川西首口页岩气水平井钻井技术

XYHF-1井是川西地区第1口页岩气勘探水平井,在其钻井过程中存在机械钻速低、井身质量难以控制、钻井液选择困难、井控风险大、井壁稳定性差等难题。在深入分析该井钻井难点的基础上,重点阐述了井身结构优化、井眼轨迹控制、钻具组合优化、安全钻进和储层保护等关键钻井技术及其应用效果,并简要介绍了旋转导向钻井、油基钻井液和滑套固井技术在该井的应用情况。全井钻井周期253.17 d,平均机械钻速1.6 m/h(含直导眼段),全井井径扩大率小于12%,上部井段最大井斜为0.87°,施工效果较好。应用效果表明,合理的井身结构和井眼轨道优化设计,是保证浅层水平井顺利实施的前提;加强摩阻扭矩预测、采用安全钻进措施和良好性能的钻井液,是预防井下复杂情况和安全钻进的重要保证,该井的顺利完钻,为同类井提供了实践经验。     

龙岗3井快速钻进钻井液技术

龙岗3井为一口定向深井,最大井斜为46.25°完钻井深为6 431 m,井底温度为140℃.根据该井地质构造特点和快速钻进工艺特点,该井有针对性地采用强抑制、强包被、强封堵聚合物无固相钻井液技术,气体钻进的配套钻井液工艺,PDC钻头钻进的配套钻井液技术和深井抗膏盐、抗高温钻井液技术等综合配套钻井液技术,达到了快速钻进、深井安全钻进的要求,钻井周期仅为141 d.而同构造井深为6 530 m、钻井工艺基本相同的直井龙岗1井,钻井周期为145 d.     

玛湖油田玛18井区“工厂化”水平井钻井技术

玛湖油田玛18井区致密油气水平井钻井存在钻井速度低、钻井周期长的问题,为此,在分析该井区地层情况和钻井技术难点的基础上,进行了“工厂化”水平井钻井关键技术研究,包括成熟钻头序列优选、直井段采用“MWD+螺杆+PDC钻头”钻进、造斜段和水平段使用“旋转导向工具+PDC钻头”钻进、应用XZ高性能水基钻井液等,形成了玛18井区“工厂化”水平井钻井技术,多口井的现场应用结果表明,单井完井周期明显缩短。其中,MaHW6234和MaHW6235平台水平井单井完井周期缩短至86.0 d;MaHW6203井钻井周期缩短至78.8 d,完钻井深6 130.00 m,创玛湖油田水平井最深纪录。玛湖油田玛18井区“工厂化”水平井钻井技术为高效开发玛湖油田三叠系百口泉组致密油气藏提供了技术支持。      

螺杆钻具配合PDC钻头在深直井中的应用

在分析螺杆钻具配合PDC钻头提高机械钻速的原理的基础上，介绍了螺杆钻具配合PDC钻头在大港油田6口深直井中的应用情况，并对其经济效益进行了分析。6口井的应用表明，螺杆钻具配合PDC钻头钻进可显著提高机械钻速，缩短建井周期，降低钻井成本，值得推广应用。     

高含硫气田钻井工程技术难点及应对措施——以土库曼斯坦阿姆河气田为例

阿姆河右岸气田是土库曼斯坦主要产气区之一。为保障2006年中国政府同土库曼斯坦政府签署的300×10⁸ m³天然气供应合同的顺利实施,首先对该合同区块过去勘探开发历程以及地质、工程情况作了深入分析,总结了该区块存在的工程难点、风险,并重点研究了钻井作业速度低和钻井报废的原因;然后,提出了满足高产气井的合理井身结构设计方案和井控装置配套方案,以及各层套管需要解决的地质工程难点,最后,制订了第三、四次开钻钻进控制盐水浸、膏盐溶解、膏盐缩径、井涌井喷等工程风险的应对技术措施。从2008年5月第1口井开钻到2012年5月,共钻井48口,无1口井报废,成功率达100%,平均建井周期156.75 d,平均机械钻速3.17 m/h,创造了该区钻井记录,形成了适合阿姆河右岸高温、高压、高含硫气田的一整套钻井技术。     

大度数可复合钻进动力钻具的研究与应用

为了保证墨西哥EPC油田施工井的井身轨迹质量,提高钻井效率,并有效避免井下事故的发生,研究开发了大度数可复合钻进动力钻具技术。在充分认识施工难点的基础上,研究了大度数可复合钻进动力钻具的结构及性能特点,并优选了高效PDC钻头型号。现场5口井的试验结果表明,采用大度数可复合钻进动力钻具技术完成斜井段施工仅需要1趟钻,比试验前平均每口井节约82.2 h;该技术可以大大缩短钻井周期,提高钻井时效,从而节约钻井成本,同时也说明该技术对该地区同类型井的施工有较高的推广应用价值。     

鲁迈拉S 型定向井降摩减扭技术

为降低鲁迈拉S 型定向井摩阻扭矩,针对鲁迈拉地质特点和钻井难点,建立了井眼轨道曲线计算模型,并开展了三项提速技术试验。从而确定了轨道剖面为五段制,最优井眼曲率为2.85~3（°）/30 m、最大井斜角为30°。对于水平位移大于500 m 或Mishrif 层定向钻进的S 型定向井采用旋转导向系统钻进可缩短钻井周期3 d 以上,而其余的井则推荐采用常规定向+ 水力震荡器组合方式,可提高机械钻速35% 以上,缩短钻井周期1 d 以上。通过3 种液体润滑剂和超细石墨固体润滑剂的优选复配与应用,裸眼内摩阻因数由0.52 降至0.35,套管内摩阻因数由0.35 降至0.28。通过上述技术的综合研究与应用,鲁迈拉S 型定向井实际顶驱扭矩降低30% 以上,尤其是随着井深和水平位移的不断增加,部分井扭矩降低近150%,机械钻速提高37.73%。     

渤海歧口17-2油田优快钻完井技术实践

总结渤海歧口 17- 2油田在开发过程中应用现代钻完井新技术和新工艺 ,在工程项目的进度、质量、安全、成本控制等方面都取得了优异的成绩。该项目面临的困难是油田地质条件比较复杂 ,同时油藏开发中面临用一座井口平台开发同一油田的 2个高点的难题。经过项目组的艰苦努力 ,应用渤海优快钻井完井技术 ,取得了 2 7口井用 15 2 .8d完成总进尺 5 9910m ,平均建井周期5 .6 6d的钻井好成绩。用 14 2 .2 4d完成 2 7口井的完井工作 (其中 8口注水井、19口生产井 ) ,平均单井砾石充填 2 .9层 ,取得平均单井完井周期 5 .2 7d的完井作业好成绩。在项目中还实现了 5项技术创新 :单筒双井钻井技术 ,大位移井钻井技术 ,水源井简化井身结构及配套钻井、固井技术 ,DTMZ防砂完井技术 ,钻完井储层保护技术。该项目在渤海的成功的实施 ,进一步拓展了渤海的优快钻完井技术 ,并且为今后边际油田的开发和建设 ,提供了成功的经验     

B国Syl气田Syl25井钻井液技术

B国Syl气田地质结构复杂，在已布的21口井中，钻井过程中卡钻9口井，报废7口井，出现各种复杂23次。为了能够更好地开发Syl气田，B国国家天然气田有限公司与中石化合作，在Syl气田布井4口，Syl25井是合作的第一口井。Syl25井设计井深3 200 m，实际完钻井深3 560 m。通过室内试验模拟，优选不同体系以应对不同开次地层。施工过程中，通过适当提高膨润土含量和抑制能力，避免粉砂岩钻进振动筛大量跑浆问题；保持良好的流型冲刷井壁，并辅以工程划眼，克服了Syl区块砂岩段的瞬间小井眼问题；选用胺基聚醇钻井液体系应对Syl区块四开井段井壁稳定问题。在设计基础上，配合钻井、地质加深钻进至3 560 m，钻探开发了3 200~3 560 m井段，该井段是B国钻井史上从未钻探地层，获得了该井段地质岩性资料，并在该井段额外发现7套高产气层，完钻测试收获日产量为6.4×105 m3/d的工业气流。      

螺杆钻具配合PDC钻头在深直井中的应用

在分析螺杆钻具配合 PDC钻头提高机械钻速的原理的基础上 ,介绍了螺杆钻具配合 PDC钻头在大港油田 6口深直井中的应用情况 ,并对其经济效益进行了分析。6口井的应用表明 ,螺杆钻具配合 PDC钻头钻进可显著提高机械钻速 ,缩短建井周期 ,降低钻井成本 ,值得推广应用。     

Geo-Pilot旋转导向钻井系统在水平分支井中的应用

为了克服地层倾角大(5～8°)及油层深度比设计深度浅(着陆时发现油层深度提前了约10 m)的影响,渤海旅大27-2油田某并在φ216 mm井眼中使用了Geo-Pilot旋转导向钻井系统。在使用该系统中采取了钻头上部增加限流器、增大水眼面积和控时钻进等措施来满足作业要求,最终创下了渤海水平分支井井斜最大的记录,也刷新了Geo-Pilot旋转导向钻井系统在井斜95°以上井眼中钻出分支井眼的世界记录。事实证明:Geo-Pilot旋转导向钻井系统可用来解决在软地层中钻水平分支井出现的井下摩阻大、造斜困难等问题。     

利用修井机钻分枝井水平井高效开采底水油田

分枝水平井钻井技术,是近年来发展起来的一项新技术,是用于开采底水油田,扩大单井生产控制面积,降低生产压差,提高单井产量和油田采收率的重要手段之一,应用改造的K600（90t)修井机,成功地在南海北部湾底水砂岩油田钻成功A11b、C两分枝水平井和A16d水平井,文中对钻分枝水平井的选井,选工具设备,井眼开窗,钻井和完井技术等进行分析,提出充分利用改造的修井机进行老油田挖潜工作。     

伊拉克艾哈代布油田快速钻井技术

艾哈代布油田可采储量丰富,但新近系-古近系地层存在易蠕变的大段盐膏层、易坍塌的大段泥岩和泥质灰岩,盐膏层段和下白垩系地层可钻性较差,造成钻井过程中复杂情况频出、机械钻速低,从而导致钻井周期长。为了提高艾哈代布油田的整体开发进程,进行了钻井技术集成,形成了艾哈代布油田快速钻井技术。根据地层压力剖面优化水平井井身结构;根据地质特征、开发要求及钻井工艺水平,将水平井设计为双增剖面、中曲率半径的水平井;采用统一防碰设计进行井眼轨道整体设计;根据室内综合评价结果优选出了抑制性强的、抗盐钙侵的聚磺钻井液;将利用地层可钻性剖面优选出的PDC钻头与螺杆钻具配合进行复合导向钻进;丛式井组利用滑轨整体移动技术进行钻机搬迁安装。现场应用表明,快速钻井技术有效控制了缩径、阻卡等复杂情况,各井型机械钻速提高1倍以上,钻井周期平均缩短近50%。该快速钻井技术为艾哈代布油田高效开发提供了工程技术保障。      

大位移井钻井技术在渤海QK17-2油田开发中的应用

总结了国家863-820-09-01课题,海底大位移先导实验井渤海QK17-2地区4口大位移井钻井作业的经验,该项目在西区平台往东区钻4口大位移井,平均井深4551m,平均垂深2008m,平均水平位移3668m,平均井斜86°,平均水垂比1.83(最大为1.94)。该项目在渤海首次采用大位移井开发周边油田、大位移水平井技术批量钻开发井、水平井裸眼砾石充填完井、大斜度井水平井注水泥固井、松软地层大井斜及大井眼造斜及井眼轨迹控制、水基钻井液井壁稳定及井眼净化套管漂浮下入、水平井及大斜度套管磨损保护、MWD/LWD测量、扭矩摩阻计算及预测等10大技术,在此基础上,指出存在的问题及今后努力的方向,这对于渤海今后应用大位移钻井技术开发油田具有更加广泛的指导和借鉴意义。     

赵东平台C/D区块水平井钻井完井配套技术

赵东合作区应用固定平台钻井,受平台面积限制,为提高油藏利用率和油田整体开采效果,多采用大位移井和水平井。水平井以开发单一油层为目的,对井眼轨迹控制精度要求高,而且水平井的水平段套管下入困难,钻井难度远大于陆地常规水平井钻井。为此,赵东合作区采用批量钻井技术,提高钻井速度;利用旋转地质导向技术避免滑动钻进的风险,提高机械钻速;利用弯螺杆实现一次趟钻完成造斜段、增斜段和稳斜段的钻进;利用LWD/MWD随钻测井技术和Azitrack油藏地质导向系统控制井眼轨迹,提高油藏钻遇率和入靶精度;采用漂浮下套管技术解决长水平段摩阻大、下套管难等问题;采用优质钻井液和低密度高强度水泥浆来提高固井质量,保护油层;利用裸眼砾石充填精细防砂工艺进行先期防砂,充分发挥油井产能,并长期保持稳产。赵东合作区对以上技术进行集成,形成了适合赵东合作区的水平井钻井完井配套技术,并对赵东合作区的开发起到了推动作用。      

卡塔尔杜汉油田DK-586井钻井技术

卡塔尔杜汉油田DK - 5 86井是胜利油田定向井公司在卡塔尔承钻的 1口水平井,完钻井深 36 83m,水平位移 185 2m,水平段长 16 31.6m,垂深 1943m,是目前卡塔尔陆上油田最长的水平井之一。该井地质情况复杂,地层软,倾角大并具有较多的硬夹层,钻井液漏失严重。施工中,全井段采用MWD随钻测量,三开和增斜段采用 1.2 5°弯壳体带扶正器加长马达,水平段采用 ?12 0mm(1.5°)马达。施工时,频繁混入高粘钻井液,以减少滑动钻进长度来减小扭矩。在钻井液漏失严重,只进不出,无法处理钻井液时,靠边泵清水边钻进。通过调整钻压钻进的方式来控制井斜,尽量采用转盘钻进,减少滑动钻进,使滑动进尺仅占总进尺的 3.6 2%     

塔河油田TK431井钻井液技术

塔河油田三叠系、石炭系井眼失稳问题一直是该油田勘探与开发的技术难点。TK431井是在该地区实施的一口解决该井段井眼失稳问题的试验井。分析地层坍塌原因后提出，TK431井钻井液密度设计值为1．42g／cm^3，选择抑制封堵固壁型钻井液体系，二开采用PF-PLUS钻井液，三开采用PEM钻井液，四开采用PF-VIS钻井液。选择抑制型钻井液，可提高钻井液滤液的抑制性，减小泥页岩的水化膨胀作用；采用封堵固壁技术，可封固地层微裂隙，提高地层整体强度，形成薄而韧的泥饼，减少滤失量，达到稳定井壁的目的。该井钻井液润滑性能良好；包被抑制性良好，钻屑成形度高、棱角分明；防塌效果好，井径规则，没有明显的大肚子井段；性能稳定、维护处理简单；机械钻速快，辅助时间短，钻井周期较短。现场应用表明，该井实际最高使用钻井液密度为1．37g／cm^3，通过采用高包被、强抑制和综合防塌相结合的方法，有效地稳定了井壁，成功地解决了三开井径扩大问题；存在问题是设计和实际应用费用较高，尤其是三开费用是其它井的2～4倍，全井钻井液费用也是同一区块其它井费用的1．5～2．0倍多。     

TZ406双台阶水平井钻井技术

TZ406是1口预探井,目的是探明油层情况,经济有效地开发薄油层。施工中先采取钻导眼探明油气含量、卡准油气层位置,回填一段后,再通过钻双台阶水平井利用1个井眼开发已探明的2个不同深度薄油层。整个施工过程中,仅下339.7mm×502m表层套管,无技术套管,裸眼段长达3628.83m。采用了MWD无线随钻仪器,倒装钻具组合,优化了钻井参数,实现了精确中靶。完钻井深4131m,垂深3686.83m,井斜89.98°,方位48.72°,水平位移538.26m。该井安全无事故,初期试采日产原油86t。为该地区经济高效勘探开发,摸索出一条成功之路     

小位移井反扣工艺技术

中原油田是典型的断块油田,钻调整井时对水平位移要求很严。施工中,当水平位移大,继续钻进就会超标时,就用弯接头带动力钻具进行180°扭方位(反扣技术),使调整后的井眼方位与原来的方位相反。方位调整是反扣技术的关键、反扣结束时,井斜角必须达到3.5°~5°,然后根据井斜角和剩余井段的有效长度,计算出下部井段的井斜变化率,以选择适当的钻具组合钻进,确保钻达目标点。反扣技术,实际上就是定向井技术在直井中的应用     

大斜度长裸眼定向井钻井液技术

饶阳凹陷留楚区块大多数井为大斜度长裸眼定向井,井身剖面为"直-增-稳"三段制、双或多靶点定向井,井身结构为二开井,井斜角在48°～56°之间,水平位移为1 000～1 597 m,裸眼段长达3 000～3 500 m,井壁不稳定,钻井难度及风险大。通过优化钻井液工艺技术,应用加有组合润滑防卡剂、防塌剂以及抗温降滤失剂和有机硅的聚磺润滑防塌钻井液,较好地满足了安全钻井要求。与该区块同类型未使用该技术的井相比,完成的15口长裸眼大斜度定向井平均钻井周期缩短了37.3%,建井周期缩短了32.6%,完井电测时间缩短了60.7%,传统电缆测井完成率为93.3%,其中有7口井实现完井电测一次成功,平均井径扩大率小于10%,特别是楚29-87X井等7口井平均井径扩大率控制在6%以内。