长庆天然气探井取心提速钻井技术

针对长庆气田产层段石盒子组、山西组、太原组、本溪组和马家沟组各层具有不同的石英含量和砾石含量,石英和砾石含量越高,取心钻头磨损越快,严重影响取心速度;发育很好的砂岩疏松,树心困难,容易断心,造成磨心;割心对心困难,割心时不易割断,对心时掌握不好力度容易造成堵心演变为磨心;一旦在煤线上割心容易造成掉心,使取心失败;而马家沟组则是以白云岩层为产层,不时夹杂石灰岩、泥岩和石膏层,白云岩易碎,石灰岩可钻性极差,石膏层易发生钙侵,这些都严重制约着取心的提速提效。为此,在常用钻井取心技术基础上,结合长庆气田地质特点优选出取心钻头和取心工具,通过取心作业准备要求及操作技术措施优化,形成了该区块钻井取心技术方案系列,取心提速技术现场应用于召27井、苏70井、苏95井等井,取得了显著效果,机械钻速比前期取心有了成倍的增长,有效地降低了堵心、磨心、掉心、小井眼卡钻等各种风险,实现了取心提速。

长庆靖边储气库关键钻井技术

长庆靖边储气库随着规模化开发逐渐暴露出钻井中存在的难点,严重影响了储气库的生产运行。为此着重分析了储气库钻井中井眼轨迹控制、311.2 mm井眼侧钻、煤层碳质泥页岩钻井、井眼净化、215.9 mm水平段钻井等关键钻井技术,为储气库的持续开发奠定一定的钻井技术基础。

PDC复合钻井技术在苏里格气田水平井中的应用

随着苏里格气田天然气水平井的大规模开发,天然气水平井机械钻速低、钻井周期长的问题日渐突出,这在很大程度上归咎于牙轮钻头平均机械钻速低、钻头用量大、单只钻头进尺低、起下钻频繁等原因。伴随着钻井工艺技术的进步和螺杆钻具型号规格的完善及其性能的提高,配合高效PDC钻头进行复合钻井的技术在苏里格水平井开发过程中的应用已趋于成熟。针对近年苏里格已施工的水平井情况,综合分析了苏里格天然气水平井目前使用的PDC钻头和螺杆钻具工作特性,阐述了PDC钻头配合螺杆复合钻井技术在苏里格天然气水平井的快速钻进中的应用情况及效果。结果表明,该技术对水平井提高机械钻速,缩短钻井周期,节约钻井成本,加快勘探开发步伐具有重要意义。

钟摆钻具在苏里格区块钻井中的应用

苏里格区块上部白垩系地层倾角大、渗透性强、可钻性极好,对钻井参数非常敏感,因此上部地层500～800m井段钻井存在井斜难题,严重影响钻井井身质量和钻井速度。在常用防斜钻井技术上,结合苏里格区块低成本开发实际,优选出钟摆防斜钻具,通过稳定器安放高度和钻井参数设计,形成了该区块钟摆钻具防斜打快钻井技术,并在钻井中大量推广应用,取得了较好的效果。

苏5-15-17AH井超3000m水平段的钻井技术

苏5-15-17AH井是部署在鄂尔多斯盆地苏里格气田的一口超长水平段水平井,设计水平段长度3 000m,长水平段水平井的摩阻及扭矩大、井眼清洁困难及完井方式有限等成为该井的主要技术难点。为此,开展了以下试验研究:①通过优化井身结构,利用套管内摩擦系数小的特点来降低水平段钻进的摩阻与扭矩,选择在φ215.9mm井段钻进水平段1 200m,下入φ177.8mm套管固井,然后在φ152.4mm井段钻进水平段1 800m;②无土相复合盐钻井液体系及强封堵油基钻井液的应用,有效地解决了超长水平段井壁稳定性差、井眼清洁难度大及摩阻大的难题,确保了长水平段的顺利施工;③应用漂浮接箍工具使其下部套管入井后受到钻井液的浮力作用,降低了井壁对套管柱的摩擦阻力,确保了φ177.8mm套管顺利下入井底。该井完钻井深6 706m,实际完成水平段长度达3 056m,创目前国内陆上天然气水平井最长水平段纪录,对今后苏里格气田以及类似地区施工长水平段水平井有借鉴和指导作用。

神木区块水平井钻井提速与钻井液优化研究

神木区块上部延长组由于地层压实作用小,渗透性强、可钻性极好、泥岩段吸水膨胀快,常出现全井段缩径;刘家沟组和石千峰组地层可钻性极差且造浆性极强,常出现钻头泥包;为了满足斜井段正常施工,钻井液相对密度达到一定程度时导致刘家沟底界发生压差渗透性漏失;进入山西组出现大段的煤层,常出现煤层垮塌;在水平段施工期间,由于部分砂岩储层发育较好,渗透性极强,孔斜度较大,常导致渗透性漏失,这些情况的出现,严重制约着钻井提速,不仅增长了钻井周期,还严重影响着钻井井身质量、钻井速度、钻井成本和施工风险。为此,结合神木区块低成本开发实际,进行该区块的钻井液优化设计,制定了具体的措施,形成了该区块提速的钻井液技术,在钻井中得到推广应用,取得了较好的应用效果,为该区块低成本开发提供了技术支持。

榆37-2H国家储气库注采试验井钻井技术

地下储气库是在较深的地下利用一个完全封闭的构造体,在地面用泵送办法把天然气注入到这个构造中储存起来,在需求量大时,通过生产井把天然气采出到地面输送到用户。储气库是下游用户用气调峰、国家能源安全的重要保障,是促进集团公司天然气业务快速、安全、有序发展的重要途径。榆37-2H井是长庆油田储气库项目组部署的首口大井眼注采试验水平井,井身结构为四开制大井眼水平井,井眼轨迹穿过延长组、刘家沟组易漏地层和石千峰组、石盒子组等易垮塌地层,大井眼井的施工对钻井工具的选择、井壁稳定、井筒清洁、井眼轨迹控制、各层套管下入、固井完井等钻井工艺都提出了更高的要求,根据榆37-2H井地层可钻性差、浸泡周期长、钻具扭矩大、储层薄、地层不确定程度高的施工技术难点,通过井身结构和钻井液体系的优化、精心设计钻具结构以及有效的钻井技术,使该井顺利完工,为以后钻类似井提供了有益的借鉴。

鄂尔多斯盆地宁陕区块深井钻井关键技术

鄂尔多斯盆地宁陕区块位于鄂尔多斯盆地西缘冲断带,深井普遍存在多套压力体系,部分井的地层倾角大,井斜难控制;下部地层可钻性差、研磨性强。个别井深层温度达217.00℃,钻进过程中易发生漏、垮、卡等多种复杂情况,钻井速度慢,整体钻井周期长,严重影响深层高产气藏的效益化勘探开发。针对上部地层倾角大,采用单弯双稳钻具组合,Power–v垂直旋转导向系统防斜打直。分析下部地层岩性及可钻性,采用“孕镶金刚石+涡轮”复合钻进、氮气钻进等关键技术;针对高温条件下,优选抗高温处理剂及抗高温钻井液体系配方,形成一套适合宁陕区块深井钻井提速技术,对搞清储层空间类型和物性特征有着非常重要的意义。

双向卡瓦大通径悬挂器的研制及应用

针对我国现有悬挂器结构普遍存在密封性能差、易提前坐封、易发生倒不开扣、卡瓦装置不合理和内径不能满足膨胀筛管膨胀工具串通过等问题,研制了双向卡瓦大通径悬挂器。该悬挂器由双向卡瓦坐封机构、密封部件和防自动解封机构等部分组成。与常规悬挂器相比,采用双向卡瓦坐封机构,坐封后工作状态锚定可靠;采用密封环设计,保证了悬挂器和套管环空的液压隔离;送入工具回收采用机械旋转倒扣螺母方式,使悬挂器内通径达到124 mm。现场试验情况表明,该悬挂器操作简单,坐封可靠,密封能力达到30 MPa,悬挂器内径允许膨胀筛管膨胀工具串通过,适合膨胀筛管防砂完井作业。

二维井眼轨迹摩阻扭矩的影响因素分析

结合典型案例,应用二维轨迹摩阻扭矩算法分析了井身剖面、造斜段造斜率、方位突变等因素对摩阻扭矩的影响,建立适合水平位移小于1 400 m定向井的"直-增-稳-微降"三段制剖面几何模型及其约束方程,提出了降低摩阻扭矩的井眼轨迹控制要点。研究认为,造斜段造斜率过高会导致摩阻扭矩过大;降斜段降斜率增大、降斜段位置提前,均会造成后期钻进扭矩急剧上升;上部井段方位突变形成"拐点"会造成钻进摩阻扭矩过大;采用"直-增-稳-微降"剖面,控制增斜段增斜率≤2.5°/30 m、降斜段降斜率≤1.5°/30 m、上部井段无"拐点",摩阻扭矩可控制在安全作业范围。

大位移井套管屈曲固井顶替影响分析

应用流体动力学理论,对大位移井套管屈曲固井顶替影响规律进行了模拟分析.计算结果表明:随着井斜角的增加,顶替效率趋于减小,螺旋屈曲的顶替效率整体低于正弦屈曲;顶替效率随着顶替速度的增加而增大最终达到紊流顶替趋于稳定;套管旋转,增加了水泥浆的切向流速,带动了局部滞留在井底的水泥浆,顶替效率增加;提出了大位移套管屈曲提高固井顶替效率方法.

安83井区水平井井控险情处置技术对策

本文通过分析安83井区水平井井控面临漏溢同存、地层压力高和高气油比、井控险情多等的难点,探讨处置过程中采取关井加重、循环堵漏和补偿环空压耗等压井措施及重点注意事项,提出了本区块水平井井控险情非常规处置措施,提高处置效率。