氮气钻井与筛管完井在中浅油层开采中的利用

氮气钻井是使用氮气作为循环介质来冷却钻头并带出井筒内岩屑的钻井工艺技术,一般在深井提速或储层钻进中使用。大庆中浅油层具有低孔渗、低丰度、低产量等特点,采用常规钻井工艺开采会导致储层伤害,大幅降低原油产量。介绍了氮气钻井技术、柴油助返技术以及筛管完井技术在大庆中浅油层中的应用。通过4口井的现场试验和摸索,已经在大庆中浅油层的钻完井中形成了配套技术。还通过现场应用效果分析,说明了氮气钻完井技术在大庆中浅油层开采中的可行性和重要性。     

大庆油田火山岩砾岩水平井钻井技术

随着大庆油田深层火山岩砾岩气藏的持续开发,利用水平井技术勘探开发深层气藏成为迫切要求。对大庆深层火山岩砾岩的地质特性、火山岩砾岩水平井特点及难点进行了描述。开展了钻头优选、井眼轨道优化、井身结构优化、井下动力钻具选型、欠平衡负压值控制等技术研究,并完成多口现场试验井,其中徐深平34井全井平均机械钻速2.79 m/h,取得了较好的应用效果。形成了一套适合于大庆油田火山岩砾岩气藏勘探与开发的水平井钻井技术。     

大庆油田莺深2井钻井设计与实践

莺深2井是大庆油田2008年完钻最深的一口天然气探井。根据松辽地区的特点,在深入分析影响该地区钻井速度和安全钻进的主要因素的基础上,针对不同的影响因素,进行了优化钻井设计研究,主要从优化井身结构、优选钻头和优选钻井工艺方式几个方面对莺深2井进行了设计优化。实钻结果表明,该井创造了大庆油田超过5500 m深层天然气探井钻井记录,并且采用氮气及水包油欠平衡钻井技术取得了勘探突破,中途测试获得低产气流,完钻测试获得工业气流,取得了较好的勘探效果。     

大庆葡萄花油层氮气专打技术实践

大庆油田外围葡萄花油层作为中浅层探评井开发的主要目的层,属于“三低”油藏,常规钻井方式开发成本高,经济效益差。由于受“三低”油藏地质特点的影响,常规钻进时钻井液在压差作用下产生滤液从而对储层造成一定程度的损害,受地层本身特性以及过平衡钻井2个因素共同作用,造成单井产量低。氮气作为一种循环介质在储层进行气体钻井,在储层发现和保护上具有明显优势。2011年在外围中浅层进行了葡萄花油层氮气专打钻井技术实践,从井身结构、钻井方式和完井方式3方面进行技术创新,现场试验4口井,平均钻速达24．43m／h,为邻井常规钻井相应井段机械钻速的2倍以上,钻进过程中排砂口处即发现油流,储层保护效果好,预计增产效果显著。     

水力振荡器降低摩擦阻力影响的分析

在斜井钻进中,钻具基于重力影响会自然贴合下井壁,并与井壁产生静摩阻,滑动钻进中则进一步演变为托压现象,常导致工具面摆置困难、机械钻速降低、单趟钻进尺减少等问题;若活动钻具不及时,则有可能引发钻具粘卡事故,严重时可致单井报废。因此,降低摩阻、减缓托压已然成为安全钻井的重要环节。摩阻大小由钻柱自重在井眼轨迹法线方向上的分力和静摩擦系数来决定。在滑动钻进中,技术人员往往通过向泥浆中添加润滑剂或进行短起下（目的为修整井壁）等方式来降低静摩擦系数,从而达到降低摩阻、减缓托压的目的。由经典物理可知静摩阻大于滑动摩阻,因此,可以通过把静摩阻转化为动摩阻来减缓托压。通过摩阻成因分析、水力振动器作用机理及其在苏里格气田、玉门油田和大庆油田等多口井的现场使用情况来评价水力振荡器的使用效果,并通过玉门油田鸭K1-7井现场试验来分析水力振荡器使用中的注意事项。     

砂岩油藏孔隙压力的测井解释方法

以大庆油田砂岩渗透性油藏为例，从砂岩油藏自然电位测井原理出发，依据过滤电位形成机理建立了通用的压力解释数学模型，应用测井数据对油层进行孔隙压力解释。编制自动扫描软件，在测井现场打印孔隙压力剖面，也可以进行室内解释。该方法具有计算精度高、生成速度快、可操作性强等特点，为钻井工艺设计提供了必要的压力资料，在油田开发调整方面也具有一定的实际意义。     

大庆油田高密度油包水钻井液技术研究与应用

针对大庆油田朝503区块地层压力高、地层流体活跃、水平井施工难度大的特点,通过室内实验,将原有的低粘高切油包水钻井液体系配方进行了改进完善,使其在密度上限达到2.00 g／cm^3时,油水比可控范围90∶10～75∶25,仍然具有良好的流变性、电稳定性和沉降稳定性。经过在朝42－平125井的应用,满足现场的施工要求,保证了井下安全。     

大港油田优快钻井配套技术研究

大港油田深井、超深井提速困难主要是由于馆陶组厚层底砾岩和沙河街组致密泥岩的岩石可钻性差、深部油气藏存在异常高温、高压现象,且钻井液具有高密度和高粘度的特点。为探索适合大港油田的深井、超深井优快钻井配套技术,结合滨深24-5-27井的钻井实例展开了研究。通过优选钻井液体系、应用精细控压钻井技术,以及高效PDC钻头+螺杆马达复合钻井技术,实现该井完钻井深4510 m,钻井周期36天,全井平均机械钻速为11.56 m/h的快速钻井效果。研究结果表明,该井钻井周期的缩短主要得益于全井机械钻速的提高,以及生产组织的有序衔接和保证。相对所在区块的历史指标井,该井机械钻速提高15.27%,二开和三开的生产组织时间缩短31.68%,钻井周期缩短18.78%。该优快配套钻井技术可为大港油田高效开发深部油气藏提供工程技术保障。     

深层水平井双聚胺基钻井液技术研究与应用

针对大庆油田深层致密气埋藏深,储层砾岩、火山岩裂缝发育,水敏性强,钻井过程中易发生漏失、垮塌、缩径及高温钻井液性能变差等复杂,且深层水平井钻进会带来摩阻、携岩和储层污染及使用油基钻井液存在成本高、后期环保压力大等难题,在分析总结前人研究成果及经验基础上,从致密气藏地质特征及深层水平井钻井难点出发,明确了钻井液技术对策,通过开展聚胺和聚醚多元醇“双聚”抑制、封堵防塌剂的研究,配合自主研制的新型高效随钻封堵材料,研发出一套适合于深层致密气藏水平井施工的双聚胺基钻井液技术。室内研究及现场应用表明,该钻井液具有较强的封堵防塌、井眼清洁和润滑防卡能力,抗温达180 ℃以上,有效地解决了深层水平井漏失、垮塌、携屑、润滑问题和储层保护问题,保证了深层水平井的顺利施工,创造了大庆油田深层水平井钻井周期最短（109 d）,井深最深（5048 m）,水平段最长（969.22 m）,井底温度最高(180 ℃)等几项新纪录,完全满足了徐家围子地区深层致密气藏的钻探需求,为深层水平井安全、快速、高效钻井提供了技术保障。     

大庆油田中浅层探井环保钻井技术

为了减少钻井对环境的污染等问题,大庆油田在中浅层探井钻井设计过程中有针对性的进行了优化设计,主要从井身结构设计入手,同时对钻井液设计、钻具组合设计、固井设计一系列的设计方案制定了相应的预防措施和改进。改进后的井身结构设计不仅提高了钻井施工过程中的井控安全性,而且较好地保护了环境,特别是对深层地表水起到一定的保护作用。研究了储层潜在损害方式,分析了钻井保护技术的作用原理、应用情况与取得的效果,经过2010年已钻的15口中浅层油气深下表层探井的后效跟踪,包括整个钻井过程和后续的采油过程,均未发现出现污染地表水和周围环境的现象,较之以前石油钻井更加环保,更加符合日益发展的社会对环境保护的要求,这对保护人类赖以生存的自然环境具有重要意义。     

伊拉克米桑油田深井水平井钻井技术

为应对伊拉克M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,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;针对高压盐膏层地层,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。上述技术在64H井成功应用,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M油田深井水平井钻井记录)。     

超短半径水平井的优化设计

鉴于超短半径水平井在挖潜低效井方面的巨大作用效果,钻井工程设计中将井眼轨迹、钻具组合等方面进行设计优化,形成了一套成熟的超短半径水平井优化设计技术,应用于大庆油田超短半径水平井的施工中,并取得了预期的效果。     

镇泾油田“优快钻井”的现状与潜力

结合镇泾油田钻井现状,系统介绍了主要钻井工程工艺技术措施,重点分析＂优快钻井＂面临的钻井井漏、井眼稳定、定向钻井工艺技术优化、钾胺基聚合物钻井液体系抗盐侵的维护处理、＂压稳防漏固井＂等技术难点,结合钻井实践提出＂优快钻井＂的技术措施与方案,对该地区钻井施工具有一定的参考意义。     

扭力冲击器在大庆油田肇深17井的试验应用

大庆油田深井提速已经开展多年,取得了良好的效果,2012年不断试验提速新技术,在肇深17井试验引进TorkBuster扭力冲击器,取得了新进展,获得了较高的机械钻速。扭力冲击器工作井段平均机械钻速达到4 m/h,最高达8 m/h,相同井段同比常规钻井节省起下钻至少5趟以上,节省周期13天。与同区块肇深井比较,钻速有较大的提升。扭力冲击器在肇深17井的试验成功,为大庆油田营城组及以下地层钻井提速提供了新途径。     

基于膨胀管技术的小井眼水平井钻井技术应用

塔河油田地质情况复杂,岩性差异大,地层压力变化大,局部区域有高压盐水层和膏盐层,开孔尺寸受限,给钻井工程带来诸多技术难题。针对这些难题,提出了坐封斜向器开窗侧钻、定向随钻扩眼、膨胀管和小井眼水平井钻井技术。 TK7-640CH井的钻井实践表明,以上技术在塔河油田奥陶系饱177.8 mm套管开窗侧钻水平井的应用具有可行性,能够封隔复杂地层和异常压力系统。就侧钻井技术难点和技术方案的可行性进行了探讨和分析,总结该井实钻所取得的成功经验,为塔河油田老井的恢复及再生提供了技术支撑。     

塔河油田TK665CH井卡拉沙依组锻铣侧钻水平井技术

近年来,在塔河油田老区直井基础上进行177.8 mm套管开窗（149.2 mm井眼）侧钻是主要开发方向之一。石炭系卡拉沙依组锻铣开窗存在循环压耗大,铁屑上返排量窗口窄,铁屑容易在锻铣套管上窗口堆积,易发生铁屑憋泵、缠刀、退刀困难,侧钻时地层压实性好,机械钻速低,井壁掉块卡钻,穿越两套压力体系井漏,摩阻扭矩大等复杂情况。在TK665CH井石炭系卡拉沙依组177.8 mm套管锻铣开窗侧钻施工中,通过钻头、钻进参数、导向马达、钻具组合的优选,轨迹的监控以及针对性的泥浆技术,侧钻获得成功,为塔河油田老井改造及定向侧钻积累了成功的经验。     

根据钻速方程分析提高钻速的有效途径

在安全条件下,提高钻井速度是钻井工程技术人员追求的目标和紧迫任务。根据大庆长垣通用钻速方程,分析影响钻速的主要因素及提高钻速的有效途径,以供钻井工程设计及现场工程技术人员参考,并用莺深1井、达深2井实钻数据在通用钻速方程中验证,其预测钻速与实际钻速误差仅为4．3％和4．8％,取得较好的符合率。     

大庆油田古龙1井气体钻井应用实践

古龙1井是大庆油田2008年完钻最深的一口天然气探井,在三开Φ311.2 mm井眼进行了空气/雾化钻井实践。针对实际钻进中存在的问题,对比分析了几种不同介质气体钻井方式在松辽盆地泉二段以下的应用情况,并优选了合适的钻进方式。实钻结果表明,该井创造了大庆油田松辽盆地有史以来Φ311.2 mm井段空气钻进至井深4301.05 m,井段最深、温度最高的记录,在井壁失稳、持续出水的情况下,克服重重困难,空气、雾化钻进了1196.05 m,平均机械钻速7.9 m/h,单只钻头最高进尺达到了552.86 m。     

ADM6-4H井四开水平段钻井液技术

ADM6-4H井是AHDEB油田使用常规随钻测量仪器（MWD）和螺杆动力钻具组合完成的一口水平段长度1500 m、最大水平位移1915.17 m的6 in小井眼大位移水平井,也是AHDEB油田目前水平位移最大的一口水平井。该井四开水平段钻进使用聚磺混油钻井液体系,在携砂、井眼稳定和润滑减阻等方面效果突出。四开水平段钻速快,钻进扭矩小,钻井液性能稳定,无井壁失稳,无漏失,无卡钻,无托压,其经验技术值得借鉴。     

庆深气田火山岩地层三个压力预测技术研究

地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力是合理确定井身结构、钻井液密度和固井完井方案的基本依据,是钻井工程设计的一项重要内容。分析了火山岩地层的压力预测技术,首次将国外先进的岩石力学理论应用于庆深气田火山岩地层,建立了3个压力预测模型,针对模型和庆深气田火山岩地层特性提出了新的修正方法;编制了庆深气田火山岩地层3个压力预测软件,该模型软件精度满足现场施工要求,为大庆地区钻井工程设计提供了参考。