煤层气水平连通井钻井技术

进一步探索山西寿阳地区水平井开采煤层气效果,并且结合七元矿区,为今后开采煤矿解决瓦斯问题。中联公司在该区域作业了多口"U"型水平井,结合当地地质情况,对轨迹设计、井身结构、连通技术、水平段轨迹控制、钻井液等关键技术进行了研究。结合QYN1-02H-QYN1-02V井组的作业情况,应用了钻井液脉冲传输模式、无下扶正器马达、新型可降解聚合物钻井液等最新技术,并取得了成功。该钻井技术结合了地质导向模拟与预测技术,为今后在该区域开发煤层气的水平井提高井眼轨迹控制质量、保护煤储层提供参考。     

哈得油田双台阶水平井钻井的实时跟踪——以HD10-HX井为例

哈得油田石炭系中泥岩段薄砂层油藏为埋藏深、厚度薄、受岩性控制的层状边水未饱和油藏,采用以地质导向为基础的双台阶水平井钻井技术。为了对双台阶水平井钻井质量进行有效评价,引进了一套完善的双台阶水平井钻井实时跟踪系统。该系统充分结合导眼井及邻井的地质、钻井、录井、测井及随钻测井等多种资料,实现双台阶水平井钻井的实时跟踪,对井眼轨迹位移及钻遇地层进行实时分析,计算钻遇率。以哈得油田某井区双台阶水平注水井HD10-HX为例,详细介绍了该井实时跟踪分析。     

水平井优快钻井技术在大牛地气田DIOPH-5井的应用

D10PH-5井是大牛地气田施工的一口水平段长达1200m水平井,为了提高该井的机械钻速,在分析该区储层工程地质特征及钻井难点的基础上,通过采取水平井优快钻井技术,如优化井身结构、合理设计井眼轨迹、优选钻头类型和优化钻具组合、分井段采取相应钻井液技术等,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,因而具有实际应用价值。     

定向井分支井眼轨迹计算的数值解法

井眼轨迹计算是许多钻井实际问题如定向井中靶预测、井眼轨迹控制与防碰、井身质量检测等的基础,其计算的精度与稳定性直接关乎钻井安全和质量。近年来为了降低成本、提高采收率,以大位移井、水平井、丛式井为代表的定向井不断增多,这对井眼轨迹的计算精度提出了越来越高的要求。基于经典的测斜计算方法,提出了分支井眼连接点的数据计算方法,并针对编程计算中的数值溢出、计算效率等问题,提出了处理及近似方法,最后总结了井眼轨迹计算的一般迭代流程,该理论与方法对于定向井相关软件的开发具有重要参考意义。     

波状水平段管柱屈曲特性试验研究

在实际钻井作业中,水平井实钻轨迹往往同时存在井斜角和方位角改变,水平段近似呈波状变化,管柱屈曲现象复杂。针对这一问题,对现有的水平井管柱屈曲特性试验装置进行了改造,通过改变管柱组合的尺寸和井眼曲率,开展了波状水平段管柱屈曲特性室内模拟试验,得到了波状水平段管柱螺旋屈曲临界载荷以及屈曲后管柱受摩擦阻力随井眼曲率和环空间隙的变化规律。研究结果表明,在波状水平井眼中,随井眼波状段曲率的增加,螺旋屈曲临界载荷逐渐降低,钻柱屈曲后的摩擦阻力增大;同一种钻柱下,井眼与钻柱的环空间隙增大会导致钻柱临界屈曲载荷降低,摩擦阻力增大。该研究对现场合理选择钻井管柱尺寸以及控制水平井井眼轨迹具有重要意义。     

大位移水平井垣平1井钻井技术研究

大位移水平井是继定向井技术之后出现的一种特殊钻井工艺技术。以大庆油田垣平1井为例，详尽阐述了相关大位移井钻井技术，包括优化设计技术、井眼轨迹控制技术、旋转导向钻井技术、井眼清洁技术和减磨降扭技术，并对上述技术的实际应用进行了分析。现场施工表明，实施大位移井钻井技术后，垣平1井的水平位移、水垂比和水平段长均创松辽盆地勘探开发以来的钻井参数之最，且水平段机械钻速大幅度提高，这说明采用大位移水平井钻井技术具有可行性，可以为该类型油井施工提供指导。     

A区块水平井开发技术研究

对 A区块水平井开发技术进行了研究,利用开发地震精细构造解释成果及测井断点数据作为约束建立精细构造模型,落实构造特征及微幅度起伏变化,并根据测井砂岩解释数据及地震属性进行协同模拟,建立砂体预测模型,精细描述区块内目的层砂体的展布特征。此外,优选有利水平井部位,设计水平井穿行轨迹,便于钻井过程中随钻跟踪调整轨迹。实际应用表明,采用上述方法可以提高水平井的钻遇率,对改善区块水驱开发效果具有重要作用。     

红河油田水平井井身结构优化技术探讨

红河油田是鄂南致密砂岩油藏的主要区块,针对该油田开发过程中存在钻井周期长、机械钻速慢、生产成本高等问题,采取相应的水平井井身结构优化技术,包括三级井身结构优化技术（井眼轨迹控制技术和套管安全下入技术）以及二级井身结构优化技术（完井方式和配套技术的优化）。现场施工表明,实施水平井井身结构优化技术后,钻井周期明显缩短,生产成本下降,取得了良好的开发效益。     

短半径水平井钻井技术研究及应用——以哈萨克斯坦Konys油田为例

哈萨克斯坦Konys油田是带气顶、边水的层状构造砂岩油田,油田储层非均质性严重,断层发育且油气水关系复杂。K-190S井是Konys油田的一口短半径侧钻水平井,设计、实施的主要目的是运用短半径侧钻技术恢复老井产能,挖掘下达乌尔组油层潜力。K-190S井存在井眼尺寸小、造斜率高、循环压耗高、摩阻扭矩大等钻井难点。根据钻井施工难点,结合地质油藏特点,对井身结构、井眼轨道剖面、钻井参数等进行了优化。优化钻具组合避免井下复杂情况发生;进行轨迹预测研究防止轨迹失控,确保中靶率,使钻头在油层中钻进;优选合适钻井参数和钻进方式以达到井身轨迹的平滑。通过利用井身轨迹控制技术、摩阻扭矩分析技术和安全钻进技术,成功解决了钻井难题,从而大大提高了钻井效率。     

火山岩气藏水平井探气顶优化设计研究

采用地质导向钻火山岩气藏水平井，按设计的气层垂深进行钻进，若气层提前出现，井斜角还没有达到相应能够中靶的度数，必然会钻至气层下部而脱靶；若气层滞后出现，而实钻井斜角已增大到中靶时的大小，此时，井眼的垂深就会非常缓慢增加，必然要损失水平段长度。通过对火山岩气藏水平井探气顶进行优化设计，及时修正实钻井眼轨迹，可有效的解决火山岩气藏水平井目的层不确定的难题，保证了火山岩气藏水平井的准确中靶。     

三塘湖油田条湖组致密油水平井优化设计与应用

三塘湖油田条湖组致密油藏为吐哈油田三塘湖盆地近年来发现的储量千万吨级非常规油藏,以"水平井+大型体积压裂"方式规模开发。受古构造背景和火山活动影响,储层展布多呈团块状,外围延展性差,加上微构造变化剧烈、区块井控程度低,给水平井设计和施工带来很大挑战。利用油层追踪并融合甜点预测技术优化井位;利用数模、油藏工程方法优化水平井参数;利用地层倾角属性开展构造精细研究。采用多靶点、宽靶框、全脱靶模式优化水平段轨迹设计,并根据现场钻井动态实时调整钻进轨迹。从钻遇油层和投产情况看,取得了良好的效果,初步形成了致密油储量有效开发动用的技术模式。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组混积岩元素特征及水平井导向控制点技术

吉木萨尔凹陷芦草沟组混积岩为陆源碎屑与碳酸盐岩混积而成的细粒岩储层,矿物岩石类型复杂多样,岩性识别难度极大,严重制约了水平井开发过程中Ⅰ类"甜点"的钻遇率.以X射线荧光(XRF)分析方法为主,X射线衍射(XRD)方法、岩石薄片、岩心及测录井资料为辅,在综合分析矿物岩石类型及质量分数、元素质量分数的基础上,利用代表碳酸盐岩的Mg元素与代表陆源碎屑的K元素交会建立的岩性解释模型,较好地区分出研究区的6类主要岩性(长石岩屑砂岩、粉细砂岩、云质砂岩、砂质云岩、泥晶白云岩、泥岩);梳理了水平井导向控制点的元素特征,并以实例阐述了钻井过程中井轨迹的元素变化规律,为水平井轨迹导向提供了重要依据.该研究成果不仅对混积岩岩石学具有重要的理论意义,而且对页岩油的开发具有十分重要的实践意义.     

远程地质导向技术在录井实践中的应用

远程地质导向技术是现代信息技术和传统地质录井技术的结合,也是现代录井技术的发展方向之一。结合延长油田上1083-平3井在实钻过程中的应用情况,讨论了该技术在钻井施工过程中的影响。实践证明,该技术在优化井身轨迹、提高水平井油层钻遇率方面有较大作用,为后期的油层开发提供了更加丰富、准确的参数资料。     

彭水地区地应力方位与页岩气水平井轨迹走向关系研究

水平井是有效降低页岩气开发成本、最大化改造页岩储层的钻井技术。水平井压裂形成的缝网体系主要受储层天然裂缝与人工裂缝的夹角、岩石力学性质、水平井主应力方位、水平应力压差等因素的控制。选择最小水平主应力方向钻探水平井，能在压裂时形成较为复杂的网状裂缝，提高产量。本文以彭水页岩气区块为例，通过不同地应力方位测定和计算了最大主地应力方位，并以此为依据确定水平井钻探方位。钻探及压裂实践证明，采取该方法实施的水平井在页岩储层体积改造中有较好效果，在国内率先获得了3．8万方产量．拉开了中国页岩气水平井开发的序幕。     

靖南丛式井快优钻井技术研究

G66-14井组是靖南区块近年来最大的井场,共布井3口,其中含1口探井和2口定向井。针对该区块地质难点,结合普遍缺乏定向井施工经验的实际情况,提出丛式井快优钻井技术,施工过程中通过优选钻具组合、钻头和螺杆、细化轨迹控制、预防井下复杂以及严格井控管理等技术措施,实现了安全、快速、优质和高效钻井。以高桥25-88井为例,实施定向井轨迹控制,精确中靶,井身质量合格。     

红河油田水平井井身结构优化与实践

红河油田属于低孔、低渗、低压油田,上部井段普遍存在井漏,水平井开发面临实现安全钻井及提速降本的压力,为此开展了井身结构持续优化研究与探索实践。对红河油田已完钻水平井井身结构进行理论分析,对井身结构进行了3次优化设计:第1次优化是在三级井身结构基础上缩减井眼尺寸,第2次优化是采用复合井眼设计,第3次是减少开次,采用二级井身结构设计。每次井身结构优化均达到了预期效果,最终机械钻速较优化前提高了54.83%,钻井周期缩短了47.00%,实现了水平井安全钻井、提速增效降本。     

大港油田侧钻井提速技术研究与现场试验

大港油田目前正处于开发的中后期,部分老井在还具备一定产能的情况下无法继续生产,侧钻井因其能够提高老油田采收率、钻井成本低等明显的优势,近年来在该油田得到了迅速发展和广泛应用。在大港油田地层特性及侧钻井钻井难点分析的基础上,对侧钻钻头进行了优选和改进,优化了钻井参数,开展了钻具组合优选和井眼轨迹控制研究,最终形成了大港油田侧钻井优快钻井技术方案,并在庄6-10-3K井进行了现场试验,取得了良好的应用效果。     

无粘土相弱凝胶钻井液体系在大牛地气田水平井的应用研究

针对大牛地气田水平井水平段钻井中钻井液存在的技术难题，引入了弱凝胶钻井液体系，并对其性能进行了研究。研究表明，弱凝胶钻井液体系具有优良的抗温、抗盐性能，流变性能能够满足长水平段钻井工程的需要．气层保护效果优异。在水平段施工中，弱凝胶钻井液体系各项性能指标控制良好，钻井施工过程顺利．有效地解决了岩屑携带、井壁稳定性以及储层伤害等一系列难题。     

无固相活性盐水钻井液在柳林地区煤层气水平井中的应用

柳林区块3#煤层含有少量黏土矿物,孔隙不发育、比较致密,煤岩表面呈弱亲水性。针对清水在煤层保护方面存在水敏性和水锁损害的不足,提出无固相活性盐水作为该地区煤层气水平井钻井液,其配方为:清水+2%KCl+0.1%防水锁剂+1%水基润滑剂。相对于清水,无固相活性盐水钻井液具有更强的抑制能力、更低的表面张力和更优的润滑能力,防止煤层中的黏土矿物水化膨胀,有利于钻井液返排,降低摩阻有利于水平井钻井作业;煤心污染后的渗透率恢复值接近100%,储层保护效果优异。该钻井液在CLU-07H多分支水平井中成功应用,表现出良好的应用前景。     

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。