胜利油田滨425区块优快钻井技术论文
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优化区域钻井技术提高钻井速度摘要胜利油田早在2004年就提出和逐步推广了区域钻井技术,该举措是实现资源共享、科学化管理和标准化生产的具体体现。
2012年我们在以往经验基础上,围绕重点区块,分析施工难点和易发生的井下复杂情况,在以往施工经验的基础上将区域化钻井模式进行了改进和升级,起到了成果显著,钻井速度得到了进一步提高,为公司取得良好经济效益做出了贡献。
关键词胜利油田;区域钻井;改进和升级;提速提效0引言胜利油田早在2004年就提出和逐步实施了区域钻井技术,该技术针对胜利油区部分区块的地层结构、岩性特征,推荐出与之相适应的钻具组合、优选参数、泥浆体系及其配制、使用和维护等配套技术方案,对特殊地段施工难点、注意事项和潜在的复杂情况及预防处理措施也作了相应提示。
2012年我们围绕重点区块,分析施工难点和易发生的井下复杂情况,在以往施工经验的基础上将区域化钻井模式进行了改进和升级,起到了成果显著,钻井速度得到了进一步提高,为公司取得良好经济效益做出了贡献。
1 樊162、樊3、樊5区块施工难点:该地区的井设计井深一般在3 000m左右,完钻层位在沙四段。
本地区压力系数情况,钻井液密度一般在 1.40g/cm3~1.50g/cm3井深结构大部分表层和油层。
在施工中应做好以下几方面工作:防粘卡、防斜、防喷(地层压力较高)、定向井防碰、防油气层污染。
进入沙一段以后有大段的灰质泥岩并夹杂少量石膏易造成缩径;进入沙三段以后泥页岩水化不均匀及微裂缝裂解造成坍塌明显,井径不规则,易造成电测阻卡的情况。
2011年电测成功率仅有66.7%。
改进措施:通过优化钻井液技术方案,使用强抑制强封堵高性能防塌钻井液,做好稳定井壁,防塌,携岩、润滑等工作;加强短起下钻,电测前通井等技术措施,确保电测一次成功。
取得效果:2012年完成7口井,电测成功率100%,同比提高33.3%。
2 高21区块施工难点:高21区块上部地层泥岩含量高,易水化缩径,下部地层灰质泥岩、灰质砂岩、火成岩夹层多,普通PDC钻头不适应。
胜利油田浅海优快钻井技术探讨唐志军梁希魁摘要:优快钻井技术是一项系统工程,包括生产组织管理、技术装备和钻井工艺技术等。
本文本着科学、合理、实用的原则介绍了胜利油田浅海优快钻井技术的实施方法和措施,着重讨论了交叉作业、导向钻井技术、优质泥浆技术、无候凝固井技术和三高钻井技术的实施,并对实施效果进行了比较。
主题词:浅海钻井快速参数优选固井丛式井顶部驱动钻井钻井费用机械钻速胜利油田中图分类号:TE52 文献标识码:B 文章编号:1001-0890(1999)05-0032-02Study on High Quality and Fast Drilling Techniques onOffshoreTang Zhijun1,Liang Xikui2(1. Drilling Technique Research Institute, Shengli Oilfield, Dongying, Shandong, 257017; 2. Offshore Drilling Co., Shengli Oilfield, Dongying, Shandong, 257055, China)Abstract: The technique of high quality and fast drilling is a system engineering, including the organization & management of operation, equipment and drilling process & technology etc. Based on scientific, reasonable and practical principles, the operation methods and measures of high quality and fast drilling technique on offshore are introduced in this paper. The techniques of cooperation, steering drilling, high quality drilling fluids, cementing without waiting and "three high" drilling are also discussed in detail. Meanwhile the operation effects are compared in this paper.Keys:shallow sea,drilling,rapid,parameteroptimum,cementing,cluster wells,top drive drilling,drilling cost,penetration rate,Shengli Oilfield一、前言胜利油田地处渤海湾,浅海石油资源丰富,如何经济有效地勘探开发该油藏,一直是石油勘探开发者不断努力探索的问题。
胜利油田大北地区中深井优快钻井模式研究胜利油田大北地区地层施工井普遍井深在3000米-3500米之间,部分区块馆陶组渗漏严重,东营、沙河街组地层倾角较大,该地区钻井施工常要面对漏失井塌风险和轨迹控制困难等问题。
虽然大北地区投入开发多年,各项经济技术指标仍然较相似井型地区落后。
为克服上述难题,有效提高经济技术指标,对该地区钻井模式进行了持续探索、总结和改进,通过大量施工井的实践不断完善技术措施,逐渐摸索出针对该地区大部分区块具有普遍适用性的优快钻井模式,对同类型井压缩建井周期、节约钻井成本具有一定的借鉴意义。
标签:钻头优选;高渗透性地层;大地层倾角;优快钻井模式1 地层特点和施工难点分析大北地区位于济阳坳陷大王北鼻状构造带区域,岩层分布规律性较强,部分区块(如大北4-10、大10、大47等)馆陶组砂岩含量高,渗漏严重,易发生井塌,馆陶底至东营组上部存在10-25m左右的厚砾石层,钻头易受破坏。
东营组较厚且造浆严重,而东营下部地层成岩性好,断层较少并且断面破碎程度低,以灰质泥岩为主,井壁较为稳定,不易产生掉块,东营组至沙河街组普遍地层底层倾角较大,井斜控制困难,同时方位也易漂移。
该地区储层发育大都位于沙二段,以粉砂岩为主。
2 技术优化2.1 钻头优选大北地区施工井多为二开次长裸眼井。
二开钻进至馆陶底至东营顶位置存在厚砾石层,在对2013年以前大北区块23口早期开发井的钻头统计表明,出于对厚砾石层的忌惮,为达到钻穿砾石层的同时防止掉牙轮故障的发生,该地区普遍在上部井眼选用了镶齿金属密封牙轮钻头。
然而镶齿牙轮钻头不但价格较铣齿钻头昂贵,更由于尺形原因,对上部松软地层剪切能力明显弱于铣齿牙轮钻头。
通过对该地区砾石的捞沙分析,认为砾石层虽较整体厚,但多为不连续薄层分布,砾石层均质性和完整性较差,具备使用铣齿牙轮钻头钻穿的可能性。
为此在大北11-斜51井施工中实验性采用了铣齿牙轮钻头进行上部井眼施工,实践证明,铣齿牙轮钻头完全有能力钻穿砾石层,在大北11区块施工的4口定向井全部采用了铣齿钻头进行施工,全部实现了钻穿砾石层的目的,不但结余了大量钻头成本,同时机械钻速显著提升。
浅谈优快钻井技术的特点与应用摘要:随着石油开采技术的不断发展,近几年开始兴起一种新的钻井技术——优快钻井技术,这种技术对于地形多变、环境复杂的情况有着良好的适应性,应用前景较为乐观。
该文根据现有的研究资料,针对该项技术在石油开采中的使用情况进行了简要论述,阐述了自己的观点,并就某些技术性问题提出了个人见解。
关键词:优快钻井技术特点应用效果分析近些年来,各种新型的钻井技术应用在采油作业中,优快钻井技术就是众多新型钻井技术中的一项重要研究成果。
优快钻井技术以单弯螺杆及优质PDC钻头的双驱复合钻井为核心,为了提高机械钻速,同时提高井身质量和固井质量,该项技术采用螺杆和高效PDC钻头,来达到此目的。
该项技术具有适应外界地质环境、满足陆上石油开采需求的优势,因而对油田而言,应用前景较为乐观。
1 优快钻井技术的特点1.1 有效避免不安全因素、提高作业效率处在高转速状态时,钻头的牙轮轴承容易产生先期失效问题,要想有效避免这一问题的发生,保障油田开采的安全问题,我们应在选择使用优快钻井技术的时候同时选用优质的PDC钻头,再配合动力钻头的双钻头模式,这样就能达到此效果。
另外,简化优快钻井技术的钻具结构,实现钻井参与优选,这将会有效降低钻井过程中的粘卡几率,以确保钻井作业的持续而稳定地进行。
为了利于更好地保护油气层,增强设备的维修失效,创造安全的井下工作环境,我们还在应用该项技术的同时加强了钻井液固相的控制,使钻井液在使用时保持良好的性能。
1.2 质量安全稳定、工作周期较短使用动力钻具是该项技术的另一个特点,因此它能够在检测井深的轨迹时获得清晰、准确的数据,帮助作业人员控制井身质量,明显提高了自身的机械转速。
当使用复合钻具钻井时,钻头的转速可达到180?r/min,而转盘的转速却会因此而减缓,这样一来,整体的钻速明显提高了,也就延长了钻井设备的维修周期。
优快钻井技术的井眼轨迹平整光滑,易于控制和操作。
2 优快钻井技术在石油开采中的应用在进行正式的石油开采工作前,应先分析判断该开采区域是否适合于利用优快钻井技术,应考虑到实际工作中的钻探试验结果后才可以做出最终选择。
开发中心迎难而动在油藏品位上,他们开发的是难采低品位边际油田,没有资源优势;在管理区域上,他们点多线长面广,也没有相对集中优势。
对石油开发中心来说,这些矛盾由来已久。
当这些矛盾遭遇低油价,他们何以“迎难而动”?结构调整,稠稀油比重全面逆转64%!这是2015年石油开发中心的稀油所占产量的比重。
“如果没有这一支撑,低油价下我们将异常艰难。
”说起如今的产量结构,石油开发中心经理王顺华心情轻松了许多。
作为从事难动用储量开发的企业,石油开发中心的油水井分布在山东省的4市11县,多数属于深层特超稠油,开采难度大、开发成本高,稠油占比曾一度达到70%。
高油价时,这些稠油都有效益;但低油价时,这些稠油则成为效益开发、长远发展道路上的难题。
早在2013年,他们便决定利用5年时间展开产量结构调整,明确“稠油要稳产,稀油要上产”的结构调整原则,在稳定稠油开发的同时,着力推进稀油开发步伐。
在这一被称之为“革命性措施”的推进下,2015年底,稠稀油比例实现了极大扭转,稀油产量比例增加至64%,产量结构不再是束缚他们发展的瓶颈,经济效益开始明显提升。
他们乘势而上,结合三线四区,着力强化基础管理和研究,坚持注最好的水、布最好的井网、用最精细的管理,推进效益开发。
胜丰采油管理区滨425区块全面实施精细注水开发,开发效益显著提升;胜发采油管理区坚持注好水、注足水,义34-1井组累计增油5375吨……中心整体稀油采收率由15%提高到32%,稠油采收率由11.4%提高到29%。
创新提升,常规战术破解非常规难题短短一年时间,滨425区块7个井组日产油由28.6吨升至63.1吨,自然递减由15.7%降至-7.8%。
开发效益迅速提升,让这个区块成为人们关注的焦点。
滨425区块属典型非常规低渗油藏。
这种油藏惯性开发思维是先压裂,再注水,最后投入开发。
而通过降压增注技术和泡沫酸化技术组合,可将前两道程序省略,大幅度节约投资和成本。
这项被称之为“低渗油藏高效开发”的技术,其实就是“常规战术”。
胜利油田水平井钻井技术应用及提高钻速对策摘要:水平井是现代提高石油采收率的重要技术之一,已成为各类油气藏转换开发方式的有效手段。
当前水平井钻井技术发展的趋势是向自动化、智能化、轻便化和经济化方向发展。
但在一些地质条件不同的地区,钻进技术的不足还是暴露出,影响了水平井的经济效益。
本文分析了水平井钻井技术应用情况以及影响钻井速度的因素,提出了提高钻速的相关对策。
关键词:油田;水平井;钻速;对策分类号:f426.2前言为了有效提高采收率,助推难动用储量升级,水平井技术已成为各类油气藏转换开发方式的有效手段。
随着水平井综合能力和工艺技术的发展,特别是水平井的轨迹设计技术,mwd、lwd和导向技术的发展,促生了多种水平井新技术,比如:大位移井钻井技术、分支井钻井技术、大位移水平井钻井技术等,逐步成为新老油田开发的重要技术手段。
为节约水平井成本,提高施工效率和经济效益,满足不同地区的施工现状,同时提高钻井速度。
水平井钻井技术应不断实现新的发展,为将来的油田开发提供条件。
1水平井钻井技术应用近年来,水平井钻完井总数几乎成指数增长,全世界的水平井井数为4.5万口左右,主要分布在美国、加拿大、俄罗斯等69个国家。
在国内,水平井钻井技术日益受到重视,在多个油田得以迅速发展,其油藏有低压低渗透砂岩油藏、稠油油藏、火山喷发岩油藏、不整合屋脊式砂岩油藏等多种类型。
石油剩余资源和低渗、超薄、稠油和超稠油等特殊经济边际油藏开发的低本高效,是水平井技术发展的直接动力。
尤其是在胜利油田,近年来水平井和定向井的数量每年总数已经远远超过了直井的数量。
这样不仅不会增加成本,相反会减少成本,因为水平井的产量要远远高于直井的产量,提高单井的产量也就意味着降低了单井的成本。
因此定向井和水平井在胜利油田的应用得到了很快的发展。
同时和其配套的钻井工艺也得到了提高,从开始的单一的随钻测量发展到现今的随钻地质导向仪器,为水平井的施工提供了有力的保障。
胜利油田滨425区块优快钻井技术【摘要】滨425区块为胜利油田近年来开始开发的油藏,位于济阳坳陷东营凹陷东部利津洼陷带西坡,油藏埋深一般2800-3200米,上部地层松软,沙河街组地层容易出现掉块,沙四段上部存在地层倾角,易发生井斜,下部为大段油页岩,可钻性高,根据该地区的地层特性以及施工经验,总结了一套适合该区块的优快钻井技术,取得了比较好的效果。
【关键词】松软地层;pdc钻头;机械钻速;井斜
0.概况
滨425区块位于济阳坳陷东营凹陷东部利津洼陷带西坡,该构造带是东营东部洼陷的中央构造带的边缘构造带,该地区的地层顺序是:平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组(沙一段、沙二段、沙三段、沙四段)。
主要的生油层系是沙四段和沙三段。
油层厚度较薄,岩性主要为泥页岩。
该地区0-400米地表附近地层疏松成岩性差,极不稳定,很容易坍塌,400-2800米主要是泥岩、泥页岩及砂岩地层变化较快,地层软硬交错比较多,泥岩及泥页岩地层容易吸水膨胀、剥落,地层倾角变化不大,常常会有断层, 2800米至3200米该段地层主要是砂岩成岩性比较好,岩石比较结实,不易坍塌,地层倾角大,自然造斜率高。
1.滨425区块钻井技术难点
1.1井壁稳定性差
馆陶组及以上地层成岩性差,泥岩性较软且砂岩发育易水化膨
胀,导致坍塌剥落;还易形成厚的泥饼造成缩径,造成起钻遇卡,下钻遇阻,导致井壁不稳定,在进入沙河街组以后均出现大量的掉块。
1.2下部井斜难控制
影响井斜的主要因素有:地质结构和下部钻具结构。
其中地质结构中最主要的是地层倾角,该地区沙三段至沙四段上部地层倾角大,自然造斜率很高,极易发生井斜,井深轨迹很难控制,给直井和定向井施工制造了很大的麻烦。
1.3 地层可钻性差,机械钻速低
该地区除大倾角地层井段需轻压吊打,机械钻速低外,下部地层一般比较均匀,采用pdc钻头,因为pdc钻头是一种切削型钻头,切削齿具有自锐优点,破碎岩石时无牙轮钻头的压持作用,切削齿切削时的切削面积较大,在该地层是一种高效钻头,但是也具有受钻压影响的缺点。
下部地层机械钻速一般在7.97m/h左右。
2.钻井技术措施
2.1 合理选择井身结构
针对该区块地层特点和技术难点,选择合理的井身结构是保证该区快钻井施工安全的前提条件。
根据钻机施工的情况,井身结构为:一开346.1mm3a钻头钻进大约250m,下入273.1mm的表层套管,封固平原组和明化镇组的上部地层;二开采用215.9mmpdc的钻头钻至井底,下入139.7mm的油层套管封固地层。
2.2 优选钻头
东营地区常用的钻头有牙轮钻头和pdc钻头,该地层上部地层均质,地层比较稳定、倾角小,沙三段以上采用pdc钻头钻进,可以取得良好的效果,进入沙四段以后,地层变得坚硬,研磨性变强。
但是由于该地层为泥岩及油页岩,所以采用pdc的钻头组合是最理想的。
lh517g钻头钻进井段2634-2696米,机械钻速仅为3.11m/h。
而pdc-4f平均机械钻速可以达到9.78m/h,故采用保径性能好的pdc钻头和较高的转速是最理想的。
2.3 选择合理的钻具组合和钻进参数
一口井选择合理的钻具组合和钻进参数,是一项重要的技术措施,关系着一口井的施工,只有措施合理,才能优质快速,才能有高效益,反之,我们不仅浪费了时间和精力,钻井效益也就变差了。
2.3.1 上部地层施工的钻具组合和钻进参数
上部地层松软一般采用钟摆钻具组合即:pdc钻头+偏心接头
+177.8mm钻铤×2根+214mm螺旋扶正器+177.8mm钻铤×4根+127mm 钻杆或者pdc钻头+偏心接头+177.8mm钻铤×2根+214mm螺旋扶正器+177.8mm钻铤×6根+127mm钻杆。
在该上部地区充分利用高压喷射钻井,利用钻井泵输出的高压射流来帮助钻头破碎岩石,利用清水在低粘度的和高压的情况下可以充分利用其水力能量破碎岩石,上部地层成岩性比较差,岩石比较松软,在高压水力的作用下能轻易的破碎,同时采用了高转速低钻压来实现pdc钻头的高效破岩作用,以上技术措施在该地区取得了较高的机械钻速。
2.3.2直井施工工艺及井斜控制
2800米至3200米该段地层倾角大,自然造斜率高,在该段底层直井施工中采用的钻具组合为钟摆钻具组合即:pdc钻头+偏心接头+177.8mm钻铤×2根+214mm螺旋扶正器+177.8mm钻铤×6根+127mm 钻杆。
采用30-50kn的钻压、180-220转/分的转速钻进,这样不仅取得了较高的机械钻速而且也有效的控制了井斜,充分采用了以快保满以满保直的原理保证了井身质量。
2.3.3定向井施工工艺及井斜控制
在该区块定向井施工中,因该地层主要是稳井斜,结合本地区的地层地质特点,为达到稳斜的目的,在斜井段施工中,我们采用的钻具组合为:215.9mmpdc+214mm螺旋扶正器+158.8mm短钻铤
3m+214mm螺旋扶正器+158.8mm无磁钻铤×1根+214mm螺旋扶正器+158.8mm钻铤×1根+127mm钻杆。
使用无线随钻mwd实施随时监控,并且采用合理的钻压和转速钻进,在工作中,实行边复合边定向的方式进行,发现井斜趋势不合适的时候可以随时进行调整,这样不仅有效地控制了井斜,同时也在复合钻进的方式下取得了较高的机械钻速,而且保证了井身轨迹。
3.钻井液技术
3.1钻井液体系的优选
多年来,胜利油田在钻井液方面积累了一定的经验,针对不同的地层和不同的井型,形成了不同的钻井液体系。
根据该区块的地层特点和长裸眼的施工特点,我们采用了聚合物防塌钻井液体系该钻井液的配方为:铵盐+干粉+防塌剂+沥青粉。
在2000米以上易发
生井壁坍塌的层段加足防塌剂保持井壁稳定。
在沙河街组调节渐变性,抑制页岩、岩屑分散,确保井眼稳定。
定向前加入3~4%的液体或固体润滑剂,根据进尺不断补充,使钻井液具有良好的润滑防卡性能。
为防止上部泥岩盖层的剥蚀掉块,加入了抗高温高压的降失水剂和防塌材料,有效地维护了井壁稳定性,同时增加钻井液的粘度等,使钻井液保持较好的携砂能力。
3.2钻井液处理与维护
二开钻进过程中,加入0.3%~0.5%kpam胶液,采用聚合物絮凝钻井液钻进至东营组,然后加入3%~4%无固相降失水剂,先降失水然后防塌防掉块,加入2%~3%磺化沥青粉和3%~4%超细碳酸钙zd-5,加强固控设备使用和补充聚合物含量,降低固相含量,把降失水降到5ml以下。
并且利用复合屏蔽暂堵技术提高地层承压能力,降低油水表面张力,减少水锁的发生,保护油气层。
加入一定量的工业油,提高润滑性减少摩租,利用抗盐抗高温处理剂和硅氟处理剂对钻井液稳定性和流变性调整,通过以上钻井液措施我们保证了井下顺利安全施工。
3.3完井钻井液与工程措施
完钻后结合短起下钻,充分循环清除井壁细砂和虚泥饼,已施工的几口井电测一次成功率达到100%。
下套管通井时适当加入塑料小球,进一步提高钻井液润滑性保证下套管顺利。
固井前对全井钻井液进行降粘处理,使粘度在55s左右,固井时配好压塞液进行抗污染处理,以确保固井质量。
4.结论及建议
(1)滨425区块上部地层建议二开采用一只pdc钻头高转速、高泵压钻进至定向段,以保证上部井眼的井径扩大率为下部施工提供保障,此后继续使用pdc钻头和动力钻具钻进。
(2)钻至倾角地层,注意控制井斜,建议采用钟摆钻具轻压吊打,防斜打直控制好井身轨迹。
(3)该区块的定向井在稳斜段施工中,应充分考虑地层倾斜角和倾斜方向等因素,采用合理的钻具组合控制井斜方位,保证井身质量。
(4)该区块的井裸眼段长,且沙河街组易垮塌,上部泥岩盖层容易剥蚀掉块,应选用防塌好抗高温高压的钻井液体系。
【参考文献】
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[5]蒋希文编著.钻井事故与复杂问题.石油工业出版社,2001.。