四招搞定超深复杂井钻采瓶颈,中石油塔里木油

超深复杂井的钻井技术,是当今世界性钻井难题之一,是衡量国家、企业钻井技术水平高低的标志之一。川西双鱼石区块,压力高、温度高、压力系统复杂、地层情况复杂、钻井风险高。中国石油西南油气田公司在这里完钻了7000多米的超深井11口,同时还有一大批超深井在钻进。

截至2月13日,中石油塔里木油田针对库车山前超深井固井技术瓶颈,创新形成超深气井尾管全过程塞流固井工艺技术,在克深905井等3口井成功应用,固井合格率由45%提高至85%,有效破解了山前构造复杂深井超深井固井漏失难题。 塔里木油田立足库车、塔北、塔中三大油气勘探阵地,分区块、分层位、分井段,推行一井一策、一层一法,不断探索总结形成了适合地质特性的提速技术“套餐”。全井筒配套技术成为钻井又好又快的制胜法宝,钻井实现一升双降,即2016年比上年生产时效提高2.95%,事故时效降低2.68%、复杂时效降低0.27%。 塔中区块碳酸盐岩井具有“塌、黏、卡、溢、漏”的特性。为此,技术人员运用“近小断层,远大断层”的思路,创新推行“迂回战术”避开目的层打目的层,由过去的瞄准储层打井到现在贴着储层“头皮”打井,有意避开缝洞,有效减少井漏等复杂情况。中古511-7X井复合钻进至5408.11米发生井漏,出口失返。针对碳酸盐岩地层易漏易喷的特点,优选桥浆堵漏技术,优化架桥材料级配,确保堵漏一次成功,降低了复杂处理时间和漏失量。去年,塔中区块钻井成功率达90%,连续4年钻井成功率超85%。 塔北碳酸盐岩因高温、高压、高含硫,井控风险大。针对易垮、易漏、易卡等问题,工程技术人员因层制宜,调配合口对味的技术套餐,在富源区块二开上部可钻性较强地层,推广使用高效螺杆+PDC钻头,二开下部“硬骨头”井段应用扭力冲击器+个性化PDC钻头组合。这种“上一套、下一套”的集成组合,极大地提高了钻井速度。富源区块平均机械钻速提高62.3%,每小时由6.05米提高到9.82米,钻井时效达95%以上,单井平均成本下降30%。 库车地区属于典型的“三超”气井,压力、温度、井深屡创新高,地层倾角*大75度,存在逆冲断层、盐膏层、高压盐水层,目的层白垩系裂缝发育,钻井过程中易上喷下漏,成为效益勘探的掣肘因素。 为有效避开诸多安全风险,工程技术人员创新盐间超高压盐水层安全钻井技术,形成了盐间高压盐水层放水泄压技术方案,合理优化目的层钻井液密度,大幅降低目的层复杂时效,并在目的层使用涡轮+孕镶钻头钻进,基本实现一趟钻完成目的层进尺目标,2016年钻井事故复杂时效比上年降低47%。目前,地质条件*复杂、钻井周期*长的克深9区块第三轮钻井已达到370天以内完钻水平。

在超深井钻井攻关与实践中,中国石油西南油气田公司摸索、总结、形成了关键四招特色技术,解决了超深复杂井钻井难题,大幅提高了钻井速度,缩短了钻井周期,降低了成本,有力助推了川西地区深层海相碳酸盐岩气藏勘探开发进程。

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第一招

复杂超深井井身结构设计技术。综合分析邻井钻井难点,利用测录井数据和实钻资料,建立地质力学模型,精细刻画地层三压力剖面,结合工程地质特点,确定压力必封点,形成五开非常规井身结构,有效应对复杂多变的压力系统。

第二招

大尺寸井眼高效气体钻井技术。针对双鱼石区块上部大尺寸井眼机械钻速低,缝洞发育易漏失的特点,建立一套气体钻井适应性评价体系,优选出适宜井段,形成气体钻井配套技术,大幅缩短了钻井周期。通过在双鱼石构造444.5毫米和333.4毫米井眼实施气体钻井,单井累计进尺达2461至2747米,平均机械钻速为每小时8.35米、14.27米,较常规钻井分别提高62%、434%。

第三招

个性化钻头及配套提速工具设计与优选技术。双鱼石区块侏罗系下统自流井组、三叠系上统须家河组、二叠系上统吴家坪组具有地层极硬、研磨性极高的特点,开展个性化PDC钻头+长寿命螺杆提速技术攻关研究,形成了双鱼石构造难钻地层个性化钻头及提速配套工具模板,大幅提高钻头破岩效率和单只钻头进尺。

第四招

窄密度窗口地层精细控压钻井与固井技术。复杂超深井面临的另一个难题就是安全密度窗口窄、喷漏同存,所以精细控压钻井与固井是最好的选择。通过在双鱼石区块应用精细控压钻井,漏失量由1023立方米降低至33.6立方米,复杂时间由566小时降低至47.8小时;而精细控压压力平衡法固井技术使试验井固井质量平均优质率达57.63%、合格率达95.03%,同比常规固井分别提高52.9%、46.4%。(中国石油西南油气田 夏连彬 沈欣宇 李晶)

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