Ф139．7mm套管开窗侧钻存在的问题及对策

Ф139．7mm套管开窗侧钻属于小井眼微间隙钻井。针对近年套管开窗侧钻中出现的开窗失败、小井眼井控问题、井下安全钻进、尾管悬挂器失效以及钻井液携带岩屑问题进行分析，提出了有效的解决措施，对进一步提高开窗侧钻小井眼微间隙钻井技术具有一定的促进作用。     

φ139.7mm套管开窗侧钻存在的问题及对策

φ139.7mm套管开窗侧钻属于小井眼微间隙钻井。针对近年套管开窗侧钻中出现的开窗失败、小井眼井控问题、井下安全钻进、尾管悬挂器失效以及钻井液携带岩屑问题进行分析,提出了有效的解决措施,对进一步提高开窗侧钻小井眼微间隙钻井技术具有一定的促进作用。     

小井眼过悬挂器配套工艺技术研究与应用

牛居、青龙台、茨榆坨油田有侧钻井124口,开井75口,日产油水平为267t/d,占全油田日产量的35％.目前,部分主力区块受地质条件和开发因素的影响,某些油井出现套管变形、套管错段等不同程度的套管损坏,造成油井停产;且受套管内径限制,各种常规井下工具难以通过悬挂器进入小井眼,采油、作业工艺配套问题日益突出.研制出小直径抽油泵、小直径堵水工具、小井眼大通径防砂工具配套组合,并完善了侧钻井采油、修井配套工艺.小井眼过悬挂器配套工艺技术,有效缓解了由于侧钻井开窗悬挂器带来的泵挂加深难题,通过使用小井眼泵、连续抽油杆、内衬防蜡防偏磨油管和小井眼大通径防砂工具等配套组合,延长了油井断脱、漏失、砂(蜡)卡等检泵周期,提高了油井生产时率,稳定了侧钻复产井产能,对老区老井依靠侧钻复产、稳定产能提供了技术支持.     

沙特钻修井技术

针对沙特油田产层开发特点,介绍了中原钻井在沙特钻井承包施工中采用的边漏边钻、边涌边钻、清水解卡、小井眼钻井、短半径水平井钻井、多底井钻井等先进技术,有效地降低了钻井成本,利用了每口井的资源,大大提高了单井产量,对国内钻修井技术的发展有一定参考作用。     

川渝地区不同条件下钻接替井的工程技术及实例分析

介绍了原井眼上部套管开窗侧钻井、同井场移动井位钻井和附近异井场钻井3种钻接替井的方式。分析了罗家16H—1井、新清溪1井、新856井钻接替井的成功实例。结果表明，天然气勘探开发中的重大发现井，一旦出现井控严重失控，且存在井身结构及工程缺陷时，需要打超长的水泥塞封井。裂缝综合地质预测技术是钻接替井的前提．定向钻井是重要的环节，钻水平接替井不仅增加了钻遇高导斜缝的机遇，而且可增大气井产能。     

提高单井产量技术研究与应用

尽管前期通过科研攻关,解决了一部分因地层堵塞、出砂、管外窜槽、油层物性差等原因造成的单井产量低下的工艺技术难题。但对于侧钻井出砂、长井段／薄互层直井分层压裂分段级数低、直井物理解堵技术无法实现选层等影响单井产量的问题尚未解决。针对上述技术瓶颈,开展小井眼地层深部防砂技术、连续油管压裂技术和选层负压解堵技术的攻关与研究工作,形成了新型树脂砂、连续油管跨式双封管柱和选层负压解堵工艺三项技术突破。其中,小井眼地层深部防砂技术实现了地层深部防砂技术在侧钻井上的应用,解决了小井眼钻树脂砂塞困难的问题;连续油管分层压裂技术不仅可以实现不动管柱进行2层或3层分层压裂施工,还可以用于2层或3层分层酸化作业施工;选层负压解堵技术将化学暂堵、机械解堵有机融合为一体．完成选层负压解堵工艺,从而达到最佳的解堵效果。这些技术的研制成功和现场应用,为油田稳产提供了技术保障。     

膨胀套管技术在钻井完井工程中的应用研究

膨胀套管技术是将管柱下到井底,以机械或液压方法,通过拉力或压力使管柱发生永久塑性变形,从而达到扩大井眼或生产管柱内径的目的。目前,复杂结构井和特殊工艺井钻遇高压层、漏失层等复杂地层时,常因常规技术难以封堵或井眼尺寸受限而导致后续钻井和完井方案无法实施。膨胀套管钻完井技术能有效解决复杂地层封堵、井身结构优化和完井内径过小等复杂钻完井难题,膨胀悬挂器作为膨胀套管技术的衍生产品,可为复杂井况条件下尾管完井提供技术手段。国内膨胀套管技术裸眼井封堵应用推广力度较小,在大尺寸膨胀套管应用方面尚有所欠缺,等井径膨胀套管技术尚处于研发阶段;同时,膨胀悬挂器应用范围主要集中在侧钻井的尾管完井,且规格尺寸不完全,尤其缺少特殊尺寸的产品。建议与国际先进公司对标,开展先进的膨胀套管及膨胀悬挂器技术深化研究。     

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。     

小井眼长水平段水平井摩阻扭矩分析方法研究

为有效开发深层致密火山岩、砂岩气藏,降低钻井成本,吉林油田采用了小井眼长水平段水平井方式,开发龙深气田和长岭气田,目前已在龙深1平1井、长深D平3井和长深D平4井实施,但该技术在钻井施工后期,容易因摩阻、扭矩偏高而造成频繁起下钻,严重影响钻井速度。这3口井在施工过程中,长深D平4井完钻时扭矩最高达到26kN·m,导致后期频繁起下钻处理。利用摩阻扭矩软件进行摩阻、扭矩分析计算和滚动摩擦系数拟合,形成摩阻、扭矩分析方法。在研究该方法的过程中,发现滚动摩擦系数是随井深呈阶梯型变化,而井眼轨迹的不光滑性则是造成滚动摩擦系数呈阶梯型变化的主要原因。利用建立的小井眼长水平段水平井井眼轨迹质量评估方法,得出长深D平4井后期扭矩偏高的主要原因,是直井段狗腿度偏高,造成钻柱侧向力偏高,最终导致扭矩偏高。     

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.     

智能钻杆通讯关键技术研究

随着旋转导向钻井技术、随钻测井和随钻地震等地质导向钻井技术,以及钻井动态参数的井下诊断和控制技术的不断发展,石油钻井、完井进入信息化、智能化和自动化阶段,要求能对钻井过程随钻实时采集、传输、处理、反馈,并应用地质和井眼信息,及时调整施工工艺,确保作业快速、安全。泥浆脉冲测量作为随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)工具数据传输到地面的现代工业标准之一,在实际钻井中的数据传输速度往往只有1～2bit/s,不能满足众多参数随钻实时快速传输要求,限制了信息技术与钻井技术的结合。信息的高速大容量传输成为制约新技术发展的瓶颈。智能钻杆技术的研究,旨在由地面向井下输送电力的同时,建立地面与井下设备之间的双向、高速信息通道。该技术的研究与应用,既能促进井下软、硬件向智能化发展,又能构建地面与井下的网络系统。介绍了目前开发中的电力线载波通信技术、电力线工频通信技术和磁感应传输技术的原理、性能和特点。     

普光气田大斜度井井身结构设计

川东北地区尚未形成成熟的钻井工程设计及应用技术,尤其是在井身结构设计方面影响因素较多,难度较大。结合川东北普光气田的地质特点和钻井难点,从工程实际和采气安全出发,通过井下摩阻分析、地质导向技术、井下测量环境、套管磨损预测方法、井眼轨迹控制技术、完井作业能力等方面的研讨、分析,得出了以下结论：三开井身结构的井眼轨迹控制遇到井下磨阻过大、难以实施滑动钻进等问题,可通过使用不同底部钻具组合、钻井参数和复合钻进方式来解决;对于三开井身结构裸眼井段较长,井下情况复杂,存在安全隐患的问题,则需做好各种技术保障措施;三开井身结构设计需根据川东北地区特有的地质特点进行具体分析,有针对性地进行井身结构设计,应特别注意长裸眼井段的选择;考虑到双防合金套管的四开结构存在无法规避的技术风险,建议最好不予采用。     

反井钻机在斜井施工中的应用

通过工程实践,将反井钻机施工技术成功应用到48°和60°斜井开挖施工中,证明反井钻机施工斜井工艺完全可以替代传统的人工反导井或爬罐斜井施工工艺,是一种高效、安全地施工工艺。同时反井钻机施工斜井多见于60°～90°,反井钻机施工技术在48°斜井的开挖施工中的成功应用．将反井钻机的应用范围扩大到48°～90°。     

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。     

国外新型钻井工具技术进展

总结国外垂直钻井工具、空气螺杆、旋冲钻井工具、膨胀管、固井工具等四类主要新型钻井工具的最近技术进展、现状以及发展趋势。垂直钻井工具是一种集机-电-液一体化的井下闭环系统的钻井工具,是防斜方法的革命性突破,是钻井领域的前沿技术。垂直钻井工具有自动防斜、纠斜功能,适用于在高陡构造硬地层中大钻压钻进,能有效控制井身质量,大幅提高机械钻速。空气螺杆钻具,是用气体钻井或欠平衡钻井技术钻定向井及各类特殊工艺井的必要工具,因此也得到了推广应用,并在实践中不断改进和完善。经过10余年的发展,国外可膨胀尾管悬挂器技术逐渐趋于成熟,在很多油气田投入工业性应用,取得显著的技术和经济效益。膨胀管技术的发展方向,是单一直径井眼的建井技术。旋冲钻井工具是解决硬脆性地层机械钻速低,钻头使用寿命短的主要手段之一。同时,国外公司研制和开发出许多用于高含硫深井条件下的新型尾管悬挂器,如封隔式尾管悬挂器和防H2S和CO2气体腐蚀的不锈钢尾管悬挂器,以适应越来越复杂的高含硫深井固井施工要求。