非常规套管程序在渤海油田科学探索井中的应用

井身结构设计是钻井设计的基础设计,是钻井作业能否开展和作业成功的关键所在。目前在渤海油田长期局限采用单一的Φ762mm×Φ508mm×Φ339,7mm×Φ244,5mm×Φ177,8mm×Φ114,3mm常规套管程序,此套管程序虽能满足渤海油田浅井及地质条件不是特别复杂的中深井作业要求,但是在渤海油田向深井、超深井发展的今天,此套管程序巳不能满足地质条件复杂的深井及超深井井身结构设计要求,因此在常用套管程序基础上,探索引入非常规套管程序,能够增加套管层次,使井身结构设计更为灵活,并能有效解决深井复杂地质条件带来的作业风险以及提高钻井作业质量及时效。本文就是以科学探索井为例讲述了非常规套管程序在高温高压井井身结构设计优化中的灵活应用,此次非常规套管程序的应用对今后渤海油田在深井、超深井井深作业设计中有着重要的指导意义。     

一袋化多功能钻井液的研究与应用

采用分散聚合工艺合成了一种新型环保多功能添加剂PF-MFA,其同时兼具增黏提切、包被抑制、滤失控制等多种功能;以其作为唯一核心添加剂,搭配海水基液和加重剂,研发了一套新型一袋化钻井液体系。该钻井液组成简单、性能高效,当PF-MFA加量为1%时,80℃热滚后体系仍具有较高的黏度、切力和较强的抑制性,API滤失量控制在6.5mL以下,而且抗盐抗钙抗污染能力突出,可抗20% NaCl或15%的污染土,抗钙可达2% CaCl₂,另外,体系具有环保可降解的特点。该一袋化钻井液体系在渤海蓬莱PL19-3油田V40井进行了应用并取得了成功,现场应用表明,新型一袋化钻井液体系材料用量少,性能稳定,配制维护简单,能够满足地层相对简单的生产井和调整井钻井作业。      

新型一趟多层防砂工艺在海上油田的首次应用

压裂充填防砂作为最适合渤海某油田开发的防砂方式且能够延长油井运转时间和提高油井产能,但由于177.8 mm套管内防砂工具尺寸无法满足油井分层开发的需求,因此需要在小尺寸套管内既能压裂充填防砂又能下入分层开采工具的防砂工具。本文介绍了一种新型自主研发的一趟多层防砂工具系统以及矿场试验的成功经验,该工具内通径比常规尺寸大,能够实现一趟多层防砂作业,还能下入分层开采工具;并且提高单井作业时效的同时降低作业成本。这对后续类似油井完井防砂方式提供了新的作业思路,具有实践借鉴和经验推广的重要意义。     

水力脉冲空化射流钻井技术在渤海油田的应用

对于海上深井而言,机械钻速慢、作业成本高昂,在国际油价持续低迷的背景下,迫切需要改变深井开发现状。水力脉冲空化射流钻井技术是利用水力脉冲发生器产生流体脉冲和自振腔室空化效应,达到水力脉冲、空化冲蚀和瞬时压负效应等效果的一种钻井工艺,可起到提高钻井时效、保障井眼安全的作用。本文在分析其辅助破岩和井底清岩机理的基础上,剖析了水力脉冲空化射流器基本结构和应用优势。该技术在J油田进行试用,并获得了成功,相较常规钻具组合机械钻速环比增加了32.8%,对于海上深井作业具有一定的推广应用价值。     

渤海某油田F井旁路管腐蚀失效研究

目的：旁路管腐蚀现象在渤海油田时有发生,以渤海某油田F井为例,研究该油田旁路管腐蚀机理,指导该油田旁路管选材,确定该油田的防腐方向与措施。方法基于对管材腐蚀的初步分析,通过扫描电子显微镜、拉伸强度试验机、X射线衍射仪等仪器,对F井已发生腐蚀的旁路管进行理化性能分析、金相显微分析、腐蚀产物 XRD 分析以及腐蚀产物能谱分析。结果化学成分方面,1#、2#、3#旁路管的原化学成分均满足API Spec 5CT的要求;力学性能方面,1#旁路管抗拉强度和屈服强度略低于标准要求,2#、3#旁路管的力学性能均满足API Spec 5CT的要求;腐蚀产物方面,1#、2#、3#旁路管腐蚀产物主要由 Fe、C、O、S、Ca、Mn 组成,以铁的氧化物为主,硫化物次之,其中 C、O、Ca元素应来源于环境介质,少量的Ti元素可能来源于周围的接触金属。对于腐蚀所生成化合物,1#旁路管主要为铁氧化物,其中所含的 Ca2Fe2O5来源于地层中的沙土或矿石;2#旁路管外壁腐蚀产物为典型铁锈成分,以铁的氧化物为主,存在少量 FeO(OH),该物质不稳定,在空气中暴露后易形成铁的氧化物。结论 F井旁路管腐蚀属于冲刷腐蚀和电偶腐蚀。     

渤海蓬莱油田防砂历程及机理研究

蓬莱油田是中国海域目前发现的最大一个油田,属于疏松砂岩,原油较稠,是渤海油田最具代表性的
油田之一。文章以蓬莱油田为例,统计分析该油田自投产至今采用过的各种防砂方式的效果,分析防砂失效率和
失效机理。膨胀筛管的结构强度较弱,在下入或是膨胀过程中容易产生破坏,不适合应用在类似于蓬莱油田这种
埋深浅、地层出砂严重的油田;裸眼＋优质筛管独立防砂这种完井方式不适合应用在类似于蓬莱油田这种地层砂
不均质性强和泥质含量较高的油田;压裂充填防砂应用在中高孔渗储层时,可以解除近井地带的污染,减小表皮因
子,达到增加油气井产量的目的,同时提高泵入砂量,提高充填系数,从而达到增强防砂效果,延长油井寿命的目
的;鉴于压裂充填防砂在蓬莱油田的成功应用,压裂充填防砂可以大规模应用于疏松砂岩稠油油藏开发,值得在渤
海其它类似油田推广应用。     

冲洗验封一体化技术的研究与应用

开发进入中、后期的油田,经常发现井下出砂、管柱结腊、结垢现象和管柱腐蚀或磨损等现象。 一些
常规的井下作业,如：注水井换管柱、生产井转注、生产井分采等作业中,如要保证分层注水或分层开采,必须采取
冲砂洗井、封隔器密封筒及胶皮验封等措施。传统的防砂管柱内冲洗、验封的作业方法是先下一趟管柱冲洗、再下
一趟管柱验封。创新性研究的“冲洗、验封一体化管柱及工具”。可一趟管柱完成全井筒冲洗和井下不同层位的验
封作业,一改以往下两趟管柱的作业程序,大大缩短单井作业工期,降低作业成本。目前全球处于低油价时期,此
项技术可靠实用,在作业中“降本增效”作用显著,且后续应用广泛。     

智能分采管柱在渤海油田的首次应用

本文以渤海油田首次应用智能分采工艺的实例,介绍了新技术的相关工具简介,作业流程等。通过现场作业的成功实施,表明此项技术可广泛应用于小井眼大斜度井的分层开采中。     

抗高温甲酸钾钻井液在科学探索井中的应用

渤中油田BZ21-2-1井是渤中凹陷设计较深、层位较全的一口科学探索井,该井属于渤海迄今为止所钻遇最深井,设计井深5355米;该井井底最高温度≥170℃,预测最高压力系数为1.65,是一口典型的高温高压深井,且根据临近已钻井资料显示:该区块东营组上漏下塌,常规的聚合物钻井液在高温条件下处理剂易失效,钻井液性能难以控制,不能够解决东营组坍塌的问题。海洋石油高效开发国家重点实验室油田钻完井室采用抗高温钻井液处理剂构建了一套适合高温高密度的抗高温甲酸钾钻井液体系,通过室内实验评价该体系具有良好的抗温效果,抑制性及储层保护效果,适合高温高压易垮塌地层应用。     

抗高温防腐水泥浆在科学探索井中的应用

科学探索井是到目前为止渤海湾油田历史上最深的一口预探井,设计井深5355m,预测地层压力系数达1.65,最高温度180℃,设计目的层为含H2S和CO2的气层,因此该井是一口典型的高温高压含腐蚀性气体的气井,在实钻过程中,通过录井仪器测得最高H2S含量200ppm,测得CO2最高含量25%,如此高的腐蚀性气体,在渤海油田尚属首次钻遇,对固井工艺技术提出了严峻的考验。中海石油(中国)有限公司天津分公司钻完井重点实验室通过室内研究得出新型抗高温防腐水泥浆体系,该水泥浆体系能够在高温、高腐蚀气体含量条件下达到固井工艺的需求,通过在科学探索井的实际应用,该水泥浆体系满足了现场作业需求,固井质量优秀,对今后此类井作业有重要指导意义。