沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术

为了提高沧东凹陷致密油气藏长水平段水平井的钻井安全和效率,分析了地层特点及钻进中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、紫红色泥岩地层钻速低和石膏层污染钻井液等技术难点,进行了井身结构优化、井眼轨道设计和井眼轨迹控制方式优选、钻井设备及工具优选、钻井液体系优选和性能优化、提速提效技术措施选择及套管安全下入方式优选,形成了沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术。在GD1701H井和GD1702H井的现场试验表明,该钻井关键技术可以解决沧东凹陷致密油气藏水平井钻井存在的技术难题,满足安全高效钻井的需求。综合研究认为,沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术应用效果良好,可为该类油气藏水平井钻井提供技术支持,建议进行推广。

远程传输系统在钻井井场的应用

随着信息技术的飞速发展,利用现代化手段解决钻井现场问题尤为重要,将信息技术应用到井场方面,以实现远程指挥模式、远程数据监测、原始数据保留等现代化管理模式。

大港油田页岩油水平井固井技术难点及其对策

针对大港油田页岩油水平井固井中所面临的钾盐钻井液与水泥浆相容性差及驱替困难、水泥环在高压裂压力条件下易破坏等问题。针对性地开展了保证界面胶结的驱油前置液、满足压裂条件的韧性水泥石和有利于井筒密封的固井工艺技术研究。取得了如下研究成果:①开发了抗污染驱油前置液,其对含油钾盐钻井液的冲洗效率高于90%,且与钾盐钻井液及水泥浆相容性好;②根据水泥环密封完整性理论模型所开发的韧性水泥石在保证相对较高抗压强度的同时杨氏模量降低达30%;③确定了清水顶替等适用于页岩油水平井的固井技术,有利于保证井筒密封性能。该研究成果在大港油田首口页岩油水平井官东1701H井成功应用,水平段平均固井优质率达到99.17%,创下了大港油区大斜度井、L型井和水平井固井质量的最好记录,保证了井筒密封完整性,为页岩油高效开发提供了技术支撑。

低温高强韧性水泥浆在致密油水平井的应用

长庆油田致密油延长组油层埋藏浅,井底静止温度低,常规水泥石强度发展慢、脆性强,大型体积压裂易导致水泥环密封完整性破坏,严重威胁致密油开采和油井寿命。针对以上难题,优选了低温促凝早强剂DRA、低温增强材料DRB和膨胀增韧材料DRE-300S,并结合配套固井外加剂,开发了综合性能良好的低温高强韧性水泥浆体系。该水泥浆体系在55℃条件下,24 h抗压强度达到35.8MPa,168 h抗压强度为50.6MPa,抗压强度较常规体系提高了33.1%,弹性模量降低了14.3%,表现出良好的低温高强韧性特性,增强了水泥环在交变应力作用下的密封完整性。该体系在长庆致密油水平井φ139.7mm生产套管固井中进行了4次现场应用,现场应用效果良好,为低温高强韧性水泥浆体系的推广应用奠定了技术基础。

微芯钻头在冀东油田的应用

介绍了微芯钻头的技术关键、优势及适用范围。微芯钻头的使用提高了机械钻速,较好解决了提速与地质评价的矛盾,为冀东油田地质卡层及提高机械钻速提供了一项新的技术手段。在冀东油田新堡古2平台NP36-3802井开展了8-1/2″T1365A微芯钻头现场试验,在东三段、沙一段地层获得进尺460 m、平均机械钻速7.54 m/h的优异指标,提速效果明显。

官东1701H页岩油长水平井激进式水力参数设计

官东1701H井是大港油田部署的首口页岩油长水平预探井,最大水平段长1502m,其技术难点在于常规钻具及设备参数难以满足长水平段钻探需求,井眼清洁问题突出,机械钻速慢,故需要通过突破常规水力参数设计,采用激进式参数设计方法,并钻井装备升级配套,满足生产需要。通过公式推断得出,加大排量、降低水眼安装尺寸是解决难题的关键,但同时,应考虑设备承载能力与地层破裂压力。通过提高排量、优选水眼尺寸,进行理论泵压及射流冲击力计算,以装备荷载能力及地层破裂压力进行校核,最终得出高效水力参数。该方法在官东1701H井取得良好效果,该井创造了大港油田5000m以上水平井钻井周期最短、机械钻速最高、钻机月速最高、水平段最长记录。

大港油田个性化PDC钻头破岩技术试验

在石油钻探中,特殊岩性——砾岩,一直是PDC钻头(Polycrystalline Diamond Compactbit)的破岩禁区,各种优秀厂家PDC均无法在砾岩破岩中实现突破。近年个性化切削齿、破岩齿的出现,打破了瓶颈,试砾岩破岩得到可能。在大港油区进行钻井施工过程中,馆陶底砾岩层属于上述岩性,之前技术为采取PDC钻头至砾岩层上部,再起钻更换为牙轮钻头穿砾岩,最后再下入1只PDC钻头钻至中完,使得钻井周期拉长,成本投入大幅增大。随着个性化齿的出现,个性化钻头相继而出,钻头厂家也根据地层岩性特点,有针对性的设计个性化PDC,实现了砾岩破岩和一趟钻技术,大大节约钻井周期和降低了钻井折本。

NP3-80井177.8mm尾管固井“插旗杆”事故处理探讨

NP3-80井是冀东油田3号构造的一口重点预探井,该井在四开215.9mm井眼中完下177.8mm尾管固井过程中发生了"插旗杆"事故。介绍了事故发生经过,详细阐述了事故处理过程(包括爆炸松扣起出上部自由井段钻具、套铣、倒扣,震击捞出全部落鱼、测固井质量和套管试压),并分析了事故发生的原因,以便为油田尾管固井施工提供借鉴。

水平气井全井段气水两相流动数值模拟分析

水平井井筒内气水两相流动规律和积液过程与直井差异较大。为明确水平井气水两相流动规律,建立水平井积液识别方法,利用相似原理,建立水平气井全井段气水两相流动理论计算模型,应用多相流模拟软件对水平井积液过程进行数值模拟分析。结果表明,水平井积液后水平段的压力损失较小,积液易堆积在造斜段,影响产能。对复杂完井段持液率影响因素分析,当管径大于40 mm时,持液率大幅增加;当上倾角为65°时,持液率出现峰值,且倾角与持液率呈角函数变化关系。利用数值模拟技术,准确判断气水两相流在水平井中的流动状态和持液率变化,为确定水平气井井筒积液情况提供了新的理论分析方法,对后期排水采气增产措施的制定具有指导作用。

基于摩阻和振荡力的水力振荡器安放位置计算方法

水力振荡器是目前缓解定向托压最有效的方法之一。在大斜度井、大位移井、水平井等复杂结构井中应用越来越广泛,并取得了较好的应用效果。但目前没有形成一套水力振荡器合理安放位置计算方法,导致应用效果参差不齐。基于摩阻和振荡力,建立了安放位置计算模型,并制作了优选图版。现场应用效果表明,该安放位置计算方法有效可行。可为水力振荡器现场应用提供理论支持和技术指导。

精细控压钻井技术的应用研究

通过大量文献调研及现场生产资料,得出钻井施工质量对气井生产非常重要,而面对复杂地质条件、井下压力剖面变化大、可钻性差的地层,精细化控压钻井技术,MPD(Managed Pressure Drilling),是解决上述问题的一种重要技术,因此作者进一步对精细化控压钻井技术的原理、工艺、分类以及在川渝地区的应用进行了介绍,为精细化控压钻井技术发展提供了较为综合的信息。