异常高压气藏产能特征分析——以四川盆地河坝场构造飞三气藏河坝1井为例

针对川东北河坝区块飞仙关组三段气藏的地质特点,通过对河坝1井的测试和试采资料的分析研究,总结了异常高压气藏的类型和开采动态特征。研究认为,用试采资料求得的气井无阻流量小于1/5产量配产就能充分发挥地层能量,气井弹性产率高、稳产期长、最终采收率高。同时还验证了用井口压力推算井底压力的可靠性,指出了异常高压气藏的开采特征以及开采中所要关注的问题,为开发类似气田提供借鉴。

河坝1井高压含硫气层井控技术

河坝1井是川东北部通南巴构造带上的一口重点探井,全井预计产层9个,地层压力相差较大,而且海相地层裂缝、溶洞发育,很容易出现“喷漏同存”的复杂情况,不利于井控。加上碳酸盐岩地层压力预测不准,天然气中含有硫化氢以及井场自然条件的限制,该井井控难度极大。为此,该井不但应用了高压抗硫井控装备、配备了气体监测仪器、做好了各种应急预案,而且在钻井过程中也采取了地层承压堵漏、简化下部钻具组合、近平衡压力打开产层等预防井喷、井涌的工程技术措施。该井共发生井涌2次,但均压井成功,顺利钻至设计井深。

河坝1井复杂条件下固井工艺技术

河坝1井在钻进过程中,先后遇到了大段的盐膏层、低压漏失层、高压天然气层等复杂地层,地层压力层系复杂,而且井眼深、封固段长,固井作业难度大。该井综合应用了多种固井工艺技术,根据全井固井施工的突出特点,从长封固段固井、高压气层固井和防止水泥浆污染的技术措施3个方面,总结分析了固井施工的难点以及采取的固井工艺技术措施,包括双级固井、应用防窜高密度水泥浆体系、膨胀管封隔高压气层、平衡压力固井等,并对固井质量进行了评价分析。该井固井施工顺利,固井质量合格,对复杂条件下的深井和高压气井的固井施工具有一定的借鉴意义。

河坝1井堵漏技术

河坝1井陆相地层以砂岩和泥岩为主,夹杂少量的煤层,海相地层以灰岩、白云岩、盐膏岩为主,夹杂少量的泥页岩,地层压力系数差别较大,在钻井过程中发生了24次井漏,漏失钻井液达1855.76m3。分析了该井的井漏特征及堵漏难点,介绍了井漏预防措施及现场应用的几种堵漏技术,同时也提出了该地区堵漏作业需解决的技术难题。

河坝1井高陡构造带防斜打直技术

河坝1井上部陆相地层属于高陡构造,地层倾角大,极易发生井斜。为解决大井眼高陡构造带易井斜和机械钻速低的难题,该井在钻井过程中试验应用了偏轴钻具组合、大尺寸钻铤组成的塔式钻具组合和直螺杆钻具组合。应用效果表明,在目前的技术条件下,大尺寸塔式钻具组合是川东地区高陡构造带大倾角地层防斜打直的较好选择,但同时须优选钻头及钻井参数,并强化井身质量监测。

河坝1井钻井液技术

河坝1井钻遇地层复杂,下部有含硫化氢的超高压天然气层、塑性盐膏层、漏失地层等,易出现井漏、喷漏同存、卡钻等井下复杂情况和事故。钻井液维护处理存在防漏堵漏难度大、地层易垮塌、盐膏层易污染钻井液、高密度抗高温钻井液性能调整困难等技术难题。该井三开井段应用了聚磺抗钙防塌钻井液体系,四开、五开井段应用了聚硅醇抗钙防塌钻井液体系,并采取了相应的维护处理措施。针对钻井过程中出现的井下复杂情况和事故,不断优化钻井液性能,并采取相应的工程技术措施,从而确保了该井顺利钻至设计井深。

河坝1井盐膏层钻井液技术

河坝1井是川东地区一口区域探井,在实际钻进过程中,钻遇了大段盐膏地层。由于上部井段钻井液固相质量分数高且分散颗粒细、严重老化等问题,抗盐膏污染能力较差。根据该井实际特点,优选抗盐抗钙处理剂,采用聚磺钻井液与SD-101和SD-202配合,提前对钻井液进行转换和调整,并辅以相应的工程措施,顺利钻穿了盐膏层,钻井液性能未发生大幅波动,保证了钻井工程的顺利实施,节约了综合钻井成本。

河坝1井复杂地层钻井完井技术

河坝1井是川东北地区的一口重点区域探井,完钻井深6130.00m。该井地质情况非常复杂,上部陆相地层高陡构造倾角大,坍塌严重;下部海相地层含多套压力系统,且存在含硫化氢的超高压天然气层、盐水层、盐膏层以及易漏失地层等,在钻井施工中出现多次井壁严重垮塌、井漏、喷漏同存、气侵,甚至出现卡钻等井下复杂情况和事故。深部井段由于钻井液密度高,钻井周期长,不但给钻井液的维护和处理带来了极大的困难,而且造成钻具、套管磨损严重。河坝1井采取了优选钻具组合、钻井参数、钻井液体系以及水泥浆体系等技术措施,并采用了系列钻井新工艺、新技术,历时1241.96d,钻至设计井深,发现了两个高压气层及数个含气层。详细介绍了该井钻井作业中存在的技术难点及采取的技术措施。

河坝1井完井测试—试采一体化工艺技术

河坝1井是中国石化西南油气分公司在河坝区块的第一口勘探转开发井,属典型的高压、高产、含硫气井。文章针对完井及测试中面临的井口压力异常高、地面流程刺蚀严重、含H2S、CO2腐蚀性气体、油层套管抗内压低等难点进行了完井方案优选,采用"三封隔器"完井方案完井;通过地面控制技术优化、井下管柱优选,设计出了地面采用双套三级节流测试流程、井内采用单SB-3、DB永久式双封隔器的三封隔器带井下安全阀的完井管柱,形成了一套高压、高产、含硫气井勘探开发的完井及测试工艺技术。为今后在河坝区块的完井测试提供了宝贵的经验。

川东北河坝区块井身结构的优化与实践

川东北地区地质环境复杂,不仅给钻探工作带来诸多困难,同时对井身结构设计优化也提出了更高的要求。在简要分析该地区钻井技术难点的基础上,综合考虑钻井工艺水平、配套工具、货源、压力平衡关系、工程约束条件、事故发生概率等相关因素,应用系统工程原理,对川东北河坝区块的井身结构进行了优化与研究。重点对河坝1井井身结构进行了跟踪评价和钻后优化,形成了川东北地区两套井身结构优化设计方案。优化后的三开井身结构系列在河坝区块应用3口井,均大幅度缩短了钻井周期和建井周期,取得了良好的应用效果。

川东北地区“三高”气井开采关键技术

川东北地区河坝1井属一口高温、高压、高产气井,也是目前国内投入开发的井口压力最高的气井之一。针对河坝1井在投产中遇到的主要问题,分析了"三高"气井开采的关键技术,提出了采用可靠的井口装置和远程控制系统,合理选择高压平板闸阀,采用固定节流方式,合理分配节流压差,对油嘴进行硬化处理,采用法兰连接方式,以及直接开井等关键技术,确保了"三高"气井的安全平稳生产。

混合型金刚石烧结体取心钻头的研制及应用

针对三角形金刚石烧结体取心钻头在中一中硬非均质地层钻进时切削齿易碎断的问题,采用以三角形金刚石烧结体和圆锥形金刚石烧结体表镶而成的混合切削结构取心钻头,可减少或避免上述弊端。在胜利、吉林、四川、新疆等油田的现场应用表明,该钻头有较大的适用范围。