Drilog与Welleader系统的应用研究

自主研发的Drilog随钻测井系统由随钻测量仪、工程参数测量仪及随钻电阻率伽马一体化测井仪组成;自主研发的Welleader旋转导向钻井系统由涡轮发电机短节、有线柔性短节、以及导向短节组成。2个系统配合用于勘探开发中,对提高钻遇率有重要作用。介绍了2套系统组合在某油田X井8.5英寸井段的使用过程,通过实时数据研究,分析了轨迹控制、动态轨迹测量、导向工具时效、随钻测井质量等应用效果。统计结果显示系统的钻进效率高,测量数据准确,证明了2套系统在定向井作业中的测井质量优良,实时地质导向效果良好。本次高难度作业为2套系统推广积累了应用经验。     

大庆地区水平井旋转导向优快钻井技术

大庆油田松辽盆地北部钻井过程中面临着水平井井壁易失稳、水平段长净化难度大、井眼轨迹控制难度大、摩阻扭矩大易发生卡钻等技术难题,影响了勘探开发效益。因此,通过水平段使用旋转导向钻井技术,采取井眼轨迹精确控制、激进式钻井、旋转导向防卡等技术措施,既降低了摩阻扭矩、保证了井眼轨迹平滑,又引导水平井井眼轨迹在优质储层中有效延伸,提高了钻井效率,实现增产目标,该技术为国内水平井安全高效钻进提供了借鉴。     

导向涡轮轨迹控制技术及影响因素

水平井钻井已成为新疆玛湖区域提高采收率的常态,旋转导向钻井系统造斜段专打、水平段使用大功率螺杆配合高效PDC钻头钻进相关技术应用业已成熟。然而,伴随着深层二叠系风城组勘探进展和取得的重要突破,首次应用旋转导向钻井系统钻水平井遇到了新难题,主要表现在钻头选型难度大,导致钻井施工效率低。针对高抗压强度、研磨性较强的致密白云质储层水平井钻井难题,提出并组织实施高速导向涡轮配孕镶金刚石钻头钻水平井,结合MY1H水平井现场钻井实际,分析了导向涡轮钻具关键结构参数、钻进参数对轨迹控制的影响规律。计算结果表明,导向涡轮扶正器间距、近钻头以及钻具扶正器的直径、涡轮弯角度数、钻头各向异性指数、钻压等参数对复合钻进稳斜效果影响较大。根据计算结果和轨迹控制现场表现,适时调整了涡轮钻具结构参数以及钻具扶正器尺寸。MY1H导向涡轮配孕镶金刚石钻头钻水平井取得了较好效果,机械钻速以及趟钻进尺大幅度提高,施工效率明显提升,对该区域及相似地质条件水平井钻井具有重要的借鉴意义。     

Geo-Pilot旋转导向钻井系统现场应用分析

旋转导向钻井系统是20世纪90年代发展起来的一项自动化钻井新技术,是目前世界上最先进、高效的定向钻井工具。介绍了哈里伯顿Geo-Pilot7600旋转导向系统组成及导向原理,针对油田现场应用中出现2起复杂事故,在分析卡钻原因的基础上,通过优化井身结构,精确井眼轨迹控制,开展钻具刚性分析,优化钻具组合,优选高性能钻井液等技术攻关及现场应用,取得了较好的效果,为旋转导向工具在油田安全、平稳、高效应用奠定了基础。     

川西采气厂首口地质导向水平井钻井技术

广金6-2HF井是川西采气厂在蓬莱镇组气藏首次应用随钻地质导向钻井技术完成的一口长水平段水平井。该井利用随钻地质导向技术及综合录井技术,优选钻具组合,精确控制井眼轨迹,准确卡住目的层砂顶以及A靶垂深,实现A靶精确着陆。单弯双扶钻具组合在蓬莱镇气藏具有良好的稳斜效果,该井水平段进尺为980.84 m,其中滑动钻进进尺为21.5 m,复合钻进进尺为959.34 m,复合钻进比例为97.8%,大大提高了钻井效率。岩屑录井显示,水平段钻遇泥岩4 m,泥质粉砂岩8 m,细粒岩屑砂岩968.84 m,储层钻遇率为98.8%。该井完钻后没有测井,利用地质导向资料及录井资料确定射孔位置,从而缩短了钻井周期,降低钻井成本。     

葡萄花油田致密油水平井钻井优化及实践

大庆长垣扶余油层致密油水平井通过先导试验,葡萄花油田扶余油层致密油水平井临近试验区,为长垣早期的致密油水平井开发区块。为防止由于黑帝庙浅气层发育及葡萄花油层已注水开发地层压力高而引起的油气侵、井涌、井喷等钻井复杂情况,通过优化井身结构、设计合理钻关措施降压、优选钻井液体系、合理的钻井液密度设计等方式,实现安全高效钻井的目的,为实现对井轨迹的控制,设计造斜段采用LWD随钻测井,水平段采用旋转地质导向工具的方式,确保井轨迹满足油藏开发要求。     

临2-平34薄油层变方位绕障水平井井眼轨迹控制技术

介绍了临2-平34井钻井过程中井眼轨迹控制、轨迹测量、邻井防碰等技术措施，详细分析了该井的技术难点以及解决方法。该井水平段设计靶半高为0．5m，中靶精度要求高、轨迹控制难度大。合理利用单弯马达配合MWD的导向钻井技术控制井身轨迹，高效精确地完成了施工。实钻轨迹所有测点与设计线的垂深差都控制在0．4m以内，水平段油层钻穿率100％。     

定测录导一体化技术在涪陵页岩气田的应用

为满足涪陵二期复杂构造条件下钻井的提速增效,引入了旋转导向工具,应用定测录导一体化工作模式,通过旋转导向工具选型、地层特性与钻头匹配性、优化轨迹控制方法、完善现有信息平台和导向软件,形成了定测录导一体化技术。经过涪陵页岩气田8口井的现场应用试验,储层钻遇率明显提高,轨迹控制圆滑,钻井提速明显,达到了"跨界组合、创新发展"的目的,具有较强的推广性和适用性。     

随钻仪器定向探管的设计

近二十年是科技飞速增长的时代,钻井工艺技术也随着科技水平的提高而日新月异。尤其是电子技术的发展带动了钻井仪器的改进。水平井钻井工艺也因仪器的改进而产生了巨大变化。尤其是近些年,因为水平井对于油层的高效采收有很大的帮助,所以水平井钻井工艺在各类钻井工艺中占比越来越大,同时随钻测井技术以及旋转导向技术应用范围也越来越广泛。无论是随钻测井技术还是旋转导向技术,都需要实时知道井眼轨迹以及仪器的姿态。设计的定向探管通过加速度计和磁通门的测量数据可以实时得知钻井仪器的姿态等数据。     

国外钻井工具与仪器新进展及国内发展建议

页岩气、致密油气、深井超深井油气和深水油气的勘探开发对钻井工具与仪器提出了更高要求。本文介绍了国外钻井工具与仪器的新进展,钻井工具包括高效破岩钻头(Aegis铠装合金钻头、Crush&Shear™混合式钻头、智能自适应钻头、StrataBlade*凹面金刚石元件钻头和HyperBlade*双曲面金刚石元件钻头)、辅助破岩工具(Navi-Drill DuraMax井下马达、NitroForce™高性能螺杆和耐温300℃螺杆钻具)和循环短节(iCWD智能循环短节、iDisc智能循环和丢手工具、MOCS G2循环短节和JetStream®RFID循环短节),而钻井仪器包括旋转导向工具(Lucida高端旋转导向系统、RST旋转导向系统、VectorEDGE旋转导向系统、HALO高性能旋转导向系统和NeoSteer@bit导向系统)和随钻测量仪器(TruLink*高分辨率动态MWD、IriSphere*随钻前视LWD、HEX200℃高温LWD和QuestTM随钻陀螺测斜仪)。在此基础上,对国内钻井工具与仪器的未来发展提出了建议。最后指出我国应尽快完成核心钻井工具与仪器的国产化,继续加大低成本替代技术的研究力度,以实现经济有效开发。     

浅部大位移超长水平段I38H井轨迹控制技术

I38H井是渤海某油田调整井中的一口先期排液水平井,后期转入注水作业,为满足周边3口井的注采关系,设计水平段长达827.0 m,同时该井为一口目的层位于明化镇、水垂比达2.47的浅层大位移井,为安全、顺利实现钻井作业,通过对I38H井井身结构的优化、井眼轨迹的合理设计以及贝克旋转导向工具和随钻扩眼器等工具的使用,最终成功完成钻井作业。     

加密调整水平井轨迹控制技术

随着渤海油田部分稠油区块已经进入开发中后期,加密调整水平井将在油田稳产、增产方面占据越来越重要的地位。但此类井井眼碰撞风险高、轨迹复杂、井下摩阻大,出于安全与时效考虑,海上油田通常使用国外先进的旋转导向工具进行钻井作业,不但成本高且无法大面积实施。为此,渤海油田开展了一系列轨迹控制技术研究,实现了全井段使用常规螺杆钻具完成此类井的目的。以一口难度较大的S形加密调整水平井为例,总结了加密调整水平井轨迹控制技术,为后续此类井的推广提供了经验。     

特殊保径结构PDC钻头在渤海油田应用

随着石油勘探开发技术的不断进步,旋转导向钻井系统在现代钻井中的应用越来越多。但当面临更加复杂及曲率更高的井身结构时,单依靠Xceed指向式旋转导向工具不能完全满足钻井作业的要求。针对这一情况,提出一种特殊保径结构的PDC钻头,其特殊在于上部1 in标准保径,下部3 in保径为0.6°倒角保径。经过计算机模拟分析,这种PDC钻头相较于常规PDC钻头不但可以提高钻具组合的造斜能力还能提高钻具工作稳定性。在渤海油田现场使用表明,这种特殊保径结构的PDC钻头具有更强的造斜能力,保证旋转导向工具和其它井下工具稳定性,减缓井下仪器由于井下震动导致的失效。     

龙26-平25长水平段水平井钻井技术

为了高效开发低渗透油藏,在大庆油田龙26区块部署了龙26-平25长水平段水平井。介绍了井身结构与井眼轨迹剖面设计特点,分析了钻井施工中的难点,从井眼轨迹控制、旋转地质导向钻井技术、摩阻与扭矩监测、井眼清洁等几个方面对该井采用的技术措施进行了详细阐述。龙26-平25井完钻井深4045.00 m,水平段长2033.00m,各项指标均符合设计要求,创出了大庆油田应用水基钻井液施工水平井水平段最长的记录,为今后施工同类型长水平段水平井积累了宝贵的施工经验。     

页岩气开发技术装备自主化研究进展与展望

对国内外页岩气开发装备作了概述,着重阐述了国内在页岩气开发技术装备自主化研究方面的进展。国外页岩气水平井开发核心技术装备包括智能化测量工具、井下动力钻具、旋转导向工具、地质导向工具等;压裂增产技术主要包含水力喷射工具、多层同时压裂工具等。国内钻机、压裂机组技术水平可满足丛式、水平井等工艺要求,封隔器、滑套等井下工具已初步实现国产化,测井设备可靠性、时效性及测量精度与国外先进水平差距较大,随钻测井(LWD)工具、旋转导向工具等几乎全部依赖进口。本文提出了页岩气开发装备自主化研究的攻关方向和发展趋势,建议研制适合不同钻井深度和资源条件的专用钻机,解决页岩气长水平段钻井难度大、周期长等问题的井下提速和导向工具,高分子材料井下封隔器等压裂改造工具,和适应未来大规模产量下的合理组织技术及后期完整配套采气工艺装备。     

全过程欠平衡水平井在大庆油田的应用

南扶273-平253井是大庆油田一口重点实验井,采用全过程欠平衡技术钻进,钻探目的层位是FI5油层.在全过程欠平衡钻井作业过程中,通过井下套管阀开关,保证井底始终处于欠平衡状态,成功地进行了欠平衡钻进、不压井起下钻等作业,有效地保护了储层.介绍了应用于该井的全过程欠平衡技术﹑井眼轨迹控制技术﹑设备选择以及现场出现过的问题和解决方法等.     

煤矿井下碎软煤层旋转导向钻进技术

煤矿井下碎软煤层钻孔轨迹的定向可控对提高钻孔成孔率、减少抽采盲区、提高瓦斯抽采效果具有重要意义。旋转导向钻进工艺对于提高排渣效果、降低事故风险、提高钻进效率具有关键作用,因此实现碎软煤层钻孔旋转导向钻进是未来技术发展方向。分析并总结了目前石油钻井领域旋转导向钻进技术的特点和适用范围,结合碎软煤层钻孔特点,提出了基于内管控制的内控式旋转导向钻进技术思路。     

镇泾油田HH37P1水平井钻完井技术

为评价水平井开发镇泾油田长8油藏的经济技术可行性,部署了HH37P1水平井。分析了该井的施工难点,提出了相应的技术对策。现场施工中通过优化钻具组合、控制井眼轨迹、调节钻井液性能及配合相应的工程工艺技术,使HH37P1水平井顺利完钻。通过测井资料结合录井显示,采用预置管柱完井方式配合后期压裂改造,初见成效。HH37P1井的成功实施为有效开发镇泾油田提供了新的途径。     

陵页岩气井新工具的应用与经济评价

涪陵地区页岩层蕴含着丰富的天然气资源,具有较大的开采前景。区块主要目的层为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组下部页岩气层。上部泥页岩地层井壁稳定性差,地层承压能力低,溶洞发育、易坍塌、易漏失;海相沉积地层流体分布复杂,部分地层岩性变化大,可钻性差,机械钻速较低;采用丛式布井,水平井井眼轨迹复杂,靶前位移大,大井眼定向扭方位困难、托压严重。现场试验使用了旋转导向、扭力冲击器、旋冲马达、水力振荡器等新技术、新工具,大幅度提高机械钻速,缩短钻井周期,取得一定的经济效益。阐述了几种新技术和新工具的工作原理、现场应用情况,并对其经济效果进行了评价。     

复杂断块油气藏优快钻井技术研究

Y3复杂断块油藏具有构造系统复杂、断块多、断层多、断块小、含油层位多、油藏类型多等特点,利用常规钻井技术开发难以有效提高经济效益。通过Y3区块已钻井实际资料的统计分析,针对井身结构、井眼轨道、钻头类型提出了适用于本区块钻井的钻井优化方案。现场应用结果表明,实钻轨迹与设计方案符合率达到90%,且无井下复杂情况发生,进一步说明了设计的钻井优化方案的技术可行性,也为后续井的跨断块开发及优快钻井施工提供了重要技术支撑。