水平井井眼清洁技术研究与实践

近年来,国内大规模开发非常规油气资源,水平井部署数量急剧增加,由于对水平井井眼清洁缺乏科学、系统地认识,水平段钻进过程中经常出现卡钻、提前完钻、套管无法下至预定井深等问题;另外,不良的井眼清洁也会导致非常高的隐性成本,包括控制机械钻速、增加划眼、循环、起钻时间等。通过明确水平井不同井段岩屑运移机理,分析井眼清洁的关键要素,提出一种通过监测实钻摩阻评价井眼清洁的方法,形成一套高效的水平井井眼清洁技术。在玛湖及吉木萨尔页岩油等区域现场实践,根据现场实测数据验证了该套技术理论的正确性,可以在国内现有设备及仪器的条件下,保障水平段井眼清洁,大幅缩短循环、通井等低效生产时间,协助现场水平井提速提效。

苏里格气田压裂返排液重复利用技术

苏里格气田压裂返排液具有返排量大、成分复杂、处理难度大等特点。简单的氧化-絮凝-沉淀的处理方法不足以使压裂返排液达到直接排放或再利用的标准,同时还会因为处理后液体需要贮存从而提高运营成本。因此,我们通过增加还原-吸附等处理过程,使处理后的压裂返排液达到重复配制压裂液的标准。实验结果表明,压裂返排液经过处理后,损伤压裂液性能的硼、钙镁离子浓度均出现了明显降低,水质明显改善;复配压裂液体系黏度达到150 mPa·s,配伍性良好,破胶性能良好,平均伤害率17%左右,均满足相关标准要求。并且该压裂返排液重复利用技术在苏里格气田进行了现场运用,均取得成功。

准噶尔盆地南缘GHW001井Φ473.1套管下入技术

准噶尔盆地南缘深井地质工程复杂、必封点多,普遍采用五开甚至六开井身结构设计。其中,高泉区块GHW001井设计五开井身结构,二开在φ558.8井眼下φ473.1套管为新疆油田首次施工。区块上部存在巨厚砾石层,通井趟数多、耗时长,套管下放吨位大、摩阻高是套管下入的主要技术难点。GHW001井通过对扩眼参数配合及通井钻具刚度进行设计,制定合理的下套管施工方案,保证了井眼畅通,减小了套管下放摩阻。该层套管安全顺利地下至预定井深,创下准噶尔盆地φ473.1套管下入重量和深度的记录,也为新疆油田后期类似井眼中完施工提供重要借鉴作用。

钻井液罐液面抗波动装置的研发与应用

钻井液池体积参数变化是钻井液液量增加或减少的直接显示,也是判断和预防溢流、井漏的关键参数。由于钻井液液面受搅拌器搅拌的影响,波动剧烈,给综合录井仪钻井液池体积参数准确监测造成一定的干扰,影响到溢流和井漏等工程异常的判断,也是录井作业的一个难点。为此,研发了钻井液罐液面抗波动装置,该装置由镂空式抗波动管、安装卡箍、传感器安装支架3部分构成,可大幅减少钻井液搅拌器的影响。通过现场在同一窗口安装两个同型号传感器进行监测对比得知,钻井液罐液面抗波动装置有效地降低了液面波动干扰,提高了溢漏等关键井控异常监测的精确性,为钻井工程实时决策提供了科学依据,为确保井控安全发挥了重要作用。

玛湖油田玛18井区体积压裂对钻井作业干扰问题的探讨

玛湖油田玛18井区油井进行体积压裂后,相邻中深水平井三开钻进时出现井下复杂情况的次数增多,为了分析其原因并解决该问题,分析探讨了体积压裂对钻井作业干扰的问题。从复杂情况类型、处置案例、阶段性防控技术修正等方面入手,结合该井区中深水平井三开井段钻遇地层的地质特性,分析了受体积压裂影响正钻井发生井下复杂情况的主要原因:受体积压裂影响,侏罗系与三叠系地层交接处形成了窜漏点,导致在此处易出现井漏、溢流等井下复杂情况;斜井段与水平段的泥岩井段易出现井眼失稳和垮塌。对此,提出了针对体积压裂所造成的动态窜漏以及定向井段、水平井段泥岩地层井眼失稳的处理措施。研究认为,玛18井区中深水平井三开钻进防控体积压裂造成井下复杂情况的要点,是做好裸眼井段窜漏点封堵与泥岩段井壁的支撑工作,可为玛湖油田同类型水平井钻井提供借鉴。

库车坳陷克深地区白垩系气测解释新图板研究与应用

库车坳陷克深地区白垩系巴什基奇克组为致密砂岩干气藏,气测组分一般为C1-C3,极少出至C4,导致部分派生参数无效,传统图板流体性质识别效果不佳。为此,以试气段录井资料为基础,通过方差分析筛选出烃相系数、烃特征、烃组分递减系数、相对钻时、全烃及湿度比等8个对气水层识别有效的录井敏感参数,再以这8项敏感参数构建气测形态法及Fisher准则法气测解释模型,并确定解释标准。新图板回判符合率在88.8%以上,尤其对气水层区分效果明显。经TB 401、AW 5、KS 1102、KS 1103共4口新井应用验证,新图板评价结论与试气结果总体符合率78.6%,应用效果显著。

考虑扶正器作用下连续油管摩阻计算模型与下入能力分析

超长水平段连续油管作业过程中,连续油管由于质量轻、刚度小、挠度大、径向尺寸小,在上提、下放过程中容易发生屈曲甚至自锁,下放摩阻大,制约了超长水平段连续油管作业效率。为此,开展了考虑扶正器影响的水平井连续油管受力分析及摩阻计算研究。基于纵横弯曲连续梁理论,建立了三维空间内考虑扶正器作用的连续油管侧向力及摩阻计算模型,并以某油田J-3井开展了验证试验。结果表明:安放扶正器后,连续油管的下入能力增加,表现在管柱屈曲消失、下放井口轴向力增加、下放摩阻降低;同时,连续油管的安全性也有所提升,表现在上提井口轴向力降低、最大Mises应力降低。本文所建立的考虑扶正器作用下的连续油管受力数学模型和研究结果可为水平井连续油管作业扶正器安放及优化设计提供理论依据和设计参考。

谈钻井井控的安全文化与现场实践

钻井井控是钻井安全的核心,关乎钻探企业的生存与发展。在油气勘探与开发的钻井实践中,钻井井控形成了一系列井控安全的理念、观念、原则,法律法规、规章制度,并养成了一系列良好的行为习惯,体现了文化引领、技术支撑和行为约束的企业文化管控目标,积累了大井控、班自为战、专家支持等一系列实战经验,为实现井控安全提供了有效保障。

增压连续气举排水采气工艺试验分析

苏77区块位于苏里格东二区,属典型的高含水致密砂岩气藏,投产气井90%以上产水,工区平均水气比达2.0方/万方以上。经过多年现场实践,常规排水采气措施对积液严重停喷井复产效果效果不理想,所以探索外动力进攻性排水采气工艺迫在眉睫。小油管+气举阀+地面增压组合排水采气工艺利用管网天然气通过液气分离器输出的低压干气,经压缩机增压后注入带有多级气举阀的小油管与套管之间的环空,通过小油管排出井筒积液,恢复气井产能,实现气井连续排水采气。2020年,西部钻探苏里格气田分公司在苏77区块一井组5口井开展了该工艺试验,取得了阶段性成果,为严重积液停喷井的复产提供了新的方法。

空气泡沫钻井在柴探1井的应用

柴达木盆地英雄岭、干柴沟、咸东等多个区域浅表部地层成岩性差、胶结疏松且裂缝发育,钻井过程中失返性漏失频发,严重制约钻井提速,影响钻井安全,是亟待解决的区域性难题。柴探1井是部署在咸东地区的一口风险探井,一开Φ660.4 mm井眼采用常规钻井液施工期间漏失量巨大,堵漏效果不佳,已不具备继续钻进条件。通过采用空气泡沫钻井技术,优选该井适用的发泡剂与抑制剂,针对性地解决了浅表层失返性漏失频发难题,钻井周期大幅缩短;采用清砂下套管技术,实现了井壁失稳、井径不规则井段套管的安全下入。柴探1井Φ660.4 mm井眼空气泡沫钻井技术的成功实施,为柴达木盆地浅表层钻井低压易漏易垮塌难题提供了解决思路和技术储备。