钻头和PDC钻头,是提高钻速的关键;水平段钻进施工时,采用复合金属离子聚磺防漏水包油钻井液体系,能够有效润滑、防卡,降低摩阻至250kN以下,保障钻进的顺利进行。     

塔河油田YK7CH双台阶水平井固井技术

塔河油田三叠系油藏储层埋深在4000m以下,油层薄且不连续,开发难度大,实施双台阶水平井技术可连续钻穿非连续的薄油层,开发一切可利用的资源,大大提高油气开发效益。作为塔河油田第一口双台阶水平井,YK7CH井气层尾管固井要求对两个水平段进行有效封固,创新采用了准177.8mm套管+准139.7mm套管+准139.7mm筛管的复合尾管固井工艺技术。其固井作业存在水平段长,且为双台阶井眼,管串附件较为复杂,固井管串到位困难,管串居中度难以得到保证,水泥浆顶替效率很难提高,气层显示活跃,易气窜等技术难点。为此优化了固井管串结构,合理设计了扶正器的安放位置,优选了防气窜水泥浆体系,并采取相应的技术措施,保证了该井固井管串的顺利到位和良好的居中度,以及固井施工作业的顺利完成,固井质量优秀,为塔河油田双台阶水平井固井技术积累了经验。     

北极地区低温防气窜固井技术研究与应用

针对北极地区冻土层厚,井底温度低,常规水泥浆凝固时间长,强度发展慢;储气层厚,埋深浅,可采层位多,地层压力高,防气窜难;储层孔隙大和渗透率高,胶结差,易漏失;油基泥浆难驱替等影响固井质量的技术难题,通过优选材料和大量室内实验开发了以低温胶凝剂RC090-01、降失水剂Cem-1、早强剂Atren light和防气窜剂RC021-09等材料组成的低温防气窜水泥浆,在低温下凝固时间短,强度发展快,具有防漏堵漏功能及良好的防气窜能力,符合冻土层低温防气窜固井的技术要求。应用驱油冲洗液及冲洗型隔离液技术,采用符合地层承压能力的变排量顶替技术,提高了顶替效率,改善了界面胶结,提高了固井质量,从而形成了北极地区低温防气窜固井技术,在哈拉姆布尔气田累计完成了20口井的施工作业,固井质量全部合格,优质率在85%以上,彻底解决了固井质量问题。     

胜利油田长水平段水平井钻井技术现状与认识

长水平段水平井技术已经成为低效油气田开发的重要技术手段.近年来胜利油田相关技术发展迅速,初步形成了长水平段水平井钻井关键技术,包括以井眼轨道优化设计为核心的工程设计技术,以底部钻具组合优化设计为基础的长水平段优快钻井技术,以及满足多种油气藏保护和井筒安全要求的钻井液技术和长效固井工艺技术.先后在大牛地气田、长庆油田、胜利油田、腰英台和川西等地区进行了现场应用,完成金平1井、高平1井、渤页平1井等重点工程项目.其中,高平1井利用自有技术实现了位垂比4.02、水平段长3462.07m的工程目标,创造了国内陆上油田多项钻井施工纪录.长水平段水平井钻井关键技术发展迅速,但仍需结合具体区块特点,在工程设计、井身质量监控、随钻地层界面识别、钻井液循环利用和完井开发一体化设计等关键环节进行深入研究,特别是加强旋转导向、近钻头地质导向、智能完井等高端技术的攻关力度,提高整体技术水平.     

松辽盆地汪家屯气田气藏富集特征及挖潜技术对策

典型复杂断块致密砂岩气藏具有砂体规模小且分布零散、储层物性差、单井井控储量低的特点。松辽盆地汪家屯气田处于开发中后期,大部分气井已进入低产、低效阶段,储量挖潜及经济有效开发难度大。为解决气田开发瓶颈难题,从断裂、砂体及成藏等角度开展了气藏富集特征研究。结果表明：通源断裂控制气藏的纵向发育部位和横向展布;砂体发育规模、厚度及物性决定气藏富集程度;断层和砂体的空间分布对气藏具有分隔作用;油气差异运聚控制流体空间分布。为提高气田整体的储量动用程度,在气藏地质研究的基础上,结合气田开发特征,提出5项挖潜的技术对策：精细构造与储层描述,优选挖潜部位加密布井;老井措施改造,挖掘增产潜力;利用氮气欠平衡钻井技术,有效保护储层;增压开采试验,提高流体流动能力、延续气井生命周期;开展水平井及老井侧钻水平井试验。     

水平井井眼轨迹分析及其应用探讨

在水平井中,井眼轨迹与顶界面地层之间的距离将直接影响测井响应、测井资料解释结果以及油藏开发效果.在碎屑岩水平井中,常规资料由于受到来自井筒环境和仪器偏心的影响,很难对油层进行有效评价.在储层较薄的碎屑岩水平井解释中引入避水高度的计算,一定程度上排除了测井曲线受井眼环境影响对测井解释的干扰;在储层较薄的碎屑岩储层,水平井资料受地层界面影响较大,在没有合适校正方法时,应尽量选用能反映储层自身信息的测井资料.根据各种资料受地层界面的影响情况,建议选择探测深度较浅的测井资料进行评价,如:自然伽马(自然电位)、井径、中感应及八侧向、补偿中于.以塔河油田SIH井为例,利用测井资料对水平井井眼轨迹进行分析,并对其在水平井测井资料认识和避水高度计算等应用上进行探讨.     

影响元坝气田超深井钻井提速的工程地质因素及技术对策

元坝气田工程地质特征异常复杂,钻井难度大,存在井漏、井涌、卡钻、井塌、高含硫化氢、高压水层等工程地质复杂问题,钻井效率低,周期长,建井成本高.从油气藏的基本地质特征、岩石力学性质、井壁稳定性等方面,分析认为,储层埋藏超深,钻遇地层岩性复杂、储层特征多样、油气立体成藏、油气水分布复杂、各油气藏特征差异大,岩石致密、强度大、可钻性差,异常高压-超高压、纵向多压力系统、井壁力学稳定性差、安全钻井液密度窗口窄,是钻井提速的工程地质影响因素.结合工程地质特征,提出了优化井身结构设计,优选空气钻井、泡沫钻井、液体欠平衡钻井、“螺杆+PDC钻头”和“涡轮+孕镶金刚石钻头”复合钻井、旋转导向钻井等钻井技术,以及优选高效钻头,优选钻井液体系等钻井提速技术对策,能够满足元坝气田海相超深井安全、快速钻井的需要.     

松辽盆地深层气井井眼准备技术探讨

松辽盆地深层气开发营城组砾岩、火山岩储层,经过几年的勘探开发,其中的一些井出现井口漏气、带压等安全隐患问题。在对井口漏气、带压井的实际建井过程进行分析后,认为固井前界面胶结环境恶劣导致固井界面胶结质量差,是井口漏气、带压的主要原因之一。结合松辽盆地地层特殊、井身质量难控制、界面质量差,导致胶结密封不良等深层气井固井难点,2010年,在钻井过程中研究并实践加强钻井液性能管理,提高井眼质量,在固井前进行良好的井眼准备和使用优质前置液技术,有效保证了固井界面胶结质量,一定程度上提高了固井优质率。通过室内实验和现场试验评价,形成了固井前钻井液优化调整和多周循环、固井中使用冲洗液技术和隔离液技术等配套工艺,2010年固井质量合格率达到100%,固井质量优质率从30.3%提高到83.33%。该工艺技术的应用,提高了气井固井质量和层间封隔能力,有效保证了压裂酸化作业的顺利进行和生产井的安全生产。     

地震属性技术在宁东油田储层预测中的应用

地震属性技术作为地震勘探的1项新技术,已经在油田的勘探开发、油气藏的预测与描述中取得了较好的应用效果,它是连接地震信息与储层及油气藏分布的有效桥梁。叙述了宁东油田麻黄山西区块延安组和延长组的地震属性以及反映该区砂体发育和油气聚集带的情况。     

多层合采井产量劈分方法改进及应用

多层合采井分层产能评价是油气藏开发过程的主要难题,产量劈分的准确性切实影响着叠合发育储层的储量评价以及剩余气分布研究.目前常用的产量劈分方法主要有地层系数法、数值模拟法、突变理论模型等.本文在原燕尾突变数学模型的基础上,创新引入层位修正系数,通过试算方法进行修正系数组合优选,降低了原突变模型的误差,增加了模型的适应性....     

YH23-2-4侧钻水平井钻井实践

位于新疆牙哈地区的YH23-2-4井是在某直井基础上填井侧钻而成的凝析气田水平井。实钻中,克服了斜井段长、水平位移大、井眼轨迹控制难度大,以及摩阻扭矩大、大斜度井段钻井液携岩困难、钻具疲劳破坏等诸多技术难点,井眼轨道设计采用直—增—增—增—平五段制剖面类型;深井侧钻坚持小钻压、小排量和稳定的工具面的原则,优选适宜的钻具组合;斜井段为满足轨迹对造斜率的需要,选用高速牙轮钻头配合1.75°螺杆钻具及MWD施工;水平段钻进中,合理确定滑动钻进和复合钻进的比例,根据LWD实时测井曲线与邻井测井曲线对比结果,及时调整靶点垂深,控制井眼轨迹在储层中有效穿行,降低钻井风险;采用聚磺类钻井液体系,在膏泥岩地层井底温度升高、井壁缩径、黏切升高、失水量大的情况下,适当提高钻井液密度,并加入一定量的原油和抗高温高压、降低失水量的钻井液材料,以增加钻井液的润滑性和流变性,保证井眼稳定和井下安全。     

冀东油田井壁取心资料应用方法研究

冀东油田各断块具有埋藏深、含油井段长、油层层数多、厚度大、油水关系复杂、储层非均质性强的特点。经过多年勘探开发,层间矛盾突出,注采井网不完善,水驱储量控制程度低,各类储层动用状况存在很大差异。以冀东油田的高尚堡、南堡、柳赞各区块为试验区,以纯油层、原始油水层为模型,根据试验区水驱油实验资料、密闭取心分析资料及新钻调整井的投产资料,应用井壁取心地化色谱分析和荧光显微图像分析资料,并结合测井资料,建立了轻质油层、原始油水层识别方法及水淹层解释评价方法,在高尚堡、南堡、柳赞油田开发调整井中应用了7口井91层,投产5口井16层,解释全部符合,见到了较好的应用效果。该评价方法提高了开发井解释评价精度,为改善油田开发效果,合理进行开发调整,探讨复杂断块油田提高采收率的技术对策,提供了地质依据。     

兴古潜山油藏水平井完井技术试验

兴古潜山油藏位于辽河坳陷西部凹陷中段,属于块状裂缝型油藏。近几年为了提高开发效果,辽河油田在该区块布置了较多的水平井。已建成的水平井大多采用裸眼完井和筛管完井。为解决水平井在完井过程中尾管段常发生封隔失效的问题,同时提高完井技术和工具对该区块水平井深度大(多在5000m以上)、井眼曲率高(7°/30m以上)的适应性,进行了遇油膨胀封隔器完井试验、液力膨胀封隔器完井试验及水平井分段完井综合试验。试验结果表明:管外封隔器入井系列试验实现了兴古潜山水平井分段完井的目标,为今后该区块的分层分段开发打下了基础;在兴古潜山油藏水平井分段完井方案中,脚跟处的管外封隔器用浸泡膨胀封隔器效果较好;管外封隔器的使用及分段完井技术的应用,可以有效减少投产前的作业量。由于分段完井技术尚处于试验期,建议进一步试验研究。