钻遇大段泥岩水平井的完井技术对策

针对渤海S油田沙河街组水平井穿层较多,整体水平段砂泥岩比例不稳定、交互较多,造成防砂管柱下入困难、盲管配管较多以及投产后筛管堵塞严重的问题。通过采用钻井尾管悬挂器替代防砂管柱中的顶部封隔器、管外机械封隔器封堵气层技术、分段开采及控水技术、简易防砂管柱开关滑套冲洗等完井技术,实现了防砂管柱顺利到位、机械液压式管外封隔器+密封筒进行分层生产/卡水、封堵气层等,有效保证了水平井产量。     

177.8mm尾管旋转下入技术在渤海深井的应用

旋转尾管技术常用于固井过程中,以提高顶替效率及固井质量。渤中A井设计井深5 300.0m,开发层位为太古界潜山。实际作业中在四开Φ215.9mm对应下入Φ177.8mm尾管。由于在东二下段钻遇极易坍塌层发生2次卡钻,第三次侧钻完后为保证Φ177.8mm尾管顺利下入,通过原钻具测试井内裸眼、套管内摩擦系数、反算尾管串组合旋转的扭矩分布,以此优选高性能尾管悬挂器、球座、可划眼浮鞋等配套工具;通过对管串实际组件物理抗扭、抗拉参数校核,得出可旋转下入尾管的方案。最终渤中A井在Φ177.8mm尾管下入过程中成功处理频繁遇阻、划眼过程憋压,顺利通过易坍塌层井段,完成封固任务。     

水平井膨胀管螺纹失效风险分析

由于膨胀管需要下入水平井中，水平井井眼曲率和水垂比均较大，膨胀管螺纹连接处壁薄强度弱，在施工过程中极易发生断脱，为此对膨胀管下入水平井的风险和可行性进行分析。以某井眼为例，利用有限元软件对螺纹进行下入强度计算、螺纹连接的屈服极限计算以及螺纹连接的拉伸极限计算，并搭配室内模拟实验，判断螺纹连接是否出现失效风险，进而判断膨胀管下入水平井的可行性。研究结果表明：通过对比30 m膨胀管无螺纹连接的应力应变情况，30 m有螺纹连接的膨胀管的最大应力未超过材料的许用应力；螺纹连接的屈服极限计算和拉伸极限计算结果显示，螺纹连接均达到极限状态。室内模拟实验结果显示膨胀管实验过后符合膨胀管补贴要求，研究结果对膨胀管长水平段补贴以及制定配套的施工工艺规范具有重要指导意义。     

膨胀悬挂器在永3-侧87井的现场应用

可膨胀管悬挂器(ELH)为尾管固井、完井工艺中一项革新型工具，可以成功地解决常规悬挂器因其原理和结构特点带来的固井施工难题及重叠段固井质量差等问题，成为下一代悬挂器研究的重点。文中以实体膨胀悬挂器系统为例，介绍了其结构原理及应用情况。     

浅层开窗侧钻水平K2357C复合尾管固井技术

应用小井眼开窗侧钻技术是降低钻井综合成本、老井再度稳产增效的重要途径之一。本文针对哈国卡拉姆卡斯油田K2357C完井作业的主要难点,详细介绍了小井眼内开窗侧钻水平井实施复合尾管固井技术的研究与应用情况,包含浅井尾管下入技术、新型XG-F完井系统设计、小井眼窄间隙固井、水平井固井技术等。为今后同类型井,特别是浅层开窗侧钻水平井的固井施工提供参考。     

川西高密度油基钻井液完井工艺技术探究

高沙307-1HF井是部署于四川盆地川西坳陷高庙子构造东翼的一口开发水平井,完钻井深3693米,水平段长639米,最大井斜92.37°。由于φ139.6mm井眼2554-3693米井段钻井过程中应用密度高达2.05g/cm~3以上的油基钻井液,给完井作业带来众多难题。通过现场实践,解决了完井作业的井壁清洁、安全下入套管、固井水泥浆强度等一系列难点,取得良好效果。     

5″×7″膨胀式尾管挂在BZ25-1-A6/A10小井眼的应用

当前渤海小井眼钻井发展状况,深井比例增加,井深结构需要,小井眼是深井处理复杂的有效的后续手段,常规尾管悬挂器缺点多,外部结构复杂存在提前坐挂,脱手不易判断问题,BZ34-4P3S4井固井后发生了送入工具与尾管挂无法脱手问题,在试图将尾管串起出的过程中,尾管串及悬挂器与送入工具脱开,落入井内的事故。膨胀式尾管悬挂器在BZ25-1A6和A10井6"小井眼的试用。     

渤中D井套管磨损定量分析及回接补救技术

渤中D井开发目的层位于太古界潜山,设计井深达到5 300.0m,设计采用4级井身结构,实际作业中在四开Φ215.9mm(对应下入Φ177.8mm尾管)中发生2次卡钻,最终第三次钻进中完Φ177.8mm套管顺利下入。由于作业时间较长、作业工序多次重复,Φ244.5mm套管的磨损情况未知。通过对Φ244.5mm套管内成像测井得出实际磨损量、Φ152.4mm井眼作业中Φ244.5mm套管磨损加深量、剩余抗内压及抗外挤强度计算等方法,得出Φ152.4mm井眼作业后进行回接作业。最终顺利实现Φ177.8mm套管回接、Φ244.5mm套管补救作业。     

塔河油田侧钻井小尾管固井技术

塔河油田由于地层复杂,勘探和开发难度大,存在大量的套损井、低产井。应用开窗侧钻技术进行老井重钻,使老井复活并增加产能。这类老井侧钻一般以?193.7mm套管开窗,悬挂?139.7mm直连套管;也有少部分?177.8mm套管开窗,下入?139.7mm直连套管进行丢手。这样造成环空间隙较小,增加了固井施工难度。优选小尾管固井技术措施,设计最佳的固井施工措施,保证小尾管固井施工质量达到最佳的效果。     

水平井套管下入摩阻力学分析

套管下入过程中大钩载荷的预测是水平井成功完井的关键因素之一,水平井由于其特殊的井眼轨迹,在下套管的过程中摩阻要比常规井大。因此,准确地预测套管下入摩阻对水平井钻井的设计和施工具有重要的指导作用。通过采用空间斜平面假设,建立了适合水平井的下套管摩阻三维计算模型,应用此方法在辽河油田某水平井下套管作业分析中,对大钩载荷进行了计算及预测分析。结果表明,该力学模型和理论方法为水平井摩阻分析预测提供了理论依据,计算方法可靠,且具有较高的计算精度。     

新型扩眼器在海上油田的实际应用

渤海蓬莱19-3油田在开发过程中出现了地层出砂和产量下降的问题。目前普遍采用的恢复生产的方法是通过封堵原有产层、开窗侧钻出新井眼并重新完井。A06ST 04井计划在178mm（7in）套管开窗,侧钻152mm（6in）裸眼并下入127 mm（5 i n）尾管完井。但面临的问题是环空间隙小和井壁不稳定,导致下尾管不顺畅、固井质量难以达到生产要求。扩眼作业成为解决上述问题的最简便最有效的方法。该作业只用一趟钻就成功地将906米的152 mm（6 i n）井眼扩大为178 mm（7 i n）。此后,127 mm（5 i n）尾管顺利下到位,并获得较好的固井质量。作者将在本文介绍新型扩眼器并回顾此次作业的具体过程和面临的挑战。     

水平井钻井轨迹控制研究与分析

随着油气勘探开发的不断深入,我国的钻井技术水平也在逐步提升.对于低压、低产且低渗的油藏来说,采用水平井钻井技术可以实现高效开发,而该技术的关键要点就是要控制好井眼轨迹.井眼轨迹的控制要注意直井段的防斜、造斜段的入靶及水平段的钻具操作等.     

浅谈侧钻水平井井眼轨迹控制技术

侧钻水平井其钻井施工技术的关键就在于水平井井眼轨迹的控制,井眼轨迹控制程度的好坏是影响和决定侧钻水平井钻井质量以及钻井费用和水平井后期使用等非常重要的因素.相比一般的水平井而言,侧钻水平井具有中靶要求高、钻具刚度低及井眼曲率大等特点,所以在进行井眼轨迹控制时,不仅要求其要具有控制精度高、预测准确度高之外,还应对井底参数预测、油层垂深以及工具斜造率造成的误差具有较强的适应能力.     

攻关在险峰——工程院工具研发中心为固井作业顺利实施提供保障

经过刻苦攻关,在短短5年的时间内,工程院工具研发中心先后研制成功了内嵌卡瓦旋转尾管悬挂器、超高压封隔式尾管悬挂器等新型固完井工具。建院以来,工程院工具研发中心以科技发展规划为指引,以中国石化石油现场需求为导向,借助工程院钻完井工艺研究、现场技术支持及产品制造等一体化平台,致力于先进固完井工具的研发,先后开展一系列科技攻关项目的研究工作,为现场复杂井况下固井作业的顺利实施提供了保障,为非常规油气藏的储层改造提供了有力的技术支撑。     

无干预无限级压裂完井技术在大港页岩油的应用

水平井钻井技术、大型体积压裂技术促使页岩油气得到快速高效开发。大港油田沧东凹陷官东、官西孔二段是页岩油形成的有利地区，为提高该地区页岩油开发效果，探索应用了无干预无限级压裂完井技术。无干预无限级压裂完井系统中的压裂滑套需与完井管柱连接下入井内，压裂滑套尺寸大、下入数量多，增加了完井管柱刚性，套管安全下入难度大；压裂滑套与套管一同完成固井作业，无可借鉴的固井施工经验，固井作业风险高。通过细化下套管前井眼准备，优化完井管柱结构，开展下套管摩阻扭矩分析，应用旋转下套管技术，完成了无干预无限级压裂完井技术在大港页岩油长水平段水平井的先导试验，并创国内无限级压裂滑套管串下深最深、水平段最长、井斜最大、下入数量最多四项指标。     

不同地层产状下页岩气水平井地质导向策略研究

国内外页岩气资源的开发普遍需要通过水平井钻探来实现经济效益。为了更准确地确定水平井穿行层位，确保穿行优质页岩层段，有效指导钻井轨迹，以重庆涪陵页岩气田焦石坝区块上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组为例，开展不同地层产状下水平井地质导向方法研究。实时指导钻井井眼轨迹，使水平轨迹穿行在优质页岩气气层段，增加单井产能，并通过评价地质导向技术应用效果，提出水平井最优穿行模式，评价地质导向技术应用效果对单井产能的影响，并指出水平井最优穿行模式。     

松辽盆地致密油水平井提速技术研究与应用

松辽盆地致密油水平井钻井过程中存在机械钻速低、摩阻扭矩大、施工周期长等难题,为实现致密油水平井优快钻井,针对其地质特点及施工难点,根据靶点偏移距与地层压力系数优化设计井身结构,将三维井眼轨道优化为双二维井眼轨道,降低摩阻和扭矩;针对大段紫红色泥岩等难钻地层,研选高效PDC钻头,同时研发提速工具,提高机械钻速;针对青山口组、泉头组等井壁易失稳地层,研发了具有润滑性好、抑制性强、封堵效果好的低固相KCl聚合物盐水钻井液体系,减少井下复杂情况的发生,形成一套适用于松辽盆地致密油水平井的配套提速技术。该技术在松辽盆地115口致密油水平井进行了应用,试验井平均完钻井深3 120 m,平均水平井段长1 180 m,平均机械钻速提高71.2%,平均钻井周期由46.3 d缩短至34.2 d,创造了松辽盆地致密油水平井215.9 mm井眼一趟钻完钻、单只钻头进尺2 700 m等施工记录,井下复杂率降低15.37%,实现了致密油水平井优快钻井的目标。     

苏东南气田水平井改造方式及应用效果浅析

水平井具有单井控制储量大、产量高、递减速度慢、同样产能下所要求的现场工作人员较少等优点,但是投资明显较高,是直井的3-5倍。所以在气田开发前期水平井部署较少,随着对同一区域地质认识的不断加深,投资风险随之降低,水平井数量逐渐增加,成为气田开发后期上产的主力。为了更高的经济效益开发,水平井改造方式的选用至关重要,这需要结合钻井完井情况、地质资料、区域外协、环境等多方面考虑,努力得到最大化的投资回报率。     

水平井井眼轨迹控制技术探讨

水平井井眼轨迹控制技术在钻井过程中被广泛应用.本文通过对水平井井眼轨迹控制技术的主要技术特点展开论述,对其技术中存在的难点进行分析,着重探讨了水平井与多目标井、定向井的区别,最后对水平井井眼轨迹控制中着陆控制技术以及水平控制技术等关键技术展开了细致而具体的研究.     

水平井固井工艺技术难点研究

针对水平井的固井技术难点,从井眼净化、套管居中、水泥浆性能、顶替效率等方面研究,确保水平井固井质量,实现油田开发的长期高效。