四川盆地超深层钻完井技术进展及其对万米特深井的启示

四川盆地超深层海相碳酸盐岩油气资源丰富,是寻找特大型油气田、开拓油气增储上产新领域的重要方向,但超深层钻完井面临地层条件更加复杂、井筒环境更加极端等工程技术挑战。为进一步指导万米特深井的安全高效钻探,通过梳理超深层钻完井技术难点,系统总结了四川盆地超深层钻完井关键技术,并提出了下步钻完井技术的发展建议。研究结果表明:①形成的超深复杂地层三压力预测监测技术精确预测了复杂地层压力系统及地应力场分布,准确刻画断层、裂缝、溶洞等展布规律,结合非常用井身结构拓展技术,提高了井身结构设计应对复杂地层钻探的能力;②形成的钻—测—固—完全过程精细控压技术,解决了超深井、特殊复杂井钻井液安全密度窗口窄导致“溢漏共存”、固井质量低等难题;③研发的高效钻头与大扭矩螺杆、扭力冲击器等抗高温提速工具,解决了深部难钻地层钻井钻头易磨损、破岩效率低的工程难题;④研发的抗高温钻井液体系提升应对高温深井的钻井液技术保障能力,升级第二代韧性水泥,解决了工作液抗高温能力不足等难题,保障超深井建井质量。结论认为,超深层钻完井技术的发展与进步,使得深井钻深能力突破9000 m已经成为现实,形成的关键技术有力地支撑了四川盆地超深层油气资源的高效勘探开发,对于万米特深层科学钻探和油气增储上产新领域拓展具有重要技术支撑作用。

拜Z7平台煤层气钻完井技术应用

煤层气作为非常规油气资源开发已逾十多年,近年来,随着常规油气资源储量的不断减少,煤层气发展日新月异,新疆拜城煤田为开发煤气资源兼顾瓦斯治理,开展了浅层煤层气的勘探开发,通过对拜城煤田地层地质特点分析,结合临井资料情况,深入分析了钻完井施工难点及风险,并分开次和工序制定了详细的技术方案,现场应用后取得了良好的效果,为日后该区块煤层气的勘探开发提供了技术支撑。

智能钻完井技术发展前景及攻关重点

随着全球能源需求的不断增长,海洋石油资源开发逐渐成为各国关注的焦点,中国湛江作为我国重要的海洋石油生产基地,其智能钻完井技术的发展对于提高海上油气生产效率、降低成本、保障安全具有重要意义。为此,本文将介绍中国湛江海洋石油智能钻完井技术的应用场景,同时对其发展前景进行探讨,并研究其中的攻关重点,旨在为相关领域的研究和实践提供参考。

海油陆采钻完井技术现状分析

滩海地区油田建设存在“陆上设备下不去、海上设备上不来”的问题,这导致我国渤海滩海地区油气资源丰富但难以开采。海油陆采技术是开采滩海地区油气资源的特殊技术,海油陆采钻完井技术包括丛式钻井技术、大位移井技术、工厂化钻井技术和固完井技术。通过对海油陆采钻完井关键技术的介绍和技术现状进行分析,总结了我国近几十年来海油陆采技术的发展现状及趋势,预测了我国海油陆采技术的发展方向,对我国海油陆采钻完井技术与理论的完善具有一定的指导意义。

南堡油田先导试验水平井高效钻完井技术

南堡油田主力油气藏储集层横向变化大、地层倾角与断层不确定,地质跟踪困难,由于环境的限制,钻井井数少、实施高效开发难度大。基于井壁稳定性、3项压力(地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力)、玄武岩可钻性、储集层特性与物性、油藏构造形态与目的油层油气显示特点、储集层钻完井伤害、储集层出砂情况等分析,开展了海油陆采大位移水平井的井身剖面与井身结构优化设计、井眼轨迹控制、个性化钻头设计、钻井液体系优选与油气层保护和高效筛管完井等各项技术的优选研究与先导试验应用,并在实施过程中进行跟踪分析和完善。3口试验水平井投产均一次成功,初期日产油分别达505 t7、36 t和1 058 t,在高产情况下未见出砂,生产正常,确立了南堡油田高效开发主导钻完井技术,达到了先导试验的目的。

永3平9跨断块阶梯水平井钻完井技术

胜利油田永安区块是典型的复杂小断块油藏。为进一步对该类型油藏进行挖潜增效,在精细描述断层的基础上,设计施工了一口跨断块阶梯水平井,对不同断块内的剩余油使用同一口井进行开采,在提高剩余油采收率的同时,能够降低钻井成本。在分析永3断块储层特点的基础上,针对跨断块阶梯水平井钻完井的技术难点,介绍了胜利油田第1口跨断块阶梯水平井-永3平9井的钻完井工艺。将地质导向和地震剖面相结合,判断断层位置,精确控制井眼轨迹穿越断层,进入断块另一侧油层。采用钻固一体化技术和塑性微膨胀水泥浆体系,大幅度地提高了阶梯水平井的固井质量。该井的成功实施及顺利投产,证明跨断块阶梯水平井可以提高复杂断块油藏的采收率,具有推广价值。

页岩气开发钻完井技术探讨

我国广泛分布着丰富的页岩气资源,开发应用远景良好。通过借鉴、转化、应用常规油气开发的成熟技术,可集成配套形成页岩气开发钻完井技术系列。水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式,结合旋转导向、MWD/LWD、三维地震和欠平衡钻井等工艺技术的集成应用可提高开发效率。水力压裂工艺已成为页岩气开发的主要技术,随着清水压裂、重复压裂、同步压裂等技术的发展,页岩气的勘探开发更具发展潜力。

辽河油田兴隆台深层潜山油藏钻完井技术

针对兴隆台潜山油藏埋藏深、油稀、含油高度2 300 m 的特点,建立了以水平井和复杂结构井为主的平面交错、纵向交错的双交错、多层、叠置注采开发井网.优化设计了井网井距,纵向上分7 层部署水平井、复杂结构井.设计水平井井距200-300 m,鱼骨井井距500 m.水平井的水平段和鱼骨井的主干段斜交主裂缝发育方向.优化设计了水平井、复杂结构井、定向井井眼轨道和井身结构,优化了钻井液设计、复杂结构井完井管柱结构设计、井控设计、固井设计.通过钻完井施工、投产开发,兴隆台潜山共钻井135 口,年产油102.11×10^4 t,实现高效开发.

杨浅3井区薄层特超稠油水平井钻完井技术

河南油田杨浅3井区薄层特超稠油油藏岩性疏松,油井易出砂,常规直井定向井产量低,整体开采效果不佳。为提高开发效果,开展了钻完井技术研究与应用。通过开展水平井井眼轨迹控制技术、钻井液技术、复合防砂筛管固井工艺等技术,提高了蒸汽吞吐热效率、油藏储量动用程度和增产效果,并有效解决了油井出砂问题,该项技术也为同类型油藏的开发提供了有益借鉴。

胜利油田复杂断块油藏立体开发钻完井技术

胜利油田复杂断块油藏较多,构造和断裂系统复杂,断块面积小,含油层系多,含油井段长,层间物性非均质严重,层间和层内矛盾突出。为了有效的开发复杂断块油藏,在永3断块应用复杂断块油藏立体开发钻完井技术。提出综合利用造斜率的预测与控制技术,采用滑动钻进和复合钻进两种方式,调整钻井液性能,采用多级控压滤饼酸洗工艺,免钻塞筛管顶部装置,尾管筛管顶部注水泥工艺等措施,提高了该断块水平井、复杂结构井的钻井和固井质量。在永3-斜177井和永3-平6井应用该技术效果显著,成为高效开发胜利油田复杂断块油藏的有效手段。

辽河油田小35-H1Z双分支水平井钻完井技术

针对辽河油田小33、小35断块油藏地质情况复杂、储量动用程度差及直井开发效果差的特点,为提高边部储量动用程度和改善开发效果,决定部署双分支水平井进行二次开发。在精细油藏地质研究基础之上,优化部署小35-H1Z井,该井2个分支分属不同断块,分支间垂深相差50 m,第1分支水平段长850 m,第2分支水平段长350 m。分析了该井的施工难点,介绍了钻完井工艺技术,包括井身结构优化设计、井眼轨迹优化设计、钻具结合优化设计、钻井液技术、分支井完井技术等。该井完井水平达到了TAML4级,油层钻遇率达到100%,初期投产日产油气当量达140 t,是同一区块直井产量的6～8倍,取得显著的开发效果。该井的成功实施为今后类似难采难动用区块的开发提供了一条新的途径。

中国陆上深井超深井钻完井技术现状及攻关建议

石油天然气是当今人类社会的主体能源,影响国计民生和国防安全。随着油气勘探开发程度的不断提高,深井超深井乃至深地钻探的需求与日俱增。随着井深越来越大,地质条件越来越复杂,钻完井技术难度也越来越高。结合近年来深井超深井钻完井技术进展,对中国陆上深井超深井钻完井的重要意义、总体现状和面临的挑战进行了阐述,从对标国际先进水平、支撑油气勘探开发等视角,展望了深井超深井钻完井技术发展方向,提出了技术攻关及部署建议,以期对中国深井超深井钻完井技术的发展起到加速推动作用。

鄂尔多斯盆地临兴致密气小井眼高效钻完井技术

临兴区块致密气钻井工作量大、钻机资源受限、钻井提速达到瓶颈期、开发成本高,急需建立新的作业思路及模式。通过将常规二开8-1/2″井眼优化为6-1/8″、5-1/2″生产套管优化为4-1/2″、与现场试验结合的高效钻头优化设计、优化钻具组合来提高井眼轨迹控制精度、开发强润滑超疏水钻井液体系,建立了临兴区块致密气小井眼钻完井技术;通过开发微膨胀早强防气窜水泥浆体系、小井眼套管居中技术和固井施工参数优化技术,解决了临兴区块小井眼套管居中难度大、顶替效率低等难题。试验结果表明:与常规井眼相比,小井眼井身结构单井套管用量减少21%,固井水泥用量减少52%,钻井液用量减少34%,岩屑量减少52%;钻井周期比常规井眼缩短47.5%,机械钻速提高56.2%;固井质量优良率大于90%。临兴区块小井眼钻完井技术提高了钻完井效率,满足了致密气降本提质增效及环保需求,具有良好的推广应用价值。

渤海湾边际油田水平井钻完井技术

渤海湾地质油藏条件复杂,中小型边际油田多,所产原油多为重质稠油,导致渤海油田普遍存在开发难度大、单井产能低的现象。为此,提出采用优快钻完井技术和水平井钻完井技术进行开发,研究了水平井开发所具有的突出优势和需运用的关键技术。旅大4-2油田为典型的边际油田,该油田充分运用水平井钻井技术、疏松砂岩油层保护技术、"适度防砂"技术以及控制生产压差排液及投产等技术,达到了油田高产和稳产的目标。该技术已在渤海湾其他边际油气田得到推广应用。

哈萨克斯坦H8309双分支水平井钻完井技术

哈萨克斯坦肯基亚克油区是世界上公认的难开采区块之一,该区块单井控油面积小、开发成本高,为此,决定通过钻探分支井技术解决该区块的技术难题。H8309井是中国石油海外第1口双分支水平井、该井开窗点较深,为克服深井高压、确保井壁稳定,采用了高密度钻井液(1.98 g/cm3);为减小井控风险,首次使用了分支井造斜器分段打捞技术和深井分支井完井管柱丢手技术。双分支井眼都实施了酸化压裂增产改造措施。H8309井完井日产原油180 t,平稳运行138 d,是邻井水平井日产量的3倍。该井的成功实施为今后难产、难开发区块的高效开发提供了经验,为肯尼亚克油区的油气开采提供了新的技术方法,更为其他开发断块边部油藏、提高采收率、降低开发成本提供了强有力的技术支持。

渤海边际油田开发配套钻完井技术

边际储量是渤海储量的重要组成部分,但受制于海洋边际油田的经济性和技术性限制,动用难度大。近年来渤海针对渤海边际油田简易平台部署井位少、覆盖地下含油面积小、钻完井投资高等技术难题,进行技术攻关,成功开发了渤中区域、曹妃甸区域的多个边际油田,积累了边际油田开发经验。应用大位移井、单筒双井、井口回接、单井双泵等技术方法,形成了一套适用于渤海边际油田的简化工程设施、依托已有设施的钻完井技术,取得了良好的经济效益。在国内外相关技术基础上分析当前制约渤海边际储量动用的钻完井技术瓶颈,整理渤海边际油田开发思路,对渤海边际油田开发钻完井技术未来研究方向进行思考和展望,为挖掘渤海边际油田油气资源提供了参考。

川渝地区超深井钻完井技术新进展

中国石油川渝地区勘探开发已由上二叠统—三叠系向更深的下二叠统—震旦系转移,区域向川中古隆起外围、川西下二叠统、川东寒武系进行战略拓展,地质条件愈加复杂,超深井的多压力系统、可钻性差、超高压超高温、高含硫等难题给钻完井工程带来巨大挑战。通过技术攻关,形成了集井身结构优化、个性化钻头、优质钻完井液、深井水平井钻井、精细控压钻井、特殊取心等技术为一体的超深井钻完井技术,为安岳气田龙王庙组资源快速转化、二叠系和泥盆系资源重大发现提供了强有力的技术支持,加速了川渝地区深层油气藏勘探开发进程。

四川盆地深层碳酸盐岩钻完井技术实践与展望

四川盆地的油气资源勘探开发正在向着更深的层位进军,深层碳酸盐岩气藏深井超深井的多压力系统、可钻性差、超高压超高温、高含硫等诸多难题给钻完井工程带来了巨大的挑战。为了保障该盆地深层碳酸盐岩油气资源勘探开发的顺利进行,立足现场实践与技术攻关相结合的总体思路,“十三五”期间安全快速地完成了诸如双鱼石构造双鱼X133井等一批井深8000 m左右的超深井,深井超深井钻完井配套技术试验攻关取得了重要进展。获得的成果包括:(1)非标准井身结构优化,配合精细控压、承压堵漏等技术的应用,奠定了优快钻进、安全钻达地质目标的基础;(2)全面优选推广使用高效、个性化PDC钻头,有效地提高了难钻地层平均机械钻速;(3)研发应用的抗200℃高温、抗复合盐水等钻井液及主动承压堵漏技术,有效地减少了高温、高压盐水、井漏等复杂地层钻进的井下复杂情况;(4)精细控压钻井及精细控压固井技术应用于窄密度窗口、多压力系统、压力敏感性地层,平均钻完井液漏失量下降90%以上,复杂处理时间缩短85%以上,固井质量合格率提高20%以上;(5)集成应用的气体钻井等提速技术和工具,使得钻井周期和成本均大幅度缩减。结论认为,该试验攻关成果已基本支撑了四川盆地安岳气田天然气资源的快速转化、川西北二叠系和泥盆系天然气资源的重大发现;同时,为适应“十四五”期间四川盆地9000 m以深的深层天然气开发,钻完井技术仍需要在抗高温井下工具、工作液等9个方面加快攻关进程。

庄海8Ng-H3K井开窗侧钻大位移水平井钻完井技术

庄海8Ng-H3井水平段筛管统一开采,目前处于高含水期,在其井眼内开窗侧钻庄海8Ng-H3K大位移水平井,以继续开发馆陶油藏。介绍了该井在Ф244.5mm套管内开窗侧钻技术,施工中应用了斜向器开窗和旋转导向、随钻测井及随钻测量等配套技术;借鉴庄海8Ng-H3井经验,采用了变密度筛管完井控制底水的分段开采技术。该井投产后日产油25t,含水6.3%,与邻井相比控水效果明显。该井的成功经验可为同类井施工提供借鉴。

相国寺储气库安全快速钻完井技术集成应用

受天然气供需不平衡的影响,兼顾调峰保供和战略储备的地下储气库越来越受重视,但国内地下储气库建设因起步晚、地质条件复杂,仍然面临不少问题。文章就西南地区相国寺储气库在建设中因建设成本高、井筒完整性难以保障等难题,提出了在控制建设成本条件下,系统研究和集成应用了轨迹优化设计与控制技术、气体钻井技术、超低压储层保护技术、井筒完整性控制技术,形成枯竭型气藏储气库钻完井配套技术,安全高效完成了复杂地质条件下24口注采井及监测井的钻完井作业,全程未发生煤矿透水等安全事故,杜绝了储气库质量缺陷事件;XC4井以88 d钻井周期、103 d完井周期实现了快速钻完井作业。截止2021年9月,相国寺储气库已成功经受“八注七采”的交变载荷考验,累计注入天然气124×10^(8)m^(3),累计调峰采气85.94×10^(8)m^(3),运行安全平稳,为国内同类型储气库的高质量建设提供了参考。