南海东部浅层大位移井聚合物钻井液优化研究与应用

南海东部恩平油田浅层大位移井钻遇层位浅,地层胶结疏松,泥岩含量高,钻井过程中存在钻井液增稠、井壁失稳、循环当量密度升高诱发井漏、摩阻扭矩大等问题。优选了低分子量酰胺基聚合物PF-BIOCAP、胺基聚合物PF-UHIB和硼酸酯复合植物油PF-EXLUBE以改善聚合物钻井液包被抑制性、造浆抑制性和润滑性。评价结果表明,优化后钻井液泥岩滚动回收率达到96%,经(w)15%泥岩钻屑污染后表观黏度上升率明显下降,摩擦系数和泥饼黏滞系数均低于0.1,表现出优异的抑制性和润滑性,且流变性能满足井眼清洁要求。该聚合物钻井液体系在恩平油田浅层大位移井中取得了良好的应用效果,解决了泥岩井壁失稳、泥岩岩屑造浆和高摩阻扭矩等技术难题,对海上浅层大位移井的推广应用具有指导意义。

浅层大位移井表层钻井的关键技术与应用

采用海水进行表层钻进已成为海上常规井、定向井常规技术,在大位移井中也通常采用海水深钻技术实现表层安全、高效钻进。对于浅层大位移井表层采用海水钻井技术尚未成熟,恩平油田浅层大位移井表层钻井面临地层松软、隔水导管窜漏、井眼轨迹难控制、井眼清洁效果不佳、易形成键槽、滑动钻进托压、下套管摩阻大、固井水泥返高把握难度大等问题。针对这些问题,通过井身结构、定向钻具组合、钻井参数、钻井液作业措施、顶驱下套管技术、固井施工方案等优选与优化,形成一套适用于恩平油田浅层大位移井表层海水钻井配套技术,对于其他海上油田的浅层大位移井表层钻井有借鉴和指导意义。

乐东22-1气田超浅层大位移井钻井液技术

针对乐东22-1气田浅层地层疏松、成岩性差,易坍塌、水化起泥球,浅层大位移井摩阻大等问题,室内对聚合物/KCl钻井液体系的流变性、抑制性和润滑性进行了优化研究,并在乐东22-1气田A14h井、A15h井的2口超浅层大位移水平井得到了成功应用。A14h井、A15h井是南海西部迄今为止垂深最浅的超浅层大位移井,具有垂深浅,水垂比高,水平位移大,井斜大的特点。现场应用结果表明,优化后的聚合物/KCl体系成功解决了该区块长久以来的泥球、井眼净化、润滑防卡等技术难题,确保了9in套管顺利下到位。该井的钻探成功对于类似浅层大位移井钻井液体系的优选及应用具有一定的指导和借鉴意义。

浅层大位移水平井金平1井钻井液工艺技术

金平1井是胜利油田为钻探上部沙河街组储层含油气情况部署的一口重点预探井,完钻垂深为592.90m,完钻斜深为2128m,井底水平位移1636.43m,水平段长1356.55m,最大井斜93.20°,位垂比为2.803,针对该井上部地层成岩性差、造浆严重、造斜点浅等特点,优选优质乳化润滑防塌钻井液体系,提高钻井液润滑防塌能力。现场应用表明,该钻井液体系以其良好的润滑防塌效果保证了该井钻井作业的顺利实施。

江汉湖区浅层大位移井钻井技术

江汉油田地质构造复杂 ,地面水网密集 ,为了进一步探明长湖底部地质储量 ,实现“湖油陆采” ,江汉油田部署第一口浅层大位移多目标探井 -C10X井。该井在实际钻探中 ,首次研究应用浅层大位移井钻井技术采用“PDC +单弯螺杆 +有线随钻”组成的钻具实现了井眼轨迹的连续控制 ,完钻井深2030m ,位移1238.86m ,位移垂深比0.85。C10X井的顺利完钻 ,不但提高了勘探开发的综合经济效益 ,而且进一步证明用有线随钻测斜仪能够钻探位移垂深比大于0.85的大位移定向井 ,同时为今后用有线随钻测斜仪进行大位移定向钻井提供了宝贵的经验和科学依据。

延长东部超浅层大位移水平井钻井技术难点与对策

针对延长东部低渗超低渗储层埋深浅、超浅层大位移水平井水平段钻进加压困难及套管下入风险高的难题,开展水平井钻完井配套技术研究。采用单圆弧加稳斜探顶的轨道设计方法,降低施工摩阻的同时,保障了油层位置不确定时的井眼轨迹调整余地;创新应用加强型倒装钻具,保障了水平段钻进的破岩效率;采用漂浮下套管技术,配合漂浮接箍安装位置优化分析,实现了七平8井二开井身模式。延长油田首口超浅层大位移水平井二开长裸眼低成本成功建井,证明所选对策具有较高的经济效益和社会效益。

WB2P42井超浅层大位移水平井套管固井技术研究

WB2P42井是渭北油田2013年部署的第一口超浅层大位移水平井,位垂比高达2.63,且造斜段较长,延安组煤层发育,易坍塌,固井施工难度大。通过对浅层水平井固井难点的分析及配套固井技术研究和应用,采用简易井口加压装置、优选"三凝水泥浆体系"近平衡固井工艺、选择合理的套管扶正器安放位置及注水泥施工参数,在垂深437.24m的超浅层水平井上成功实现了139.7mm完井套管一次安全下入至设计井深,并取得固井质量优质的良好效果。对类似浅层大位移水平井施工有着重要的借鉴意义。

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。

延长石油浅层大位移水平井固井技术

基于延长油田东部地区地质条件和水平井钻井状况的认知,分析了延长浅层大位移水平井的固井难点。储层温度下水泥浆体系设计困难、垂深浅套管下入摩阻大、后期分段压裂改造对固井质量要求高是其面临的突出难题。研发了低温下强度20 MPa以上的低温微膨胀水泥浆体系,结合双漂浮接箍、优化扶正器组合等降摩减阻下套管技术,井眼准备、隔离液三级冲洗紊流顶替、漂浮顶替等一系列提高顶替效率措施,确保了延长首口浅层大位移水平井七平1井的顺利施工,固井质量良好。为延长油田进一步钻大位移水平井开发浅层难动用资源提供了技术支撑。

渤海浅层大位移井用聚合物钻井液技术优化

渤海某油田A区块浅层明化镇组含大段泥岩,因现场钻井液抑制性不足,一方面容易造成井壁失稳垮塌;另一方面,破碎的钻屑极易分散造浆引起钻井液增稠,进一步导致ECD升高而诱发井漏。同时大位移井长裸眼段摩阻扭矩大,钻井液润滑性能亟需提高。室内对现场聚合物体系进行了优化,通过引入锚定抑制剂HIB-Y和高效润滑剂LUBE-HB,采用高速离心法、抑制黏土造浆法、激光粒度分析法评价了优化后钻井液的抑制性能,对比优化前提高超过100%;采用极压润滑仪、泥饼黏滞系数仪、抗磨测试仪评价了优化后钻井液的抗磨减阻性能,对比优化前提高近40%。有利于解决浅层大位移井泥岩井壁失稳、钻屑造浆和摩阻扭矩大的问题,保证井下作业安全,助力大位移井极限延伸。

套管漂浮技术在渤海浅层大位移水平井中的应用

套管漂浮技术主要应用于大位移井和水平井中,它是在套管串下部封闭一段空气或低密度钻井液,使套管串在钻井液中质量减轻,处于漂浮状态,以此降低下套管摩阻。以渤海油田一口浅层大位移水平井J31H井为例,二开井深3203 m,通过临界阻力角计算及常规下套管模拟发现常规下入方式套管不能下到位。故提出了先依据起下钻反演摩阻系数,按照不同摩阻系数下入套管的悬重结果,制定了漂浮下套管技术方案,优化了套管下入漂浮长度,保证了套管顺利下到位,为后续该区块同种浅层大位移水平井套管下入提供了借鉴。

鄂尔多斯盆地浅层大位移水平井钻井液体系优选

针对鄂尔多斯盆地浅层水平井钻井过程中的井壁稳定、井眼清洁、润滑减阻和储层保护的技术难题,通过分析储层的地质特征,在该区原用聚合物钻井液基础上,选择性加入MC-VIS、ABSN、纳米乳液和复合屏蔽暂堵剂,形成纳米乳液封堵钻井液体系,在保证施工安全的前提下,可将岩心渗透率恢复提高至83.50%。通过七平1井的应用表明,纳米乳液封堵钻井液体系能够满足低渗透油层大位移水平井的钻井施工需求,为高效开发鄂尔多斯盆地浅层油气藏提供技术支持。

渤海湾浅层大位移井固井技术

垦利16-1油田位于渤海南部海域,隶属垦利油田群开发体系,储层地质条件复杂,具有典型“边、小、碎、深”的特点,不仅是“十四五”技术攻关的主要方向,更是新时期油田开发的典型代表。本文通过对该区块水泥浆体系,安全高效的下套管技术,附件的优化与应用,现场施工技术等方面的研究,提出了一套系统、成熟的大位移井固井技术。该技术在现场实践中取得了显著效果,保障了该区块大位移井的固井质量,对渤海湾海域大位移井固井质量的提高提供了新的理论依据,具有深远的现实意义。

浅层大位移三靶定向钻井技术在泌268井的应用

泌268井是河南油田的第一口浅层大位移三靶定向探井,井深2367m、垂深1561m、井底位移1485m、最大井斜68.69°,造斜点466m,地层浅、井斜大、稳斜井段长,对井眼轨迹控制、完井作业提出了很高要求。通过在地质工程设计、轨迹控制、钻具组合及安全钻进措施等方面,采取合理严格的技术措施,成功完钻,比设计钻井周期缩短了12.45d。

浅层大位移井固井水泥浆体系研究

K油田是渤海区域重点开发项目,该油田第三系地层中含油层位较多,勘探开发初期以浅层大位移井为主。浅部地层具有泥质胶结及压实情况较差、地层温度及压力较低的特点,固井作业时,水泥浆易向低压疏松地层中漏失,低温条件又会导致水泥浆水化作用慢、形成水泥石强度低,极大影响了固井质量和钻井安全性。针对这一问题,本文从降低水泥浆密度、提高水泥石强度、强化水泥浆体系稳定性三个角度,研发优选了低密度材料、新型早强剂及纳米增强剂,形成了一套适合渤海K油田浅层大位移井固井用水泥浆体系,经实验测定具有较好的性能,对该项目固井作业及后续开发具有重要意义。

渤海油田浅层大位移井钻井技术研究

为了实现对渤海油田边际油田,生态环境保护区等地油藏高效开发利用,近年来渤海油田浅层大位移井逐渐增加。本文针对渤海油田井网分布密集,大尺寸隔水管下入风险大,钻井过程摩阻扭矩高,井壁稳定性差等诸多问题,开展了小尺寸隔水管下入技术、井眼轨道及钻具组合优化,井壁稳定钻井液优化技术等关键技术研究。在渤海油田6口浅层大位移井作业中取得成功应用,实际钻井过程中,二开裸眼段摩阻系数控制在0.25以内,三开裸眼段摩阻系数控制在0.23以内,三开机械钻速120.5m/h,速度增加20%,提速效果明显,且未出现井眼缩径、垮塌等现象。发展成了一套渤海油田浅层大位移井钻井提速提效新技术,为渤海油田后续浅层大位移井作业提供借鉴。

延长东部浅层煤层气水平井井下固井工具附件可靠性实验探索

延长气田东部区域煤层埋深浅、存在低压、易漏失层,该区域内的煤层气井在固井过程中易发生地层破裂、水泥浆漏失现象,井下固井工具附件可靠性直接影响固井质量。本文从固井技术难点分析出发,对于可靠性较高的弹簧球式浮箍浮鞋、固井碰压关井阀等设备完成仿真模拟分析及性能试验;研发的碰压关闭式浮箍,提高了工具可靠性。设计工具附件组成固井管串结构,现场应用2口水平井,结果表明优选的固井工具附件能够满足浅层大位移水平井固井施工的技术要求。

超低渗浅层油藏水平井钻井技术难点与突破

针对延长东部油区低渗—超低渗储层埋深浅,地层压力低,常规井开发井多、低产、低效问题日益突出的难题,以及水平井开发受低温、低压、埋深因素干扰,建井难度高的问题,开展了浅层—超浅层大位移水平井钻完井配套技术研究与应用。创新水平井钻井压裂一体化理念,针对压裂后易形成水平缝的低压浅层油藏,采用"弓形"水平井设计方法,配合浅层缝网压裂技术,比常规水平井的水平段提高至少30%的动用水平,实现了低垂向应力储层的高效动用;采取井眼轨道与井身剖面协同优化设计,采用低成本钻井加压技术,配合下套管优化技术,提高钻柱轴向压力及传输效率,实现了多口高难度水平井的成功建井。为提高延长东部浅层超低渗油藏开发效果,提供了坚实的技术支撑,具有较高的经济效益和社会效益。

超浅大位移井水平井技术在乐东22-1气田的应用

乐东22-1气田在后续开发调整井实施的过程中,发现平均海平面以下552-590米处发现天然气资源丰富。为了探索海上浅层气田的有效开发途径,利用超浅层大位移水平井钻井技术成功完成了A14H的作业。结合LD22-1-A14H井在施工过程中面临的井身结构、井眼轨迹控制、套管下入和钻井液体系等技术难题。从井身结构的确定、超浅层造斜及扩眼工艺、大井眼连续5.5°/30m高狗腿度钻井技术、大位移钻井液体系的确定和下套管工艺等方面,介绍了超浅层大位移水平井的钻井工艺流程及技术要点。通过该套工艺的有效实施,实现了海上浅层油气田的开发目的,开创了中国海上浅层油气田开发的先例,对今后海上同类油气田开发有重要的借鉴意义。

定向井技术在乐东某气田超浅大位移水平井中的应用

乐东某气田调整井项目储层埋深浅,海拔垂深仅590~598 m,水平位移仅1200〜1302 m,且前期开发调整井已钻18口井,在开发难度极大的前提下还面临着极其严峻的防碰风险。本文主要通过超浅层防碰绕障技术、大井眼连续5.9°/30m高狗腿度定向井技术井及井眼轨迹控制技术在乐东某气体A17H、A19H井中的应用,介绍了超浅层大位移水平井定向井技术的技术要点。快速高效一趟钻完成¢406.4 mm井眼防碰绕障及轨迹控制,刷新了中国海洋钻井史上浅松软地层连续高造斜率的记录,为海上超浅层大位水平井的开发应用提供了重要的借鉴意义。