隆页5-1HF一级井身结构攻关研究

为了实现武隆区块常压页岩气效益开发,在隆页5-1HF开展了一级井身结构攻关研究。通过开展三压力剖面分析、基于必封点的一级井身结构设计、优化长裸眼井段提速方案、开展亲油水泥浆堵漏研究、优化固井方案,隆页5-1HF顺利完井。该井平均机械钻速17.51m/h,扣除复杂处理时间20.98天后周期为31.25天,低于设计周期32天,可为武隆地区页岩气钻井提速降本提供借鉴。

长裸眼恶性漏失井膨胀管堵漏适用技术

四川盆地天然气井钻井过程中,经常面对长裸眼井段、多压力系统、承压能力要求高的堵漏需求,但已有的化学类堵漏及承压技术无法完全达到承压目标及时效要求。为此,针对四川盆地天然气井恶性井漏问题,研发了高抗挤膨胀管、配套工具及液体体系,开展了管材性能评价及适用边界分析,形成了膨胀管裸眼封堵技术并开展了现场应用。研究结果表明:(1)低碳锰合金化技术、“第三代”Mn-TRIP钢材配方以及高标准的生产制造工艺可大幅提高管材性能,新研制的高抗挤膨胀管胀后冲击韧性≥105 J,抗外挤强度≥20MPa;(2)基于测定的螺纹接头连接效率,参考API标准及J55膨胀管应用边界计算方法,建立了高抗挤膨胀管的适用边界;(3)基于高抗挤膨胀管,结合水力扩眼器、悬砂清砂液及固井水泥浆等,形成了“扩眼—膨胀管下入—膨胀作业—恢复钻进”全过程规范化膨胀管裸眼封堵施工工艺。结论认为:(1)该技术在四川盆地已成功应用8井次,累计作业长度5177.81 m,承压能力达35 MPa以上,均实现了裸眼井段的有效封隔;(2)该技术有望成为解决恶性井漏的有效途径,并可在井身结构拓展、高压盐水封隔及井筒修复等领域进行推广应用。

顶板探放水长距离定向钻孔在巴彦高勒煤矿的应用

针对巴彦高勒煤矿主采的3-1煤层顶板延安组和直罗组含水层结构复杂,尤其直罗组含水层富水性极强,不均一,且层位垂高大,采用常规钻孔进行顶板砂岩水害治理存在钻孔深度浅、轨迹无法控制、探查范围及精度有限的问题,引进定向钻进技术,利用其轨迹可控,探查精度高,钻孔深度大的优势在311307工作面施工长距离定向钻孔进行采前顶板砂岩含水层探放,通过现场应用,完成1#钻孔孔深1118 m,1-1^(#)分支钻孔孔深778 m,控制钻孔轨迹在目标直罗组砂岩层位延伸,增加了钻孔探放水有效孔段距离,单孔最大出水量88 m^(3)/h,提升了工作面探放水钻孔的探查范围和放水效率,为工作面实现掘进和回采提供了安全保障。

上软下硬地层中超长灌注桩循环钻进结合旋挖钻进技术

浙江省龙港市人民医院建设工程(二期)桩基础采用钻孔灌注桩形式,桩基工程体量大,工期紧,质量要求高,针对桩基工程中遇到的难点,通过循环钻进结合旋挖钻进分段成孔方式得以解决,并列举了本技术施工进度快、用电用水负荷小、节能环保、施工质量高等优势,说明了该技术能够有效处理上软下硬的复杂地质。

深层碳酸盐岩储层改造理念的革新——立体酸压技术

酸化压裂是碳酸盐岩油气藏高效开发不可或缺的手段,对于深层、超深层海相碳酸盐岩油气藏,由于其工程地质特征的特殊性,通过现有的酸化压裂技术要形成复杂裂缝网络难度大。为了实现深层、超深层碳酸盐岩油气藏的高效立体开发,从我国深层海相碳酸盐岩油气藏的工程地质特征出发,揭示了该类储层酸压改造的难点;然后,以实现该类油气藏高效立体开发为目标,充分借鉴体积酸压、深度酸压等技术,提出了立体酸压的技术理念,阐明了其技术内涵,并且详述了立体酸压所包含的关键技术,进而指出了下一步的发展方向。研究结果表明:(1)立体酸压技术包括3个基本内涵——根据储层类型选择相应的酸液深穿透技术,实现储层平面上的充分改造;形成在高闭合压力下具有较高导流能力的复杂酸压裂缝体;沿长井段合理部署酸压裂缝体,实现储层在井筒方向上的充分改造。(2)立体酸压包含3项关键技术——多场多尺度多流体耦合作用下酸液有效作用距离预测技术;酸压复杂裂缝体导流能力优化技术;水平井/大斜度井长井段储层精细布酸技术。(3)要推动立体酸压技术的进一步发展,还需要开展3个方面的科研攻关——超深储层破裂压力预测及降低破裂压力技术;强非均质储层酸压裂缝体形态预测技术;深度超过7000 m长井段储层分段动用技术和新型耐高温、缓速、低摩阻系数液体技术。

酸性气田长井段射孔配套技术

传统电缆射孔工艺满足不了高含硫化氢和二氧化碳、气层埋藏较深、气层厚度较大的高酸性气田现场井控以及安全生产的需求;油管传输射孔由于射孔层段较长,一次性射孔的难度较大。针对上述难题,研究出一套满足高含硫气田投产安全生产的长井段射孔配套技术及辅助配套技术,经在气田30口井的现场应用,成功率100%。

小井眼长水平段水平井摩阻扭矩控制技术

小井眼长水平段水平井+分段压裂的开发方式在大牛地气田的开发中取得了理想效果,然而仍然存在一系列的问题,尤其是水平段后期的摩阻扭矩控制问题。以理论分析和实钻工程特征为基础,建立了摩阻扭矩分段计算模型,并对水平段长度、轨迹剖面、钻具组合和钻井液流变性等影响规律进行了分析,结果表明:随着水平段长度的增加,钻进和起钻的摩阻扭矩均在增加,当摩阻扭矩不再增加时,此时便是水平段的极限长度;随着单增剖面靶前位移的增加,摩阻扭矩增加;采用组合钻杆(φ1 01.6 mm/φ114.3 mm+φ88.9 mm)既有利于水平段和大斜度井段携岩,同时又能有效地控制摩阻扭矩;钻井液屈服值和塑性黏度越低,摩阻扭矩越小。将摩阻扭矩综合控制技术应用于DPH7井,水平段轨迹平稳,平均全角变化率1.79。/30 m。

长井段储层均匀布酸与排液联作工艺

针对长井段储层酸化时,全井段均匀布酸与排酸这一难点,研究开发了长井段储层均匀布酸与排液联作工艺,并研制了与其配套的滑套式喷射泵、液压皮碗封隔器及新型节流器,现场应用表明,该联作工艺不仅缩短了作业周期,而且解决了长井段储层均匀酸化与排酸的难题。

顺北蓬1井Φ444.5mm长裸眼井筒强化钻井液技术

针对顺北蓬1井二开Φ444.5mm长裸眼井段钻遇的三叠系泥岩地层易水化膨胀和井眼失稳,二叠系巨厚火成岩地层裂缝孔隙发育、易发生掉块垮塌和井漏等问题,研究了井筒强化钻井液技术。在分析三叠系地层井眼失稳机理及二叠系地层井漏原因的基础上,制定了防塌防漏技术对策,优选了抑制剂SMJA-1、防塌剂SMNA-1和封堵剂SMGF-1等关键处理剂,构建了强抑制强封堵钻井液体系。现场应用显示,二开钻进期间,钻井液性能稳定,泥岩钻屑棱角分明、完整度高;裸眼段井眼稳定,起下钻顺畅;钻井时间逾90d,平均井径扩大率仅4.7%。应用效果表明,以强抑制强封堵钻井液及配套施工工艺为核心的井筒强化钻井液技术,能有效解决顺北蓬1井三叠系地层井眼失稳与二叠系地层井漏的问题,并可为后续顺北区块类似井的钻井提供借鉴。

长井段大尺寸井眼钻具疲劳失效分析模型建立与应用

塔河油田开发井均为深井,二开444.5 mm钻头须钻至3 000 m左右,平均钻速8 m/h左右,钻井过程中易出现钻具失效事故,导致该油田万米进尺故障率居高不下。为了有效缩短钻井周期、安全实施快速钻进,分析了长井段大尺寸井眼钻具失效原因,在刚杆模型的基础上,建立了长井段大尺寸井眼钻具疲劳失效分析模型。塔河油田TH1井实例分析表明:扶正器的存在是导致钻具疲劳失效的主要因素,钻井参数不合理也易导致钻具的疲劳损坏;实施钻具组合和钻井参数的优化设计能有效降低钻具疲劳失效的风险。本文研究成果可为长井段大尺寸井眼的钻具组合和钻井参数的优化设计提供技术支持。

DP19小井眼欠平衡水平井井眼轨迹控制技术

在简述DP19井储层地质情况、井身结构和井身轨迹剖面的基础上,对井眼轨迹控制技术难点进行了分析,阐述了DP19井小井眼欠平衡长水平段水平井井眼轨迹控制技术,总结了小井眼欠平衡长水平段水平井钻井施工经验和认识,为提高大牛地低渗低压气田整体开发效益积累了宝贵经验,同时也为非均质储层长水平段水平井的轨迹控制提供了新的工程技术手段和有效途径。

金平1井浅层长水平段水平井钻井技术

长水平段水平井可增加油气藏的裸露面积,显著提高边际油气藏的综合开发效益。为了检验前期研究成果,进一步丰富完善长水平段水平井钻井技术,决定部署一口阶段试验井——金平1井。在剖析该井施工难点的基础上,重点阐述了其井身结构与井眼轨道优化设计、大井眼浅层定向、井眼轨迹控制、钻具组合优化、安全钻进等关键技术,通过对水平段摩阻扭矩的理论与实际分析对比,保障了现场施工的顺利进行。该井的成功完钻,积累了大位移及长水平段水平井钻井技术经验,并创造了胜利油田3项技术指标,位垂比达到了2.803,是当时国内陆上油田位垂比最大的一口井。

中原油田浅井泥浆技术的研究与应用

针对中原油田的地层情况和浅井井身结构特点，提出了一套适合中原油田浅井钻井的泥浆工艺技术。本文介绍了该泥浆的组成、维护处理方法及现场应用情况。采用膨润土－水解聚丙烯腈盐泥浆体系并配合随钻堵漏技术，在少下技术套管的条件下。

李楼铁矿厚大矿体安全回采研究

介绍了高阶段深孔空场嗣后充填采矿方法在李楼铁矿的应用,同时开展井下大型采场开采过程中稳定性研究,确定采场结构尺寸宽、高不变,将矿房或矿柱分2～3部分进行回采,达到预期效果,取得良好的经济效益.

高温小井眼长水平段钻井液技术

吉林油田英台气田营城组裂缝性火山岩富含天然气,埋藏深,储层温度最高达140℃。该区块部署的评价井龙深1平1井属小井眼长水平段水平井,完钻井深为4 048 m,1 122 m的小井眼长水平段钻进摩擦阻力大,环空压耗大、返速低,携屑难度大,钻井周期长,易引起井下复杂情况。因此,优选出了表面活性剂,可改善钻井液的润滑防卡能力、储层保护能力和稳定井壁能力。最终形成的抗高温聚合物钻井液在高温条件下具有较好的流变性能、润滑性能、抑制能力和储层保护效果,携屑能力强,滤失量小,满足龙深1平1井优快施工需求,实现了吉林油田深层水平井水平段最长记录。

Surfer Automation技术在长井段油藏描述中的应用

Automation技术是一种新型的数据访问技术,它提供了一种不同模块之间相互操作的方法。Surfer Automation是基于Surfer软件的Automation技术,可以实现Surfer面向对象编程语言的二次开发。这里以柴达木盆地尕斯库勒油田上盘为例,运用Surfer Automation技术及其与VB编程语言的接口,结合地质认识进行参数调整,选取合理的数学方法,批量自动化建立了各种用于油藏描述的地质模型,提高了长井段油藏的建模效率,且避免了一些人为因素导致的误差,为油藏精细描述带来了便利。

CG STEER旋转导向在长庆页岩油H100平台的应用

随着勘探开发的进一步发展,井数越来越多的大井丛平台已经成为页岩油开发的新模式,给钻井施工及后续作业提出了较高的要求与挑战。特别是在钻井施工中,大偏移距、长裸眼段、长水平段、高摩阻高扭矩等一系列问题,是钻井施工必须面对、且需要立即解决的技术问题,尤其是平台边缘井更为突出。文章根据旋转导向工具特点及平台地质条件、地质靶体要求,优化了井身剖面,优选了配套钻具组合、钻头、钻井液及钻井参数等,并在H100平台得到了成功应用,形成了一套页岩油大井丛平台集“剖面+工艺+工具+钻井液”于一体的旋转导向工具工艺技术,成功解决大偏移距井钻井过程中长裸眼段存在的高摩阻高扭矩等问题,为后期大井丛平台式开发提供技术支撑。

哈拉哈塘区块标准井防阻卡钻井液技术

哈拉哈塘区块标准井二开裸眼段长达5200 m,二开井段存在不同程度的阻卡复杂,严重阻碍了该区块的提速和产能建设。以HA9-13X井为例,分析了二开不同井段的阻卡原因,提出了相应的钻井液技术措施:白垩系及以上地层因钻井液黏切偏高导致阻卡,采用“较低黏切、有限包被抑制、高失水和强封堵”钻井液技术,同时配合大排量紊流携砂防止阻卡;侏罗系、三叠系、二叠系泥页岩垮塌导致阻卡,进入侏罗系之前转换成全阳离子钻井液体系,并引入成膜封堵剂FDM-1强化封堵防塌防止阻卡;定向井段采用传统的“固−液”润滑方法防止托压,效果不明显,加入0.3%~0.5%特制蛭石,通过改变钻具与井壁之间的接触方式,有效降低摩阻200~300 kN,解决了长裸眼定向存在的托压和黏附卡钻问题。现场应用表明,针对不同井段的钻井液防阻卡措施有效保证了该区块二开长裸眼井段的安全快速钻井,未发生井下阻卡事故复杂。

海相裸眼水平井多级暂堵转向酸压技术

为了解决X气田开发当中超深水平井水平段长、非均质性强、裸眼完井实施机械封隔风险大、笼统改造不能实现均匀酸化等问题,进行多级暂堵转向酸化研究。基于暂堵转向酸化作用机理,探索多级暂堵转向酸化工艺,利用可降解暂堵剂对高渗储层进行暂堵,使酸液转向,从而实现整个长水平段的均匀布酸。

定向钻进技术与装备在顶板大直径长钻孔中的应用

针对目前综采工作面顶板钻孔成孔深度浅、钻进效率低、有效孔段少等问题,提出了采用ZDY6000LD(B)履带钻机、YHD2-1000(A)高精随钻测量系统等定向钻进装备进行顶板走向大直径定向长钻孔的成孔技术,以提高顶板长钻孔成孔精度、孔深及孔径,改善采空区瓦斯抽采效果。在某矿井进行了现场试验,完成4个顶板大直径定向长钻孔,单孔最深孔深633 m,钻孔孔径达φ133 mm,试验总进尺2439 m,平均孔深609 m,有效抽采孔段保持在528~573 m,占总孔深的89%~92%,对于提高钻孔抽采利用率具有显著效果。