高效钻井:油基与水基钻井液性能对比研究

针对常规水基钻井液存在的高温稳定性差、储层伤害大、作业成本高等问题,研制出一种可用于页岩气开采的油基钻井液,并与常规水基钻井液进行了性能对比。室内实验表明,油基钻井液体系的高温稳定性明显优于常规水基钻井液体系;储层保护效果也优于水基钻井液体系。该研究为今后页岩气开采的高效钻进提供了技术支撑,也为后续研发适用于不同页岩气开发模式的油基钻井液提供了技术思路。

地质录井技术在高效钻井中的应用策略

近几年我国油气勘探开发工作逐渐发展向非常规领域,深水、地热、水合物、非常规油气、深层、超深层等多个油气开发的新领域,致使油气开发技术与装备同时面临着机遇和挑战,所以,提高油气资源勘探效率及开发速度,成为油气资源开发工作的主要发展方向。因此,需要积极提升地质录井技术的应用效果,充分把握发展机遇,以保障钻井操作的效率,并为我国油气开发工作的持续发展提供动力。本文主要针对地质录井技术在高效钻井中的应用策略进行分析,以供参考。

大直径救援井高效钻井技术及装备现状与展望

大直径救援井能够连通地面与矿井下被困区域,快速构建井上下救援通道,是矿山应急救援的重要途径,但地层复杂性、工艺与装备适应性等诸多局限,限制了救援通道的构建效率。为进一步提升大直径钻孔救援通道构建能力,推动矿山应急救援技术发展,分析了主要复杂地层对大直径井钻井过程的影响,总结了大直径救援井钻井"钻得稳、钻得准、钻得快"的技术特点,系统分析了大直径救援井不同井段优快钻井技术与装备的现状。首先,对比分析了覆盖层桩孔施工工艺,介绍了适用于复杂覆盖层的全套管钻进工艺与装备,研究了基于超声测距的大直径井井底位移计算方法;其次,归纳总结了以精确定向和复合钻进为核心的先导孔钻井技术、以大直径潜孔锤钻进为核心的基岩层段钻井技术,简要阐明了集束式潜孔锤井底软密封式反循环形成机理与配套装备,针对安全、精准透巷技术难题,研发了高精度随钻测量仪器与安全透巷钻井工艺。此外,以救援通道高效构建为目标,阐述了多领域多工艺技术融合应用,模块化和智能化钻探装备开发,区域适应性优快钻井技术研究与应用,大直径救援井钻井信息系统构建与不断完善,是下一阶段大直径救援井钻井技术与装备的发展方向。

地质录井技术在高效钻井中的应用

近年来,随着油气勘探开发向非常规领域不断的深入,快速发现油气资源,并实现高效开发成为了今后的主要发展方向。通过对地质录井技术的作用进行了详细介绍,并概述了其在高效钻井施工现场的应用情况,有效解决了薄差油气层“甜点层”的精准预测、钻完井过程中井下复杂的及时预防等问题,为高效钻完井提供了技术支持和保障。

准噶尔盆地P区块火成岩油藏高效钻井技术

准噶尔盆地P区块为火成岩油藏,钻井过程中存在机械钻速低、井壁稳定性差、井斜控制困难等诸多技术难题,严重制约了钻井速度。在分析钻井技术难点的基础上,通过井身结构优化、高效破岩钻头优选、水平段稳斜钻具设计、钻井液体系优化、固完井技术优化、“漏、溢”针对性处理等一系列钻井技术措施,并根据区块特点,提出“漏而不堵,溢而不压”的钻井新理念,达到了提速提效的效果。现场应用表明,平均钻井周期降至13.3 d,石炭系平均机械钻速达到12~16 m/h,实现了在火成岩油藏高效钻井。研究结果可为火成岩地层高效钻井提供借鉴。

川渝页岩气水平井高效钻井施工中的录井技术应用

近年来川渝区块页岩气井施工成为大庆钻探在国内外市场的重要部分,四川盆地地质条件复杂,钻完井施工过程中极易发生井下复杂,严重制约了钻井时效。介绍了地质录井技术在川渝区块页岩气施工过程中的应用,通过应用地质录井技术有效降低了钻完井施工复杂、提高了“甜层”捕获成功率,提高了钻井时效,为川渝地区页岩气优质高效开发提供了保障。

川西海相超深井高效钻井技术研究及应用

川西海相超深井存在压力系统复杂、地层可钻性差、裂缝多、井壁稳定性差等一系列工程地质难题。文章通过川西海相地质特征的描述,提出了该地区钻井施工中遇到的工程难点,重点对制约海相超深井优快钻井技术实施的陆相地层工程难点进行了分析;提出了以井身优化为突破口,针对陆相地层和岩石特性优选水力加压器+高效钻头钻井技术、垂直钻井、混合钻头、高效PDC钻头+螺杆等多项新工艺、新工具的高效钻井技术剖面,并结合海相安全提速技术和井壁稳定技术,制定了川西海相超深井高效钻井综合解决方案。现场应用表明,综合解决方案大幅提高了该地区技术经济指标,实现了8个月打完一口川西海相超深井目标。

老君庙油田复杂地层井眼优化高效钻井技术研究与应用

老君庙油田浅层钻井工作通过狠抓科技创新和技术管理,钻井技术水平呈跨越式提升,各项经济技术指标得到全面提升。近几年通过各项技术有效控制了卡、缩、塌、漏、喷等事故复杂。但是在控制住复杂的同时,对于复杂地层的提速增效还有待加强,井眼轨迹的持续优化也是我们下一步研究的重点,文章通过现场的实践,得出了一些有效的提速增效工艺措施。

老井套管开窗侧钻水平井安全高效钻井工艺技术的认识

随着油田开发对处于开采中、后期老油井恢复产能,挖潜增效,以及重新认识区块油藏储量落实产能的需要,老井套管开窗侧钻水平井技术成为当前一个重要研究的发展方向,在今后的应用也将更加广泛。这项工艺综合性极强,技术难度大,施工需要注意的细节多,且早期完成井缺乏有效的参考资料。前期部分施工井因种种原因,施工周期长且未能达到设计的预期。随着相关工艺技术的发展和革新,本文提出推广组合式铣锥,OHC可膨胀管系统,旋转质地导向,随钻扩眼技术,防塌漏技术,防托压,防卡钻等新的工具及工艺的使用,并结合前期施工总结的经验教训,对后期安全施工、提高经济效益、推广新工具和新工艺等方面具有重要的指导意义,从而实现降本增效。

胜利油田页岩油大井眼高效钻进技术研究与应用

胜利油田济阳页岩油是中石化页岩油开发的重点区块,是我国第三个国家级页岩油开发试验区。该区块地质条件复杂,二开钻井面临着上部砾石层钻头寿命低、行程进尺少,斜井段滑动钻进“托压”严重、钻头攻击性与工具面稳定性矛盾突出等诸多难题。针对以上问题,开展钻井工艺分段优化、井眼轨迹优化、高效钻头及提速工具研制配套等方面的研究,形成了针对胜利油田页岩油Ø311.1 mm大井眼高效钻进工艺技术,该技术在牛庄洼陷应用20口井,提速提效成果显著:与同区块前期相比,机械钻速提高40.8%、平均行程进尺提升46.35%、二开平均钻井周期缩短55.55%,保障了胜利油田国家级页岩油示范区建设的顺利推进。

深水浅层钻井呼吸效应机制及影响因素分析

钻井呼吸效应常被误判为井涌而采取错误的措施,使呼吸效应强度增加。为明确深水浅层呼吸效应机制,基于深水浅层高孔高渗和裂缝不发育的特点,建立多孔弹性介质渗流模型,模拟深水浅层钻井呼吸效应过程,分析地层参数(弹性模量、泊松比、渗透率和孔隙度)、钻井液性能(塑性黏度和动切力)和井底压差对深水浅层钻井呼吸效应的影响。结果表明:深水浅层钻井呼吸效应属于渗透性诱导机制,使部分钻井液残留在地层中,具有瞬时性,可分为漏失、拟稳态和返排3个阶段。低弹性模量、低泊松比、高孔高渗的地层更容易发生渗透性呼吸效应。加入降滤失剂和膨润土、使用低密度钻井液、采用低排量的钻井方式和控压钻井技术等,可以降低渗透性呼吸效应强度。该结果为深水浅层安全高效钻井提供指导。

低渗透油气藏高效开发钻完井关键技术研究

低渗透油气藏开发过程中,因为其存有一定的薄层多、敏感强、物质性差等特点隐患,需要采取可靠的技术实施效果,完成对钻完井的可靠高效开发,在关键技术的实施过程中,需要具备有效应用抗高温随钻测量技术、近钻头伽马成像技术、全过程储层保护技术、高阻渗、低残留储层保护剂、长效密封固井技术、精细分段完井技术等,有效提升了高效开发钻完井的能力。

元坝陆相水平井钻井关键技术

元坝陆相天然气资源丰富,是中国石化的重点勘探开发区域,主要目的层自流井组、须家河组具有高温、高压、岩石致密等特性。水平井钻井的有事是增加钻遇天然裂缝的几率,但水平井钻井时却面临斜井段造斜效率低,钻速慢,最后导致出现斜井段和全井钻井周期长等难题。通过井身结构优化、沙溪庙组以浅优快钻井技术配套、高研磨性地层钻头优选、斜井段轨迹控制技术和优质钻井液的应用,指导完成了8口井的钻井工程设计和施工,提速提效显著,8口井平均钻井周期为212.68 d,平均机械钻速为2.08 m/h,较前期完钻的LY301井提速39.7%。

优质轻钻井液体系应用

针对于深井、超深井以及地层复杂、井壁稳定性差等条件下,轻钻井液的实际应用面临着较大的困难。而采取提高钻井液密度方法来预防井壁坍塌,将严重制约钻井速度,且容易导致井漏等安全风险。为有效提高深井和超深井钻井效率,通过采用具有较强封堵能力和抑制性的聚合物-KCl轻钻井液体系,从而良好的解决上述制约钻井效率和安全性的问题。现场实践应用表明,优质轻钻井液体系不仅能充分发挥PDC钻头的特性,还能提高固井质量和起到保护保护油气层的目的,对高效钻井起着十分重要的作用。该钻井液体系的应用,为提高机械钻速提供了有利平台。

综合录井技术在钻井工程中的应用

国内在综合录井技术应用中,对于油气水层监测与解释评价技术的应用与研究工作开展的较好,但在钻井工程方面的应用与研究尚不够深入。本文针对综合录井技术在新疆准噶尔盆地的应用与实践,在总结研究的基础上,逐步摸索出一套用于工程事故判断的经验与方法。通过实例分析,证明综合录井技术在钻井工程录井方面,具有其它技术无法替代的作用,它是保证安全、高效钻井的一种有效手段。

低成本钻井提速提效技术研究与规模应用

吐哈油田四大主体勘探开发领域地质条件复杂,钻井过程中"斜、慢、阻、卡、漏"等难点突出,导致深井钻井周期长、复杂事故率高;同时致密油等低品位复杂油气藏产状复杂,水平井水平段延伸能力差与油层钻遇率低矛盾突出,如何在长期低油价环境下实现提质增效是亟需解决的现实问题。为实现"提高速度、提高油层钻遇率、提高产量、降低成本"攻关目标,开展了高陡地层井身质量控制、等长寿命钻具、破碎带等复杂岩性安全高效钻井及长段水平井钻井等技术攻关研究,形成了低成本钻井提速技术系列。通过现场示范引领与规模推广,4 000m以上深探井钻井周期由105.2天缩短至72.97天,缩短幅度30.6%,复杂事故时效由11.5降低至5.5%。千米水平井水平段长突破近1 400m,油层钻遇率由82%增加至93.5%,钻井成本降低10%～30%,取得了效益勘探与低成本规模开发的显著效果。

钻井工程一体化监督决策能力与风险管控实效

近年来,吉林油田公司钻井工艺研究院大力推进钻井工程科研、设计、监督一体化管理模式。介绍了两浅井高风险区域施工,钻井工程监督全程参与方案论证、井位部署、施工工艺优化和现场监管等工作,在获得建设方和主管部门的充分信任与授权下,为及时应对两浅井快速、多变的复杂情况,建立了以现场钻井工程监督为决策核心的快速决策机制。结果表明,通过一体化管理促进现场监督决策能力的提升,钻井工程监督综合素质、决策的及时性和可靠性得到了提高,实现了有效的风险管控以及安全、高效钻井,对吉林油田两浅井区域的安全施工有着重要意义。

防卡技术在铜页1HF井中的应用

针对导眼井铜页1井出现的阜四段和阜三段泥岩岩水化膨胀垮塌,地层破碎的问题,采用侧钻方式优化技术、装备能力提升技术,油基钻井液体系、坍塌压力预测技术、钻进防卡技术、井眼清洁技术组合配套高效钻井防卡技术体系,该体系在铜页1HF井钻进中应用,平均机械钻速达6.75m/h,复杂故障率为0%,固井质量优异。通过该井的成功实施,形成了一系列钻井防卡技术体系,为破碎应力释放型垮塌地层安全钻进提供参考,有力支撑了江苏油田的页岩油开发。

“深海一号”超深水气田 高效钻完井管理创新与实践

在国家能源安全形势日益严峻的背景下,为推进中国海油集团“1534”总体发展思路和“十四五”规划实施,全力保障国家能源安全,开发南海深水油气资源势在必行。“深海一号”气田是我国首个自主开发深水气田,区域环境和地质条件复杂,存在“一深一低三高”特点:水深达1547米、海底温度最低2摄氏度、部分区域含浅层气、高投入高风险、高科技,给“深海一号”气田开发安全高效钻完井作业带来极大挑战。中海石油(中国)有限公司海南分公司依托国家级、公司级重大项目提供的支持保障,努力开展技术攻关与管理创新实践,形成了一套包括4项创新成果的深水气田开发安全高效钻完井管理体系,广泛应用于“深海一号”气田开发钻完井工程中,深水钻完井安全性和作业效率得到全面提升,并且实现了我国深水气田的自主开发,共计产生直接经济效益16.76亿元。该成果将推广应用于陵水25-1深水高温高压气田开发钻完井作业、陵水18-1/18-2超深水气田勘探开发,以及南海中南部油气资源勘探开发,为南海万亿大气区建设提供重要保障。

深层油气钻采技术进展与展望

深层油气高效开发已经成为中国战略资源接替的重大需求,是开展地球深部探测的重要组成部分,而钻采技术是实现油气高效开发的关键。文章系统梳理了中国深层油气钻采技术的发展现状,分析了与国外先进水平的差距和技术发展趋势,结合中国深层油气重大技术难题和需求,从技术推动、技术创新和技术转型3个方面提出了深层油气钻采基础前沿技术、重大关键技术和智能化技术三大方向的攻关与突破重点。着力于该三大方向的攻关研究,打造中国深层油气钻采技术体系,对于支撑深层油气勘探重大突破和效益开发,保障国家能源安全具有重要意义。