钻井工程前沿技术探索

随着目前国内油田开采深入,钻井工程技术进行不断创新,掌握钻井工程前沿技术并推动技术不断进步,对提高钻井工程的施工效果以及提升钻井效率具有重要影响。考虑到钻井工程的实际难度以及钻井工程在推进过程中面临的问题,在钻井工程实施过程中,应当从陆上钻井技术、海上钻井技术和其他钻井技术等方面分析钻井工程前沿技术的创新情况,为钻井工程的技术发展提供有力支持,掌握钻井工程前沿技术的发展方向和发展趋势。

大庆深层侧钻水平井钻井工艺技术研究

侧钻水平井技术可以有效修复套损井、报废井等失去开采价值的老井,可以减少钻井液材料等相关钻井施工成本,大幅度提高经济效益。但侧钻水平井具有着陆风险高、轨迹控制困难等问题。针对大庆深部地层的地质特点,提出了适用于大庆油田深部地层的侧钻水平井施工工艺,为深层探区开窗侧钻水平井的井眼轨迹控制和安全钻井提供了参考。

大庆低渗透油田水平井钻井工艺研究

随着大庆油田开发进程的深入,产量逐年递减,外围低孔渗油田成为大庆油田持续稳产的关键,目前水平井开发是较为有效的措施,但受地质因素影响,低孔渗地层水平井钻井难度较大,既要保证钻井安全也要保证储层砂体连续和不被污染,而钻井实效会影响油田的正常生产,为保证经济效益和原油产量,必须优化大庆低渗透油田的水平井钻井工艺,从实际出发,分析优化水平井钻井技术,为大庆低渗透油田的钻井提供技术支持,也为同类油田的发展提供参考。

防斜打直钻井技术研究

本文通过分析贝克公司不同时期三个系列自动垂直钻井系统的优缺点,展望了我国自动垂直钻井系统的改进及发展方向。

大庆油田雾化/泡沫钻井液的研究与应用

徐深43井是松辽盆地北部勘探项目的一口预探井，井深为3990m，目的层为营城组砾岩层、火山岩储层。为提高该井登娄库组及其以下层段的钻井速度，在该井段试验应用了气体钻井技术。在空气钻井过程中遇到地层出水时，即使将空气注入量提高至160m3／min，井内仍会存在返屑不畅、钻头泥包等问题。因此，通过对发泡剂、稳泡剂、抑制剂进行筛选，研制出了适合大庆油田地层条件的雾化／泡沫钻井液配方，并对其抑制性、抗温性、抗污染能力以及钻井液密度特性进行了评价。该井使用空气钻进14m后遇地层出水，转为雾化／泡沫，进尺为751m，钻进目的层395m，气测全烃最高达到2．9％，稳定基值达到0．5％～0．7％，表明该套雾化／泡沫钻井工艺适合大庆油田地层。

大庆油田深层致密气抗高温防塌水平井水基钻井液技术

大庆深层徐家围子区块沙河子组致密气水平井,火山角砾岩、流纹岩地层岩性复杂,天然裂缝发育,地温梯度较高,以往采用聚磺混油水基钻井液和油基钻井液多发生井塌、卡钻、井漏等问题,且存在环保问题,在聚磺混油水基钻井液基础上,进一步优选抗高温聚酯封堵剂、脂肪酸合成酯润滑剂和抗高温泥饼改善剂,研发出具有低粘高切特性的抗高温防塌水平井水基钻井液体系,动塑比大于0.4,井底ECD平均降低2MPa,极压摩阻系数小于0.8,抗高温达160℃,共应用3口井,平均水平段长1050m,同比邻井钻井周期节约30d,解决了井壁稳定、润滑防卡和环保问题,实现裂缝性火山岩地层安全环保钻井施工,为大庆深层致密气水平井高效开发提供了技术支持。

大庆油田页岩油水平井钻井液技术

为了解决大庆油田齐家-古龙区块页岩油水平井井壁失稳的问题,对古龙区块地质特征、施工难点和失稳机理进行总结分析。针对施工中遇到的井壁稳定、钻井液流变性控制、井眼净化等油基钻井液技术难题,提出相应的技术对策。优选SFD-1、无荧光防塌剂BY和Soltex等关键封堵处理剂,并对目前使用的油包水钻井液配方进行优化和室内评价。实验结果表明,优化后的钻井液具有良好的性能,高温高压滤失量小于3 mL,抗岩屑侵可达30%。该钻井液技术在大庆油田古龙区块**2HC井进行现场试验,施工顺利,井下无复杂事故发生,能够解决长水平段井眼失稳问题,在大庆油田页岩油勘探开发中具有应用前景。

城探1井抗高温钻井液技术研究与应用

城探1井是大庆油田部署塔东古城区块的第一口高风险预探井,设计井深7150m,实际完钻井深7280m。该井6312~7280m段采用抗高温聚磺防塌钻井液,预估井底最高温度将达到200℃,钻遇地层主要是奥陶系下部和寒武系,岩性以灰岩和白云岩为主,该井段溶洞裂缝发育成熟,另外还存在厚度不均的破碎地层。钻进过程中易发生井漏和剥落块卡钻事故。针对该地层的地质特点及技术难点,对抗高温聚磺钻井液体系进一步研究,通过增加抗高温增粘剂,增强了体系的抗温性,降低钻井液的HTHP失水,提高了体系的封堵防塌性能,确保破碎带钻进的安全。现场应用效果表明,通过引入抗高温增粘剂,体系流变性、粘切等参数更易控制;携岩能力更强,破碎带钻进安全快速地穿过,没有发生井下复杂或事故,能够满足井深7700m内的超深井的施工需求。

大庆油田水平井优快钻井对策研究

水平井钻井技术已成为有效开发油气藏的关键技术之一。随着国际油价的低迷和勘探开发难度的逐步增大,如何进一步降低水平井施工成本,提高效率,成为油田高效开发的重要问题。通过对现有水平井施工作业中存在的问题进行分析,从技术和管理2个方面给出了相应的建议,以期为大庆油田水平井的优快钻井提供参考。

页岩气钻井液技术进展研究

页岩气具有储量大、开发难度大的特点。页岩气的商业开发已经在美国、英国和中国等多个国家实现。已有的研究结果表明:页岩地层粘土矿物含量高、裂缝微裂缝发育、容易发生垮塌等事故。力学因素、化学因素和工程因素等多因素的共同作用导致了页岩地层开发难度大、成本高。钻井液性能的好坏直接关系着钻井施工的成败。通过讨论不同类型钻井液的特点,以期提高对页岩地层施工的成功率。

大庆油田调整井示范井——杏1-丁2—水149井钻井固井配套技术

为满足长期高产稳产的需要,大庆油田于1980年开始钻调整井。为保证调整井封固井段的固井质量,提高油层的动用程度、储层的开发效果和采收率,研制出了相应的钻井固井配套技术。以杏1-丁2—水149井这口典型示范井为例,全面介绍了调整井的背景和钻井完井相关技术,为深入了解调整井提供了依据。

大庆油田齐家区块致密油水平井提速技术研究

随着勘探开发的逐步深入,大庆油田的致密油藏成为开发的热点。齐家区块是大庆油田致密油藏的主要开发区块。该区块水平段长、岩石可钻性差,需穿越嫩江组、姚家组、青山口组地层等不稳定地层,钻井难度较大。通过对该区块的地质特点分析,调整钻具组合和钻井施工参数,形成了一套适用于大庆油田齐家区块致密油开采的钻井施工工艺技术,为大庆油田的致密油高效开采提供了技术参考。

大庆油田致密油水平井钻井液对策研究

随着勘探开发的逐步深入,大庆油田的致密油藏成为开发的热点。大庆油田致密油地层岩石可钻性差,需穿越嫩江组、姚家组、青山口组等不稳定地层,钻井难度大。以往采用提高钻井液密度和抑制性的方法,虽然取得了一定效果,但井壁失稳现象依然存在。针对不同井段,通过开展钻井液技术对策研究,保障了致密油藏水平井安全钻进,提高了钻井时效,取得了良好的应用效果。

复合冲击钻井工具在大庆徐深气田现场试验

大庆油田徐深气田区块登娄库组至营层组层位研磨性强、可钻性差,导致在该段钻井工程中,单只钻头进尺少、钻头寿命短、机械钻速低,为解决难钻层位钻井效率低问题,在该区块深层应用了复合冲击钻井工具,该工具能够实现轴向和周向冲击,在减少钻头粘滑现象同时增加切削齿进入地层深度,提高破岩效率。在大庆徐深气田应用复合冲击钻井工具进行现场试验,提高机械钻速、降本增效效果显著。

大庆朝阳沟地区防斜快打技术研究

大庆油田朝阳沟地区由于地层倾角大、断层发育等诸多原因,井斜控制困难,对钻井速度影响很大,严重制约了朝阳沟油田二、三类区块加密调整井的进度,加大开采成本。防斜打快的技术是该区块的一个急待解决的问题,该问题也是施工难点之一。问题的存在,说明开展大庆油田朝阳沟地区防斜打快钻井技术研究是非常必要的。同时,有效地提高朝阳沟区块调整井的施工水平,保证钻井的成功率,提高钻井的速度和质量,具有深远的意义。

旋冲螺杆钻井工具研制与应用

为解决常规螺杆钻具+扭力冲击器配合PDC钻头钻进动力小、寿命低、机械钻速慢,尤其是定向造斜受限问题,将螺杆动力机构和旋冲工具冲击机构进行一体化设计,使带有振动冲击总成的螺杆具有较优的造斜性能;同时,根据工具和施工井特点进行钻头优选,在芳##-平9井进行现场试验,在平均机械钻速、单趟钻最长进尺、最高寿命方面体现了极大的优越性,提高机械钻速的同时使定向及造斜得到了高效施工。

大庆地区深部砾岩储气层钻井液损害评价

针对大庆深部砾岩储气层低孔、特低渗、非均质性强的特点,通过防膨胀低钻压切割技术、砾岩人造裂缝岩心制作技术、砾岩储气层损害评价实验和不同尺寸砾岩岩心孔、渗相关性研究,实现了在现有实验技术和设备条件下,采用标准岩样进行钻井液的模拟损害评价。解决了以标准砾岩岩心替代全直径砾岩岩心进行模拟损害评价的技术难题,并进行了大庆深部砾岩储气层钻井液损害评价。结果表明:砾岩基质和裂缝宽度在5～10μm的砾岩裂缝,水基钻井液的主要损害方式为水锁损害;裂缝宽度在20μm的砾岩裂缝,水基钻井液的主要损害方式为固相损害。

水平井快速钻井技术在伊拉克AHDEB油田AD205H井的应用

由于水平井技术具有能在很大程度上提高油田的动用储量和采收率等优点,越来越被各油田单位所重视,但在水平井钻井施工过程中,如何提高钻井速度、缩短钻井周期一直是工程技术人员所困扰的难题。文章详细分析了水平井快速钻技术在伊拉克AHDEB油田AD 205H井的应用,通过对地层岩性和倾角分析,从科学控制井眼轨迹,合理调整钻井参数,优化钻具组合和钻井液配置等方面入手,使水平井快速钻井技术得到成功实践。

储层氮气专打技术在大庆油田的应用

为推动中国气体钻井技术进一步发展,大庆油田开展了储层氮气专打技术研究与实践。介绍了储层氮气专打技术原理、施工工艺及完井工艺,并对2011年大庆油田完成的4口井的基本概况、施工参数、产能效果等进行了统计分析。已完成的4口井中,氮气钻井井段平均机械钻速最高为24.56 m/h,投产井与邻井同厚度油层相比,在没有压裂改造的情况下初期平均单井日增油2 t以上。储层氮气专打钻井完井工艺技术对储层零污染、无压持效应,最大限度地保护了储层,增产效果明显。

钻井仪表应用技术现状及发展思路

对国内外钻井仪表应用技术的现状进行了对比,指出了国内钻井仪表应用存在的问题,并分析了问题存在的原因。笔者根据国内外先进企业钻井仪表技术应用经验,提出了钻井仪表应用技术的发展思路。