韦5径向水平井钻井技术

江苏油田施工的第一口高压水射流超短半径水平井——韦5径向水平井创造了国内同类径向水平井单井眼长度最长(19.55m)、三个水平分支井眼总长度最长(41.93m)、钻井时问最短(11d21h)的3项国内纪录。从井位的选择、工程设计、套管锻铣及扩孔、水平段喷射钻进和钻井液技术等多方面详细介绍了径向水平井技术在韦5井的现场应用，并得出几点认识与结论。     

径向水平井技术在锦45-检1井中的应用

锦 45 -检 1井是辽河油田施工的第 3口井高压水射流超短半径水平井 ,该井在井深 10 0 6 .0 0 m处 ,钻出了井段分别为 19.40 m、 10 .90 m的双分支径向水平井眼 ,打破了原有 15 .86 m单支井眼的国内记录。详细介绍了径向水平井技术在锦 45 -检 1井的现场应用情况 ,并对施工关键技术及该套技术的发展方向进行了探讨。     

超短半径辐射分支水平钻井技术在韦5井的应用

为提高产量、完善扩孔和钻进等工艺措施,决定利用辐射分支水平井技术对韦5井进行改造。为确保该井的安全快速完钻,从减小扩眼扭矩防止钻具憋跳入手,研制了单轴牙轮液压伸缩式扩眼器;对转向器系统的高压密封可靠性和钻管再入可靠性等都进行了改进,实现了转向器一次下井可完成尽量多的水平井段的钻进任务;射流钻头采用固定式导流叶轮,在钻头无旋转部件前提下实现射流旋转,通过控制射流旋转程度来满足射流扩展和钻大直径孔眼的需求。钻井结果表明,大直径扩孔和水平钻进工艺有了突破性进展;转向器工具一次下井连续钻出了3个分支井眼。韦5井是国内单井眼长度最长、水平分支井眼数量最多和钻井周期最短的一口井。韦5辐射钻井的成功再次展示了超短半径辐射分支井钻井技术的应用前景和潜力。     

水力喷射径向钻井技术在G36井的应用

水力喷射径向钻井技术是一种油气井增产新技术,该技术可最大程度暴露储层,增大泄流面积,突破近井污染带,沟通井筒附近天然裂缝,从而提高单井产量。本文从井位选择、径向井眼方位设计、现场施工等方面详细论述了水力喷射径向钻井技术在G36井的应用情况。该井在2194m~2197m井段采用喷射钻头完成了10个径向水平井眼,平均单支水平井眼长度为100.6m,达到了工程设计要求。     

致密砂岩气钻完井技术进展及展望

加快致密砂岩气(以下简称致密气)高效勘探和规模效益开发,对提高我国天然气自给能力,保障国家能源安全、实现"双碳"目标具有重要意义。为进一步促进致密气的规模增储上产,将资源量转化为储量、产量,在系统总结分析"十三五"期间致密气钻完井技术进展的基础上,对标分析了致密气钻完井技术面临的挑战,对"十四五"及中长期致密气钻完井技术的发展进行了展望分析。研究结果表明:(1)创新形成了致密气钻完井技术体系,主要包括:长水平段水平井快速钻井技术、大井丛工厂化钻井提速提效技术、小井眼钻完井技术、侧钻井技术、气体钻井技术等。(2)致密气水平井迈上5 000 m水平段新台阶,最长水平段长度达5 256 m,钻井时效逐年提升,保障了鄂尔多斯盆地、四川盆地致密气效益开发和持续上产。(3)"十四五"期间,持续提升大井丛工厂化钻完井作业水平,探索混合井组下更高效的批量化、标准化的作业模式;升级改造装备、配套关键工具,提升长水平段一趟钻比例;完善致密气小井眼钻完井配套技术,成熟区全面推广应用小井眼钻完井技术;加强老区致密气剩余气挖潜攻关,加快连续管侧钻技术、柔性钻杆径向钻孔研究与试验;探索气体钻水平井/侧钻水平井技术...     

韦5径向井钻井液工艺技术

韦5径向井是利用原韦5井直接在8号油层部位钻径向水平井眼，目的是增大油层的泄油面积，开采韦5块剩余油。设计了暂堵型保护油气层有机正电胶段铣钻井液体系，该体系利用黑色正电胶BPS的高正电性，将钻井液中膨润土连接成网，从而配制出动切力在10Pa以上的段铣钻井液，满足了铁屑的携带和悬浮；设计了甲酸盐无固相射流钻井液体系，该体系不含污染油层的固相颗粒，配浆水取自原来韦5井地层水，避免了液相对油层的损害；设计了钻井液的密度、切力、硬度、pH值，讨论了钻井液的现场配制、维护措施；韦5径向井钻井液满足了工程需要，保护了储层。     

艾哈代布油田大位移水平井ADMa-1H井钻井技术

ADMa-1H井是伊拉克艾哈代布油田第1口大位移水平井,也是艾哈代布油田目前为止水平段最长、垂深最深的水平井。该井用常规随钻测量仪器(MWD)和螺杆动力钻具组合完成1 500 m的152.4 mm小井眼水平段的施工记录。针对大位移水平井轨迹控制难度大、水平段摩阻扭矩大、易发生井漏、卡钻等施工难点,通过优化井身结构设计、优选钻具组合和钻井参数、水平井轨迹控制技术研究,最终实现了全井井眼轨迹质量优质、无各类井下复杂事故发生。该井的成功为艾哈代布油田进行大位移水平井钻探作业提供了宝贵经验。     

国内首口双主眼11分支鱼骨水平井边台-H3Z井顺利完井

2008年7月28日，国内首口双主眼11分支鱼骨水平井边台-H3Z井顺利完井。该井于2008年1月26日开钻，钻井周期171d，比预期提前45d，2个主眼的完钻井深分别为3248m和3110m。全井总进尺6658m。该井在2个水平主眼内钻成11个分支井眼。施工工艺为国内首创；产层水平段总进尺4885m。为全国第一；第2个主眼的第2分支单支进尺224m，是国内目前鱼骨水平井所有分支中最长的一个。     

长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术

针对长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井施工中井眼轨迹控制困难、储层钻遇率低、机械钻速低、井壁易垮塌和易发生井漏等问题,分析了钻井技术难点,研究了旋转导向智能井眼轨迹控制技术、近钻头方位伽马成像技术和工程参数监测技术,进行了钻头选型优化,并研究应用纳米成膜封堵水基钻井液技术,形成了长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术,能够精准控制井眼轨迹、提高储层钻遇率、保障井下安全和提高机械钻速。长庆油田桃XX井应用旋转导向技术及相关配套技术,安全高效地完成了水平段长4466 m、井深8008 m的钻井施工,储层钻遇率高达96.6%,创造了长庆油田井深最深、亚太区陆地水平段最长的纪录。研究结果表明,长庆油田小井眼超长水平段水平井钻井技术的现场应用效果良好,具有较好的推广应用价值。      

长水平段超深水平井技术在元坝区块272-1H井的应用

272-1H井是元坝区块的一口长水平段超深水平井,垂深超过6 500 m、井底温度高达156℃,存在地质情况复杂、多套压力体系并存等技术难题。施工中通过钻井提速技术、井眼轨迹控制技术、高温定向工具技术、井眼清洁技术、摩阻扭矩监测控制技术、高温钻井液技术等,克服了裸眼段长、摩阻扭矩大、岩屑清洁效率低、井眼轨迹控制困难、工具仪器耐高温高压等问题,创造了元坝区块水平井水平位移最长、水平段长最长、钻遇含气储层最长三项纪录,并为同类超深水平井的施工积累了丰富经验。     

JZ251S 油田水平井控制压力钻井技术

JZ25-1S 油田水平井在钻进过程中,随着水平段长度增长会发生井漏问题,为此应用了控制压力钻井技术,控制井底循环压力低于地层漏失压力来解决该问题。首先根据地层漏失压力、井底循环压力和单位井段环空压力损失,计算井斜角90°时的安全钻进水平段长度,如果该水平段长度不符合开发要求,则再根据油气层厚度、油水界面、产层以上井段循环压力以及单位井段环空压力损失,计算安全钻进的最大井段长度和最大井斜角。JZ25-1S 油田JZ25-1S-A17 井水平段井斜角为90°时,安全钻进水平段长度只有965.00 m,通过计算得知,如果产层井段井斜角不大于86.67°便可以增加产层段长度,从而提高单井产量。实钻表明,该井控制产层井段井斜角不大于86.67°,使产层井段长度达到1 068.00 m,且未出现井漏。表明该方法能有效解决 JZ25-1S 油田水平井段钻进过程中,随水平段增长发生漏失的问题。      

吉木萨尔页岩油藏超长水平井水平段长度界限研究

页岩油气开发实践表明,较长的水平段有利于提高单井控制储量与经济效益。与美国相比,中国页岩油气埋藏深度相当,但水平井的水平段长度差距较大。优化钻井技术、提高水平井水平段长度已成为现阶段中国非常规油气藏水平井钻井技术难题之一。以吉木萨尔页岩油藏超长水平井为例,分析了制约水平段长度的关键因素,包括额定泵压、钻井液安全密度窗口、钻柱和套管屈曲等,推导了水平井管柱摩阻-扭矩计算模型。基于吉木萨尔页岩油藏JHW00421井地质条件和现有钻井设备工艺参数,优化了井眼轨迹与钻具组合,研究了避免钻柱与套管屈曲的技术条件,制订了水平段长度为3 500 m的钻井技术方案,该井最终完钻井深为5 830 m,水平段长度为3 100 m,达到钻井方案设计要求。该项技术为页岩油藏超长水平井的实施提供了技术参考。     

孤平1井超长水平段水平井钻井技术

孤平1井是胜利油田第一口水平段超千米的预探水平井，通过优化工程设计、采取相应的工程技术措施，克服了超长水平段井眼轨迹控制难度大、中靶要求高、地层易漏失、扭矩和摩阻大、大井斜段及水平段取心困难等技术难题，顺利钻至设计井深，并圆满完成了地质任务。孤平1井实钻水平段长1054．15m，创全国陆上水平井水平段最长的纪录。在分析该井施工难点的基础上，详细介绍了该井工程设计、井眼轨迹控制及钻井液技术，并总结分析了钻井过程中采取的一些成功作法，例如防卡技术、井眼净化技术、合理使用PDC钻头、大井斜段及水平段取心技术等。     

页岩水平井用高性能油基钻井液研究与应用

国内页岩油气水平井用油基钻井液(OBM)存在切力低、流变性能差等问题,难以完全满足页岩油气长水平井钻井施工井壁稳定与井眼清洁的技术要求。针对上述问题,在借鉴国外先进技术的基础上,开展了页岩油气水平井用OBM体系构建,在研发核心处理剂的基础上,形成了一套高性能油基钻井液体系,对其综合性能进行了系统研究,该钻井液体系整体性能指标达到国外同类钻井液体系水平。该油基钻井液在彭页2HF井水平段钻进中进行了成功应用,并创造了国内陆上页岩气水平井水平段和水平位移最长的新纪录。高性能油基钻井液技术的成功研究与应用,提高了我国高性能油基钻井液技术的自主化水平。      

超短半径水力水平井产能计算方法及影响因素分析

水力水平钻井是一项全新的技术和方法 ,它属于超短半径水平井范畴 ,可以利用水平井理论进行研究。本文以产能为出发点 ,分析了地层厚度、储层各向异性、水平井段的长度、水力水平井半径以及表皮系数等与水平井和直井的产能比的影响 ,得出了水力水平钻井技术适用的地质条件。     

柴达木盆地跃西2平1水平井钻井技术

跃西2平1水平井是青海油田应用水平井技术勘探和开发的第一口水平井,也是国内高原地区(柴达木盆地)完成的第一口水平井。该井的完成,创同类型水平井钻井周期、纯钻时间、平均机械钻速的国内好成绩。施工中,积极采用"全压连续钻进"侧钻新工艺,并总结、积累了一套系统的高原地区钻水平井的技术资料和施工经验,为今后在该地区大面积推广水平井技术打下了良好的基础。     

水平井水平段长度优化设计与实践

根据对南美D油田的油藏特征及水平井开发效果分析,该油田适用水平井的开发模式;利用水平井产能模型,对不同渗透率下采油指数的敏感性、原油粘度敏感性和生产效率敏感性进行分析,计算出适合此类油藏的水平段长度;指出在确定最佳水平段长度时,应综合考虑水平井的经济成本、钻井工艺和地质风险等因素。     

苏5 15 17AH井超3 000 m水平段的钻井技术

苏5 15 17AH井是部署在鄂尔多斯盆地苏里格气田的一口超长水平段水平井,设计水平段长度3 000 m,长水平段水平井的摩阻及扭矩大、井眼清洁困难及完井方式有限等成为该井的主要技术难点。为此,开展了以下试验研究：①通过优化井身结构,利用套管内摩擦系数小的特点来降低水平段钻进的摩阻与扭矩,选择在215.9 mm井段钻进水平段1 200 m,下入177.8 mm套管固井,然后在152.4 mm井段钻进水平段1 800 m;②无土相复合盐钻井液体系及强封堵油基钻井液的应用,有效地解决了超长水平段井壁稳定性差、井眼清洁难度大及摩阻大的难题,确保了长水平段的顺利施工;③应用漂浮接箍工具使其下部套管入井后受到钻井液的浮力作用,降低了井壁对套管柱的摩擦阻力,确保了177.8 mm套管顺利下入井底。该井完钻井深6 706 m,实际完成水平段长度达3 056 m,创目前国内陆上天然气水平井最长水平段纪录,对今后苏里格气田以及类似地区施工长水平段水平井有借鉴和指导作用。