阿姆河右岸B区巨厚盐膏层大斜度井安全钻井

为提高单井产能,实现高效开发,阿姆河右岸 Ｂ区块采用大斜度井和水平井钻井。但该区块地质条件复杂,储层压力高、气藏埋藏深、盖层盐膏层厚,存在次生气藏和高压盐水层,大斜度井和水平井的钻井难度大,对钻井液性能和井眼轨迹控制均提出更高要求,需要针对巨厚盐膏层大斜度井定向井段进行优化设计,降低施工风险。文章构建了目标区块钻井的岩盐蠕变模型,计算出了安全钻进时间和钻井液密度,优化了钻井液性能及体系,同时,综合考虑目标气藏埋深、盐膏层稳定性和造斜工具能力,优化了盐膏层大斜度井水平段段长、井眼轨迹和井身结构,确定了盐膏层中上盐层造斜的方案     

伊拉克M油田盐膏层固井技术与实践

伊拉克M油田盐膏层在地下深部高温高压环境下具有极强的蠕变特性,易造成卡钻,固井质量难以保证。为此,分析盐膏层不同轨迹下井眼坍塌和破裂风险,优化定向段轨迹、固井水泥浆配方及施工参数,提高了盐膏层固井质量。实际应用表明,优化后的方案成功解决了M油田乃至中东地区盐下油气藏利用水平井高效开采的多项技术难题,为类似油田开发提供了优化解决方案。     

阿姆河右岸复杂碳酸盐气藏上覆巨厚盐膏层优快钻井技术

阿姆河右岸钻遇地层具有浅层高压次生气藏、高压盐水层、高压目的层、高产储层、巨厚盐膏层等"四高一厚"的特征,高压层及巨厚盐膏层安全快速钻进、缝洞型高压储层保护难度大,严重影响高效安全钻井。为了实现稀井高产、高效开发的目的,需要大规模实施大斜度井整体开发,由于目的层上覆巨厚盐膏层,导致造斜段增斜段均在盐膏层中,对井眼轨迹控制提出更高要求。针对上述钻井技术瓶颈及生产需求,开展了分段式地层压力预测、井身结构优化、井眼轨迹优化及钻井液体系优选等技术攻关与研究,形成了浅层次生高压气藏安全钻井、巨厚盐膏层大斜度井钻井、高压缝洞型气藏及上覆巨厚盐膏层钻井流体等特色技术,基本解决了长期困扰阿姆河右岸气田开发的钻井技术难题。     

塔河油田盐下区块盐膏层钻井液技术

塔河油田第三系地层存在大段的膏盐层,并夹杂盐岩层、膏泥岩和"软泥岩",属于典型的复合盐岩层.钻盐膏层时井下事故频繁,特别是当钻开井眼后,盐膏层蠕动,常造成井眼失稳、卡钻、固井后挤毁套管等事故,钻井完井复杂情况和井下事故形态可概括为"溶、缩、塌、胀、漏、卡、喷、损"8个字,给钻井带来重大经济损失.通过研究与现场实践,形成了先期承压堵漏技术和聚磺硅酸盐欠饱和盐水钻井液体系等一套完整的钻盐膏层的钻井液工艺技术措施.现场应用表明,该套技术措施能够顺利钻穿埋藏深的盐膏层,方案合理、技术措施得当,解决了盐膏层的蠕变;合理控制Cl-含量,加上先期承压堵漏工艺技术的实施,钻井液密度可逐渐降低至1.65～1.68 g/cm3,改变了过去专封专打盐膏层必须下套管的做法,实现长裸眼井身结构,解决了钻盐下区块目的层的难题,满足了钻井施工及地质的要求,节约了钻井时间,降低了钻井成本.     

塔河油田南缘盐膏层钻井技术

塔河油田南缘石炭系盐膏层以盐岩为主，盐岩质纯、埋藏深、厚度大。由于盐膏层塑性蠕变，钻进盐膏层时易发生井下事故或复杂情况，严重影响了钻井地质目的实现。在分析塔河油田南缘盐膏层钻井技术难点的基础上，详细论述了该地区盐膏层钻井技术，并以S105井盐膏层钻井为例，介绍了该地区盐膏层钻井技术的现场实施情况。     

阿姆河右岸B区复杂地层大斜度井和水平井钻完井技术

通过对已钻直井的实钻资料研究,分析总结出该区域地质特点及大斜度井钻井施工难点,通过井身结构与井眼轨迹优化,优选穿越长段盐膏层的钻井液体系及配方,研究成果已在该区域钻成8口大斜度井,钻井成功率100%,经测试产量为该区域直井的2~3倍。通过实钻作业形成了该区域大斜度井/水平井的井眼轨迹控制及复杂盐下气藏安全钻井技术;解决了巨厚盐膏层使用高密度钻井液情况下的定向钻井技术难题;实践了在使用高密度钻井液,喷漏同存、处理困难复杂情况下的完井方式,形成了巨厚盐膏层及高压含硫产层大斜度井特色钻完井技术,目前大量推广的大斜度井正在施工。大斜度井和水平井钻完井技术为该项目地区实施"稀井高产、少井多产"的开发方案提供了可靠的技术支撑和产能保障。     

哈萨克斯坦SLK3 井巨厚盐层钻井技术

哈萨克斯坦科尔占探区的巨厚岩层,严重制约了该地区的石油勘探开发。结合国内外成熟的穿盐钻井技术,在 SLK3 井盐层井段使用顶部驱动,应用两性离子聚磺饱和盐水钻井液体系,通过优选钻井技术方案,克服了巨厚盐膏层发育、塑 性蠕动、地层非均质性以及高温高压、井漏、井垮等情况给钻井带来的难题,保证了SLK3 井的顺利完钻,首次取全取准了科尔 占地区巨厚盐层及盐下油气藏的各项地质资料,摸索出了该地区钻穿巨厚盐层的钻井工艺综合配套技术,对今后开发科尔占区 块盐下油气资源具有重要意义。     

阿姆河右岸B区块巨厚盐膏层固井技术

土库曼斯坦阿姆河右岸B区块上侏罗统启莫里阶组地层分布有900～1200m巨厚盐膏层,在钻井和开发初期发生了盐膏层段井径变化大、盐岩的塑性流动、挤毁套管等复杂情况,给钻井和固井施工带来了严重的威胁。在分析盐膏层特点和固井难点的基础上,采用了以下针对巨厚盐膏层的固井工艺技术:①优化套管强度;②检测和控制盐膏层蠕变速度,采用欠饱和盐水水泥浆体系,提高套管的居中度以及根据上层339.7mm套管鞋处地层承压情况,结合环空液柱组合优化注水泥施工参数,在井下不漏失的情况下实现大排量顶替,从而提高顶替效率。以San-21井的巨厚盐膏层固井施工为例,第一级固井采用抗盐两凝欠饱和盐水水泥浆体系;缓凝水泥浆密度设计为1.94g/cm3,封固井段为2267～2800m,快干水泥浆密度设计为1.97g/cm3,封固井段为2800～3614.92m;盐膏层厚1138m,固井质量优良。     

塔河油田S106井盐膏层钻井复杂情况对策

S106井是塔里木盆地沙雅隆起塔里木乡构造上的一口探井,该地区盐膏层埋藏深,厚度大,受高温高压等因素的影响,钻井矛盾较为突出.通过对S106井盐膏层(5 142～5 402 m)钻井过程中出现的井漏、掉钻具、侧钻等复杂情况的分析,总结了该地区盐膏层钻井难点的解决方法,探讨了该地区盐膏层的钻井技术.     

土库曼斯坦阿姆河右岸B区高风险气藏安全钻井技术

在土库曼斯坦阿姆河右岸B区钻井史上,由于存在高压浅层次生气层、高压盐水层、高压高产气藏以及巨厚盐膏层的复杂地层,因而井喷、卡钻、高压盐水结晶导致井筒报废等事故频发,钻井成功率仅为64%,钻井安全风险极高,部分气田已禁止钻井施工。为此,针对性地开展了如下安全钻井技术试验与应用:(1)针对浅层次生高压气层,采用小尺寸领眼试钻,很大程度上减少了井筒容积,使进入井筒油气的量大大降低,减少了加重钻井液,加快了压井作业时间,提高了钻遇复杂层的安全性,同时在浅层气井区外围采用了钻大斜度井定向井强采方案;(2)针对高压巨厚盐膏层,优选了与盐膏层相配伍的欠饱和—饱和盐水钻井液体系,优选了盐岩蠕变模型,建立了盐膏层井眼缩径方程,形成了钻井液密度图版,确定了盐膏层安全钻井液密度,有效地提高了盐膏层段钻井液的抗污染性和抗蠕变性,保证了井筒安全。相关配套技术已推广应用近百口井,钻井成功率达100%,井喷发生率为零,解放了"钻井禁区",较好地解决了该区域高风险天然气井安全钻井难题。     

喀什山前高陡构造安全钻进钻井液技术

喀什北区块阿克莫木气田属山前高陡构造,钻井过程中事故频发.已完钻的4口邻井,在施工中遇到了因井漏和盐膏层蠕变引起的卡钻与套管变形等多起事故.针对该区块地层特点,研发了一套适合喀什山前高陡构造盐膏层安全钻井的欠饱和盐水钻井液体系.并针对喀什北区块浅层西域组和阿图什组的砾岩层和白垩系下统克孜勒苏群气层顶部的井漏问题,进行了薄弱地层防漏堵漏工艺研究,有效解决了钻井液严重漏失及盐膏层安全施工难题,所应用的阿克101井和阿克5井,各项钻井指标均居该区块之首.     

塔河油田TK1110X井盐膏层钻井液技术

TK1110X井盐膏层顶界面井深5 197 m,下φ244.5 mm套管封住盐上井段,盐膏层段采取专封专打.该井在钻进盐膏层井段时,选用了抗温、抗盐性强,润滑、防塌能力好的欠饱和盐水聚磺钻井液体系,有效抑制了盐膏层的蠕变和坍塌,在钻井过程中未发生井下复杂情况,安全钻穿厚200 m的盐膏层,经过2次扩孔、2次电测,顺利下入夺206.4 mm套管,在固井过程中未发生漏失等复杂情况,固井质量优.整个盐膏层井段施工周期比设计施工周期缩短了12.2 d.详细介绍了该井钻井液体系的优选、体系转换及现场维护处理措施.     

塔北隆起盐下油气藏井眼缩径研究

采用Heard非线性蠕变模型作为深井段盐岩蠕变本构方程,并建立含盐膏岩夹层的有限元模型,得到了塔里木羊塔克区块巨厚盐膏层变形及井眼缩径规律.研究表明,由于上覆岩层应力的作用,羊塔克隆起构造盐岩层翘曲段逐渐趋于平缓;在同一盐膏层井段不同井深处井眼蠕变缩径的程度明显不同,顶部和底部盐膏层井眼缩径速率最快,缩径量较大.据此,现场钻井工程师在进行盐膏层井段钻进的时候要特别注意打开盐膏层和钻出盐膏层井段时的钻井液密度控制,优选钻井方案,防止盐岩层井段发生卡钻等井下事故.     

深层盐膏岩蠕变特性研究及其在钻井中的应用

由于盐膏层易发生蠕变，钻井过程中易发生井眼闭合、卡钻等井下事故和复杂情况。为此，通过盐膏岩蠕变试验研究，分析了深井盐膏层三维蠕变压力，建立了蠕动方程及钻井液密度图谱，结合对盐膏层溶解规律的研究，从力学和化学两方面提出了确定钻井液密度的方法，并优选出了适合塔河油田盐膏层钻井的聚磺硅酸盐欠饱和盐水钻井液体系。研究成果在30多口井盐膏层钻井中得到了成功应用。     

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深部盐膏层钻井是钻井工程重大技术难题之一。钻井界经过长期的实践和不断的研究已经形成一套成熟实用的钻盐膏层技术，但是仍然需要进一步发展。文章对盐膏层安全钻井技术的现状进行了阐述，并针对深部盐膏层钻井的技术难题提出了今后应研究和解决的主要技术课题（盐膏层地质力学、随钻扩眼、井漏和压差卡钻、套管挤毁或变形、盐膏层蠕变规律等方面的研究），对深部盐膏岩层的安全钻井具有重要的指导作用。     

聚磺欠饱和盐水钻井液在S117井的应用

S117井位于新疆塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起南部斜坡带,是以石炭系巨厚盐体覆盖以下地层为勘探目的的一口重点超深探井.该井在5102～5236 m井段有一套以纯盐岩为主的地层,夹有膏岩和泥岩,盐膏层厚234 m.由于盐膏层埋藏深、温度高、厚度大、蠕变性强,加之与上部大段低压砂泥岩同处一裸眼井段,增加了施工难度.针对该井段盐膏层易缩径、溶解、膨胀、坍塌的特点和与上部低压层同处一裸眼井段的特殊情况,通过对该区实钻盐膏层井的资料进行分析和室内试验,决定采用聚磺欠饱和盐水钻井液体系.现场应用表明,该体系性能稳定,具有良好的抗盐、抗钙、抗高温的能力,良好的流变性和润滑性能,不但安全钻过了蠕变性强的巨厚盐层,而且解决了高密度钻井液条件下上部低压力井段易发生压差卡钻的问题,首次成功地在该井下入了φ 244.5 mm和φ 273.05 mm复合套管,为今后开发塔河油田盐下油气藏提供了有力的钻井液技术保障.     

塔河油田盐膏层钻井工艺浅析

本文着重对塔河油田盐膏层钻井工艺做出研究,旨在通过有针对性的工艺技术配套使用有效解决和预防盐膏层蠕变出现的各种井下复杂问题,避免油田钻井施工中恶性事故的发生。     

阿姆河复杂地层钻井井控技术

阿姆河地区地质条件复杂,盐膏层厚度大,目的层压力敏感、安全密度窗口窄、高含硫化氢,裂缝断裂发育,极易发生井漏或恶性井漏并引发漏喷转换,且转换速度快,关井压力高,部分地区还存在"人工次生浅气藏",钻井井控风险极大,前苏联在该地区的钻井事故频发,成功率仅为30%。文章通过对阿姆河地区钻井地质特征及钻井难点的分析,总结、提炼出了川庆钻探在阿姆河地区钻井过程中形成的一系列对付"人工次生浅气藏"、高压盐膏层、窄密度窗口储层等安全钻井的井控技术,在120余口井的钻探中,未发生过一次井喷事故,钻井成功率100%。其中"人工次生浅气藏"的安全钻井技术及反推法处理高压盐水的压井技术具有独特性、新颖性,具有较强的针对性及可操作性,对其它油田在类似地层的钻井具有较好的指导作用。     

中海油在中东第一口盐下水平井的钻井实践

中海油自2010年进入伊拉克油田后一直未能实现盐下A储层的水平井开发。随着产量压力加大,盐下水平井势在必行。而实施盐下水平井需要克服800m厚的高压盐水层和盐膏层内造斜的技术难题~([1])。若要实施盐膏层内的定向钻井,需要以盐膏层井壁失稳机理和蠕变规律~([2])为基础,确定不同井斜下的安全作业窗口和安全钻井周期,得出适合盐膏层定向钻井的井眼轨迹。同时,优化钻井液性能,保证其良好的抗污染能力和流变性~([3]),以保证窄窗口下的作业安全;优选高抗挤强度的套管~([4]);优化固井水泥浆体系以及固井参数,保证压稳地层以及抑制盐膏层蠕变,从而保证盐膏层的套管安全以及固井质量,从本质安全上保证盐下水平井的成功实施。     

川东深层盐膏岩蠕变特性实验研究

埋藏深度较深的盐膏层受到高温和较大地应力的作用,会表现出塑性特性,在井眼钻开后发生蠕变,引起阻卡、套管变形等问题.掌握盐膏岩的蠕变参数是进行钻井液密度设计和套管选材的基础工作之一.通过对普光气田3 920～3 950 m盐膏岩进行蠕变实验,表明该气田深层盐膏岩蠕变规律符合Heard模式,并得出了Heard模式下的蠕变参数.根据力学模型分析,若在盐膏岩层段采用饱和盐水钻井液体系,保证钻井安全条件下需要较高的钻井液密度.