5--大港--井身结构优化
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149提速提效是钻井技术发展的趋势,通过技术攻关切实解决油田勘探开发面临的难题,从而为油田高效开发保驾护航[1-4]。
随着全球能源结构的不断变化和天然气需求量的不断增加,储气库的建设越来越受到人们的关注,而储气库水平井作为一项新兴技术,具有储层渗透性好、储气能力强、钻井周期短等优点,在储气库建设中得到了广泛应用。
储气库水平井井身结构的设计是一项复杂的工作,需要考虑多种因素,如储层的地质条件、储气能力、钻井设备、材料强度等[5]。
因此优化储气库水平井井身结构,提高储气能力和钻井效率,是当前储气库建设中的一项重要任务。
1 技术研究背景储气库水平井井身结构优化技术应用价值非常高,能为我国能源工业的发展和进步做出重要贡献。
首先,优化后的井身结构,可以更好地适应储气库的地质条件和生产环境,避免传统受到外部因素干扰导致产能下架的弊端,进一步储气库的储气能力。
同时由于结构得到优化,干扰因素减少,钻井效率提高,这对于提高储气库的经济效益和社会效益具有重要意义[6]。
其次,保护储气库的地质环境。
优化后的井身结构能减少对储气库的地质环境的破坏,避免出现渗漏、坍塌等问题,减少对地层的破坏和污染,便于储气库水平井可持续发展[7]。
最后,满足储气库产能扩大的需求。
优化后的井身结构得到稳固,储气能力和储气效率显著提升,满足日益增长的储气量需求,对于保障国家能源安全和能源战略的实施具有重要价值。
2 储气库钻井技术介绍随着技术的革新换代,如今储气库水平井井身结构优化技术已经演化出很多技术分支。
2.1 套管钻井技术套管钻井技术是指在套管中钻井,减少钻井液对储层的污染和破坏,提高储气库的储气能力。
该技术适用于储层较稳定、地层压力较高的储气库。
在套管钻井过程中,使用套管作为钻井的支撑结构,能够避免钻井渗漏的情况产生,降低污染和能源浪费,保证生产安全[8]。
2.2 欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是指钻井在钻进过程中,保持欠平衡状态,通过控制钻井液的压力,使其低于地层压力,减少对储层的压力和破坏,优化储气库的地质环境,确保安全生产。
大位移井井壁失稳原因分析及对策作者:刘天恩来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第05期摘要:大港油田沙河街组地层存在大段泥页岩,钻井过程中易出现坍塌,尤其是大位移井,安全密度窗口窄,部分井甚至丧失安全密度窗口,造成井下复杂等事故给安全钻井带来严重挑战。
因此对大港地区大位移井井壁失稳原因进行分析,制定相应的针对性措施,对于大位移井安全钻进,加快油气资源开发具有重要意义。
关键词:造大位移井;井壁失稳;窄密度窗口大位移井窄密度窗口安全钻井问题是钻井中的一大难题,窄密度窗口所带来的问题很多,包括井壁坍塌、井漏、事故复杂多发、严重的导致多次侧钻,无效进尺多,钻井速度慢和钻井成本高等问题。
大港滩海地区河街组地层存在大段泥页岩,地层坍塌压力高,使得钻井过程中井壁失稳严重,制约着该地区钻井的安全钻进,进一步影响勘探开发效果[1]。
因此开展了大港地区大位移井井壁失稳原因分析,制定相应的针对性措施,保证大位移井安全钻进。
1 井壁失稳原因分析1.1 密度窗口窄导致钻井事故复杂频发由地层三压力精细预测结果来看,滩海钻井安全密度窗口窄是引发井下复杂事故的主要原因之一,入图1所示,埕海二区钻井施工中当井眼与最大水平主应力一致时,安全钻进密度窗口仅为0.14,滨海一区的大位移井如果沿着水平最大主应力方位即北偏东75°方位钻井,坍塌压力会超过1.50,而破裂压力则会低于1.40,当井斜角超过50°后,大斜度井很可能丧失安全密度窗口。
从完钻井的复杂事故类型也验证了滩海钻井面临的窄密度安全钻进问题。
从实钻过程中发生事故的诱因也可反应出滩海大位移钻井存在窄密度窗口的难题;埕海二区2008年至2010年总共完成16口井,其中2008年完钻7口井,2009年完钻7口井,2010年完钻2口井。
平均井深4066.84m,垂深2923.27m,平均水平位移2391.43m,完钻层位多为沙二段,平均钻井周期53.50d,平均机械钻速13.52m/h。
一、前言大港油田滩浅海位于渤海湾西部,北起涧河,南至泗女寺河,海岸线长146公里,水深0~5米,矿权面积2758平方公里,自南向北依次为埕海油田、滨海油田和新港油田。
其中,于2007年1月开发的埕海油田位于河北黄骅海域,面积396.75平方公里,上报石油探明储量1.33亿吨,天然气三级储量78.9亿立方米。
埕海油田滩浅海油气资源开发面临着水深较浅、淤泥厚、承载力低、稳定性差、回淤严重、潮差大、风暴潮频繁、冬季冰情严重等复杂环境条件,其效益开发需要系统性管理创新,以有效破解其技术、项目管理、运营管理难题。
面对困难,大港油田公司坚持自主研究、自主设计、自主建造、自主运营的“四个自主”总体工作思路,科学谋划,大胆创新,精心组织,建立起自主开发工程技术管理体系、项目管理体系和高效的运营管理模式,成功实现效益开发,油气产量逐年递增,已发展成为中国石油开发海洋油气资源的成功典范。
(如图1所示)陆海一体化打造滩浅海油气开发“大港品牌”创造单位:中国石油大港油田分公司第四采油厂主 创 人:周立宏 王宏伟创 造 人:高志勇 边 锋 陈长伟 马晓东[摘 要]当前,加大油气资源勘探开发和增储上产力度,已成为深入推进能源革命、确保我国能源安全的重要举措。
大港油田以滩浅海油气资源开发为着力点,坚持“自主研究、自主设计、自主建造、自主运营”的总体工作思路,科学谋划,统筹协调陆海资源,制定先滩涂、后浅海“两步走”开发战略,通过创新构建“人工岛+海洋平台”的陆海一体化模式,有效破解了开发技术、项目建设和运营管理三大难题,成功打造了滩浅海油气资源效益开发“大港品牌”,实现了滩浅海油气开发“从0到1”的突破,为我国滩浅海油气资源开发提供了可借鉴、可复制、可推广的经验模式。
[关键词]油气勘探开发;滩浅海油气资源;增储上产;能源安全图1 滩浅海油气田开发建设历史进程特稿SPECIALS国企管理2024.236二、实施背景(一)保障国家能源安全的自觉行动2004年以来,我国石油对外依存度开始逐年攀升,国家能源安全形势愈加严峻。
大港油田深层钻井提速提效关键技术研究刘恩山发布时间:2021-07-29T02:31:25.299Z 来源:《中国科技人才》2021年第12期作者:刘恩山[导读] 大港油田部分区块油藏目的层埋藏深、井身结构复杂,沙河街地层含有泥岩和油页岩,易坍塌掉块,特别是孔一段存在大段石膏层,实钻中易发生各种事故复杂,钻头选型不合理,严重影响了钻井周期,钻井液体系选择不合理,引发了事故复杂较多等突出问题,针对存在的问题,通过简化井身结构、进行地层可钻性分析、优选个性化 PDC 钻头,优选钻井液体系等措施,在现场施工过程中取得了较好的效果,有效提高了机械钻速,大大降低了钻井周期,有效降低了钻井成本。
刘恩山中国石油大港油田分公司第五采油厂天津 300280摘要:大港油田部分区块油藏目的层埋藏深、井身结构复杂,沙河街地层含有泥岩和油页岩,易坍塌掉块,特别是孔一段存在大段石膏层,实钻中易发生各种事故复杂,钻头选型不合理,严重影响了钻井周期,钻井液体系选择不合理,引发了事故复杂较多等突出问题,针对存在的问题,通过简化井身结构、进行地层可钻性分析、优选个性化 PDC 钻头,优选钻井液体系等措施,在现场施工过程中取得了较好的效果,有效提高了机械钻速,大大降低了钻井周期,有效降低了钻井成本。
前言通过对大港油田某区块的年完钻井数据进行统计发现部分探井钻井过程中其事故共损失时间多大数百小时,占钻井总时间的5%左右,影响了钻井时效。
因此减少事故复杂率,并形成适合大港油田深层油藏综合配套的钻井提速增效关键技术,对提高钻井速度尤为重要。
1 大港油田深层油藏影响钻井速度的难点分析1.1 目的层深,井身结构复杂对于大港油田一般目的层为孔一段的探井来说,垂深普遍在3200m以上,一些井斜深达 3700 m 左右。
而该地区完钻的井均为三开井身结构,更影响了钻井速度和钻井周期。
1.2 地层岩性复杂目标区沙河街地层含有泥岩和油页岩,易坍塌掉块,孔一段含有大段石膏层易发生石膏侵,因此施工中极易发生各种复杂事故,制约了钻井速度的提高。
大港油田井下作业模拟井喷井组设计研究【摘要】为了适应井控教学要求,模拟井喷井组的建立已成为各油田培训员工井控水平的必备设施,大港油田井下作业公司为建立科学合理的井喷模拟设施,通过理论计算研究优选出了最佳方案。
计算优选了试验井套管结构、井深、管柱结构,计算优选了气包井套管结构、井深,为工程的施实奠定了理论基础。
【关键词】井控;井身结构;模拟井喷;设计研究0 引言为了适应井下作业公司修井系统整体发展步伐,加快人才队伍建设,搞好人力资源储备,为井控培训、安全培训、修井队新增人员培训和原有职工分层次、按岗位进行规范化实际操作训练搭建平台,尤其是提高井控培训的有效性和针对性,提高井控培训效果以及应急实战能力,有效防止井喷及井喷失控事故的发生,为实现集团公司科学发展、和谐发展、安全发展、清洁发展奠定坚实基础,建立井下作业井控综合培训教学实验井。
1 问题提出及实现的功能1.1 搭建井控模拟井控现场培训平台,实验井经过打压储能后,可进行井喷模拟。
1.2 模拟井喷教学井,配置全套井控装置和模拟井喷装置。
模拟井喷为:气侵——溢流——井涌——井喷等不同状态,模拟井喷高度10-15m、持续时间5-10min。
1.3 可实现的具体功能(1)演示井控作业的全过程,即发现溢流——按程序关井;(2)压井、节流管汇的功能设置及正确操作训练;(3)控制系统的检查、功能设置和特殊情况下关井的操作训练;(4)可演练一定条件下的特殊井控作业,如强行起下油管等;(5)对现有井控装置的质量、性能进行测试;(6)对部分工具或仪器进行试验。
2 方案设计思路及优选2.1 设计思路预先确定喷高和喷时,喷高—喷速—排量—模拟井容量—模拟井深度—钻井设备。
喷高—喷速—喷压—气包井最高压力、气包井容量—选择压风机。
通过调研分析,选择大环空注气,小环空井喷方案,具体工作原理见下图1所示。
另外,本方案亦可以实现从钻杆内注气,小环空井喷!3 理论基础及设计计算3.1 实验井油管(钻柱)长度的计算(1)如果从环空中喷出,气井工作压力18mpa若认为井太深,空气压缩机压力大,成本高,可以采用增加钻柱配重的办法,在钻柱底部增加钻挺,降低井深。
大位移钻井技术近几年来,随着钻井工艺技术及钻井装备、工具、软件等技术的发展,诞生了大位移定向井,它的出现,为海洋平台钻井及在陆上开发滩海油气资源开辟了一条新途径,与其他井型相比,这项技术在油气勘探开发中起到了投资少、见效快和其它钻井方法无法替代的作用。
第一节国内外大位移井发展及技术现状所谓大位移井世界上并无确切的定义,最初认为水平位移超过3000米或水平位移与垂深之比大于1的井即为大位移井,随着钻井及相关技术的发展,目前比较通用的概念是位移于垂深之比大于或等于2的井称为大位移井。
井斜大于或等于86度的大位移井称为大位移水平井。
由于各种原因使得方位发生变化的大位移井,称为三维大位移井。
大位移井始于20年代,随着科学技术和水平井钻井技术的不断发展,80年代大位移井才得到快速发展,九十年代以来,大位移井已经在油气勘探和开发中显示出其巨大的潜力。
美国、挪威、澳大利亚、英国等几个国家先后钻成了一批有代表性的大位移井,位移与垂深之比大多都大于2,有的大于5,并取得了很好的经济效益。
Unocal公司在美国加利福尼压近海Dos Cuadras油田C平台上成功地钻了9口非常浅的水平位移很长的油井。
其中C-29井和C-30井创造了当时的最高纪录。
C-29井高峰日产量113吨/天,储层内长度942米,总垂深层93米,水平位移1156米,位移、垂深比3.95C-30井储层内长度1348米,垂深与位移之比达到了5.05。
英国BP石油公司和斯伦贝谢公司在北海Wytch Farm油田成功地钻了数口大位移水平井,开创了利用大位移井技术开发整装油田的范例。
其中1992年完成的F19井水平位移5001米,总井深5757米,水平位移、垂深比创当时欧洲纪录。
BP石油公司于1998年1月在英国南部的Wytch Farm油田完成的M11井是目前世界上水平位移最大的大位移井,其水平位移达10100米,日产量高达20,000b/d 1997年6月,中国海洋石油总公司与美国菲理普石油公司合作在南海东部完成了一口当时世界上水平位移最长的水平井西江24-3-A14井,完钻井深9238米,垂深2985米水平位移8062.7米。
附件1大港油田钻井井控实施细则大港油田公司大港油田集团公司二○○六年十二月目录第一章总则第二章井控设计第三章井控装置的安装、试压、使用和管理第四章钻开油气层前的准备和检查验收第五章钻开油气层的井控作业第六章防火、防爆、防硫化氢措施第七章井控应急救援第八章井控技术培训第九章井控管理组织与职责第十章井控管理制度第十一章国际与行业市场井控管理要求第十二章附则附录1 井控装置组合图附录2 钻井队井控岗位职责附录3 井控关井程序规范附录4 防喷演习记录表附录5 坐岗记录表附录6 井控工作检查批准书附录7—1 大港油田集团公司井控管理组织机构附录7—2 大港油田集团公司井控分级管理网络图附录8—1 大港油田公司井控管理组织机构附录8—2 大港油田公司井控分级管理网络图附录9 钻井井喷失控事故信息收集表附录10 “三高井”和“重点井”定义第一章总则第一条根据《中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控规定》,为了进一步推进大港油田井控工作科学化、规范化,提高井控管理水平,有效预防井喷、井喷失控、井喷着火事故的发生,保证人民生命财产安全,保护环境和油气资源不受破坏,特制定本细则。
第二条各单位要高度重视井控工作,认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针;要高度树立“以人为本”、“井控是系统工程”、“井喷失控是可以避免的”的理念,坚持“井控与环保联防联治”的原则,对井控工作要常抓不懈,确保“绝无一失”。
第三条井喷是事故,井喷失控是灾难性事故。
一旦发生井喷失控,将打乱人们正常的生产和生活秩序,甚至造成人员伤亡、环境污染、设备毁坏、酿成火灾、油气井报废、油气资源遭到严重破坏。
第四条井控工作是一项系统工程,涉及到甲乙方的勘探开发、钻井工程、质量安全环保、物资装备和教育培训等部门,必须各司其职、齐抓共管。
第五条本细则规定了大港油田的井控设计、井控装置的安装试压使用和管理、钻开油气层前的准备和检查验收、钻开油气层和井控作业、防火防爆防硫化氢措施、井控应急救援、井控技术培训、井控管理组织与职责、井控管理制度、国际与行业市场井控管理要求等内容。
以上是濮城区块及同类型井设计以下是文72块区及同类型井设计一、井身结构二、钻头及钻井参数1、沙二及沙三地层使用大港或川石产高效PDC。
2、表中钻井参数可根据具体情况调整。
三、钻具组合注:表中钻具组合根据现场需要调整和选用,定向井斜井段钻具组合可增加随钻震击器和加重钻杆。
造斜钻具的螺杆类型或弯接头度数根据具体情况确定。
311.14mm井眼造斜钻具组合根据具体情况而定。
古云区块及同类型井设计一、井身结构二、钻头及钻井参数注:1、东营及沙一地层使用普通PDC,沙二及沙三地层使用大港或川石产高效PDC。
2、表中钻井参数可根据具体情况调整。
三、钻具组合注:表中钻具组合根据现场需要调整和选用,定向井斜井段钻具组合可增加随钻震击器和加重钻杆。
造斜钻具的螺杆类型或弯接头度数根据具体情况确定。
文92块及同类型井设计一、井身结构注:部分井二开设计311.1mm钻进1250m。
二、钻头及钻井参数注:1、使用大港或川石产高效PDC。
2、表中钻井参数可根据具体情况调整。
三、钻具组合文13、文203区块及同类型井设计一、井身结构二、钻头及钻井参数注:1、本区块使用川石或川克产高效PDC。
2、表中钻井参数可根据具体情况调整。
三、钻具组合注:1、表中钻具组合根据现场需要调整和选用,定向井斜井段钻具组合可增加随钻震击器和加重钻杆。
造斜钻具的螺杆类型或弯接头度数根据具体情况确定。
2、二开大井眼定向钻具组合根据具体情况而定。
四、重点提示文33块区及同类型井设计一、井身结构二、钻头及钻井参数注:1、东营及沙一地层使用普通PDC,沙二及沙三地层使用大港或川石产高效PDC。
2、表中钻井参数可根据具体情况调整。
三、钻具组合注:表中钻具组合根据现场需要调整和选用,定向井斜井段钻具组合可增加随钻震击器和加重钻杆。
造斜钻具的螺杆类型或弯接头度数根据具体情况确定。
文184块及同类型井设计一、井身结构。