精细控压钻井技术在南海高温高压井的应用

控压钻井技术是采用自动适应钻井工序,来精确控制作用在井筒的环空压力的一种钻井技术,针对高温高压井窄压力窗口难题,控压钻井技术是一种有效的控制手段。结合控压钻井技术特点,重点介绍控压钻井技术在该井的应用过程及取得的良好效果,为南海类似井提供了可借鉴的经验,在片区中具有推广意义。

涠洲组井壁失稳的应对措施

北部湾盆地涠洲组井壁失稳事故频发,井壁失稳后往往导致多个复杂情况连锁反应,少则增加处理时间,多则造成钻具被埋、井眼报废,致使北部湾区域钻井复杂事故发生率一直保持在南海西部乃至中国海洋石油“之首”,严重制约北部湾区域钻完井作业。通过理论计算出钻井液安全钻进的密度、预测井壁失稳垮塌周期以及对井身结构进行优化再配合现场钻井液相关工艺措施,提出了如何应对涠洲组井壁失稳的措施,为后续作业提供了思路。

非常规单筒多井关键技术

为了开发南海北部湾边际油田,针对常规钻井技术井槽利用率低、常规单筒三井表层套管下深浅且表层无法造斜分离等难题,研发了占位钻具式单筒三井井口装置,形成了一套占位钻具式单筒三井钻井技术。该技术主要由3点关键技术组成,通过确定井口以及井眼尺寸,并对井口进行稳定性分析,最后创新性的应用占位钻具技术,使得单筒内的三口井的套管均能顺利下入,对提高井槽利用率,降低工程建设投资成本与钻完井费用至关重要。

涠洲某油田隔水导管强度校核和稳定性分析

海上钻井隔水导管是海洋钻井必不可少的重要装备,其安全性能对海洋钻井高效安全有重要影响。基于此,建立了隔水导管力学分析模型,以涠洲某油田为例,利用有限元模拟软件ANSYS校核了隔水导管在不同工况和不同隔水导管参数下的强度和稳定性。研究结果表明:在极端海况下隔水导管承受更大弯矩,变形程度更大,受到的应力越大,因而更加危险。在正常作业与极端工况下,X52钢级和X56钢级的安全系数和稳定性均满足强度要求,且X56钢材隔水导管安全系数和稳定性略高于X52钢材。在海况极端恶劣的海域,推荐X56钢材隔水导管确保其安全。

半潜式平台超高温高压井测试环空压力设计及实践

南海莺琼盆地超高温高压井地层温度超过200℃,井底地层压力绝对压力接近100 MPa,水深超过100 m。针对超高温高压测试作业放喷过程中B环空压力上涨,而半潜式平台水下井口系统B环空压力不能进行泄压,导致水下井口及套管易密封失效的问题,分析了影响B环空压力的影响因素,同时通过正交试验的方法,考察了放喷时间、放喷产量、水泥返高、A环空压力等因素对B环空压力的影响。计算结果表明,影响B环空压力主次因素依次为放喷时间、放喷产量、水泥返高、A环空压力,计算结果可以有效指导半潜式平台超高温高压井测试环空压力设计及现场控制措施,制定合理的测试工作制度。该设计方法在莺琼盆地5口超高温高压井得到成功应用,有效保障了超高温高压测试工程安全,同时实现了准确求取地层资料。

基于模糊评价的深水钻井液外溢屏障可靠性研究

深水钻井中,由溢流发展导致的井喷事故会造成严重的环境污染和经济损失,所以预防井口钻井液外溢的发生从而来杜绝井喷事故的出现显得十分重要。本文在分析钻井液外溢现象与呼吸效应和溢流关系的基础上,梳理出钻井液外溢诱因。通过以井口钻井液外溢为顶上事件、诱因为各级节点.

南海高温高压气田密集丛式井表层Ф660.4 mm井段安全钻井技术

南海高温高压气田采用丛式井模式,表层Ф660.4 mm井段集中批钻作业面临着上层隔水导管鞋易漏失、浅部松软地层钻进造斜率难保证、密集型井槽井眼碰撞的难题,限制了表层钻井的作业时效。为此,针对性地采取井槽防窜漏工艺、优化井眼预斜钻具组合、开展表层防碰设计及安全钻进参数控制,形成了适合该区域的丛式井表层Ф660.4 mm井段安全钻井关键技术。现场应用效果表明:①Ф660.4 mm井段钻井采用顺序"跳打"方式,在隔水导管内清淤,出隔水导管后实施钻进参数控制,并在固井时实施中间液附加量和排量控制,解决了表层大尺寸井眼、槽口密集环境下的井间窜漏问题;②优选大尺寸马达导向工具,根据预斜情况调整马达弯角至1.5°,提高了在浅部松软地层海水钻进作业的预斜效果;③钻具组合中配套MWD工具、新增Mob Stab工具,满足一趟钻预斜、稳斜、防碰要求;④基于隔水导管不同偏斜角度的表层防碰设计及安全钻进参数控制的关键在于1~3个立柱钻进的钻井液类型选择、提拉与划眼操作选择以及不同位置的高低排量选择来确保造斜效果。结论认为该套技术能有效缓解该气田表层Ф660.4 mm井段作业中的窜漏和防碰压力,作业提效50%以上。

模糊综合评价法在井控风险评价中的应用

针对引起井控中主要的风险构成因素,提出了用多层次模糊综合评价井控风险大小的方法。建立了包括地质不确定性、井控设备、工艺操作、人员素质等4个第一层次因素和14项第二层次因素的多层次多因素指标评价体系。结合西部某油田进行了风险评价,采用层次分析法(AHP)和模糊综合评价模型相结合的方法对井控风险进行综合评价。结果显示:地质不确定性是引发井控风险的首要因素,该油田探井井控风险状况为“风险极大”。应用结果表明,该方法评价井控风险可行。

基于人机系统可靠性模型的钻井井控风险人因可靠度计算

本文基于人的可靠性分析理论,把整个钻井过程中人的行为分为感知、判断决策和执行操作三个阶段,构建钻井井控人机系统结构图,在此基础上建立了人的可靠度模型。结合现场实际情况,本文从员工专业培训、心理素质等六个方面提出了人为失误的预防对策。研究表明该人机系统可靠性模型具有一定的准确性和实用性,可以用于现场对钻井井控风险人的可靠度进行计算和分析。