气藏型储气库井安全风险及其应对措施北大核心

为了解决地质条件复杂性给储气库钻井工程带来的漏失、卡钻、固井质量差、周期长、成本高等问题,结合储气库实际地质情况,采取优化井身结构、气体钻井、分层承压堵漏、双级固井,改进固井水泥浆体系(双密度水泥浆固井、柔性自应力水泥浆体系),低压碳酸盐岩储层暂堵及压井技术、超细堵漏水泥浆体系、老井封堵配套技术等技术措施,有效降低了储气库钻完井事故风险、提高了固井质量,同时有效控制了投资成本。研究成果对后续储气库钻完井工程实施具有指导和借鉴意义。     

气藏型储气库井安全风险及其应对措施

为了解决地质条件复杂性给储气库钻井工程带来的漏失、卡钻、固井质量差、周期长、成本高等问题,结合储气库实际地质情况,采取优化井身结构、气体钻井、分层承压堵漏、双级固井,改进固井水泥浆体系(双密度水泥浆固井、柔性自应力水泥浆体系),低压碳酸盐岩储层暂堵及压井技术、超细堵漏水泥浆体系、老井封堵配套技术等技术措施,有效降低了储气库钻完井事故风险、提高了固井质量,同时有效控制了投资成本。研究成果对后续储气库钻完井工程实施具有指导和借鉴意义。     

渤海油田断层裂缝性漏失高效堵漏技术

渤海油田断层非常发育,含油构造多被断层分隔,在钻井过程中容易出现断层性漏失,且漏失量大,采用桥浆堵漏技术耗时长且断层易复漏,堵漏效果较差,断层性漏失已经成为渤海油田钻井作业中的一大难题。通过对新型胶凝固化堵漏剂的室内研究及堵漏工艺现场应用,将常规堵漏剂与胶凝固化堵漏剂相互配合使用,形成了一套具有"高失水、高强度和高酸溶"特性的且满足渤海油田断层性漏失堵漏新工艺。以JZ14-2-2预探井为例,该工艺弥补了常规桥浆堵漏的不足,显著提高了断层裂缝性漏失带的承压能力。现已在几十口探井和开发井断层堵漏作业中广泛应用,对提高钻井作业时效、保障渤海油田钻井作业安全具有重要意义。     

一种新型油基堵漏剂的室内研究

针对采用油基钻井液钻井过程中遇到的漏失问题,室内研制了一种新型油基堵漏剂。该堵漏剂在固化前具有良好的流动能力,安全可泵,在60~80℃情况下通过调整固化剂E-ACC和激活剂E-ACT的质量分数可以实现固化时间、温度、强度可调的特点,为施工安全提供了保障;同时该堵漏剂与油基钻井液相容性好,具有良好的抗侵污性;室内通过试验验证了新型油基堵漏剂加入桥堵材料对堵漏剂的性能没有影响,既克服了常规固化堵漏材料与油基钻井液配伍性差的问题,又结合了传统桥堵材料桥架堆积使堵漏浆停留在漏层有效封堵,更好地提高地层承压能力,具有广阔的应用前景。     

强封堵高性能水基钻井液在伊拉克Missan油田水平井中的应用

伊拉克Missan油田储层段地层"上下易漏、中间易塌",且密度窗口窄,极易引起井壁失稳,导致井漏、井塌、卡钻等井下复杂情况。强封堵高性能水基钻井液主要针对Missan油田水平井面临泥页岩、泥灰岩的井壁失稳及灰岩漏失问题,从解决井壁失稳入手,采用物理-化学协同封堵,加强钻井液的封堵性,提高地层承压能力,降低漏失风险;采用"活度"调控、渗透压原理,提高泥、页岩半渗透膜特性,降低钻井液的活度,抑制地层中泥岩的水化膨胀能力,使井壁在钻井液静压力的基础上,又增加了渗透压,进一步提高了井眼的稳定性。该体系在使用中体现出稳定的流变性,能够很好地封堵地层微裂缝,大大提高地层承压能力,延迟井壁稳定时间,保证钻进中井眼的稳定性,为Missan油田首口水平井的顺利完成及后续水平井的开发提供了很好的保障。     

防漏堵漏低密度水泥浆室内研究与应用

涪陵焦石坝区块地质结构复杂,漏失严重。韩家店、小河坝、龙马溪等层位的裂缝性漏失尤为突出,固井作业过程中水泥浆漏失严重,导致水泥浆返高无法满足设计要求。为解决固井过程中水泥浆漏失问题,开发研制了一种防漏堵漏低密度水泥浆体系。室内评价结果显示,该水泥浆具有稳定性好、强度高、承压能力高的特性;在压差存在下,水泥浆体系能够快速形成致密薄韧的滤饼,有效阻止水泥浆向地层漏失。现场采用防漏堵漏低密度水泥浆封固直井段,现场固井施工顺利,水泥浆成功返出地面,72h候凝测井结果显示固井质量为优质,说明水泥浆有明显的防漏堵漏功能,具有推广应用空间。     

水平井快速钻井液技术在长南区块的应用

水平井是长南区块天然气开发的重要手段之一,安全快速钻井是提高水平井开发效益的关键。在CQSP-1钻井液体系的基础上,优化低黏切、低固相的钻井液配方。应用随钻防漏堵漏技术,改进承压堵漏工艺;针对延长组和“双石层”的防塌试验,提高钻井液防塌能力;形成一套水平井快速钻井液技术。长南区块使用快速钻井液技术完成了4口水平井,平均机械钻速提高了2.34%,平均钻机月速提高了29.04%。解决了长南区块三开天然气水平井施工中的井漏、井塌频繁,钻速慢等难题。     

新型承压堵漏技术在吐哈盆地 L356井的应用

在吐哈盆地台北凹陷鄯善弧形构造带侏罗系三间房组下部地层勘探开发钻井过程中，恶性井漏频繁发生，严重影响了丘陵油田的开发上产效果。针对该区块恶性漏失问题，通过对井漏漏失规律的分析，研发了一种新型承压堵漏技术，该技术利用不同粒径的不规则刚性封堵剂的边缘效应，在裂缝中挂住架桥，大颗粒架桥，小颗粒逐级填充；复配各种弹性材料和可变形的材料进一步封堵，在近井壁形成一层致密的隔层，阻止裂缝的继续扩延，展现了新型堵漏材料的封堵能力，从而提高地层承压能力。通过室内试验，利用JHB‐Ⅱ高温高压堵漏试验仪，开展动态模拟堵漏试验，结果可承压6M Pa。新型承压堵漏技术提高了地层承压能力，在L356井的成功应用，为该区块恶性井漏堵漏技术提供借鉴作用，具有良好的推广应用价值。     

?139.7mm套管开窗侧钻井优快钻井技术

套管开窗侧钻井技术可以使深部套管损坏的油、水井得到修复再利用，但由于开窗侧钻井井眼小，所用钻头、钻具、工具受到限制。同时环空间隙小，对钻井速度及施工质量有很大的影响。通过优选钻头不但提高了钻井速度同时增大了环空间隙，解决了小井眼施工中环空返速低的问题，也为后期完井作业奠定了基础。通过优化钻具结构，使用防卡钻具组合提高了防卡能力。在轨迹控制方面运用无线随钻测量技术实现了随钻跟踪，进一步提高了井下安全。针对以往小井眼固井难点，研究适合小井眼固井的低密度早强水泥浆，解决了固井水泥低返以及固井过程中蹩压的问题，使小井眼固井质量都有了很大提高。通过以上技术应用为侧钻井的进一步发展找到一种新的方法。     

投球综合堵漏技术在中古X-H7井的应用研究

塔里木油田塔中地区碳酸盐岩地层由于长期开采,地层压力逐渐降低,缝洞较发育,经过频繁酸化酸压改造后,形成了超低压的缝洞型漏层,经常发生恶性井漏,严重影响了该区块的开发进程。为此,分析了碳酸盐岩地层堵漏难点及相应的堵漏措施,结合中古X-H7井的漏失情况,制定了投球综合堵漏的技术措施。采取向漏层投不同尺寸的树脂球,树脂球通过初步架桥将大型缝、洞改变为小的缝隙,并配合加入雷特超强堵漏剂的酸溶性综合堵漏浆进一步封固,有效封堵内外漏失通道,并具有较高的承压能力,最终实现堵漏设计目的。投球综合堵漏技术在中古X-H7井成功实践,验证了该工艺在解决塔中地区大型缝洞引起的恶性漏失的可行性,将为后续该区块堵漏提供了有效的技术支撑。     

顺北油田二叠系防漏堵漏技术进展及发展建议

为了解决顺北油田二叠系钻进过程中漏失严重的问题,分析了顺北二叠系地层特征、漏失类型及裂缝宽度,揭示了二叠系漏失原因,总结了该油田防漏堵漏技术发展历程及取得的技术成果,并就目前面临的难题给出了技术攻关建议。分析可知,二叠系地层破碎,多尺度复杂裂缝发育,漏失压力低,裂缝对井筒压力敏感,是造成地层漏失的主要原因。针对二叠系漏失,经历“逢漏就堵”、“避免承压”、“塌漏同治”及“优化完善”四个阶段,形成了随钻防漏、桥堵、随钻堵漏、凝胶堵漏、化学固结和全井堵漏浆等技术。2018年以来,在顺北蓬1、顺北鹰1等20余口井应用,单井平均漏失量由2017年之前的508 m³降低为2020年的138 m³(降低72.8%),单井堵漏时间由2017年之前的9.3 d降到2020年的2.6 d(降低72%),现场应用效果良好。     

准噶尔盆地超深井钻井液体系的研究与应用

新疆准噶尔盆地达巴松凸起地层岩性复杂,地层压力体系多变,钻井过程中易发生喷、漏、塌、卡等复杂事故,钻井施工难度大,对钻井液性能要求高。针对地层复杂情况,室内研究出用胺基钻井液体系钻长裸眼二开井段,用有机盐钻井液体系钻高压高温三开和四开井段,并成功地在DT1井应用。室内研究和现场应用结果表明:该钻井液体系具有很好的流变性,滤失量小,泥饼质量好,润滑性好,抑制性强,抗污染能力强。现场应用时井壁稳定,没有出现高压地层井喷和裂缝地层井漏等问题,全井无井下复杂事故,各次完钻电测和下套管均一次成功。该井的试验成功为后续探井高效钻探奠定了良好的技术基础。     

降密度控压欠平衡钻井技术在页岩气井中的应用

控压欠平衡钻井是国外新近发展起来的一项新的钻井技术,为解决复杂地层安全钻进问题提供了一个新方案。在焦页XX-4HF井进行了降密度控压欠平衡钻井现场试验,在涪陵页岩气井首次现场应用该钻井关键工艺,解决了水平段施工中的溢漏同存难题,通过在循环、钻进、起下钻和堵漏等不同工况的控压钻井程序,有效降低了水平段井漏,取得了地层原始资料,保障了井下安全,成功完成了钻探任务。     

异常高压随钻监测新方法及其在西湖凹陷中的应用

地层孔隙压力是地应力模型中非常重要的参数,在油气勘探、钻井工程及油气开发中占有十分重要的地位。东海西湖凹陷是一个富含天然气的异常高压地区,形成机制复杂。异常高压的存在给钻井、测井、测试等作业带来了较大的安全风险。传统孔隙压力预测方法对西湖地区异常高压的预测精度十分有限,难以有效满足西湖地区安全、高效施工需求。提出了地层破裂压力跟踪反演和气测背景基值监测为基础的随钻异常孔隙压力监测的新方法,形成了以钻前预测为辅、随钻跟踪监测为主的地层压力综合预测流程,该方法在西湖凹陷XH-1井实际钻井应用中取得了良好效果,为解决钻井作业过程中提高异常压力预测精度提供了借鉴。     

漏失水平井固井技术在JY33HF井的应用

随着涪陵页岩气勘探开发的不断深入,复杂井况层出不穷,特别是水平段钻进过程中出现的恶性漏失情况。目前油基泥浆堵漏手段相对较少,固井时地层承压能力严重不足,给固井施工作业带来了巨大的挑战。通过对漏失井固井技术难点分析,有针对性地提出了相应的解决方法,通过使用新型固井工具、优化现场施工工艺和水泥浆配方,总结出一套适合漏失水平井的固井技术。该固井技术成功应用于水平段存在恶性漏失的JY33HF井,固井过程顺利,应用效果显著,具有进一步推广应用的空间。     

大位移井易漏失地层固井技术研究

通过分析大位移井固井技术难点,提出了针对大位移井易漏失地层固井作业的相应的技术措施。认为防漏堵漏水泥浆和前置液体系是大位移井易漏失地层固井作业成功的关键。室内针对防漏堵漏水泥浆及前置液体系的性能开展了评价研究工作,重点研究了水泥浆以及前置液的堵漏能力。综合评价结果显示:防漏堵漏水泥浆及前置液的堵漏性能良好,能一定程度上满足易漏失大位移井固井技术要求。该研究可以为大位移井易漏失地层的固井作业提供必要的技术支撑。     

库木塔克沙漠稠油油藏钻井液体系优选与应用

库木塔克沙漠腹地英也尔构造带稠油油藏钻井过程中,桃东沟群地层富含蒙脱石,吸水性极强,极易水化膨胀分散,地层深部枯竭脱水层,在地质形成过程中上下挤压呈破碎性,坍塌应力极强,岩性胶结性极差,岩石力学平衡极其脆弱,钻井过程中机械、水力作用极易打破地应力平衡,钻井过程中导致坍塌卡钻发生。其中Y14井最具有代表性,该井连续2次钻至桃东沟群地层发生坍塌卡钻事故,无法穿越桃东沟群地层,阻碍了库木塔克沙漠腹地稠油油藏的勘探开发。针对该井的复杂情况,通过室内实验研究,优选出合适的成膜剂、封堵剂、润滑剂、乳化剂等钻井液材料,并进行粒度级配,形成了适合该区块的成膜封堵钻井液体系配方,该钻井液体系具有良好的抑制性、封堵性、润滑性和流变性能,有效地降低了井下复杂事故率。现场应用结果表明,成膜封堵钻井液体系解决了该井桃东沟群破碎性岩性和泥岩水化膨胀引起的井壁坍塌问题,顺利完成钻探任务。     

Missan油田盐膏层钻井技术

Missan油田盐膏层含有高压盐水层,钻井液密度窗口窄,受其影响,钻井过程中出现了井漏、溢流、井眼缩径等多种复杂情况和事故。为解决这些问题,根据盐膏层蠕变速率和地层破裂压力确定了钻井液密度范围,选用复合有机盐钻井液体系,并进行了抗钙侵、沉降稳定性试验,使用具有井壁修整和倒划眼功能的钻具组合,采用双级固井技术且制定了固井防漏措施。经过现场应用,达到了防止漏失、压稳高压盐水、抑制地层蠕变的目的,固井质量合格,钻井工期从平均100.4d缩短至15.5d。这些技术对策有效解决了窄钻井液密度窗口条件下高压盐水对盐膏层钻井造成的困难,为同类地层钻井提供了经验。     

苏南区块钻井复杂预防技术研究

苏里格南部区块位于鄂尔多斯盆地天环坳陷构造,该区块表层黄土层厚,易发生井漏;中部延长组和刘家沟组层位裂缝发育,易发生井漏;中部直罗组煤层发育,稍操作不当易导致卡钻;下部地层压实程度高,机械钻速低,易出现钻头故障,导致钻井周期长。为此,通过苏南区块井下复杂预防技术研究,最大限度减少井下复杂事故,便于提高苏南区块钻井速度,缩短建井周期。     

华北油田束探2X井(9)139.7mm套管半程固井技术的研究与应用

针对束探2X井(o)139.7mm套管固井存在的地层承压能力低、后效严重、水泥浆一次性上返到地面上下温差大,水泥浆易出现缓凝甚至超缓凝等难题,通过采用大温差多凝防窜韧性水泥浆技术、冲洗隔离液技术、平衡压力固井技术等措施,实现了固井“三压稳”,提高了冲洗顶替效率,保证了水泥石的早期强度发展及韧性改造,确保了固井施工安全,固井质量合格率100％,优质率80％,为华北油田深井超深井的勘探与开发提供了技术支撑.