油、套管抗内压爆裂设计研究

三高(高压、高产及高含H2S)气井中的油、套管设计,按现行API 5C3标准,油、套管强度常常不能满足设计要求,许多套管的实际安全系数低于设计标准,给设计造成一定的困惑。ISO10400:2007给出了两端堵口的油、套管抗内压韧性爆裂模型,但计算精度不够理想,而且有些预测值要明显高于实物爆裂值。为此,根据材料屈强比对油、套管爆裂强度影响规律进行研究,给出了具有更高精度的油、套管抗内压爆裂计算新模型。数据计算对比表明,油、套管抗内压爆裂计算新模型的计算值与实物爆裂值吻合。该研究方法对优化油、套管设计和改善油、套管制造质量提供了重要的参考依据。

灰色关联法识别地层岩性应用研究

利用常规测井资料方法识别陆相沉积形成的复杂砂泥岩剖面有一定难度,针对此问题提出一种基于灰色关联的岩性识别方法。在吐哈温米油田wj3-1井测井资料的基础上,通过取芯井岩心和相应测井曲线对应特征的分析,提取反映岩性的特征参数,应用灰色关联分析方法对取心井的岩性进行识别。

钻井井史资料管理存在的问题及建议

钻井井史的分析、应用,对油气田钻井技术提升、方案设计决策、现场技术措施制订起到了不可或缺的巨大支撑作用。但近年来一些油气田钻井井史资料关键数据漏报、错报现象突出,钻井井史资料的巨大价值正快速降低。本文举例说明了钻井井史资料关键数据漏报、错报的主要表现及其后果,并分析了导致上述现象的管理原因,即对保证井史资料完整、真实的重要性认识不到位和油气田钻井井史管理措施针对性不强,是造成新时期钻井井史资料关键数据漏报、错报现象突出的最主要原因,并针对性的提出了下步管理建议。

中美典型高压页岩气藏钻井提速技术对比与启示

美国Haynesville高压页岩气气藏与中国长宁—威远国家级页岩气示范区下志留统龙马溪组高压页岩气藏的地质、钻井条件最为类似,前者的钻井提速技术思路对于我国页岩气快速钻井也具有重要的参考借鉴意义。为了实现我国页岩气藏的钻井提速,通过对比中国和美国典型高压页岩气藏钻井提速技术,分析探讨了上述两个气藏在钻井提速技术方面的异同点。研究结果表明:①目前美国Haynesville等页岩气藏已将水平段井眼尺寸从215.9 mm缩小到171.5 mm或161.1 mm,单井钻井投资降低超过25%,节能减排优势明显;②美国同行采用的“高效钻头+配套井下提速工具+钻井参数优化软件/装备”的硬研磨性难钻地层系统化钻井提速技术,值得国内重视、借鉴、攻关、应用;③“控压钻井+降密度”钻井技术能够在高压页岩层段钻井提速中起到至关重要的提速应用效果。结论认为,应积极在国内国家级页岩气示范区开展缩小井身结构尺寸及其相关的钻井配套装备、工具、软件的应用探索试验;在目的层段值得持续探索、优化、应用控压钻井技术。

美国Haynesville页岩气区块优化钻井技术

美国Haynesville页岩气区块是目前美国埋藏最深、温度最高、钻井难度最大的页岩气区块,中间井段含厚层高研磨性石英砂岩,页岩储层埋藏深,温度高,地层孔隙压力大,储层上部裂缝发育。上述地质特点造成该区块石英砂岩井段钻井单只进尺少,机械钻速低,储层钻井工具易失效、钻井液密度高、机械钻速低、易井漏溢流。Haynesville区块与国内长宁等页岩气区块井下地质、钻井条件极为相似。2009年以前,Haynesville页岩气区块钻井周期在100 d以上,通过优化、集成应用难钻地层快速钻井技术、控压钻井技术、高效下套管技术等,2011年后,钻井周期已普遍降低至50 d以内,一些井达到30 d左右。文章通过介绍该区块主要钻井技术,希望能对国内相似页岩气区块有借鉴作用。

长宁页岩气开发井气体钻井技术研究

长宁地区部分井区表层溶洞、裂缝发育,全区中下部韩家店、石牛栏地层岩性致密,可钻性差。前期开发井采用常规钻井液方式在表层段钻井易发生恶性井漏,在韩家店、石牛栏井段钻井机械钻速低、钻井周期长。通过在上述地层开展气体钻井可行性分析,优化气体钻井方案,最终成功在本区开发井应用气体钻井技术,表层平均单井漏失量由2 000 m^3降至0 m^3,韩家店~石牛栏平均机械钻速由3.1 m/h提高至7.31 m/h,该段钻井时间由18 d降低至4.5 d,2014年累计节约钻井成本1 500万元以上,达到了治漏、提速、降本的效果。

英台气田气体钻井技术研究

英台气田营城组储层具有可钻性差、常规钻井速度慢、敏感性强、易受工作液污染等特点,因此常规钻井方式难以准确评价自然产能,开发效益差。通过针对性的开展地质工程特征分析,并从地层三压力、井壁稳定性、地层流体情况等方面入手论证气体钻井可行性,然后从气体介质的选择、井身结构优化、注气量优选等方面开展气体钻井方案优化研究等工作,并成功在英深306-1井开展现场气体钻井。该研究在达到准确评价储层自然产能目标的同时,实现了提速、降本、增产。

页岩气水平井卡钻主要原因及预防对策

四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区目前已经实现了埋深3500m以浅海相页岩气的规模化、效益化开发,但随着该区页岩气水平井段长度的延伸,管柱下入过程中摩擦阻力、扭矩增大,易造成频繁遇阻、卡钻等现象。为此,在分析卡钻原因的基础上,从预防钻井过程中井眼力学变形的角度出发,以提高页岩长水平井井段的钻井液封堵性能为重点,协同优化影响井眼轨迹和井眼环空岩屑浓度的钻具组合与钻井参数,通过优化井身结构、井眼轨迹、钻井液性能等技术措施,配套降摩减阻及提速配套工具,制订了页岩气水平井防卡钻技术措施,并进行了现场应用。研究及应用结果表明:(1)对于水基钻井液采用加入适量复合盐抑制剂的方式并配合固控设备的应用,可有效控制钻井液中的有害固相含量,而对于油基钻井液则采用提高油水比、增加乳化剂等方式以增强其稳定性;(2)井眼轨道设计优化为三维轨道二维化后,钻柱最大摩阻较之于优化前降低了20%;(3)高效随钻震击器的钻具组合,配合以合理的钻井参数控制机械钻速,可以达到满足井眼环空携岩要求的岩屑浓度,减少岩屑床的厚度;(4)现场12井次的应用效果表明,水平井段阻、卡等复杂事故时率由2.3%降低至0.92%。结论认为,该研究成果为解决页岩气长水平段卡钻难题提供了有效的技术途径。

考虑气井全生命周期安全的套管柱强度设计方法研究

针对塔里木油田、西南油气田在气井套管强度设计中存在的校核方法笼统,对实际工况考虑不够全面的问题,通过分析钻完井工艺流程中套管的受力情况,提出了根据单井在钻井、完井、生产等生命周期内出现各种极端工况时套管所受载荷来进行套管强度设计的模式。在SY/T 5724-2008《套管柱结构与强度设计》的基础上,总结了套管设计中还需要考虑的几种工况以及载荷计算方法。列举套管设计实例,通过分析各种极端工况下管柱的受力情况,设计合理的套管,再进行强度校核,相比传统校核方法考虑的更全面,有利于提高套管的安全性、经济性。