ZH8Es-H5大位移水平井钻井技术

大港油田滩海地区2007年进入实质性开发,受地面条件的限制,为实现滩海油田少井高产、高效开发,采用了人工端岛丛式井为主的海油陆采方式,近两年来打出了诸多高水平的大位移水平井(最高位移垂深比3.92)。文中介绍了ZH8Es-H5大位移水平井实施过程中井身结构和井眼轨迹优化、摩阻扭矩预测与控制、井眼轨迹精确控制、保持井壁稳定及井眼清洁、大井斜长稳斜井段套管下入、环空ECD监测、井眼防碰、优质钻井液应用等多项先进技术或措施,对大位移水平井的设计、施工具有较高的借鉴意义。

CB251E-P1井钻井液技术

CB2 5 1E P1井是胜利油田在渤海海域埕北断裂带北部埕北断层下降盘CB2 5 1E断块上的一口大位移水平井 ,也是胜利油田在海上开发馆陶组上段 1+2 3 油层的第一口水平井 ,完钻井深为 2 0 5 6m ,在井深 15 9.5 2m开始造斜 ,钻至井深 6 2 4 .84m后井斜达到 4 5°,最大井斜角为 96 .3° ,水平位移为 132 6 .2 0m ,水平段长 35 6m ,连续钻遇油层 2 0 4m ,创造埕岛油田连续钻遇油层最长记录。根据地质特点 ,全井要求钻井液密度控制在 1.10g/cm3 以内。为了满足CB2 5 1E P1井安全钻井、油层保护和海洋环境保护的需要 ,采用了改性天然高分子钻井液体系及其维护处理技术。该钻井液本身无毒、无害、无荧光 ,且加入了屏蔽暂堵剂 ,有利于发现和保护油气层。结果表明 ,该体系具有良好的抑制性、润滑性和降滤失能力 ,井眼清洁 ,无岩屑床形成 ,满足了水平井施工的要求。该井钻井施工时间仅用 9.4 8d ,建井周期 15 .86d ,是海上水平井难度最大但完成时间最短的一口井。

大位移钻井技术在渤海QHD32-6油田的应用

总结了国家 ８６３－８２０－０９—０１海洋大位移钻井技术专题，继 ＱＫ１７—２油田钻成 ４ 口大位移水平井以后，在ＱＨＤ３２－６油田又成功地钻成２口水平井，其中，Ａ２６Ｈ井水平位移２９９７ｍ，Ａ２５Ｈ井水平位移１９４２ｍ。该项目成功地应用了国家 ８６３课题所研究的 ６项关键技术，即扭矩摩阻软件的设计和预测技术、水基钻井液钻井技术、可变径稳定器钻井技术、环空压力检测技术、井壁稳定及井眼净化预测技术。同时，还应用了国外先进的大位移井技术：ＭＷＤ随钻测量技术、ＬＷＤ随钻测井技术、ＧＳＴ地质导向钻井技术及漂浮接箍下套管技术。在水平井钻井技术经验基础上，指出了今后使用大位移井技术开发油田需要注意的问题，并对今后的技术改进和发展提出了意见和看法。

桩129-1HF井钻井工程优化设计与应用

桩129-1HF井是目前胜利油田浅海水平位移最大的一口非常规水平井。为了解决该井钻井过程中存在的摩阻与扭矩大、井壁易坍塌、井下温度高和固完井难度大等问题,通过分析地质特点和邻井实钻资料,结合软件模拟计算,优选七段制剖面类型,确定三开次井身结构,三开优化单弯双稳钻具组合,二开斜井段及三开优选聚合物有机胺钻井液体系。优化设计后该井平均机械钻速7.07 m/h,摩阻控制在300 k N以内,水平段复合钻比例高达83.55%,电测及下筛管作业均一次成功。实钻效果表明,较小的全角变化率、减摩降扭工具和优良的钻井液润滑性能是大位移井减摩降扭的关键;合理的底部钻具组合可以增大复合钻比例,提高机械钻速;聚合物有机胺钻井液具有较强的防塌抗高温性能,能够满足深层大位移水平井的携岩护壁要求。

俄罗斯萨哈林-1油气田开发现状及启示

我国是油气消费大国,俄罗斯是我国主要油气进口国之一,俄罗斯萨哈林近海蕴藏着丰富的油气资源,最近几年通过合资合作方式进行了大规模开发。从借鉴的角度出发,追踪了萨哈林-1项目的油田分布及开发历程;调研了萨哈林-1项目陆地钻机、海上钻井平台、陆地联合站、油气输送管线、陆地油气终端等设备设施;总结了萨哈林-1项目在油气产出、技术进步、社会效益等方面取得的成果;展望了萨哈林-1项目的未来发展。分析认为,俄罗斯萨哈林-1项目的合作开发取得了较大成功,为我国油田合作开发及技术引进起到了借鉴作用;萨哈林紧邻我国东北,萨哈林-1项目的油气有望进入我国东北地区,缓解我国油气紧张局面。

东方1-1气田储层保护型钻开液研究与应用

东方1-1气田储层储渗性、孔隙连通性差,束缚水含量高,易水锁损害;且气田经过长期开发,储层存在严重压力衰竭,且开发层位浅,地层破裂压力低,密度窗口窄,常规的钻开液封堵性能不足导致井壁失稳及井漏频发,对储层保护造成极大的挑战。针对现场存在的问题,采用EZFLOW钻开液体系,通过优化体系流变参数,体系携岩效率与机械钻速大大提高,优选的PF-EZCARB F暂堵剂,承压15MPa,显著提高了钻开液高承压封堵性能,减少漏失损害;优选的PF-JC-1高效助排剂大幅降低返排压力,优化后的EZFLOW体系储层渗透率恢复值在90%以上,机械表皮系数降低至0.03;该体系可有效解决东方1-1气田储层保护难题,为压力衰竭型储层堵漏和保护提供参考。

FLO-PRO无固相钻开液对绥中36-1油田水平井的储层保护

为提高单井采油率和延长油井生产寿命,绥中36-1油田Ⅱ期水平井在储层钻进中应用了FLO-PRO无固相钻开液,该钻井液能最大程度的保护储层。本文从影响钻井液伤害油层的主要因素进行分析,探讨了现场应用过程中FLO-PRO钻井液体系优异的性能如何将对储层的伤害降到最低,从而实现产量最大化。在绥中36-1油田12口水平井的应用表明:FLO-PRO钻开液井眼清洁能力强,钻井效率高,润滑性和稳定性好,渗透率恢复值高,无毒环保,尤其适用于大位移水平井,实现优、快、好、省的作业目标。

东方1-1气田丛式水平井及大位移井钻井技术

东方1-1气田的丛式水平井及大位移井在采用常规的定向钻井技术的条件下,使用Landmark公司的Compass&Wellplan软件对该项目的所有井进行优化设计,优化底部钻具组合、井眼轨迹、井身结构及钻井顺序方案,使用导向马达+AGS+MWD/LWD的组合,解决了大斜度长稳斜裸眼井段的井斜控制问题和摩阻大、滑动送钻困难与井眼轨迹控制和控制方位漂移及提高机械进尺的问题,优快地完成了该项目的所有大位移水平井。

东方1-1气田浅层大位移水平井钻井技术

东方1-1气田浅部储层已进入开发中后期,受海上平台空间、井槽数量等条件限制,现多采用"外挂井槽+大位移井"或"老井侧钻+大位移井"的模式挖潜平台周边剩余油气。该区域浅部地层疏松,同时受群桩效应影响,表层桩管鞋易窜漏,井眼轨迹控制难度大,并且该气田储层压力衰竭,在前期的钻井作业过程中卡钻、卡套管、井漏等井下复杂情况频发,钻井时效低于70%。针对以上问题,在表层隔水管选型、提高钻井液封堵性及润滑性、精细控制井眼轨迹等方面进行了技术攻关,于2016年在东方1-1气田X4平台4口大位移水平井上进行了应用并进一步完善,最终形成一套适用于该气田的浅层大位移水平井钻井技术。2017年底将该技术应用于东方1-1气田X1平台的1口水平位移4 107 m、水垂比3.119的水平井,整个钻进过程未发生漏失及井下复杂情况,钻井时效提高至99%,该研究为东方1-1气田后续类似井施工提供了技术参考。

东方1-1气田浅层大位移水平井钻井液优化与实践

东方1-1气田在垂深为1 350 m左右的大位移水平井钻井过程中,表层乐东组、莺歌海组一段地层极易出泥球;水平段储层莺歌海组二段钻进摩阻扭矩大,且存在压力衰竭,极易发生井漏;储层埋深浅,地层成岩性差,井壁易失稳。针对以上钻井难题,经过多年摸索与实践,在非储层段改变以往钻井液作业模式,探索性地使用海水聚合物体系,保证非储层段泥岩充分水化;在储层段引入纳米可变形封堵剂PF-Greenseal优化无固相钻井液屏蔽暂堵性能,同时配合使用成膜封堵剂PF-LPF及高效润滑剂PF-Greenlube,成功解决了泥球、井漏、摩阻扭矩大、井壁失稳等难题,形成了一套东方1-1气田浅层大位移水平井钻井液作业模式。现场3口调整井应用结果表明,非储层段钻进机械钻速由41~64 m/h提高到85 m/h左右,同时可降低50%钻井液成本;储层段井壁稳定,井径扩大率低于3%,扭矩低,储层保护效果好,3口井测试表皮因数接近0。研究结果可为类似油气田钻井作业提供钻井液技术参考。

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。

古巴GBO-103大位移井钻井液技术

古巴地层复杂,井型为定向水平井,斜深在4 000～6 000 m之间,水平位移为3 500～5 500 m,其中Guanabo地区是到目前为止该国钻井施工最困难的地区,该地区的井在钻井过程中起钻遇阻严重,下钻划眼困难,垮、塌、缩、漏、卡频繁,由此而造成的划出新眼、侧钻、卡钻等井下情况频繁发生。因此,GBO-103大位移井选用了具有强抑制性的POLYMER-KCL-POLYCOL钻井液体系,并在施工中保持FA-367的浓度在0.6%以上,KCl在10%左右,Polycol为1%～3%,以强化钻井液抑制性,同时使用了其他配套维护处理措施。应用结果表明,与本地区其他井相比,该井虽最深,但钻井周期最短、事故最少,成本最低;全井没有划出一个新眼;钻井液润滑性良好,从没有因托压问题而影响钻井施工;全井各开次完钻及完井电测均一次顺利到底。

马蓬75-1H大位移水平井固井技术

川西地区浅层油气藏储层在2000m以内,浅层气层层位多,多数井钻遇10个以上气层,气层十分活跃,开发难度比较大。作为川西地区新马滚动区块的第一口大位移水平井,马蓬75-1H井要求采用尾管固井工艺技术,对三开裸眼井段进行有效封固。其固井作业存在水平段长、管串下到位困难,管串居中度难以保证,水泥浆顶替效率很难提高、易发生气窜等技术难点,为此合理优化管串结构,合理设置扶正器的安放位置,保证管串的顺利到位和良好的居中度,并优化水泥浆体系,保证了固井施工的顺利完成,固井质量优秀,使得马蓬75-1H大位移水平井固井取得圆满成功。

艾哈代布油田大位移水平井ADMa-1H井钻井技术

ADMa-1H井是伊拉克艾哈代布油田第1口大位移水平井,也是艾哈代布油田目前为止水平段最长、垂深最深的水平井。该井用常规随钻测量仪器(MWD)和螺杆动力钻具组合完成1 500 m的152.4 mm小井眼水平段的施工记录。针对大位移水平井轨迹控制难度大、水平段摩阻扭矩大、易发生井漏、卡钻等施工难点,通过优化井身结构设计、优选钻具组合和钻井参数、水平井轨迹控制技术研究,最终实现了全井井眼轨迹质量优质、无各类井下复杂事故发生。该井的成功为艾哈代布油田进行大位移水平井钻探作业提供了宝贵经验。

ADMa-4H井四开水平段聚磺钻井液技术

ADMa-4H井是艾哈代布油田背斜构造AD1区块的一口大位移水平井,设计井深4693.43m,实际完钻井深4697m,四开水平段长1301m,水平位移1892.4m,使用混油聚磺钻井液体系进行钻进。现场技术服务人员在室内通过科研攻关实验优化和完善了水平段钻井液配方,维持泥浆较低密度,为这区块水平段降低泥浆密度提供了依据。在现场通过精细施工,优化钻井液维护处理措施,克服大位移小井眼水平段扭矩和摩阻大幅度升高导致水平段后期定向困难、钻屑携带困难、井壁易失稳等各种困难,保证了整个小井眼水平段施工过程中钻井液性能稳定、摩阻低、润滑性强、悬浮能力高、流动阻力低,从而保证四开大位移小井眼水平段定向过程小钻具未发生自锁现象,定向施工顺利,传输测井等完井作业施工均顺利。

∅127型水力振荡减摩装置的研制及特性分析

针对水平井、定向井等钻井过程中摩阻大、托压等问题,研制了∅127型水力振荡减摩装置,可减小管柱与井壁或套管壁之间的摩擦力,有效改善钻压传递,延伸大位移井、长水平井等井眼长度,提高机械钻速。首先分析了水力振荡减摩钻井技术机理,对水力振荡减摩装置的主要部件进行了技术分析,介绍了该装置的工作原理。通过数值模拟、室内试验和现场试验相结合的方法,验证了减摩装置设计的可行性和振动的稳定性。研究结果表明,该装置性能可靠,其脉动压力频率和幅值、轴向振动位移均随排量的增大而增大。研究成果可为钻井减摩降阻、提高机械钻速等相关技术与工具研究提供参考。

压力衰竭型气藏大位移水平井储层钻开液体系优化

国内L气田经过长期开发,储层压力系数衰竭严重,且地层破裂压力低,密度窗口窄,储层钻开液的封堵性能不足导致井壁失稳及井漏频发,采用大位移水平井的开发模式,对钻井液的井眼清洁能力及润滑性提出了更高的挑战。针对现场存在的问题,储层井段对前期使用EZFLOW钻开液进行优化,依据DRILL BENCH携岩模拟软件确定了钻井液的流变参数,按照D_(90)规则优选了暂堵剂显著提高了钻开液的高承压封堵性能,优化润滑剂加量显著降低扭矩摩阻,优化后的钻开液体系具有良好的返排性能,渗透率恢复值在90%以上,为国内衰竭型大位移水平井开发提供借鉴。

旋转接头的介绍与应用

旋转接头是用于井下钻具组合具有旋转功能的一种工具。当旋转接头安装在井下钻具组合时,可以使其上面的管柱单独旋转的同时下面的管柱不旋转。该功能可以通过旋转井下钻具组合的顶部,将重量施加在旋转接头下方的管柱上,可以减少在水平井或大位移井下入管柱时的扭矩和磨阻。

塔河油田超深大位移井油基钻井液技术研究与应用

为减少因井下复杂而引起钻井周期延长,开展了油基钻井液技术研究与应用,明确“井壁稳定为基础、抑制地层垮塌为核心、非渗透井壁稳定为关键、精细操作为重点”的油基钻井液技术思路,通过优化升级现有油基钻井液体系,解决塔河油田大位移超深斜井及水平井井壁稳定和超深小井眼定向井降摩减阻问题,为钻井施工安全顺利创造良好的井筒条件。

埕海一区大位移水平井摩阻扭矩研究与应用

大港油田埕海一区庄海8井区按照"海油陆采"模式采用大位移井技术进行开发,针对大位移井钻井难点,开展摩阻扭矩预测技术研究。根据钻成的水垂比为3.92的庄海8Nm-H3大位移水平井实钻摩阻扭矩数据,通过建立大位移井摩阻扭矩预测模型,确定了现有钻井液体系和性能条件下的摩阻系数。分析了减摩工具、钻井液体系、井眼轨迹、钻柱结构及井眼净化等对摩阻扭矩的影响,使用与庄海8Nm-H3井类似的井身结构、钻具组合及钻井液体系及性能,采用相同的管内和裸眼摩阻系数,计算了水垂比为3.1、3.5、4、4.5、5的大位移井摩阻扭矩,结果表明,在大港油田埕海一区能够完成水垂比为5的大位移水平井施工。