阿姆河右岸复杂碳酸盐气藏上覆巨厚盐膏层优快钻井技术

阿姆河右岸钻遇地层具有浅层高压次生气藏、高压盐水层、高压目的层、高产储层、巨厚盐膏层等"四高一厚"的特征,高压层及巨厚盐膏层安全快速钻进、缝洞型高压储层保护难度大,严重影响高效安全钻井。为了实现稀井高产、高效开发的目的,需要大规模实施大斜度井整体开发,由于目的层上覆巨厚盐膏层,导致造斜段增斜段均在盐膏层中,对井眼轨迹控制提出更高要求。针对上述钻井技术瓶颈及生产需求,开展了分段式地层压力预测、井身结构优化、井眼轨迹优化及钻井液体系优选等技术攻关与研究,形成了浅层次生高压气藏安全钻井、巨厚盐膏层大斜度井钻井、高压缝洞型气藏及上覆巨厚盐膏层钻井流体等特色技术,基本解决了长期困扰阿姆河右岸气田开发的钻井技术难题。     

阿姆河右岸B区巨厚盐膏层大斜度井安全钻井

为提高单井产能,实现高效开发,阿姆河右岸 Ｂ区块采用大斜度井和水平井钻井。但该区块地质条件复杂,储层压力高、气藏埋藏深、盖层盐膏层厚,存在次生气藏和高压盐水层,大斜度井和水平井的钻井难度大,对钻井液性能和井眼轨迹控制均提出更高要求,需要针对巨厚盐膏层大斜度井定向井段进行优化设计,降低施工风险。文章构建了目标区块钻井的岩盐蠕变模型,计算出了安全钻进时间和钻井液密度,优化了钻井液性能及体系,同时,综合考虑目标气藏埋深、盐膏层稳定性和造斜工具能力,优化了盐膏层大斜度井水平段段长、井眼轨迹和井身结构,确定了盐膏层中上盐层造斜的方案     

乌兹别克斯坦巨厚盐层水平井钻井技术

乌兹别克斯坦浩乌扎克油田鲁克钻井项目集大位移井钻井以及巨厚盐膏层钻井两大技术难题于一身，国内油田尚无类似条件下成功钻井的先例，也无借鉴事例，存在着一系列亟待解决的技术难题。分析了巨厚盐层水平井的技术特点，通过对井眼轨迹优化技术、井身结构优化技术、井眼轨迹控制技术、巨厚盐层井壁稳定技术、大位移井降摩阻技术和复杂事故预防处理技术研究，形成了一套巨厚盐层较大位移水平井钻井技术，实现在垂深近400 m 厚的纯度极高的盐层、盐膏层中进行定向造斜作业和稳斜段轨迹控制，盐层、盐膏层中控制井段长度达到1000 m，钻成了173G 较大位移水平井，井底水平位移1500 m，水平段长度686 m，该井的成功完钻为同类地层较大位移水平井的钻进提供了经验。     

川渝地区盐膏层钻井液技术对策

针对川渝地区盐膏层的地质特点,分析了川渝地区盐膏层钻进中的钻井液技术难点,并提出了相应的技术对策。以L4井为例,详细介绍了该井在盐膏层钻进中钻井液的技术措施。利用专用的盐膏层钻井液体系,在该井的盐膏层钻进过程中,钻进、通井和起下钻作业均很顺利,未发生井下复杂情况,缩短了钻井周期,产生了很好的经济效益,具有在川渝地区推广应用的价值。     

塔北隆起盐下油气藏井眼缩径研究

采用Heard非线性蠕变模型作为深井段盐岩蠕变本构方程,并建立含盐膏岩夹层的有限元模型,得到了塔里木羊塔克区块巨厚盐膏层变形及井眼缩径规律.研究表明,由于上覆岩层应力的作用,羊塔克隆起构造盐岩层翘曲段逐渐趋于平缓;在同一盐膏层井段不同井深处井眼蠕变缩径的程度明显不同,顶部和底部盐膏层井眼缩径速率最快,缩径量较大.据此,现场钻井工程师在进行盐膏层井段钻进的时候要特别注意打开盐膏层和钻出盐膏层井段时的钻井液密度控制,优选钻井方案,防止盐岩层井段发生卡钻等井下事故.     

阿姆河右岸B区复杂地层大斜度井和水平井钻完井技术

通过对已钻直井的实钻资料研究,分析总结出该区域地质特点及大斜度井钻井施工难点,通过井身结构与井眼轨迹优化,优选穿越长段盐膏层的钻井液体系及配方,研究成果已在该区域钻成8口大斜度井,钻井成功率100%,经测试产量为该区域直井的2~3倍。通过实钻作业形成了该区域大斜度井/水平井的井眼轨迹控制及复杂盐下气藏安全钻井技术;解决了巨厚盐膏层使用高密度钻井液情况下的定向钻井技术难题;实践了在使用高密度钻井液,喷漏同存、处理困难复杂情况下的完井方式,形成了巨厚盐膏层及高压含硫产层大斜度井特色钻完井技术,目前大量推广的大斜度井正在施工。大斜度井和水平井钻完井技术为该项目地区实施"稀井高产、少井多产"的开发方案提供了可靠的技术支撑和产能保障。     

S115井承压堵漏及盐膏层钻井液技术

塔河油田古生界石炭系地层存在膏盐岩层，埋深为5175～5304m，厚度达130m。该膏盐岩层纯而且集中，钻井过程中极易发生溶解、膨胀、井眼缩径、井壁坍塌，造成起钻遇阻、下钻遇卡等现象。决定采用欠饱和盐水钻井液和配套的钻井技术措施。钻进盐膏层时，保持钻井液性能稳定，控制钻井液密度，以平衡地层压力，抑制盐膏层的蠕变；及时检测Cl^-含量，将Cl^-含量控制在160000～175000mg／L之间，保证适度溶解盐膏层井壁，防止缩径发生复杂情况；对于漏失层采用全井分段间隙式堵漏工艺，每次泵入量不宜太多，泵速不宜太高，按照“少量多次”的原则进行憋压。现场应用表明，该钻井液体系和配套的钻井技术措施，满足了盐膏层钻进，保证了盐膏层上部地层的稳定，井眼无坍塌现象，盐膏层钻进顺利，无阻卡现象，5次电测均一次到底，下套管、固井施工顺利。     

塔河油田盐膏层钻井技术

由于盐膏层塑性蠕变，钻进时易发生井下事故或复杂情况，严重影响了钻井地质目标的实现。要顺利钻穿盐膏层，首先在进行设计时就要考虑盐膏层的特点，科学合理地进行单井设计。详细论述了钻进盐膏层时，所采用的承压堵漏、钻井液转换、扩孔技术，并详细介绍了钻进盐膏层所采取的技术措施、钻井液维护与处理措施和固井技术措施。     

基于实际井眼轨迹的盐膏层套管柱强度设计与校核方法

根据实测井眼轨迹数据,描述了实际井眼轨迹的三维空间特征,利用微元法分析了复杂井眼轨迹下套管柱的受力特征。利用ANSYS10．0建立有限元模型,分析了盐膏层非均匀地应力作用下套管在井眼中的偏心距及偏心方位角对套管所受应力分布的影响。在此基础上,利用VisualBasic6．0语言编制了相应的套管柱强度设计与校核软件。软件对塔里木英买力地区几口井原有的套管设计进行了校核,验证了软件的正确性,解释了英买力地区几口井在盐膏层段发生套管复杂变形的原因。     

崖城13-1气田高温大位移井硬地层螺杆钻井技术与实践

崖城13-1-A16井12 1/4″井段钻进至梅山组时降斜严重、旋转导向钻具无法满足井眼轨迹控制要求,使用螺杆钻具成功进行了大位移井硬地层造斜钻进,达到了工程质量以及地质中靶要求。结合现场井眼情况以及定向钻进技术难点,对高温控制措施、螺杆钻具大位移井钻进风险控制措施以及井眼轨迹控制等技术措施进行了讨论,为类似井定向钻井施工作业提供参考与借鉴。     

高密度kc1-饱和盐水钻井液在羊塔克1-12井的应用

羊塔克凝析油气田是在塔里木盆地发现的第1个盐下整装凝析油气田,盐层溶蚀致井壁失稳和膏泥岩的蠕变是造成该气田井下复杂和事故的主因.对在复合盐膏层中钻进的难点进行分析后,针对羊塔克井区的地质特点,结合已完钻井的成功经验,通过室内实验,对kc1-饱和盐水钻井液中各处理剂的加量进行了优化.用该钻井液安全钻穿了复杂盐膏层,成功解决了井塌、缩径卡钻等复杂问题.     

克深4井浅层超高密度钻井液技术

克深4井由于逆断层的存在,钻进中在井深560 m左右出现盐、膏、软泥岩互层,为平衡盐层及软泥岩蠕变,从井深560 m逐渐提高钻井液密度至2.45 g/cm3,以延缓井眼缩径,减轻井下阻卡现象。在降低工程复杂的同时,却由于盐溶形成的"大肚子"井眼、成岩性差的泥岩强分散作用等使高密度钻井液维护处理极其困难,也增加了井漏、卡钻的风险。在室内研究与评价DDM钻井液和UDM-1钻井液体系的基础上,通过增强钻井液的抑制能力,提高体系劣质固相容量限,调节钻井液的流变性,保障封堵防塌能力,实现了该井安全顺利钻进,也为浅层盐、膏、软泥岩地层高密度钻井液技术的应用积累了宝贵经验。     

盐下水平井YM7-H4大井眼段钻井技术

YM7-H4井是一口盐下水平井,因盐膏层距目的层垂深约25 m,设计用Ф311.1 mm钻头在易垮塌的吉迪克组地层进行定向,在盐膏层内一直增斜达到73.62°,直至钻穿盐膏层至井深4 770 m,然后下入Ф273.1 mm厚壁套管封固盐膏层。该井Ф311.1 mm井眼在钻井与中完施工过程中存在很多难点:一是吉迪克组地层泥岩严重垮塌,定向难度大;二是大井眼轨迹控制困难;三是盐膏层段长、井深、钻井液密度高达1.80 kg/L,易卡钻;四是厚壁套管直径大、刚性强、下入困难等。通过技术攻关,该井应用了大井眼轨迹控制技术、吉迪克组地层泥岩防塌钻井液技术、盐膏层钻井技术和大尺寸套管下入井眼准备技术等,顺利完成了该井大井眼段的钻井施工。      

ZQ2井盐膏层高密度欠饱和盐水聚磺钻井液技术

ZQ2是库车凹陷秋里塔格构造中秋2号构造的一口预探井,吉迪克组～库姆格列木群泥岩段（N1j2 ～ E1-2km1）盐膏层埋藏深度在4545～5827 m,地层特性膏盐层段长、石膏含量高、压力系数高、盐间软泥岩欠压实高含泥质高含水与软黏特性、φ333.375 mm大尺寸井眼,原设计为油基钻井液,后更改为水基钻井液,且井深结构更改为高低压层套打,对水基钻井液技术提出了较高要求。针对地层特性通过改变传统钻井液体系思路引入烯丙基磺酸钠四元共聚物降滤失剂MYK、改性植物胶包被抑制剂NXX、国内首次在欠饱和盐水体系中引入有机盐Weigh2对传统的欠饱和盐水磺化钻井液进行改造升级为聚磺高密度欠饱和盐水钻井液,在实钻过程中表现出包被抑制性强、抗盐膏污染能力强、性能稳定、维护简单、岩屑代表性强,流变性控制优于邻井欠饱和盐水磺化钻井液,在ZQ2井该段盐膏层取得了良好效果,解决了传统欠饱和盐水磺化体系因使用稀释剂致强分散、强依赖性而出现“加～放～加、增黏～降黏～增黏”难题,实现了该层位盐膏层及软泥岩安全快速钻进、井壁稳定、井下安全,电测、下套管一次性成功,为该区块优化井身结构奠定了基础。     

土库曼那2井复杂巨厚盐膏层固井技术

那2井是中国石油在阿姆河地区钻探的井深最深、盐膏层最厚、井温最高的一口探井,其盐膏层段地层压力高且十分敏感,钻井液密度高于2.4 g/cm3发生井漏,低于2.35 g/cm3发生盐水溢流。文章通过对那2井311.2 mm井眼钻进情况及固井难点的分析后,选择了满足强度要求的265.13 mm厚壁套管,细化通井措施,确保了在窄环空间隙条件下一次成功下入厚壁套管;同时采用了尾管固井加正注反挤固井工艺技术及欠饱和的盐水水泥浆体系,有效地封固了复杂盐膏层段,满足了后续产层钻进的要求。那2井固井的成功对类似复杂井固井施工提供了较好的借鉴。     

土库曼斯坦萨35-1H水平井钻井技术

萨35-1H水平井是土库曼斯坦第1口水平井,其目的层位于巨厚膏盐层下,存在着在巨厚膏盐层中实现轨迹控制的巨大难题,在土库曼斯坦国内尚无成功钻井先例。针对巨厚膏盐层钻水平井的难点,在井身结构优化、井眼轨迹优化、井眼轨迹控制技术、钻井液技术、安全钻井等方面采取了一系列对应措施,安全、优质、高效地钻成了土库曼斯坦第1口水平井,完钻井深为3333m,斜井段长为1573m,水平位移为1210.6m,最大井斜为92.04°,311.2mm井眼斜穿巨厚膏盐层624m,215.9mm井眼横穿产层501.78m,钻井周期为111.6d。该井的成功为后续水平井的设计和施工奠定了基础。     

塔河油田南缘盐膏层钻井技术

塔河油田南缘石炭系盐膏层以盐岩为主，盐岩质纯、埋藏深、厚度大。由于盐膏层塑性蠕变，钻进盐膏层时易发生井下事故或复杂情况，严重影响了钻井地质目的实现。在分析塔河油田南缘盐膏层钻井技术难点的基础上，详细论述了该地区盐膏层钻井技术，并以S105井盐膏层钻井为例，介绍了该地区盐膏层钻井技术的现场实施情况。     

双级箍固井技术在固2井盐膏层中的应用

固2井的盐膏层纯度高,蠕动能力强,钻进过程中出现憋跳钻、接单根挂卡、起下钻遇阻、遇卡等各种复杂情况,盐膏层蠕变和挤压也会造成套管下入困难,甚至挤毁套管,因此含膏盐层段的固井质量是下一步作业和完井的关键。通过分析该井存在的固井难点,进行了固井套管串结构、水泥浆液柱结构优化及双级箍选型,应用性能优良的盐水水泥浆体系。提高了盐膏层段固井质量。     

川西浅层气藏小井眼长水平段水平井钻井技术

小井眼长水平段水平井是开发低渗低效油气田的有效途径之一.介绍什邡104-2HF井储层特征,分析该井的钻井技术难点,对井身结构和井眼轨迹进行了优化设计.实钻过程中,采用了大井眼侧钻技术、待钻井眼轨迹优化技术及小井眼井眼轨迹控制技术,提高复合钻进比例和钻井效率,确保井眼轨迹平滑和地质中靶,井身质量良好.文章介绍的小井眼长水平段水平井钻井技术在该地区具有一定的推广价值.     

塔河油田T913井承压堵漏技术研究及应用

塔河油田T913井在石炭系5285-5412m发育127m的盐膏层。钻井液密度在1．63-1．68g／cm^3才能满足盐膏层正常钻进要求，但上部井段承压能力低，容易压漏地层。因此，在分析上部地层特性的基础上，制订出适合不同地层的堵漏浆配方及施工技术工艺。采用承压堵漏技术对上部地层进行先期堵漏，以保证钻盐层过程中上部地层的稳定。施工过程共替堵漏浆494．5m^3，挤入地层204．7m^3，上部地层承压能力由1．24g／cm^3量密度提高到1．74g/cm^3当量密度，应用取得了良好的效果，满足了深层盐膏层钻进的要求，为深层盐膏层钻进要求．