多工艺反循环钻井技术发展现状与展望

反循环钻井技术与正循环钻井技术相反,循环介质和地层岩屑从钻具水眼返出井口,其裸眼环空保持相对静止,此种钻井方式有利于实现超大尺寸井眼高效携砂、恶性井漏井段的防漏治漏以及敏感性储层的有效保护,同时也为水平井钻井过程中的窄钻井液密度窗口、井眼净化和水平段长度延伸等需求提供新的技术方案。文章通过梳理开展反循环钻井技术以来各家反循环钻井技术的研究进展与成果,总结了单壁钻杆反循环钻井技术、双壁钻杆反循环钻井技术、单壁钻杆+双壁钻杆反循环钻井技术、多通道钻具反循环钻井技术的工作原理及技术特色、适应的工作环境等,并在此基础上提出了反循环钻井技术在油气钻井领域的发展方向及建议。文章的研究成果可以为反循环研究工作提供信息,助力深井超深井超大尺寸井眼提速钻进、井漏等复杂井眼处理以及非常规油气资源安全效益开发提供技术支撑。

松辽盆地北部X区块水平井钻井提速技术研究

针对松辽盆地北部X区块水平井机械钻速慢、施工周期长、成本高等问题,结合地质特点和施工难点,确定了X区块水平井钻井提速技术的研究方向,通过优化井身结构、优选各开次PDC钻头、研选配套提速工具和优化钻井液性能等技术手段,形成了松辽盆地北部X区块水平井钻井综合提速技术。该技术在松辽盆地北部X区块施工19口水平井,平均机械钻速提高58.9%,平均钻进周期节省32.05 d,累计节约钻井成本9000余万元。通过新建钻井液回收处理站,回收利用了约1900 m3废弃钻井液,取得了良好的环保效果。

赵集盐矿钻井工程难点和对策

江苏油田在苏北地区淮安赵集盐矿开采已经20年,已钻连通井组达30多个,地下井网密集,融腔发育复杂。针对目前出现的钻遇融腔而出现漏溢同层、井组连通时与待连通井测斜数据无法连通、水平井防碰绕障后的轨迹复杂等出现的新情况,总结现有已钻井施工的问题,形成了赵集矿区盐硝井钻井关键技术,包括优钻头和钻井参数优选、饱和盐水钻井体系、融腔处理技术、井组连通技术等,为后续钻井的设计和施工提供新的思路。

江苏油田盐城1侧井施工分析

针对盐城地区井壁稳定性差、坍塌压力高、机械钻速低、钻井周期长等问题,总结盐城1侧井的钻井施工经验,分析对比强攻击性钻头+高效螺杆+LWD地质导向钻进、进口贝壳钻头+旋导仪器等提速工艺的使用效果,分析钻具浮阀断裂的原因,介绍对于频繁垮塌和井漏的处理方法和针对阜二段易垮塌地层的钻井液,形成了低成本优快钻井技术、复配粒径堵漏技术、高性能水基钻井液等技术体系,为东部地区页岩油钻井提供了重要的参考。

伊拉克Block9油田钻井提速技术研究

Block9油田油气可采储量超过425×10^(8) t,为重要的含油气前陆盆地,具有良好的开发前景。该油田沉积类型为浅海碳酸盐岩沉积与三角洲沉积,受沉积相带、成岩作用及构造运动等多重因素影响,地质条件恶劣,钻井施工事故频发。针对Block9油田的施工技术难点,开展了钻井液体系优化、井身结构优化、钻具组合优化、钻井参数优化和高效PDC钻头优选等配套措施,制定了针对性的事故预防及控制措施,形成了针对Block9油田的钻井提速技术。第二轮3口试验井平均钻井周期缩短了44.73%,平均机械钻速提高了47.53%,节约钻机年费用为7034万元,为大庆钻探站稳Block9油田的技术服务市场提供了有力的技术支撑。

钻进扭矩与摩阻分析及减扭措施

详细分析了大斜度定向井和水平井钻进过程中摩阻和扭矩较大的原因 ,并从井眼轨迹优化、钻具组合优化设计、钻井液设计、减扭工具的研制与应用四方面给出了减扭措施 ,在大港油田张巨河地区、港东地区的应用表明 ,该减扭措施能提高有效破岩扭矩 ,加快钻进速度。

大港油田保护储层暂堵剂优化设计新方法

南部滩海地区是大港油田的重点勘探区域之一,经分析该地区储层为高孔、中高渗地层,储集性能优良,如果不进行有效的保护,很容易引起储层伤害。为此,针对大港油田南部滩海地区的储层特性,开展了储层保护技术研究。采用一种理想的充填新方法,对保护储层的钻井液暂堵方案进行了优化设计。实验结果表明,采用新方法能够提高储层岩心的渗透率恢复值,取得了较好的储层保护效果,作为一项储层保护的新技术,具有推广应用的价值。

希望油田优快钻井综合配套技术应用研究

中石油阿克纠宾油气公司希望油田位于哈萨克斯坦共和国阿克纠宾斯克州,计划钻井500口。该油田地质条件复杂,给优快钻井带来了很大挑战。针对希望油田存在的地层可钻性差、跳钻严重、井壁失稳问题突出、油层套管固井压力高和替浆困难等主要钻井难题,主要开展了PDC钻头优选技术、减震器减缓跳钻技术、盐膏层和MTK地层井壁稳定技术和油井套管固井等技术攻关和试验,形成了一套希望油田优快钻井综合配套技术。现场应用表明:优快钻井综合配套技术大幅度提高了钻井速度,降低了井下复杂发生的概率,实现了希望油田的钻井提速效果。

塔河油田长段套管磨铣工艺

为了获得较高的单井产量,减少钻井费用问题,塔河油田针对不同的井身结构,逐步对老井进行侧钻水平井施工。施工中出现磨铣周期长,平均磨铣周期48 d,事故几率高等问题,进行了尾管内的炮眼堵漏技术、磨铣工具的研制、磨铣工艺、配套的钻井液技术以及套管的保护技术等方面的研究。在T415CH井和TK205CH井进行了现场应用,结果表明塔河油田长段套管磨铣工艺使磨铣速度平均提高0.3 m/h,磨铣周期比该地区平均减少23.5 d,事故占用时间平均减少7.5 d。对于塔河油田老井改造,提高单井产能,增加油田产量,具有十分重要的意义。

保护储层钻井液优化设计新方法及其应用

近年来,国内外均高度重视油气层保护技术的发展和领域的拓宽。暂堵技术是保护储层钻井完井技术的主要技术之一。针对中原油田特殊工艺井,开展了复杂地质条件下储层保护技术研究。采用一种理想充填新方法,对保护储层的钻井液暂堵方案进行了优化设计。实验结果表明,采用新方法可进一步提高储层岩心的渗透率恢复值,有利于更好的保护储层。

塔河油田深井穿盐膏层钻井液技术

深井盐膏层钻井施工风险极大,常会引起卡钻和套管损坏,影响安全钻井。通过对塔河油田深井盐膏层矿物组分、理化特征等进行综合分析,阐明井壁失稳的主要原因,为选择钻井液体系提供理论基础;对适应于该段的钻井液体系和现场维护处理技术进行了探索,提出了欠饱和盐水钻井液技术方案,并在T913井、TK827井、TK1106井进行了现场应用。结果表明,井下复杂大幅度降低,钻井周期大幅度缩短,经济效益较好。

新疆油田钻井废液固液分离实验研究及现场应用

针对中国石油新疆油田公司的废弃钻井液,研究出了化学脱稳剂对钻井废液进行破胶脱稳,并确定了固液分离以及分离出水处理的药剂配方。研制了一套以带式压滤机为核心分离设备的钻井废液处理设备,在中国石化西南分公司以及中国石油新疆油田公司进行现场应用试验。结果表明,废水达到国家相关标准要求后就地排放,分离出的干泥饼浸泡液能够达到国家相关标准要求,处理成本低于50元/m3。该处理设备工艺及设备具有简单易操作,处理成本较低等特点,具有推广应用的价值。

新型快钻剂的室内评价及其在渤海油田的应用

为了解决钻具泥包问题、提高钻井速度,研制出了快钻剂PF-KZJ。室内实验对快钻剂和其他同类产品进行了对比评价,结果表明,加入自研快钻剂PF-KZJ后,N80钢表面明显向油润湿转换,不易吸附水基钻井液中的钻屑;加入PF-KZJ的钻井液携带的泥包质量少于其他中国产品,但与国外的ULTRAFREE体系相比还是有差距;加入PF-KZJ后,有利于提高机械钻速,降低摩阻;快钻剂PF-KZJ可明显增大初滤失量,而不影响整体造壁性能,对钻井液其他性能不会产生影响。PF-KZJ在渤海油田进行了现场试用。结果表明,在同井段、同地质岩层(泥岩)加入PF-KZJ后,钻速提高14.27%,PF-KZJ能够防止钻具泥包,显著提高现场作业进度。

吉林油田欠平衡钻井技术研究

对吉林油田在长深1井应用欠平衡钻井技术进行了研究,发现了长岭断陷蕴含丰富的天然气,为扩大勘探开发成果,提高勘探效率,推广应用欠平衡钻井技术。通过欠平衡技术推广与完善,钻井速度大幅提高,气藏保护效果显著,促进了欠平衡钻井配套技术的推广实施。

伊朗Y油田水平井钻井技术

伊朗Y油田水平井面临着地质岩性多变、地质靶区不确定、裸眼井段长、井眼摩阻大、长水平段井眼轨迹控制困难等一系列钻井技术难点。结合Y油田一期水平井钻井实践,详细总结、形成了包括井身结构优化、螺杆钻具类型及其稳定器外径优选、钻头选型、侧钻钻具组合优选、水平井段优快钻井、KCl聚磺钻井液在内的6项水平井钻井技术。该技术在YS9井得到成功应用,定向段和水平段施工比设计提前12.4 d。Y油田水平井优快钻井技术的应用,能够提高钻井成功率,缩短水平井的建井周期,降低钻井成本,对Y油田后续的水平井施工起到一定的指导和借鉴作用。

中原油田老井侧钻技术的进步与展望

详细分析了中原油田老井侧钻的主要技术难点,给出了其工程技术措施,介绍了该油田老井侧钻技术的现状及在中原油田的应用情况,并对其应用与技术发展进行了展望。

宝力格油田保护油层钻井液技术

钻井液作为与油层首先接触的外来流体极易对油层造成损害,做好钻井液保护油层工作在整个油层保护系统工程中非常重要。针对华北油田宝力格油田的储层物性,室内从岩心的敏感性评价入手,开展了钻井液保护油层技术的研究。通过对油层封堵技术的研究,研制出了适合于该油田储层特征的油层保护剂,结合现场钻井液施工的特点,制定了便于现场操作的保护油层施工措施。该技术自2002年开始,在二连地区宝力格油田共实施162口井。采取油层保护措施的井,完善井为86%,说明该钻井液技术在宝力格油田应用效果较好。

塔河油田12区优快钻井技术研究与实践

塔河油田12区上部地层疏松、可钻性好,钻井过程中易出现缩径阻卡现象;下部地层易剥落掉块、坍塌严重,易出现井下复杂情况或事故,且存在垂直裂缝或溶洞,易发生钻井液漏失。在分析了塔河油田12区地层特点及钻井技术难点的基础上,给出了适合该地区深井钻井的优快钻井技术,主要包括井身结构优化设计、钻头选型、井下动力钻具配合高效钻头快速钻进、井眼稳定技术、井眼畅通技术、防斜打快及优质钻井液体系等技术,使塔河油田12区钻井效率得到了极大提高。多口井的钻井实践表明,塔河油田平均钻井速度大幅提高,平均钻井成本不断降低,对油田增储上产、提高勘探开发速度起到了积极的作用,取得了显著的经济效益。

肯基亚克盐下油田的钻井液技术研究

肯基亚克盐下油田的主要地质特点是 :下二叠系盐层发育 ,在盐丘主体部位钻井 ,盐层厚度可达 30 0 0m ;石炭系灰岩油层孔隙压力系数高达 1.90～ 1.94 ,钻井液安全密度窗口窄 ,溢漏同层 ,极易出现先漏后喷的复杂局面。因地质条件引发的复杂事故严重制约了肯基亚克盐下油田的钻井工作。针对肯基亚克盐下油田复杂地质条件 ,研究开发了钻井液体系及配套技术 ,经 2 0 0 2、2 0 0 3年肯基亚克盐下油田 9口井的应用 ,钻井复杂事故率大大降低 ,钻井速度显著提高 ,原油产量大幅上升 ,钻井成功率达 10 0 % 。

废钻井液复合固化处理技术及应用研究

为了达到“以废治废、变废为宝”的目的,胜利油田对废钻井液固化处理技术进行了研究。详细分析了钻井液的有害成分及固化处理的作用机理,在确定了固化物设计指标的前提下,进行了大量实验室分析、检测及试样配比研究,得到了适合不同钻井液体系的固化处理配方,并对复合固结材料进行了击实、抗干湿、抗冻融等耐久性试验。结果表明,28d后,复合固结材料的抗压强度一般为0.5～1.5 MPa,可用于铺设简易道路或修建井场用。另外,在废钻井液中添加固结材料、稳定剂及骨料,并利用废钻井液的潜在活性,使其成为具有硅酸盐凝胶结构或水泥石结构的建筑材料,可以进行砌体施工。该项技术具有显著的经济效益和社会效益。