大庆油田油层套管钻井技术研究

在分析大庆油田套管钻井技术中非顶驱条件下的管串连接方式、套管抗扭和连接性能、钻头单井成井率、油层套管完钻后管内测井等难点的基础上,设计了φ177.8 mm油层套管钻井、固井及测井工艺,同时研制、配套了φ177.8 mm油层套管钻井专用的工具,包括方套转换接头、高抗扭热应力补偿器、防掉水泥式浮箍、高抗扭套管、φ244.5 mm钢制PDC钻头等,并详细介绍了其结构、工作原理及技术特性。在葡浅3-更1井和葡浅3-73井φ177.8 mm油层套管钻井的成功试验表明,大庆油田油层套管钻井技术能满足现场施工要求,而且与常规钻井技术相比,减少了井下事故,缩短了钻井周期,提高了机械钻速。

大庆油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术

针对大庆油田开发现状,开展小井眼侧钻水平井钻井技术的研究和应用,详细论述了小井眼开窗侧钻水平井钻井的工艺技术,使老井改造、加深、侧钻小井眼钻井技术及径向水平井等钻井完井配套技术得以快速发展,对大庆油田开发扶扬油层剩余油气、提高采收率和综合经济效益具有十分重要的意义。

大庆油田表层套管钻井技术

为了降低钻井成本,实现外围未动用储量经济有效地开采,大庆油田开展了表层套管钻井技术的试验研究,包括套管钻井总体方案及工艺、套管串结构及其附件、井下钻具及固井专用工具的开发研究。实现了非顶驱钻机条件下表层套管钻井所需的设备改造,完成了表层和油层套管钻井所需仪器的配套、φ339．7和φ273．1 mm两种规格表层套管钻井所需工具和管串的研制。在4口井进行了表层套管钻井试验,其中φ339．7 mm表层套管钻井试验井1口;φ273．1 mm表层套管钻井试验井3口。在套管钻井过程中,自行研制的设备、仪器、工具及与之配套的工艺技术均证明是成功的,套管钻井的平均机械钻速高于常规钻井,缩短了钻井周期。

大庆敖南油田第一口阶梯水平井钻井实践

大庆敖南地区葡萄花油层渗透性低、油层层数多、储层厚度薄、隔层厚度小,为加快此类油层的经济有效开发,开展水平井和直井联合开发试验研究,决定采用阶梯式水平井进行开发。通过对油层段的反复穿越,增大油层暴露面积,大幅度提高单井产量、提高储量控制程度,使未动用储量达到经济有效开发。在分析大庆外围油藏储层特点的基础上,介绍了敖南油田第1口阶梯水平井敖南242-平317井的设计施工情况,阐述了薄油层阶梯形水平井施工的一些难点和相应的技术措施。该井的成功完钻,证明中半径阶梯形水平井可以提高薄油层砂岩钻遇率,适合于敖南区块开发,具有推广价值;同时也为低渗透、多油层的经济有效动用提供了技术支持,为拓展勘探领域和相似地质条件下未动用储量的经济有效开发奠定基础。

庆深气田钻头类型与钻井参数优选研究

钻井参数的优选是用最优化理论来分析和处理钻井中的数据和资料,从而获得最佳钻井工艺技术的重要依据,它可使钻井进程保持在最优的经济状态下达到预测指标。着重分析了庆深气田的地质概况,以部分已钻井的钻头参数和其它钻井参数之间的关系为基础来建立钻速方程,利用钻速模式求出了下部三个层段的地层可钻性级值,并对其中参数进行回归求解。结合该地区可钻性级值高、地层研磨性强、井底温度高等影响钻速的难点和部分已钻井的钻压、转数、水功率、机械钻速的影响规律进行了探讨,并对该地区深井钻井所遇到的问题提出了一些建议。

大庆外围深层实施气体钻井的可行性分析

总结了气体钻井的优缺点,结合大庆地质特点以及钻井技术状况对在大庆外围深层实施气体钻井的地质条件、钻井条件、技术条件和经济条件的可行性进行了分析。分析结果表明,在大庆外围具备进行气体钻井的条件,利用气体钻井来提高大庆外围深层的钻井速度是完全可行的,并有利于发现和保护储层。

大庆油田大位移井钻井完井技术应用前景分析

大位移井钻井技术代表了当代钻井技术的一个高峰,是一项综合性很强的钻井技术。国内外大位移井发展经验表明:利用大位移井技术开发近海油田或远距离的边际油田,使原本不具备开采价值的油田得到开发,从而产生了巨大的经济效益。大庆油田在临江及海拉尔呼伦湖环保要求高的地区以及贝16井区实施大位移井钻探,既有利于扩大勘探面积,又有利于提交新的探明储量,具有重大的经济效益和社会效益。

徐家围子深井高温复合钻井技术的试验研究

为加快大庆油田徐家围子地区天然气勘探开发的步伐,提高深井钻井速度,缩短建井周期,进行了复合钻井试验研究。详细介绍了徐家围子深井钻井难点以及现场试验情况和成果。

充气钻井技术在大庆油田的应用

升深2-17井是大庆油田第一口充气钻井。该井采用立管充氮气的钻井技术,在钻探过程中,通过对充气钻井工艺技术、配套设备的优选等进行研究,应用井底压力温度测试技术,在国内第一次实测出充气钻井井底压力温度变化情况,保证充气钻井的成功,有效地解决了该区块地层可钻性差、岩石硬度高以及低压低渗火山岩储层易受污染等问题,大幅度提高了深井钻井速度,保护了储层。该井钻进营城组火山岩储层2914 m时点火成功,火焰高达10 m,取得了较好的效果。介绍了充气钻井工艺技术和设备配套,以及升深2-17井的充气钻井实验过程和取得的效果。

甲酸盐钻井液体系在大庆开发井的推广应用

通过对甲酸盐保护储层的研究和钻井液处理剂的评价,研制出了适合大庆开发井应用的甲酸盐钻井液配方,并对该配方保护储层的能力进行了评价。甲酸盐是一种有机酸的羧酸盐,在水溶液中以Na+(K+、Cs+)和HCOO-的离子存在,除了具有Na+、K+的作用外,还具有HCOO-的独特作用。经现场应用表明,甲酸盐钻井液是一种抑制性强、稳定井壁效果好,有利于储层保护的体系;甲酸盐钻井液能够满足3200 m以内勘探、开发钻井的需要,并能满足各种尺寸井眼的钻井作业要求。

大庆徐深28井气体钻井实践

大庆油田徐家围子地区深层采用常规钻井机械钻速较低,试验气体钻井技术表明,能够大幅度提高深层钻井机械钻速,缩短钻井周期。通过前期的地质分析,在总结大庆油田已经试验的2口气体钻井现场试验的经验和教训的基础上,确定在徐深28井三开登娄库设计采用空气钻井技术,进入营城组试验氮气钻井技术,这是大庆油田第一口采用空气和氮气钻井的气体钻井。经过周全的设计,克服了冬季气温低、地层出水、气液转化井壁稳定等难题,保证了井身质量,机械钻速与邻井常规钻井相比提高了7倍,缩短钻井周期26天,节约钻头7只,尝试了氮气钻进营城组,取得了较好的效果。

充气钻井提高钻井速度试验研究

针对充气钻井的特点,研究了充气钻井的机理,在试验中应用不同气液比钻井和常规钻井交替进行。确定了不同气液比提高钻井速度图;分析了充气对井底压力和当量密度的影响规律。

庆深气田深层勘探钻井配套技术研究与应用

针对庆深气田深部地层的地质特点,开展深层天然气勘探钻井配套技术研究。在非储层试验深层提速配套钻井技术、空气钻井工艺技术;在储层采用欠平衡钻井、充气钻井工艺和储层保护技术。通过近2年来在庆深气田深探井试验了23口井深层提速钻井配套技术,13口井欠平衡钻井技术,1口充氮气钻井技术,1口空气和充空气钻井技术,大幅度提高了钻井速度,及时发现和有效保护了气层,取得了重大的技术突破,为松北深层徐家围子地区天然气勘探展现1000亿m3储量规模起到了关键技术作用。

欠平衡钻井环空岩屑对井底负压的影响

对井下压力实测数据进行了分析,建立了环空岩屑影响井底压力增量的计算方法并编制计算软件,分析结果表明,环空岩屑对井底负压的影响很大.在4000～5000m的深井中,机械钻速高达10m/h时,环空岩屑引起的井底压力增量高达3～4MPa,甚至更高.因此,在深井井底负压值设计范围较小(0～2.5MPa)时进行井底负压控制,应该充分考虑环空岩屑对井底负压值的影响,针对不同情况采用不同的控制方法.该方法应用于大庆油田欠平衡设计计算和实钻,精确控制了井底负压,提高了大庆油田欠平衡钻井井底负压控制水平.

欠平衡钻井环空多相流井底压力计算模型

随着欠平衡钻井技术的发展,对井底负压值精确控制的要求越来越高,目前已经开发了随钻井底压力测量仪器。对井底压力的大小实测发现,原有的气液两相流井底负压控制计算模型的计算误差较大,达到13%。为此,在H.V.Nickens所建立的钻井过程气侵时的两相流模型基础上,建立了直井环空多相流井底压力流动型态新的计算模型。该模型充分考虑了岩屑固相和多相加速度压降的影响,精度较高,利用深层欠平衡钻井实测数据,计算表明误差小于3%,为欠平衡设计计算与精确控制井底负压值提供了理论依据。

空气/氮气钻井技术在徐深28井的成功实践

大庆油田深部地层成岩性好、研磨性强、岩石可钻性级值高、硬度高,致使常规钻井机械钻速低、钻头磨损严重、钻进周期长,为此在徐深28井开展了气体钻井试验。通过地质分析,选择了适当井段并进行了井身结构设计,通过采取使用满眼钻具组合、优选钻头、优化钻井参数、确定注气排量一系列技术措施,在保证井身质量的同时,实现了防斜打快的目的。现场试验表明:在产层应用纯氮气钻井为今后大庆深井产层进行纯氮气钻井提供了科学依据;通过应用空气钻井所需最小排量的确定方法和气举过程等相关技术,进一步完善了的大庆气体钻井技术,加快了徐家围子地区深井的勘探开发速度。

欠平衡钻井井底压力控制技术

在欠平衡钻井过程中,井底压力控制技术是其关键技术之一,为准确掌握井底压力的大小,提高井底负压控制精度,开展了3项关键技术研究。首先利用在钻井过程中随钻测量起钻后地面回放的方法,自行研制开发出能够抗180℃高温、具有抗震功能的测量仪器;其次,在原有模型基础上,利用实测数据进行分析,考虑固相和多相流加速度压降的影响,研制开发了流钻欠平衡钻井环空多相流井底压力的计算模型,并推导出机械钻速影响井底压力增量的计算公式;最后,为验证模型精度,开发了钻井监测与分析计算软件,软件计算结果与实测数据对比,误差小于3%。研究表明,3项技术可提高井底压力计算和控制精度,为欠平衡钻井设计计算与精确控制提供了理论依据和实用数据。

松辽盆地北部深层天然气勘探钻井完井保护技术

通过对松辽盆地深层勘探钻井完井技术的简要回顾,指出保护储层的钻井、完井技术所经历的“采用优质钻井完井液体系,实现对储层的保护;使用低密度钻井液提高钻井速度,近平衡钻井对储层的发现与保护和采用欠平衡钻井工艺技术,发现与保护储层”3个阶段分别满足深层勘探就钻井完井过程中保护储层的技术要求。针对深层储层物性和钻井技术条件,研究了储层潜在损害方式和损害程度,分析了各个阶段钻井完井过程中保护技术的作用原理、应用情况与取得的效果。实践表明,保护储层应以勘探发现程度需求为依据,兼顾资料需求和勘探钻井投资,选择相应的保护储层类别。建议加强松辽盆地北部深层天然气勘探钻井、完井过程对储层的保护,探索进一步开展充气、泡沫、雾化、空气等气体钻井技术的研究与应用,使储层发现与保护技术得到一个质的飞跃。

水平井水基钻井液体系应用现状

介绍了近年来中国陆上油田水平井水基钻井液体系的发展现状以及在解决井眼净化、摩阻控制等技术方面所取得的成果,分析了水平井水基钻井液应用技术中的几项关键问题,指出了水平井水基钻井液的发展方向。

鸭深1井钻井液技术

鸭深1井是大庆油田在青海省柴北缘区块布置的第一口重点探井,完钻井深为4950.00m。该井上部地层疏松,承压能力弱,部分井段有破碎带,易发生井漏,狮子沟组至上油砂山组上部地层中,泥岩水化分散性强,易出现缩径、井壁坍塌;下部地层温度和地层压力系数高,抗温和维持井壁稳定是关键。全井存在多层高压盐水层,易发生井漏、井涌、井塌等事故。针对鸭深1井地质特点,通过室内实验研究确定,上部地层采用阳离子聚合物钻井液;钻至下部地层将钻井液转化为阳离子聚磺钻井液,提高钻井液的抗温性和稳定性。现场应用表明,该钻井液体系在高密度条件下具有较强的抑制性、防塌性和较好抗盐抗钙能力;减少了复杂事故的发生,保证了钻井施工的顺利进行。