C1井钻井关键技术探究

C1井是苏北盆地高邮凹陷车逻鞍槽车逻构造的一口一类风险预探井。该井位于高邮凹陷北斜坡中部。本井面临地质条件复杂,防斜打直难度大、井漏风险高、地层易垮塌、钻头选型难、取心难度大、井控风险大及机械钻速低等施工难点。结合本井的施工难点,本井通过优化钻具组合、优选PDC钻头、螺杆钻具,确保做好防斜打直工作;优选聚合物聚胺防塌钻井液体系;优选取心工具;严格把控井控技术措施的落实,降低了复杂故障的发生。最终该井完井井深2988m,全井平均机械钻速13.40m/h,钻井周期32.36d,比同类井机械钻速提高60.45%,钻井周期缩短37.77%,取得了明显的提速效果,取心收获率100%,最大井斜1.23°,最大水平位移18.13m,全井最大全角变化率:1.08°/30m。对后期本区块同类井施工,积累了宝贵的经验。

泰国E区块钻井液技术

泰国E区块地层上部井段存在大段泥页岩,易造浆和发生垮塌;目的层属火成岩裂缝型油气藏,施工安全密度窗口窄,易发生喷漏同层复杂。针对该情况,开展了硫酸钾胺基钻井液配方室内研究,结果表明,硫酸钾和有机胺TJX-1配伍后抑制性明显提高,页岩膨胀率降低72.1%,滚动回收率达到92.9%;优化配方后的钻井液体系流变性能稳定,加入成膜封堵剂LXJ-1能够显著提高钻井液封堵性能。结合现场施工难点制定了配套技术方案,并在WBEXT-3D等多口井进行了成功应用,有效解决了松软泥页岩地层造浆和井壁垮塌问题,较有效地控制了目的层喷漏同层复杂,使同区块井机械钻速提高43.5%。

中江区块沙溪庙组井壁失稳机理及烷基糖苷防塌钻井液

针对川西中江区块沙溪庙组井壁失稳技术难题,分析了沙溪庙组泥岩的矿物组成、微观结构及理化性能,揭示了沙溪庙组井壁失稳机理。沙溪庙组属于典型的硬脆性泥岩,黏土矿物含量高,水化作用强,其中伊利石含量最高,微纳米尺度裂隙发育,钻井液滤液侵入后,伊利石、伊蒙混层等分布不均匀,比亲水量大,水化膜斥力大,裂缝不断扩展,易发生井壁坍塌。结合“多元协同”井壁稳定理论,优选了烷基糖苷类抑制剂、微纳米封堵剂等,构建了适用于沙溪庙组的烷基糖苷高性能防塌钻井液体系。通过室内实验可知,该体系流变性良好,API滤失量小于3 mL,高温高压滤失量不大于8 mL,岩样滚动回收率为98.87%,膨胀率小于3%,抑制性优良,对微裂缝和孔隙封堵能力强。现场应用表明,烷基糖苷高性能防塌钻井液能有效抑制沙溪庙组地层坍塌,机械钻速高,无井下复杂事故发生,为保证中江区块沙溪庙组“安全、高效、经济”钻井施工提供了技术支撑。

探索江苏钻井冗员流向

本文通过分析江苏钻井富余员工分流去向存在的问题,寻找员工退出途径;完善考核制度,制定补偿政策,鼓励员工提前退出;强化技能培训,采取竞聘上岗,引导员工合理退出企业,以建立一个适合石油钻井发展需要的员工退出机制。

赵集盐矿钻井工程难点和对策

江苏油田在苏北地区淮安赵集盐矿开采已经20年,已钻连通井组达30多个,地下井网密集,融腔发育复杂。针对目前出现的钻遇融腔而出现漏溢同层、井组连通时与待连通井测斜数据无法连通、水平井防碰绕障后的轨迹复杂等出现的新情况,总结现有已钻井施工的问题,形成了赵集矿区盐硝井钻井关键技术,包括优钻头和钻井参数优选、饱和盐水钻井体系、融腔处理技术、井组连通技术等,为后续钻井的设计和施工提供新的思路。

-35#柴油基钻井液体系的研究及应用

大庆区块冬季钻井施工作业中,由于气温低,导致传统的油基钻井液体系不能满足现场的需要,急需一套能够满足该地区冬季特点的油基钻井液体系。室内通过乳化剂、有机土、降滤失剂、封堵剂的优选研究出一套-35#柴油基钻井液体系,该体系具有低温流变性好、破乳电压高、滤失量低、高温稳定性好的特点。该体系于2021年冬季在大庆GY1-Q2-平1井成功应用,在实际的钻井过程中,钻井液流变性、高温高压滤失量及破乳电压等各项性能均满足安全钻井要求,且后续在GY1-Q3-平4井、GY1-Q2-平2井也成功应用,这几口井的顺利完钻证明了该体系能够满足大庆区块冬季钻井施工的需要,为该地区后续的钻井施工提供了技术参考。

南华北盆地亳州—阜阳地区页岩气钻井技术

为寻求南华北盆地安徽北部地区油气资源勘查的突破,在亳州、阜阳一带部署了多口勘探井。针对皖亳参1井中古生界地层可钻性差、取心易堵及取心难度大等难点,采用配置双扶正器取心筒、调节岩心爪间隙、优选PDC钻头以及优化取心参数等方法,高效完成230 m破碎层取心,收获率达96.89%;针对皖太参1井二开长裸眼井段发生失返性漏失、卡钻等井下复杂,采用多种堵漏配方堵漏,以及复合震击-卡点爆炸-套铣等一系列工序成功解卡。通过多口井的技术实践,形成了一套适宜于亳州—阜阳地区页岩气调查井的高效取心技术和复杂处理方法,为下一步该地区同类井钻井施工提供借鉴。

油基岩屑高温等离子体气化过程数值模拟研究

使用Aspen Plus软件中的Gibbs自由能平衡计算模块对油基岩屑的气化过程进行了物理建模和数值模拟研究,分析了等离子体炬功率、ER值和气化剂的流速等操作运行条件对气化效果的影响。确定了汽化过程最佳操作参数,体炬功率为25 kW,当量比为0.3,气化过程应保证充足的氧气。

焦页197-4HF页岩气长水平段井钻井关键技术

焦页197-4HF井为焦石坝二期页岩气开发的一口长水平段水平井,钻遇地层地质条件复杂。受构造变化大、断层发育、页岩储层埋藏深、地层压力体系认识不清、垂深预测误差大等因素影响,钻井施工难度大。针对定向施工摩阻扭矩大、井漏频繁、地层可钻性差、钻头磨损严重等难点,采取优化井身结构及井身剖面、优选钻头、精细控制井身轨迹、优选钻井液体系、优化堵漏措施等技术,顺利完成该井施工任务。针对页岩气长水平段钻井的提速提效,提出了加强针对龙潭组和茅口组地层的PDC钻头个性化设计、钻井各阶段使用相应工具、开展平桥页岩气井堵漏工艺及油基钻井液封堵技术的研究等建议。

溱潼凹陷红页201井组钻完井关键技术研究与应用

溱潼凹陷红页201井组以定向井方式开发页岩油,通过井身结构优化,形成二开制(变径)井身结构,优选高效钻头复合钻井技术(PDC)钻头实现钻井提速,使用偏心扩眼器应对上部井段缩径问题,优选高性能水基钻井液体系维持井壁稳定,实现红页201井组高效钻完井。

许X36A下扬子中深探井钻井施工技术

许X36A井是下扬子古生界逆断块高部位的一口侧钻评价井,井深大、裸眼段长、轨道复杂且井斜位移大,所钻遇地层跨度大,岩性硬脆、可钻性差、研磨性高。钻进施工中摩阻扭矩大,机械钻速低,井壁易失稳,井眼清洁困难,易出现钻具故障,存在诸多难点。为此,从井身轨迹控制出发,优化剖面,适当降低最大井斜角,优选小角度单弯,以降低摩阻;优选七刀翼钻头,应用旋冲螺杆提速工艺,以提高机械转速;针对不同的井段特点优选钻井液体系并适时进行性能维护;针对井下复杂故障,采取了相应的预防与处理措施。许X36A井钻探获得成功。

花页7井取心工具优选分析

针对苏北盆地阜二段破碎地层取心中存在的单趟取心进尺少、岩心收获率低和取心机械钻速低等技术难点,以花页7井阜二段44次取心为例,分别从取心钻头、取心筒和取心内筒3个方面对花页7井所用取心工具开展效果评价。为保证取心收获率,优选出切削能力、稳定性相对较强的六刀翼8 mm齿径的取心钻头;保证内筒居中,适应不同井斜的苏Ⅲ型取心筒;不易变形、强度高的钢制内筒。最终得出适用于硬、脆、碎性泥页岩地层,取心稳定性强、利于岩心成形的取心工具组合(戴比特/川克六刀翼8 mm齿径取心钻头+苏Ⅲ型+钢制内筒),以提高取心效率,为苏北盆地阜二段地层取心提供参考和技术支持。

YS139H1平台井上部复杂地层优快钻井关键技术

YS139H1平台位于四川叙永工区,存在浅表层溶洞、裂隙发育、破碎带多,上部地层垮塌、漏失严重。采用稠浆、复合堵漏浆、凝胶及水泥堵漏等效果不佳,加之山区水源缺乏,不能连续强钻,卡钻故障频发,严重影响施工进度。通过空气钻、穿心跟管钻进、常规钻头+空气钻井和充气雾化钻井等技术的综合应用,形成了针对YS139H1平台上部复杂地层的优快钻井关键技术。该技术在YS139H1平台4口井应用,一开施工时间由原来71 d,逐步缩短至13.90 d,提速效果明显。

地质调查井桂融页1井钻井关键技术

桂融页1井位于广西喀斯特地貌带,地质条件复杂、邻井资料少,施工中面临诸如井漏风险高、地层易垮塌、防斜打直难度大、钻头磨损严重、机械钻速低等问题。为此,在井口位置确定时应用物探法规避溶洞或破碎带,采取井身结构优化、空气钻、主动控斜保证井身轨迹、优化高研磨性地层钻头、应用中长筒取心、钾胺聚合醇聚合物防塌钻井液体系等技术,顺利完成钻井施工,钻机台月比设计方案缩短10 d。并在石炭系鹿寨组发现良好的油气显示。

钻井井下爆炸堵漏技术

现有堵漏方法对渗透性漏失较易解决,对裂缝性漏失,堵漏一次成功率低,处理过程复杂、周期较长、成本高,如近年来苏北盆地有46口井发生裂缝性漏失,平均每口井漏失钻井液641 m^3、损失时间268 h。主要原因是井下裂缝宽度不一、难以确定,造成堵漏材料粒径不匹配,大粒径堵漏材料难以进入地层,小粒径堵漏材料又容易被漏失的钻井液带走,难以在漏失孔喉处形成有效的桥架结构,导致堵漏成功率低。研发了一种针对裂缝性漏失堵漏的新方法——井下爆炸堵漏技术,主要通过堵漏工作原理、堵漏注射器、药盒、胶筒及凝胶配方等方面的研究,形成钻井井下爆炸堵漏技术。该技术主要通过井下爆炸的方式,挤压地层裂缝,减小裂缝宽度,使堵漏材料"进得去、停得住",有效提高裂缝性漏失的堵漏成功率,减少经济损失。该技术通过现场4口井共6个漏失层位的封堵应用,成功堵漏5层、有效1层,堵漏成功率83.33%,有效率100%。钻井井下爆炸堵漏技术为进一步完善堵漏工艺开辟了新的思路和方法。

苏北盆地小井眼侧钻井关键技术研究与应用

针对苏北盆地小井眼套管开窗侧钻井窗口不规则、机械钻速低、井眼易失稳、摩阻扭矩大及固井质量难以保证等问题,进行了套管开窗方案设计、开窗工具优选、井眼轨迹调整及控制、岩屑床清除、个性化钻头设计、钻井液体系优选及固井技术优化等方面的研究。根据侧钻点不同,优选了开窗工具,优化了井眼轨道,制定了井眼轨迹调整与控制措施,采用了螺旋清砂钻杆,以降低施工摩阻和扭矩;针对不同地层岩性特点及工况,设计了2种PDC钻头,以增加单趟钻进尺,并提高机械钻速;优选了胺基聚合物钻井液体系,配合使用高效极压减摩剂,以满足井壁稳定、井眼净化及润滑防塌要求;采用了防窜增韧水泥浆,配合使用小尺寸液压变径套管扶正器和遇水自膨胀封隔器,以提高固井质量。小井眼侧钻井关键技术在苏北盆地9口井进行了应用,与前期施工井相比,机械钻速提高了125.3%,钻井周期缩短了45.8%,复杂时效下降了87.0%。研究结果表明,苏北盆地小井眼侧钻井关键技术能提高小井眼侧钻井机械钻速、缩短钻井周期和降低复杂时效,提速提效效果显著,具有推广应用价值。

油基钻井液用微纳米封堵剂的研究与应用

以微纳米级刚性材料G-5、弹性树脂C-3、油溶沥青Q-2以及表面改性剂S-1作为主要原料采用正交实验法合成样品,用高温高压封堵仪PPT评价其砂床滤失量,优选出最佳样品NS-6。对比评价NS-6和HX-1对现场油基钻井液体系的性能影响及样品加量和抗温性,结果为:NS-6加量为1.5%,对流变性影响小,且有降滤失作用,抗温可达160℃;HX-1最佳加量为2%,抗温为130℃,有明显增稠现象;表明NS-6在室内评价较现场使用HX-1性能更优。NS-6在焦页211-4HF井的成功应用,说明该剂具有良好的适用价值和经济效益。

焦页197-4HF井油基钻井液技术

焦页197-4HF井是涪陵页岩气田平桥南区197平台的一口三开制大位移开发水平井。该井长水平段位于志留系龙马溪组页岩地层,在钻井施工中面临着极大挑战,一是长水平井段易形成岩屑床,扭矩摩阻大;二是页岩易水化膨胀,造成井壁失稳;三是页岩地层微裂隙发育,钻井液滤失量大。为保证钻井施工正常进行,前期通过室内对比实验,优选出了合适油基钻井液配方。现场使用情况表明,优选出的钻井液配方完全满足现场施工要求,安全顺利地完成了三开长水平段作业。

陕北Y区块长水平段水平井优快钻井技术

针对陕西延北区块,地层可钻性差、研磨性强、普遍存在大型井漏、碳质泥岩、煤层易垮塌失稳及水平段长、轨迹控制难度大等情况,通过地层可钻性分析、井漏及井壁失稳机理分析等,进行了钻头、螺杆个性化优选,钻井液体系、防漏堵漏工艺优化及井身轨迹控制等技术研究,通过现场Y2-H5等井施工应用,实现机械钻速同比提高7.6%、复杂时效同比下降27.32%的良好指标,对该区块下一步勘探开发提供一定的参考。

油基钻井液在焦页197-4HF井的应用

焦页197-4HF是涪陵页岩气田平桥南区197平台的一口三开制大位移开发井,三开2614~4941m,水平段长2327m,三开龙马溪组地层以黑色页岩为主,对钻井液页岩地层井壁稳定及润滑性要求较高。三开段使用油基钻井液,现场使用表明,油基钻井液的携岩性、井眼净化效果良好;其高温高压滤失量均控制在3m L以内,且滤液全为油相,减少了对储层液损坏,避免了水敏等伤害;该油基钻井液具有良好的流变性、电稳定性和润滑性,井壁稳定和储层保护效果明显,且现场对钻井液的维护措施完善,使其在焦页197-4HF井的应用取得了良好效果。