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。      

气体钻井设备在新疆煤层气项目中的应用

大多数煤层气藏具有低压、低渗、低饱和度等特点,这使得一方面在煤层钻井过程中容易出现井漏问题,另一方面使得常规增产改造和降压开发技术难于奏效。通过对气体钻井设备在新疆煤层气项目中充气欠平衡钻井和注氮驱替甲烷施工的分析,表明气体钻井设备对于解决地层漏失和提高煤层气的采收率具有很好的现场应用效果。     

BZ13-1油田井壁稳定性研究及应用

位于渤海中部海域的BZ13-1油田在前期钻井中存在溢流、井漏、阻卡等较多复杂问题,制约了钻井速度。井壁稳定的力学分析方法主要利用钻井资料、测井资料、录井资料等,分析地层压力、地应力、地层强度参数的分布规律,结合岩体强度准则计算坍塌压力与破裂压力,得出钻井安全密度窗口。通过对BZ13-1油田井壁稳定性进行分析,得出了高压层、易漏失层、易坍塌层位置,并据此对开发井进行井身结构设计,分析结果在开发井钻井中取得了良好的应用效果,有效减少了钻井复杂问题。     

中国煤层气钻井技术现状及发展趋势

对我国煤层气钻井完井技术现状进行了归纳和总结,结果认为:煤储层地质基础薄弱、井壁易失稳、煤层损害严重以及完井效果差等难题严重制约了我国煤层气高效勘探开发;已开展的多分支水平井技术、U型井技术及其配套的连通和裸眼造洞穴等技术取得了长足进展,一定程度上缓解了以上技术难题的制约。生产实践表明,由清水钻井引起的钻井安全与煤层保护的矛盾仍然突出,国内煤层气产量依然偏低。进而建议,加强对煤层专用钻井液、煤层损害解除方法的研究,尽快制定煤层气钻井相关室内实验评价方法和矿场评价方法的行业及国家标准,探索矿权制度改革,开展煤层气与常规气、致密气合采关键技术研究,积极开展煤层气多层钻完井、复杂结构井增产措施配套技术研究。     

全过程精细控压钻完井技术在南缘呼探1井的应用与实践

控压钻井技术是指在钻井过程中对整个井筒压力进行有效控制并管理的钻井技术,可有效解决窄密度窗口、压力敏感地层难以克服的漏涌同层和井壁坍塌等复杂钻井问题。从新疆油田南缘区块呼探1井的基本情况出发,重点阐述了该井钻井中存在的技术难点、压力窗口分析、控压钻完井作业、溢漏监测与处理及取得的良好效果,为该区块解决类似钻井难题提供了有效的钻井方式和经验分享。     

CPDF在委内瑞拉CARACOLES油田的钻井液服务技术

委内瑞拉CARACOLES油田的钻井液技术服务,由中国石油钻井液有限责任公司（CPDF）在2000年5月30日中标。在此之前该油田的钻井液技术服务由BAKER HUGHES INTEQ公司和BABOID DRILLING FLUID公司提供。因上部泥岩地层造浆严重;下部煤层易坍塌,砂岩地层渗透性强,易缩径。钻井过程中,造成煤层和页岩地层坍塌、起钻遇卡、下钻遇阻、固井质量差等复杂情况。CPDF在服务过程中根据地层特点,一开采用膨润土钻井液;二开使用分散钻井液体系;下部井段使用生物聚合物钻井液体系。应用表明,该套钻井液体系有很强的抑制性和稳定性,携砂能力强,配合使用超细碳酸钙和Fiber LCM保护油气层酸溶性纤维封 堵剂,提高了下部大段煤层的稳定性和页岩裂缝封堵能力,用中国产的钻井液材料解决了委内瑞拉CARACOLES油田钻井过程中出现的井塌、缩径、井漏等复杂问题,提高了固井质量。     

浅层煤层气井固井技术

煤层气是储集于煤层孔隙中的天然气。煤层与一般的油气层相比，埋藏浅，微孔隙和裂缝姨育。煤层的机械强度和孔隙度低，易坍塌，易污染。文中根据煤层气井的特点，介绍了一般油气井固井与煤层气井固井的区别，总结了国内目前煤层气井固技术现状及存在的问题，提出了几个在以后煤层气井固井中应研究解决的问题。     

煤层气分支井轨迹控制技术

煤层气分支井轨迹控制技术包括钻分支井眼、地质导向等技术,是一项技术性强、施工难度高的系统工程。煤层气分支井钻井作业的难点主要有:煤层的稳定性差,易发生坍塌、卡钻等故障;煤层厚度只有3~4 m,个别地区会更薄,井眼轨迹控制难度大;水平段摩阻、扭矩大,加压困难,钻具易失效;工艺复杂,配套成本高。通过优化施工轨道设计,完善施工方案,可以实现轨迹圆滑、安全钻进。中国石化中原石油工程有限公司自2004年开始施工煤层气分支井,屡破中国石化钻井分支纪录,分支最多的一口井是1个主井眼23个分支。     

鄂尔多斯盆地延川南区块延平1井钻井液技术

延平1井为中国石化华东分公司在鄂尔多斯盆地延川南区块部署施工的第一口煤层气水平连通井,水平段长674111,主要在煤层中穿行。为解决在煤层段水平钻进过程中的井壁稳定和储层保护问题,三开试验采用了绒囊钻井液体系。通过现场的实际应用证日月采用绒囊钻井液体系,有效地解决了水平段施工可能存在的煤层垮塌、井漏等问题,保证了钻井施工的顺利,同时水平段套管一次性顺利下入,为全井的安全顺利完井创造了良好的条件。     

煤层气多分支水平井钻井工艺研究

基于沁水盆地郑庄区块3#煤层的地质和力学特征,其适于采用多分支水平井钻井技术开发煤层气。但由于煤层较脆,且存在互相垂直的天然裂缝,钻进极易引起井下垮塌、卡钻等复杂事故的发生,更严重的甚至会使井眼报废。郑1平-3H井是渤海钻探在沁水盆地郑庄区块的一口科学实验井,为解决煤层气多分支水平井钻井难题,首先将郑1平-3H井的排采直井"洞穴"置于稳定的煤层顶板上,与水平井主支实现硬穿针,从而根除排采洞穴垮塌和上下井眼错位的问题;其次使主井眼在煤层顶部延伸,钻主支时优化钻井液,解决井眼稳定和井眼重入问题,确保形成稳定的排水输灰通道。煤层气多分支水平井井眼轨迹控制技术、U型井联通技术及悬空侧钻技术的采用较好地解决了煤层气多分支水平井钻井的上述难题,具有重要实践意义。     

延川南深部煤层气井防漏堵漏技术

延川南区块深部煤层气资源丰富,但钻井过程中漏失严重.为了降低漏失发生频次及其造成的经济损失,保证该区块煤层气井安全高效成井,在分析该区块地质特征和漏失机理的基础上,研究形成了由随钻堵漏钻井液和承压堵漏工艺组成的煤层气井防漏堵漏技术.延川南区块上部地层孔隙发育,以孔隙型渗漏为主,采用加入5％复合堵漏材料的随钻堵漏钻井液进...     

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近年来，煤层气勘探开发受到各方面的高度重视。针对煤田勘探主要采用传统钻井取心法进行瓦斯分析所带来不能满足多方需要的实际,结合石油录井技术，阐述应用岩性组合特征规律、标志层及钻时曲线、气测全烃曲线的对比分析预测煤岩取心位置， 以及利用钻时、dcs指数、气测异常等录井参数卡准煤层位置等技术方法。在此基础上，应用国外通过煤屑、煤心解吸试验研究成果，建立乙炔和甲烷的电压值间的函数关系，从而计算出煤层释放速率，进而得到煤岩含气量；利用气体参照法和钻井液热真空蒸馏法来计算煤层气含量，预测煤层的产能和估算储量。文章还论述了现场钻遇煤岩的基本特征和现场判断气层厚度的方法。     

煤层气低成本钻井技术

分析了我国煤层气勘探开发现状，基于煤层气生产特征分析了煤层气开发向产业化、商业化发展降低钻井成本的主要技术方法。根据潜孔锤钻井原理和特点，详细分析了钻压、转速、注气压力、注气量等实钻参数合理的确定方法，综合阐述了这些参数与提高钻井速度之间的变量关系，以及其中影响钻井速度、钻井周期的关键因素，介绍了潜孔锤在煤层气钻井使用中的效果及优点。实践证明，潜孔锤钻井技术是当前降低煤层气开发钻井成本的关键技术之一。还提出了国内轻型钻机现有装备技术条件下潜孔锤钻井的实施方案。     

低压小型旋转控制头设计与试验分析

煤层气欠平衡钻井周期短,井口压力低,采用常规油气钻井用旋转控制头会造成成本高、不易搬迁运输以及与小型煤层气钻机不配套等问题。结合煤层气钻井特点,设计了一种用于煤层气欠平衡钻井的低压小型旋转控制头。分析了轴承配置应满足的要求,对旋转动密封、旋转壳体、壳体本体和冷却润滑系统等主要零部件进行了结构设计并制造了样机。依据旋转控制头的性能标准对样机进行了台架试验,结果表明所设计的旋转控制头能够较好地满足煤层气钻井的要求。     

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我国煤层气勘探开发历程可以归结为3个发展阶段：矿井瓦斯抽放发展阶段、现代煤层气技术引进阶段和煤层气产业逐渐形成发展阶段。国内煤层气的基础研究起步较晚，但90年代以来进行了大量的研究工作，尤其是国家973煤层气项目研究工作的开展，使煤层气在成因类型划分及其判识、煤层储气机理和储层评价、煤层气吸附和解吸机理、煤层气藏形成的动力场及成藏过程、煤层气资源评价等方面取得了较大的进展。同时，近年来通过研发和引进，煤层气地球物理勘探、煤层气钻井、煤层气完井、煤层气增产技术也得到了很大的提高。深化煤层气成藏、吸附-解吸机理等方面的研究、加强选区评价工作、发展羽状水平井等先进的开采工艺及煤层气采出水的处理工艺是今后煤层气勘探开发的重点。     

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从国内钻井技术水平、沁水煤层气田煤储层物性分析研究入手，阐述了用多分支水平井钻井技术开发沁水煤层气田是我国煤层气勘探走向产业化的重要手段，详细介绍了沁水煤层气田煤层概况、用多分支水平井钻井技术开发沁水煤层气田的技术可行性，设计方案，煤层气多分支水平井钻井的关键技术和井下特殊工具。提出了国内现有技术和装备条件下开发煤层气的实施技术方案。     

煤层气藏应力敏感性实验研究

针对煤层气藏储层应力敏感性强的特点,通过改变围压和孔隙压力,进行了煤层气藏干岩心和含水岩心的应力敏感性实验研究。系统地研究了煤层气藏的岩石变形特征,并将应力敏感性的实验数据拟合得到渗透率随有效压力变化的数学方程。研究结果表明：水相的存在使得岩心的应力敏感性更强,并且这一规律可以用指数函数关系来描述。为煤层气有效合理地开发提供了理论依据。     

中国煤层气产业化面临的形势与挑战（Ⅰ）——当前所处的发展阶段

1970~1988年，美国煤层气产业走过了资源调查与勘探开发试验、成藏条件探索与产业化启动2个发展阶段，从1989年起进入高速发展的第3个阶段。与此相应，我国煤层气产业的第一发展阶段历经23年，2003年进入商业化生产启动阶段，处于从煤层气资源大国转型为生产大国的关键时期。回顾历史，我国在20余年的探索历程中，极大地深化了对煤层气地质条件的基本认识，勘探与开发试验上取得了历史性突破。然而，放眼未来，中国煤层气产业发展仍面临着一系列问题需要思考。文章正是面向这一关键历史时期，简要分析了美国等煤层气产业的发展历程与现状，初步梳理了我国25年来煤层气勘探与开发试验的脉络与走向，指出了近期可能面对的挑战。     

煤层气多分支水平井轨迹控制技术

多分支水平井因能够有效提高煤层气产能而成为煤层气开采的主要井型,但由于技术和经验不足,在钻井施工过程中,钻速慢、井下复杂情况时有发生。文中分析了多分支水平井在各个阶段的轨迹控制难点,并探讨了悬空侧钻、老眼重入等技术难点及控制要点,给出了造斜段轨道设计运算过程,通过合理选择随钻测量系统,精确控制了钻井全过程轨迹参数。该井眼轨迹的精确控制为我国煤层气多分支水平井整套工艺的施工提供可靠的技术借鉴和准确的参考数据。     

煤层气井钻井技术

本文以四口井的施工为例，着重介绍了煤层气井的特点，并指出了钻煤层气井的几个技术难点，通过钻头优选，钻具优选，钻井参数优选，绳索式取心技术等的现场实施和应用，基本解决了井身质量，清水钻井，清水绳索取心，煤层气保护等几个方面的技术难题，文中还介绍了使用中原油田自行设计的中原９５０８绳索取心工具的取心情况，尤其是在粉煤层地层的取心情况，这将为今后的煤层气开发打下坚实的基础。