油田钻探技术.docx

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1、油田钻探技术安俊昊摘要:油田勘探开发过程中,选择最佳的钻井工艺技术措施,节约钻探施工的成本,安全钻穿井眼,达到优质的钻井施工质量,满足油气田开发的技术要求。研究和试验钻井提速技术措施,结合钻具的优选,缩短钻井施工的周期,提高机械钻速,达到降本增效的钻探施工目标。钻井施工过程中,采取了最有效的钻井施工程序,优化钻井工程技术措施,不断提高水平井钻探的效率,满足油田开发的经济性需要。关键词:钻井;工艺技术;探讨;效果评价1油田钻探工艺技术现状采用水平井的地质优化设计技术措施,提高水平井的设计水平,为钻探高质量的水平井提供最佳的技术支持。优化设计水平井的钻井施工参数,优化井网的布局,针对油田开发后期,

2、水平井钻井数量增多的特点,进行各种加密井的钻探施工,满足井网重新布局的需要。选择最佳的水平井段,尤其长水平井段的钻探施工,保持井眼轨迹达到设计标准,同时,提高水平井段的下套管的质量,为合理固井奠定基础。提高固井施工的质量,才能延长水平井的服役年限,降低油田勘探开发的成本,不断提高油田开发的经济效益。结合随钻测井技术措施,优化卡点位置,控制水平井的井斜角和方位角,保持各个井段的钻探施工质量达到设计的标准。采取优快的钻井技术措施,如地质导向钻井技术措施的应用,提高地质信息的利用效率。采用PDC钻探及复合钻井技术措施,不断提高钻井施工的效率。引进先进的井眼轨迹控制技术措施,避免井眼轨迹出现较大的偏差

3、。优选高性能的钻井液体系,获得最佳的钻井进尺,缩短水平井钻探施工的周期,进而降低水平井钻探施工的成本,提高吐哈油田水平井钻探施工的效益。2油田钻探工艺技术探讨1.1 油气田常规侧钻提速提效以提高侧钻钻井速度、强化轨迹控制与井身质量为目标,通过持续开展PDC钻头、螺杆及水力振荡器等关键提速工具优选;优化轨迹设计,推广强抑制低摩阻储层保护钻井液体系、强化过程管控,钻井指标显著提升。2. 2侧钻井钻井速度大幅提升针对区块、储层特点,个性化优选钻钻头,浅层区块推广选用4刀翼钻头,13mmPDC复合片,提升钻头攻击性,提高单只钻头进尺,配合95mnl.5度螺杆的钻具组合,提高造斜率,减少滑动井段;针对姬

4、堀储层较深的区块,推广5刀翼PDC,提高研磨性,减少钻头先期磨损,确保一趟钻完成,提高了钻井效率。形成不同侧钻区域侧钻施工技术模板,配套一体式斜向器等新工具,钻井速度大幅提升,油田定向井平均机械钻速提高14%以上,钻井周期由7.8天缩短至7 .1天。安塞区块水平井“一趟钻”比率达到100%,水平井整体钻井周期由13.28缩短至10.44天。图195三-l.5单弯螺杆8 .3侧钻水平井工艺日趋成熟,形成模式化施工图2三维水平井垂直水平投影图油田侧钻水平井部署在长6储层,其完钻井深平均1706.28米,平均靶前距531米,平均造斜率4.53度。地质钻井相结合,优化轨迹,从设计源头上规避了负位移,较

5、低的增斜率保证了轨迹的平滑,降低了施工难度,运用1.5度单弯螺杆+4刀翼13Innl复合片PDC钻头,为优质快速钻井提供了条件。3油田钻探工艺技术效果评价3. 1油田95mm套管固井试验效果显著为扩大侧钻完井管串容积,满足大排量高效压裂对井筒高质量的要求,提高剩余储量有效动用,2022年开展了5口95mm套管固井完井试验。采用N80型95.25mm套管,管内径82.25mm,与88.9mm套管相比,内径增大6.25mm,套管采用可回接悬挂器方式下入,后期回接到井口压裂,实现全井筒大通径管柱,抗内压强度达50MPa以上,通过现场实践,准对溢漏同存的复杂条件,形成了“小排量-高密度”的窄间隙固井工

6、艺。为提高压裂改造规模,提高单井产量提供了井筒条件。在已投产的3口井中,对比区域内同井型产量水平,95mm套管试验井,平均单日产油较周边临井增加1.87吨,平均增量94.72%o图395mm套管可回接悬挂器3.1 侏罗系储层保护钻井液试验侏罗系储层具有渗透率高、天然能量充足、孔喉结构复杂等特点,储层段钻井过程中易形成固相及液相伤害。为解决上述问题,需研发一套侏罗系储层保护钻井液体系,能有效形成暂堵层,防止外来固相、液相侵入,后期随着开发,逐渐溶解、自降解,恢复孔喉畅通。2022年在陇东、定边老油区开展了5口侧钻井侏罗系储层保护钻井液试验。采用油溶暂堵剂G325为代表钻井液保护体系,具有可变形软

7、微粒暂堵的作用,封堵率达到90%以上,70时油溶率达到76.74%,易反排,具有较好的储层保护效果。基本配方:钻井液基浆+0.51.0%降滤失剂+0.5%1.0%暂堵剂G325+1.(1.5%惰性暂堵材料。2022年先后在DB油田完成5口侧钻井的现场试验,通过优化选井方案、细化施工方案、强化现场技术应用,优质快速地完成了试验计划,现场各项评价指标良好、目前已投产3口井,平均日产油2.0吨。3.2 气田侧钻定向井试验成功,侧钻井型进一步完善针对老区块气藏分布特点,开展气田侧钻定向井试验,2022年完成气田首口侧钻定向井,下套管固井完井,钻井周期12.9天,完井周期23.75天,钻井周期比常规气田

8、定向井平均16.3天缩短了3.4天,缩短了20.8%o该井无阻流量52.4万方,目前投产稳定在4万方/天,年累计试验侧钻定向井7口。3. 4大井眼-大管柱开窗水平井取得突破首口次完成2口7寸套管、41/2套管固井完井开窗侧钻水平井,采用114.3mm套管完井,实钻水平段长1214米,创造了气田侧钻井最长水平段记录。该井型的顺利实施,提高了老井侧钻技术的适应性、拓宽了侧钻的选井范畴,进一步完善了气田侧钻技术系列,为气田侧钻规模开发提供了新的技术途经。图4178三套管开窗井井身结构图4油田钻探面临的挑战3.1 油田老区侧钻地层压力高,井控风险大侧钻开发区以注水开发为主,普遍地层压力较高,且存在局部

9、异常高压区,造成钻井过程中频繁压井,钻井材料消耗大、井控风险高;固井过程中,地层水易侵入稀释环空水泥浆,影响胶结与固井质量。3.2 井下复杂频发,制约了钻井施工效率2022年侧钻井复杂主要集中造卡钻,开窗失败等方面,分析主要原因是溢流导致钻井液性能破坏,性能难维护,井壁失稳坍塌;老井固井质量差,套管外水泥胶结差到至外环空缺乏有效支撑,开窗困难,导致挤水泥二次开窗。针对此类问题,严格落实注水井停注制度,井控风险以防为主,立足一次井控,对于高风险区域,采用旋转防喷器控压钻井,确保井控安全及带来的漏卡复杂。充分掌握前期工程测井数据,优选开窗位置,尽量避开水泥胶结差的井段开窗,确保开窗成功率。5油田钻

10、探未来发展方向在常规侧钻安全钻井与提速提效的基础上,扩大试验油田柔性杆侧钻、95mm套管固井完井、气田侧钻水平井固井完井等新工艺试验。5.1 油气区安全快速钻井在油田注水高压区块,开展方案针对性设计,根据邻井实钻资料,制定安全钻井预案,优化钻井液体系性能,平衡地层压力,降低注水高压区钻井井控风险;应用抗水侵水泥浆体系,提高注水区块固井胶结质量;开展侧钻高效PDC钻头、水力振荡器等提速工具优选、低摩阻防塌钻井液等技术研究,清扫井底岩屑、减少水平段托压与摩阻扭矩,提高钻井速度。5.2 油田USR超短半径侧钻水平井试验USR超短半径侧钻技术是采用钛合金柔性钻杆,通过高造斜率侧钻,以较短靶前位移(20

11、-30m)进入水平段钻进。裸眼或筛管完井。技术特点:斜井段较短,有配套的螺杆钻具与无线随钻测量工具,可实现对实钻轨迹的实时监测与调控。通过该技术试验,进一步完善侧钻技术系列。5.3 进一步扩大油田侧钻95mm套管固井完井工艺目前油田老井侧钻改造是在118mm侧钻井眼采用88.9 尾管固井完井,存在井筒体积小,改造效果有限的缺点。95mm套管可通过扩大侧钻完井管串内径,满足大排量高效压裂对井筒质量的要求,实现对剩余储量的有效动用,提高单井产量。2022年已完成5口井前期试验,通过已系列的技术改进,能够完成管串安全下入,固井质量合格,从产投产效果来看,具有推广前景。参考文献1邓博文.对目前石油钻井

12、技术的研究与分析J1.中国新技术新产品,2015(7):104-105.2尚小平.对石油钻井工程技术的探讨J.中国化工贸易,2012(7):208.3漆立新.塔里木盆地下古生界碳酸盐岩大油气田勘探实践与展望J.石油与天然气地质,2014,35(6):771-779.4黄仁山,苏勤.塔河油田勘探开发配套钻井新技术J.石油钻探技术,1999,27(5):4-6.5蔡雨田.塔河油田水平井卡钻事故的分析及处理J1.石油钻探技术,2000,28(4):20-21.6金军斌,李娟,李强.塔河油田中半径水平井钻井液技术难点与对策J.石油钻探技术,2006,34(3):55-58.7雷文武,张平.TK104H

13、水平井钻井工艺技术J.钻采工艺,1999,22(5):83-86.8翟科军,武波,王琳,等.塔河油田水平井钻井技术1.J.钻采工艺,2001,24(3):6-9.9张哲,刘庆来.塔河油田深水平井钻井液技术J.石油钻探技术,2001,29(1):32-34.10仇国兴.S64井控制井眼稳定的钻井液技术J.石油钻探技术,1999,27(4):37-38.11杨勇,袁杜安塔河油田水平井钻井液实践U1.西部钻探工程,2000,12(4):70-71.12 丁士东.塔河油田紊流、塞流复合顶替固井技术J.石油钻采工艺,2002,24(1):20-22.13张明勇.塔河油田长裸眼井快速钻井技术J.石油钻探技

14、术,2004,32(1):17-19.14王甲昌,张金成,赵国顺,等.35MPa高压喷射钻井技术实践J.石油钻探技术,2012,40(6):22-26.15邵建中,侯建华,孔林,等.塔河油田第一口双分支水平井钻井工艺技术J.断块油气田,2005,12(5):66-68.参考文献1郭艳琴,李文厚.鄂尔多斯盆地三叠系延长组致密储层特征及油藏富集规律M.西安.石油工业出版社.2016.2付浩.鄂尔多斯盆地陇东地区长45油层组物源分析及沉积特征J1.成都理工大学学报(自然科学版),2021,48(04):445-456.3段武兵,郭艳琴,何子琼,等.子长油田降沟一石家老庄长2油层沉积相特征及砂体展布规律J1.河北地质大学学报,2021,44(02):30-33+43.4张瑶瑶,张旭,李帅.鄂尔多斯盆地王渠则地区延9沉积相特征与砂体展布特征J.云南化工,2018,45(11):98-102.5柴明成.安塞油田坪桥区长6,长45沉积相研究J1.云南化工,2021,48(07):140-141+145.6杜博渊.定边油田樊学油区长4+5沉积相研究J.云南化工,2019,46(01):157-158.

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