提高深井硬地层钻井速度技术难点及对策

乌龙1井地层为南方海相沉积,地层古老、岩石硬度大、研磨性强、可钻性差、地层倾角大(最大为80°)井斜难以控制、蹩跳钻严重,制约了该地区深井钻井速度。文章介绍了解决提高钻井速度这一瓶颈问题,从深井优快钻井及其配套技术、硬地层钻进的钻头优选、优化钻井参数、引用新技术、新工艺、新工具等方面进行了探索,钻井速度有了大幅度地提高,对类似井具有一定的借鉴作用。     

��ߴ��������ϲ�����ǵز��꾮�ٶȵ�̽��

川东高陡构造上部地层倾角大,在钻井中极易发生井斜、井塌、井漏 、卡钻等复杂情况,且目的层靶区要求严格。如何有效地控制井斜、保证井身质量,提高机械钻速、降低钻井成本,是高陡构造上钻井的一大难题。文章通过分析上部大倾角地层复杂的地质特点,提出了使用一新工具、新工艺、新技术、以达到井身质量的有效控制和较大幅度地提高上部大倾角地层钻井速度的目的。     

大情字井地区钻井液技术

大情字井地区是吉林油田公司重点开发区块，该地区地层复杂，钻井施工中易发生缩径、井漏、井塌情况，并引起卡钻事故。选择了两性离子聚合物钻井液体系，并加入有机硅稳定剂、润滑防塌剂和油溶性暂堵剂对钻井液进行调整，然后作为该地区钻井使用的钻井液体系。室内试验表明，调整后的两性离子聚合物钻井液体系的抑制性、泥饼质量等方面优于原来在该地区使用的钻井液体系。现场应用表明，复杂情况和事故时间明显减少，由原来的平均每口井152h减少到72h；平均钻井周期由原来的43d缩短到35d以内；漏失量由原来的平均150m。减少到平均60m。；油层段平均井径扩大率由原来的25％～30％减小到16％～20％，固井质量优质率达到100％。调整后的两性离子聚合物钻井液体系满足了大情字井地区的钻井需要。     

��ʶ�ز㼼��, �����꾮ˮƽ����Ϊ��ף������ʮ�������

本文强调钻并工程技术必须建立在认识地层技术的基拙上,认识地层技术越深化,钻井技术越趁于实际。川未钻探公司先后制成地层岩性各向异性指数、岩石可钻性和地层压力梯度等三个地层参数创面。据此设计和拟定强化钻井装里、工具配套、保护气层,缩短建井周期千措施,对提高深井钻井水平起到显著作用.     

大庆油田易漏区块小眼井钻井液技术

为评价小眼井的规模经济效益,1998 年在朝阳沟薄荷台油田进行 42 口ψ178 mm 小眼井的区域推广性试验,该油田上部地层胶结疏松,下部青一段至泉四段地层微裂缝发育,易发生井塌、井漏。对原来小眼井钻井液进行了改进,经 36 口小眼井使用表明,改进后的小眼井钻井液封堵性及润滑性能好,防卡、防塌能力强,解决了该油田井漏、井塌的问题,与小眼井钻井工艺配合,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,使小眼井钻井综合成本降低了 11．7％。     

优快钻井技术在安棚高含碱油田的应用

安棚高含碱油田地质构造和油气藏类型复杂、岩石可钻性差以及高含碱地层对钻井液和水泥浆的影响严重,致使该地区钻井速度低、井下复杂情况多以及井身质量和固井质量差,为此开展了综合配套技术研究,形成了地层自然造斜规律应用、地层可钻性评价与钻头优选、钻井参数和水力参数优选、抗碱钻井液体系研究及抗碱固井技术研究等5项配套技术。经现场应用表明,综合配套技术可提高机械钻速70.98%,缩短建井周期65.21%,井下复杂及事故时效减少78.80%,固井质量合格率提高124.47%,取得了较好的经济效益。     

火山岩地层优快钻井技术

针对目前火山岩地层钻井存在的可钻性差、地层倾角大、井斜控制难度高、地层裂缝发育、漏失严重和井壁稳定性差等技术难点,从钻头优选与结构改进、欠平衡钻进配套技术及复合钻进配套技术的应用、加强防漏堵漏配套技术措施等几个方面着手,进行了火山岩地层快速钻井优化配套技术研究,形成了一套高效的提高火山岩地层钻井速度的配套技术措施.现场应用表明,采用该套技术措施,火山岩地层的钻井速度得到明显提高.最后指出,进行火山岩破岩机理、欠平衡钻井配套技术和防漏堵漏技术等方面的研究,是火山岩地层钻井技术的研究方向.     

松辽盆地深井钻井技术难点与对策

东北松辽盆地长岭断陷天然气资源丰富,火山岩发育,分布范围广,具有巨大的油气藏勘探开发潜力。该地区地质条件复杂,井壁稳定问题突出,深部地层研磨性强,可钻性差,机械钻速慢,钻井周期长,储层流体富含二氧化碳。为加快该地区的钻探进程,解决制约钻井提速的技术难题,分析了前期探井钻完井资料,明确了钻井过程出现的主要井下故障。通过钻井地质环境因素分析,系统分析了该地区的地层压力体系、地层岩石可钻性和地层岩石力学参数,为钻井工程设计、钻头选型和个性化设计、现场施工提供了科学的参考依据。通过采取优化井身结构、分层优选高效钻头、应用保护储层钻井液、试验应用钻井新技术等技术措施,该地区深井机械钻速得到了大幅度提高,达到了优质、快速、高效成井的目的。      

扭力缓冲器在新疆火山岩地层的应用研究

石炭系火山岩地层是新疆滴西地区主要勘探区域之一,但由于其埋藏深,岩石强度高,硬度大,且非均质性强,导致其研磨性强,可钻性差,PDC钻头先期损坏严重,平均机械钻速低,制约了油田高效快速开发的进程。为此,在滴西地区研究应用了扭力缓冲器,配合高效PDC钻头来提高钻井速度。滴西33井先后2次入井的钻探实践结果表明,采用扭力缓冲器钻井可以保证PDC钻头工作平稳,消除钻头粘滑现象,提高破岩效率。在滴西33井钻进263.93 m,平均钻速比邻井同井段提高了83.3%。扭力缓冲器的应用成功为深部火山岩地层钻井提速提供了一条新的技术途径。     

旋冲钻井技术在逆掩推覆体地层的应用

在玉门青西油田窟窿山背斜构造南翼和金海子构造,由逆掩推覆带推覆上来的志留系及石炭-二叠系等老地层具有地层高陡、岩石可钻性差等特点,致使钻井过程中钻进效率低、井斜控制难.旋冲钻井技术是钻进硬岩的有效方法,为解决逆掩推覆体地层钻进难题,在玉门油田窿¨4和金海1两口井应用了DGSC型液动冲击器及配套技术,取得了较好的效果,机械钻速提高30%以上.介绍了逆掩推覆体地层特点和钻进难点,液动冲击器的特点、破岩机理及现场应用情况.应用结果表明,该技术可有效地提高硬岩钻井速度、防止井斜、减缓钻头磨损、降低钻井成本,是一种在硬岩难钻地层有发展前景的钻井技术.     

DUKHAN油田水平井钻井液技术

DUKHAN油田是江苏油田钻井处在卡塔尔承钻的区块，该区块井多为水平井，井深为3000～3200m，水平段长1000～1500m。针对该区块地层易漏、垮塌和造浆性强等特点，在不同的井段采用了不同的钻井液体系。即一开井段用清水／高粘度胶液；二开井段用高密度聚合物膨润土钻井液；三开用低固相聚合物钻井液；四开井段采用无损害无固相聚合物钻井液。现场应用结果表明，该套钻井液体系具有较强的抑制性，能保持较高的动塑比，提高钻井液的携砂和润滑能力，解决了上部地层井漏、垮塌和地层造浆，以及增斜段、水平段的携砂、润滑性问题，保证了DUKHAN油田钻井施工的顺利进行。     

扎纳若尔油田钻井液工艺技术

扎纳若尔油田是CNPC出资控股,与哈萨克斯坦共同组那宾阿克纠宾油气股份公司属下的主力油田。该油田的主要油层为石灰系,深度为2800-3800m左右。该油田的地层情况非常复杂,在钻井施工中经常发生井塌,井漏、卡钴等井下复杂事故,甚至造成井报废,为了提高钻井速度和效率,采用中国的钻井液体系,即一开选用密度为1.05-1.15g/cm^3的两性离子聚合物钻井液;二开用密度为1.05-2.00g/cm^3的两性离子聚磺饱和盐水钻井液体系;三开选用密度为1.14-1.16g/cm^3两性离子矣磺屏蔽暂堵钻井液,该套钻井液体系解决了大段粘土层,泥岩地层造浆,软泥岩塑性流动引起的起钻遇卡,下钻遇阻,划眼等井壁稳定问题;屏蔽暂堵技术提高了油层承压能力,避免了井壁稳定问题;屏蔽暂堵技术提高了油层承压能力,避免了井漏,较好地保护了油气层。该套钻井液体系适应了该区域地层特点,满足了钻井施工要求,油井日产量比过去提高了30%。     

胡尖山油田水平井提速钻井液技术

胡尖山地区地层复杂,钻井时井漏频繁,砾石掉块、煤层坍塌严重,导致水平井钻井施工速度慢、风险大。针对钻井施工中存在的技术难题,开展了一系列技术攻关,形成了适应不同地层的堵漏技术措施和各井段钻井提速方案,特别是确定了一开和二开堵漏钻井液体系及完井钻井液方案,形成了一整套水平井提速钻井液技术及工程技术措施。优选的聚合物正电胶屏蔽暂堵钻井液体系在该油田AP3井进行了试验应用,结果表明,该方案解决了胡尖山油田钻井中出现的井漏、煤层坍塌、粘卡等难题,减少了井下故障的发生,提高了钻井速度,建井周期明显缩短,为该油田的有效开发提供了技术支持。      

哈萨克斯坦ОЙМАША-36井极硬地层小井眼取心技术应用

ОЙМАША-36井是哈萨克斯坦阿克套州奥依玛沙油田的一口重点评价井,其目的层PZ地层,岩性为胶结致密的花岗岩,地层极硬钻进难度大,该层位裂缝发育,在该地层取心机械钻速慢,割心容易滑脱,取心难度大。分析哈萨克斯坦奥依玛沙油田ОЙМАША-36井的地层特点,通过优化取心参数、优选取心钻头及现场实验、成功的完成了小井眼钻井取心任务,为阿克套州奥依玛沙油田的产能建设和地层资料,提供有效的数据。     

地层压力计算模型及其现场应用

利用岩石力学分析理论,并结合库仑-摩尔准则和拉伸破坏准则建立了地层三项压力(地层孔隙压力、地层破裂压力和地层坍塌压力)的计算模型,并利用大庆油田英台地区的常规测井资料连续地计算了该地区的地层三项压力.通过地层三项压力剖面分析,针对不同井段地质复杂的实际情况,采取了相应的预防技术措施.经现场应用,有效地避免或减少了井下复杂情况的发生,提高了开发效果和钻井效率,为该区安全快速钻井提供了科学依据.     

超低渗透钻井液防漏堵漏技术研究与应用

在水基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂可以形成超低渗透钻井液.介绍了超低渗透钻井液提高地层承压能力及防漏堵漏的机理.超低渗透钻井液对不同孔隙的砂岩、岩心和裂缝性地层具有很好的封堵能力,可以实现近零滤失;零滤失井眼稳定剂通过在井壁表面形成超低渗透膜及增强内泥饼封堵强度大幅度提高岩心承压能力.在大港油田和辽河油田多口井的现场应用中,超低渗透钻井液在长裸眼多压力层系或压力衰竭地层防止了漏失、卡钻和坍塌的发生,表明超低渗透钻井液能自适应封堵岩石表面较大范围的孔喉,在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵薄层,可有效封堵不同孔喉地层和微裂缝泥页岩地层.超低渗透钻井液封堵隔层承压能力强,能提高漏失压力和破裂压力梯度,相当于扩大了安全密度窗口.     

Hurst指数在油田压力变化分析中的应用

地层压力的预测对于保护油层、合理设计井身结构和钻井液密度具有重要意义。以国外K油田18 a的地层压力测试数据为基础,借鉴分形理论中R/S分析法的基本原理,提出了运用Hurst指数预测地层压力变化的新方法,研究并预测了K油田地层压力的变化趋势。为油田开发中后期安全、高效地开发提供了依据。     

欠平衡钻井技术在南翼山E32凝析气藏中的应用

针对南翼山E32凝析气藏的地层特点,提出采用欠平衡钻井解决该地层的钻井问题,减少产层损害。论述了欠平衡钻井有关参数的确定和设计原则,并以南12井为例,对南翼山E32凝析气藏地层的欠平衡钻井设计及现场施工(包括所用设备、钻井参数、钻井液性能等)情况进行了描述,说明欠平衡钻井的技术特点和应用效果。该井的钻井实践表明,平衡钻井技术能有效保护油气层,减少了井下复杂情况的发生,有利于提高机械钻速并降低钻井成本,是凝析气藏复杂地层钻井的一项重要新技术,值得推广应用。