SH-3井定向钻进实践与认识

SH-3井是位于松辽盆地东南部断陷区的一口中浅层水平井,完钻井深2520m,其中水平段长近1000m。该区块地层可分为上部的四方台组、嫩江组、青山口组。但是嫩江组、姚家组和青山口组地层存在不稳定性,钻井施工过程中容易出现井下地质复杂情况。为此,通过分析施工的难点并结合钻井设计,选择合适的钻具组合,制定合理参数,优化井眼轨迹,最终实现高效精准定向钻进。     

大庆油田致密油水平井钻井液对策研究

随着勘探开发的逐步深入,大庆油田的致密油藏成为开发的热点。大庆油田致密油地层岩石可钻性差,需穿越嫩江组、姚家组、青山口组等不稳定地层,钻井难度大。以往采用提高钻井液密度和抑制性的方法,虽然取得了一定效果,但井壁失稳现象依然存在。针对不同井段,通过开展钻井液技术对策研究,保障了致密油藏水平井安全钻进,提高了钻井时效,取得了良好的应用效果。     

高矿化度盐水钻井液体系的研究与应用

在致密油的开发过程中,钻遇嫩江组、青山口组等层位时,常发生井壁大块剥落、井径不规则、井塌等事故,严重影响了钻井施工效率。因此,通过处理剂优选和配伍性实验形成一套高矿化度盐水钻井液体系,该体系抗温120℃,极压润滑系数小于0.12,对泥岩地层滚动回收率大于90%,API失水量小于3mL,动塑比大于0.4。在现场应用中,钻井液性能稳定,安全钻穿嫩江组和青山口组地层,没有发生缩径、井壁剥落等井下复杂情况,水平段井径扩大率小于10%,起下钻顺畅,后期下套管作业也是一次到底。现场成功应用表明,高矿化度盐水钻井液体系能够满足致密油安全钻井施工需求。     

高性能钻井液技术在大庆QP-X5井中的应用

大庆油田龙虎泡区块致密油资源发育,但是致密油发育地层泥岩含量高、微裂缝和微孔隙结构发育,在该区块钻井过程中,经常发生剥落和坍塌等井壁失稳事故。油基钻井液虽然性能稳定,能够满足钻井需求,但其高成本、高污染等缺点又限制了应用范围。因此,为了解决这一难题,通过处理剂优选和体系配伍性研究,研发出一套性能与油基钻井液接近的高性能水基钻井液技术,钻井液成本比油基钻井液下降。该体系在QP-X5井的应用过程中,钻井液体系抑制性优良,振动筛上返出岩屑切削齿明显,在嫩江组和姚家组地层没有发生缩径和造浆复杂;封堵性能较好,在青山口组和泉头组裂缝发育地层没有发生剥落、掉块和坍塌等井下复杂;润滑性满足了水平段超过1000m的钻井施工需求。为大庆油田致密油资源的高效开发提供了技术支撑。     

大庆油田齐家区块致密油水平井提速技术研究

随着勘探开发的逐步深入,大庆油田的致密油藏成为开发的热点。齐家区块是大庆油田致密油藏的主要开发区块。该区块水平段长、岩石可钻性差,需穿越嫩江组、姚家组、青山口组地层等不稳定地层,钻井难度较大。通过对该区块的地质特点分析,调整钻具组合和钻井施工参数,形成了一套适用于大庆油田齐家区块致密油开采的钻井施工工艺技术,为大庆油田的致密油高效开采提供了技术参考。     

抗高温封堵防塌钻井液在火成岩水平井中的应用

针对大庆深部火成岩地层裂缝发育,施工过程中易发生井漏、垮塌及钻井液性能在高温条件下变化大等情况,从深部火成岩地层地质情况及深层火成岩水平井施工难点出发,明确了钻井液技术研究方向,通过开展抗高温降滤失剂ZJY-1及抗高温增粘剂ZJYZN-1的研制,配合新型高效封堵材料DQSZFD-1,研发出抗高温封堵防塌钻井液技术,该技术适用于深层火成岩直井、大斜度井、水平井施工。室内研究、现场应用过程中表明,该体系具有较强的高温稳定性、井壁稳定能力和润滑防卡能力,抗温180℃以上,有效地解决了深层火成岩水平井由于地层原因发生井漏问题,施工中润滑和高温稳定性问题,保证了深层火成岩水平井的安全高效施工,创造了大庆油田多项深层水平井施工记录,井深最深达5424m,水平段最长达1608m,满足了深层火成岩水平井安全、高效施工需要,为深层火成岩气藏高效开发提供了技术保障。     

苏77-5-8H井大斜度穿煤层安全钻井技术

苏77-5-8H井为苏里格气田苏77区块第一口利用水平井提高山23组开发效益的大斜度穿煤层水平井,目的层山23储集砂岩上部发育厚度25～30 m的碳质泥岩和煤层段,由于煤系地层的特殊性,钻进过程中易坍塌,且煤系地层正好处于入靶前的造斜井段,钻井施工难度大、风险高。在分析了煤层井壁稳定机理基础上,针对苏77区块地层特性和水平井钻井施工的难点,分析了该井主要技术难点,重点从井眼轨迹轨道设计优化、轨迹控制及施工技术措施和钻井液技术等方面对该井安全技术进行了全面的介绍,为今后同类井钻井提供可参考的经验。     

大庆深层侧钻水平井钻井工艺技术研究

侧钻水平井技术可以有效修复套损井、报废井等失去开采价值的老井,可以减少钻井液材料等相关钻井施工成本,大幅度提高经济效益。但侧钻水平井具有着陆风险高、轨迹控制困难等问题。针对大庆深部地层的地质特点,提出了适用于大庆油田深部地层的侧钻水平井施工工艺,为深层探区开窗侧钻水平井的井眼轨迹控制和安全钻井提供了参考。     

油页岩原位开采井钻井工艺设计与施工

为了研究油页岩的地下原位开采技术,设计施工了FK-1井。该井地处吉林省松原市扶余县,完钻井深500m,完钻层为嫩江组地层。该井设计施工中主要需克服大口径钻井的保直钻进、软塑性地层的裸眼钻进、水敏性地层中钻井液的应用、泥页岩层中发生钻头泥包现象及原位开采井的特殊成井、固井等问题。通过对钻井设备的优选,钻井液性能和井身结构的相应优化,钻头和钻具组合的选择等措施来解决钻井过程中的施工难题。设计结果在施工过程中进行了应用,施工效果良好,缩短了钻井时间,减少了钻井投入,解决了施工难题,为同类钻井的施工提供了借鉴和指导依据。     

大庆油田深层致密气抗高温防塌水平井水基钻井液技术

大庆深层徐家围子区块沙河子组致密气水平井,火山角砾岩、流纹岩地层岩性复杂,天然裂缝发育,地温梯度较高,以往采用聚磺混油水基钻井液和油基钻井液多发生井塌、卡钻、井漏等问题,且存在环保问题,在聚磺混油水基钻井液基础上,进一步优选抗高温聚酯封堵剂、脂肪酸合成酯润滑剂和抗高温泥饼改善剂,研发出具有低粘高切特性的抗高温防塌水平井水基钻井液体系,动塑比大于0.4,井底ECD平均降低2MPa,极压摩阻系数小于0.8,抗高温达160℃,共应用3口井,平均水平段长1050m,同比邻井钻井周期节约30d,解决了井壁稳定、润滑防卡和环保问题,实现裂缝性火山岩地层安全环保钻井施工,为大庆深层致密气水平井高效开发提供了技术支持。     

青山口易塌复杂层钻井液体系优化与应用

针对大庆油田中浅层钻进过程中,特别是钻遇青山口组层位时常发生井壁剥落、掉块、坍塌卡钻等失稳现象的难题,通过优选对青山口组地层具有内封堵作用的聚合醇和微纳米乳液封堵剂,使原钻井液体系的封堵防塌能力大幅度提高。优化后的钻井液体系能对30μm左右的微裂缝具有良好的封堵防塌能力。在现场应用中,优化后的强封堵钻井液体系安全钻穿青山口组地层,振动筛上返出岩屑未见大块剥落片,起下钻未遇阻,后期下套管顺利,青山口组平均井径扩大率小于15%。该研究表明,优化后的强封堵钻井液体系能满足大庆青山口组易塌复杂层的安全钻进需求。     

伊拉克米桑油田深井水平井钻井技术

为应对伊拉克米桑油田深井水平井高压盐膏层盐水侵,下部灰岩地层漏、喷、塌和卡等多种风险,同时尽可能降低钻井成本,提高作业时效,在64H井开展了深井水平井研究和实践。根据区块作业经验将深井水平井设计为六开井身结构;针对高压盐膏地层,采用高密度饱和复合盐钻井液技术;在深部灰岩地层实施了一系列定向井和尾管固井技术。解决了该区块钻井过程中的技术难题,提高了钻井安全性和时效,打破了米桑油田深井水平井钻井记录。     

塔河油田YT2-6H水平井钻井液技术

YT2—6H井是塔河油田一口水平开发井,完钻井深4823m,垂深4378．44m,水平段长300．77m。根据地层特点,使用聚磺混油非渗透钻井液体系优质高效完成了该井的施工。以YT2—6H井为例,介绍了YT2井区的地层岩性特点及钻井液施工中面临的技术难题,提出了相应的技术措施,总结了现场维护处理的成功经验,为该井区定向井、水平井实现安全、快速施工提供参考。     

富拉尔基浅层水平井钻井技术应用分析

齐齐哈尔富拉尔基油田拥有丰富的浅层稠油资源,油藏埋深浅,油层薄,由于地面条件限制不能采用直井开发,长城钻探工程有限公司钻井三公司在该区块施工了7口浅层水平井。浅层水平井钻井因地面与目的层距离短,钻井完井过程中面临一些特定的技术难题。针对施工难点进行分析,从钻具组合设计、地质导向技术和钻井液优化设计三方面出发,实现安全优质高效钻井。     

大庆油田致密油藏钻井液技术发展历程

大庆油田非常规致密油资源储量丰富,主要位于青山口组和泉头组的扶杨油层,开采方式以长水平段水平井为主。在青山口组钻进过程中,井壁剥落、掉块和坍塌等井壁失稳事故频发,极大影响了致密油资源勘探开发效率。采用常规中浅层水平井用硅基阳离子水基钻井液,嫩江组水化、缩径、钻头泥包现场严重,井壁稳定能力差,采用油基钻井液虽然井下复杂事故发生率极低,但是高成本、高污染、难处理等局限性使得油基钻井液未能大范围应用。后来又引进国外贝克休斯公司的ULTRADRILL高性能水基钻井液技术,但9口井的现场试验证明该体系综合性能与致密油地层安全钻进需求相差较大。因此,大庆油田开始自主研发与油基钻井液综合性能相近的高性能水基钻井液技术,先后研发了强抑制胺基钻井液体系、强抑制高封堵钻井液体系、盐水钻井液体系等多项水基钻井液技术,在不同阶段的致密油开发过程中发挥了重要作用。随着材料科学和基础理论研究的进步,致密油藏钻井液技术也会朝着助剂合成精细化、环保兼容性强的方向发展。     

Y151区块水平井地层坍塌钻井技术分析

Y151区块两口采油水平井在青山口组井段都发生井壁剥落和坍塌,为此对钻井技术进行了分析与改进。由于两口井发生坍塌井段都在造斜段,该井段轨迹复杂,发生井壁剥落后常有卡钻发生,解卡进一步加大了坍塌严重程度,最终造成两口井提前完钻成弃井,造成很大经济损失。后续采油水平井在吸取前两口井失败经验基础上,探索出适用于该区块的钻井工艺及钻井液处理方法。后续Y151区块一系列水平井利用探索出的工艺及方法达到了全部按照设计要求成功完井目的。     

YJ1-4井快速钻进钻井液技术研究

针对YJ1-4井的地层情况及钻井液技术难点等要求,通过小型实验进行处理剂优选、最佳加量的确定,合理调配钻井液性能,最终保证了该井的钻井施工安全、快速。在该井的钻井施工过程中,无缩径、阻卡、掉块和漏失现象发生。该井设计井深7273m,用时91.42d便全井完钻,较设计提前了57.58d,二开平均井径扩大率只有3.2%,三开平均井径扩大率只有8.1%。     

乍得第一口水平井钻井设计与现场试验

乍得Bongor盆地在勘探过程中不断发现潜山基岩地层内有油气显示。为进一步落实和开发评价潜山油气层,尝试在该地区进行首口水平评价井的钻井试验,针对该地区的地质特点,分析了钻井难点,开展了水平井的钻井工程设计:利用邻井测井、实钻等资料,建立了该井的三压力预测模型,预测了该井的安全钻井液密度窗口和井壁稳定性,该井上部泥页岩层易坍塌、阻卡,下部潜山花岗岩裂缝性或孔洞性漏失;优化了井身结构和“三增”井眼轨道剖面,优选了钻具组合;提出三开储层专打控压钻井,采用无固相钻井液保护油气层,降低漏失风险。该水平井钻井成功实施,各项指标达到了预期的要求,且产量达到了邻井定向井的3倍以上,为后续水平井的实施具有很好的指导意义。     

宜203井(直改平)高密度油基钻井液技术

原井宜203井为一口页岩气评价直井,构造位于四川盆地川东南中隆高陡构造区天宫堂构造群的天宫堂西南鼻突。本井在井深3320m处采用油基泥浆侧钻,钻遇地层为志留系石牛栏组和龙马溪组,岩性主要为页岩。该区块水平井钻井中主要采用高密度油基钻井液,页岩容易垮塌,同时由于密度高,普遍存在着钻进后期粘切高、流变性差、容易破乳和配制重浆困难等问题。我们通过调研和室内实验,对现有钻井液体系配方进行改进和优化,同时总结出与该配方钻井液相配套的现场配浆、维护的技术工艺。改进后的钻井液在宜203井(直改平)的应用表明:该钻井液配方具有流变性合理、井壁稳定、乳化稳定性强、维护简单易行等优点。良好的钻井液性能保证了钻井施工安全顺利进行。     

超深水平井钻井技术在元坝272H井的应用

元坝地区海相气藏埋藏深,垂深超过6500 m。该地区水平井摩阻扭矩大、温度高,对水平井钻井技术提出了更高要求。元坝272H井是元坝Ⅱ区施工的第一口超深水平井,施工难度大。通过优化设计、基于滑动方式的井眼轨迹控制技术优化、摩阻扭矩精确预测分析、先进高温高压MWD仪器应用,解决了高温环境下井眼轨迹的测量及控制问题。采用抗高温润滑钻井液,根据地层特点合理调整钻井液性能,满足了超深水平井高温稳定、携岩和润滑的要求。通过元坝272H井定向钻井施工,总结了一套适合元坝地区超深水平井钻井技术。