精细控压钻井系统开发

随着开发力度的加大,石油钻井正向深井、超深井迈进,钻井作业也将面临越来越多的漏、喷复杂工程难题。而精细控压钻井在减少钻井液漏失、提高钻井时效、实现地质目标等方面发挥了重要作用,但由于精细控压作业井均属于相对较复杂的井,井控风险大,技术人员需求大,技术水平要求高。目前存在人员紧缺、现场技术人员水平参差不齐,对复杂井的安全施工造成了不利形势,且人员、设备调配难度较大。针对该问题,本文通过工作流程的梳理研究建立精细控压钻井EISC工作系统,满足精细控压工程作业的远程监控、实时分析、故障复杂预警,以及EISC与作业现场的远程交互,实现EISC对作业现场的远程技术支持,减少现场技术人员的同时,保障施工作业安全高效。

井下节流工艺技术在气田开发中的应用

介绍了井下节流工艺原理、节流工具的技术指标、适用范围以及在川渝气田中的应用情况,结果表明,井下节流能控制气井产量,取消单井地面水套加热炉,节约加热用气,减少井岗管理人员,降低集气支线管线压力等级,达到降低气井开采成本之目的,具有明显的技术经济和社会效益。

四川盆地“槽-隆”控制下的寒武系筇竹寺组页岩储层特征及其差异性成因

四川盆地寒武系筇竹寺组是继五峰组-龙马溪组后页岩气勘探开发的重要接替层位,目前在德阳-安岳裂陷槽中心和槽缘部署的Z201井和WY1井页岩气勘探取得良好效果,但裂陷槽内筇竹寺组页岩储层发育特征仍不清楚。以槽内中心Z201井和槽缘WY1井为重点,结合其他页岩气勘探开发资料,系统分析了研究区筇竹寺组页岩各小层矿物特征、有机地化特征、储层及储集空间特征、含气性特征。研究结果表明:①筇竹寺组可划分为8个小层,页岩整体以脆性矿物为主,总有机碳含量(TOC)普遍大于1%,为优质烃源岩,且槽内TOC高于槽缘,具备良好的生气条件。②筇竹寺组页岩有机孔与无机孔均发育,槽内孔隙发育更好,具有极高的含气量。1,3,5和7小层黑色页岩储层品质较好,5小层储层品质最优。③德阳-安岳裂陷槽控制了筇竹寺组页岩储层发育,槽内Z201井钻遇的筇竹寺组页岩储层优于槽缘WY1井。④乐山-龙女寺古隆起控制筇竹寺组页岩有机质演化程度,古隆起内筇竹寺组有机质热演化成熟度普遍低于古隆起外,隆起区适中的热演化程度具备大规模富气的条件。筇竹寺组页岩储层各项条件较好,是未来页岩气勘探开发的主要接替区域。

推靠式旋转导向系统钻具组合力学性能分析

针对基于动力学特性的旋转导向钻具安全性能研究较少。为此,综合考虑钻具结构、钻井参数、钻柱与井壁接触等参数,基于Lagrange方程建立了全井钻柱系统动力学模型,采用有限单元法对模型离散,并采用Newmark-β求解,根据旋转导向钻具结构和钻具属性,研究了扶正器安装位置、柔性节尺寸、钻压影响因素下的旋转导向钻具组合动力学特性和安全性能。研究结果显示:安装扶正器能显著降低旋转导向钻具组合的横向振动;柔性节的长度对旋转导向钻具组合的安全性能影响很大,合理的长度能显著降低横向振动,反之则会起到相反的效果;增加钻压会增加底部钻具组合的横向位移,工程上不建议在使用旋转导向工具时采用高钻压提高钻井速度。研究结论可为旋转导向工具研究和应用提供理论支撑。

不断发展采油气工艺技术努力为增储上产多作贡献

40多年来,川渝气田的采油气工作者,针对气藏埋藏深、纵向上多产层、横向上多裂缝系统、储层低孔低渗、气水关系复杂、有水气田多、小气田多、含硫气田多、油田储量丰度低、地质情况复杂、开采难度大的复杂特征,紧紧围绕如何提高采油采气速度,增加油气产量,降低综合递减率,最大限度地提高油气田最终经济采收率这一贯穿油气田开发的根本任务,经过不懈努力,发展形成了一套具有四川特色的采油气工艺技术,基本满足了油气田开发生产的需要。

非线性模型在储渗体预测中的应用

储渗体为地层中具有一定渗透能力的孔隙与裂缝相互叠加而成的独立储集体,储渗体的分布大多与孔、缝、洞的发育存在直接关系。储渗体预测与常规储层预测最大的不同之处在于由于储渗体常分布在裂缝发育地区,所以需要对裂缝进行预测。蓬莱地区须二段致密砂岩孔隙结构复杂,孔渗相关性较差,常规测井资料和方法基本无法识别裂缝,影响了储渗体分类预测。本文选取具有参数少,建模快并适用于研究区测井资料多变量参数特征的随机森林分类算法建立分类模型,可自主评估变量重要性且能平衡误差的随机森林分类算法实现了单井储渗体纵向分布预测。通过对典型井的分析,结合已有钻井的含气性、测试、试采等与孔渗分布区间的相关性总结了储层分类评价标准。运用部分典型井进行建模,达到了96%的储层预测正确率。由此模型作出的储层类型预测解释图,可直观的看出不同类型的储渗体所在井段的位置及有效储层厚度,解决了蓬莱地区须二段致密砂岩储渗体分类预测的难题,为非均质性极强的致密砂岩储渗体分类预测工作提供了一个新的解决办法,具有一定的借鉴性。

川东气田回采工艺技术分析

川东气田二、三迭系具有良好的油气生、储条件,裂缝发育,产层多。通过对历年回采工艺措施井,尤其是2002年施工的龙会2、卧93井地质评层选井、回采工艺技术及效果分析,认为回采作业是实现川东气田老区二、三迭系滚动勘探开发的重要手段,是一项少投入、多产出、风险小的工程,对提高气田开发综合经济效益有着极其重要的现实意义。

裸眼分段工具高温高压性能稳定性评价实验

针对现有的井下工具测试系统不能模拟高温高压泥浆条件下工具稳定性测试的问题,研制了高温高压井下工具性能稳定性评价装置。该装置具备温度200℃、压力105 MPa,在多种流体介质中开展工具性能测试的能力。利用该装置,模拟井下工具在油基泥浆里的下入过程,设计开展了胶筒在油基泥浆中的高温高压老化腐蚀和分段工具的密封稳定性两个实验。结果显示胶筒在高温高压下发生膨胀,但整体膨胀的尺寸相对较小,不影响工具下入;实验后胶皮表面光滑、无开裂无鼓包;分段工具保压10 d,无压降。经XX001-H6井裸眼多段酸化施工应用,温度176℃,压力97.32 MPa,封隔器密封可靠、滑套性能稳定。本实验方案的顺利实施为高温高压工具稳定性实验提供了新的技术思路。

新和——三道桥地区古近系——白垩系油气藏形成条件及控制因素

新和—三道桥地区古近系—白垩系已成为塔里木盆地北部重点勘探层系。针对该地区古近系—白垩系油气成藏条件及其主控因素等问题,通过烃源岩特征、储盖层组合、断裂及圈闭作用分析,明确了油气藏形成条件及控制因素。研究结果表明,该地区油源主要来自陆相三叠系—侏罗系的煤系烃源岩。盖层发育有三套,即古近系库姆格列木群及苏维依组泥岩、含膏泥岩和膏岩、白垩系下统巴西盖组上段泥岩及舒善河组泥岩。油气成藏主要受控于断层、圈闭和盖层,圈闭与盖层是关键因素,断裂带控制了油气的富集区域,圈闭控制了油气的聚集,盖层控制了油气藏保存状况。

川东龙门气田石炭系气藏水体的动态认识

龙门气田位于大天池构造带中段断下盘 ,其石炭系气藏探明储量 183 99× 10 8m3,气藏生产井 6口 ,日产能 15 1× 10 4 m3,年产能 5× 10 8m3。《龙门气田石炭系气藏初步开发方案》认为 ,气藏存在边水 ,且气水界面海拔 - 44 2 0m。 1997年 12月 7日气藏投入试采 ,动态资料表明 6口气井彼此相互连通为同一压力系统。以构造鞍部相连的任市高点与龙门高点气区相互连通为同一压力系统。气藏存在两个独立水体 ,天东 9井附近存在一个有限水体和气藏较大范围内的边水。气水同产的天东 9井多次加大气量提水的生产管理方式在川东气田开发史上属于首例。位于构造北端的水井动态资料表明与气区可能不连通。生产动态表明气藏的气水界面比原气水界面低 5 0m左右。试采对气藏水体的认识与气藏初步开发方案的结论有较大差异。文章结合气藏大量生产动态资料 ,对水体进行分析研究 ,为正在进行的气藏开发方案的编制提供依据。

浅谈大天池构造带五百梯气田水套加热炉热负荷

大天池构造带五百梯气田于1992年12月投入试采,于1997年正式投产。文章收集了五百梯气田一部分气井实际生产数据并进行计算,与原设计的计算参数及其结果作比较,总结出石炭系气藏天然气产量与流动温度的关系,并对水套加热炉热负荷进行了分析,为今后的设计提供参考。

“分段逐级憋压”固井工艺技术研究与应用

固井水泥浆凝结成水泥石过程中的体积收缩会导致水泥石与套管和井壁之间耦合力降低,甚至产生微间隙从而影响固井质量,严重时会导致环空带压。憋压候凝不仅能提高固井质量,而且解决了水泥浆失重引起的压稳问题。在地层承压能力不能满足一次性憋压的情况下,可根据水泥浆在凝结过程中具有塑性体的特征,分时段逐渐提高憋压值以实现环空憋压。分段逐级憋压通过井口把压力分时段传递到正处于凝结区域的水泥浆,正处于凝结区域上部的浆体的凝结时间、高度、密度对传压能力影响较大。上部浆柱凝结时间越长,压力传递能力越低;上部浆柱高度越大,压力传递能力减小;相同的凝结时间和浆柱高度,压力传递能力随上部浆柱密度增加而降低。PX2井177.8 mm+193.68 mm尾管固井作业中采用了分段逐级憋压技术,固井质量合格率达到98.1%,环空无气窜现象,该技术不增加成本,具有较大的推广价值。

信息技术在提高油田勘探开发中的应用

在我国能源紧张问题逐渐加剧的背景下,提高油田勘探开发技术水平,对于当前我国社会生产能源需求具有重要意义。我国油田资源储量丰富,但是受到技术水平的影响,整体勘探开发工作效率较差,严重影响能源安全。将信息技术与油田勘探开发工作相结合,能够对勘探开发技术进行创新,从而提高勘探开发工作效率,全面促进油田开发工作质量提高。信息技术对于油田领域具有重要作用,所以必须实现信息技术在油田领域的深度结合,以此创新我国油田勘探开发模式。

昭通龙马溪组页岩坍塌风险分层研究与应用

昭通国家级页岩气示范区龙马溪储层灰岩分布不均,采用高密度油基钻井液钻井时坍塌、溢流、气侵等井下复杂事故频发。统计26口井的复杂工况发现,地质分层与井下工况发生层位的关联性较差。首先对地质分层和复杂事故的非关联性分析,总结为储层地质力学参数各向异性、纵向水平应力差异、井眼轨迹与地层倾角、岩性差异和弱面结构等因素。以安全钻进为主要目标,在工程角度提出井壁坍塌风险分层。相较传统地质分层不仅考虑岩性差异,井壁坍塌风险分层还综合了岩石弱面结构、地应力状态和钻进参数等综合指标。最后针对典型井复杂小层进行坍塌风险评价,进行安全钻井液密度窗口优化和优选井斜角和方位角。建议按安全钻井液密度窗口下限进行钻进,在高坍塌风险层提高钻井液的封堵性、降低井壁渗透率能够在很大程度上避免复杂事故发生。探索井壁坍塌风险分层能有效指导钻井工程作业,优化工程设计方案,为深部页岩储层长水平段安全钻井提供科学依据。

泸州区块深层页岩气水平井优快钻井技术

泸州区块深层页岩气储层龙马溪组页岩埋藏深、温度高,钻井过程中面临井漏频发、难钻地层机械钻速低、旋转导向仪器高温下的故障率高和钻井周期长等技术难点。为此,在分析钻遇地层特征和钻井技术难点的基础上,进行了井身结构和井眼轨道优化、高效钻头优选、堵漏技术措施优化、油基钻井液地面降温技术和欠平衡钻井技术研究,形成了泸州区块深层页岩气水平井优快钻井技术。该技术在泸州区块34口页岩气水平井进行了应用,应用井平均完钻井深5760 m,平均水平段长1890 m,平均机械钻速由5.61 m/h提高至7.03 m/h,创造了造斜段+水平段一趟钻完钻、单趟钻进尺2330 m等纪录。泸州区块深层页岩气水平井优快钻井技术支撑了该区块深层页岩气安全钻井和钻井提速提效,对其他地区深层页岩气水平井钻井提速具有一定的借鉴价值。

考虑高应力差的承压堵漏施工参数研究

承压堵漏作为低承压地层漏失防治的常用技术,理论体系和堵漏材料取得长足进步的同时,重要的施工参数却未获得足够的关注。为此,根据井下地应力环境,优选了高强度的堵漏材料,确立了不同施工参数和随钻堵漏的承压堵漏实验方案,使用自研的大型真三轴承压堵漏实验设备,在致密砂岩试样(尺寸为300 mm×297 mm×297 mm)上产生诱导裂缝,观测了裂缝扩展规律,基于诱导裂缝开展了承压堵漏实验。研究表明:针对承压能力弱的地层,施工参数会导致井内压力变化,从而影响封堵效果;反复在同一地层开展堵漏作业会造成裂缝扩展,导致封堵效果降低;堵漏浆进入裂缝的先后顺序以及封堵层的结构均与裂缝的几何参数密切相关。本文取得的规律性认识可为承压堵漏方案制定提供参考。

基于提高液相渗入能力的钻井提速技术研究及应用

钻井提速是钻井降本增效的重要技术途径,多年实践表明水基钻井液组分对机械钻速有显著影响,但其机理尚不清晰。文章针对川中沙溪庙组致密砂岩难钻地层,通过改变钻井液组分,以提高钻井液渗入能力为目的,探索了钻井液与岩石相互作用机理及其对岩石力学性质、可钻性的影响规律。研究表明:基于膨润土、凹凸棒石、海泡石、纳米膨润土配置的水基钻井液,对川中沙溪庙组致密砂岩的快速渗入能力为纳米膨润土>海泡石>凹凸棒石>膨润土。纳米膨润土由于粘土含量低,滤饼形成速度慢,具有较高的瞬时滤失量,配置的钻井液快速渗入能力强;钻井液快速渗入能力越强,对岩石力学性质劣化程度更甚、岩石可钻性级值越低、破岩效率越高,其内在机理为钻井液快速渗入促进了伊/蒙混层发生水化反应,破坏了岩石内部原有的胶结状态,抗破碎能力降低。现场试验表明:优化钻井液后平均机械钻速从1.25 m/h提高至2.29 m/h,说明通过提高钻井液快速渗入能力实现钻井提速在沙溪庙组致密砂岩地层取得较好效果,值得进一步推广应用。

中外石油企业人才培养的经验借鉴与启示

人才作为企业发展的重要资源,为实现企业高质量发展提供了坚强支撑和智力保障。论文通过分析壳牌、埃克森美孚、中石油塔里木油田、中石化胜利油田和中海油渤海油田5家国内外典型石油企业在人才培养方面的先进经验,归纳与总结石油企业如何高效地进行人才培养,为我国石油企业创新性和灵活性地开展人才培养体系建设提供了现实参考。

深层页岩气防压窜工艺在L203H53-1井的应用

四川盆地泸州页岩气资源丰富,具有埋藏深、地层温度高、两相应力差大、天然裂缝发育等特点,通常采用体积压裂方式,以形成复杂缝网为目的,增大改造体积从而提高产量。但随着加密井方式开发,压裂过程中井间压窜现象频发,压窜导致大量压裂液浪费影响邻井产量,制约着深层页岩气高效开发。结合国内外大量压窜研究,开展了压窜机理以及防压窜措施机理研究:基于压窜类型的总结分析,压窜类型分为水力裂缝前端液体窜通、改造规模过大支撑剂窜通、压裂液沿天然裂缝流动与邻井窜通。根据分析,泸州深层页岩气压窜的类型为压裂液沿天然裂缝流动与邻井窜通,提出了针对性的防压窜措施;选取H53平台1井进行防压窜现场应用,现场应用表明防压窜措施可降低压窜的影响。

新和-三道桥地区古近-白垩系碎屑岩储层特征及主控因素

为明确新和-三道桥地区古近—白垩系储层特征及主控因素,通过岩心描述、铸体薄片分析、孔渗测试、扫描电镜等方法,综合评价储层特征。结果表明:苏维依组、巴什基奇克组砂岩以长石石英砂岩和岩屑长石砂岩为主,库姆格列木群以长石石英砂岩为主,巴西盖组和舒善河组以长石岩屑砂岩及岩屑长石砂岩为主。分布较广的胶结物主要为硬石膏、方解石及方沸石,少量白云石、硅质及粘土矿物。储层孔隙相对较发育,多以发育原生粒间孔为主,次生孔隙较少,可见少量因构造作用产生的破裂缝。储层物性主控因素主要为岩性、沉积相及成岩作用3种,泥岩的孔隙度最差,细砂岩和中砂岩孔隙度相对较好,粗砂岩次之。不同沉积相带对应的储层岩石类型不同、填隙物含量不同,储层物性存在一定差异。古近—白垩系主要经压实、胶结和溶蚀作用,前两种是破环性成岩作用,后一种是建设性成岩作用。