垂直钻井系统在塔里木油田应用效果及对比分析
- 格式:pdf
- 大小:336.54 KB
- 文档页数:4
塔里木油田钻井推荐做法(中原塔里木)1、优化中完施工工序。
提速是钻井工程永恒的主题,实现钻井提速不能仅仅聚焦于容易节余的钻进施工,还要着眼于工序繁多、劳动量大的中完作业。
中完作业周期约占钻井周期25%-30%,个别井比达到40%。
随着施工工序更加标准化,公司通过倒排中完施工计划,提前组合超前谋划,通井、下套管、固井、装井口、试压、扫塞等每个工序设定目标周期,时间精确到小时,每天对比分析,分析节超原因,为后续优化做好准备。
2、升级配套装备。
装备必须从工程出发,满足工程提速提效技术需求。
针对钻井参数强化需要,从机泵条件、顶驱功率及钻具方面对钻井装备进行了一体化升级配套。
一是大功率泥浆泵。
8000米以上的超深井配备52MPa高压泵,90118配备2台2200马力和1台1600马力泥浆泵泵,90115队配备3台1600马力的52MPa高压泵。
二是高转速大扭矩顶驱系统。
配置了90型顶驱,能够提供120r/m的转速,48kN.m的连续扭矩,满足了深部定向段高转速清砂技术需要。
三大水眼钻具。
上部地层使用φ149.7mm和φ139.7mm大水眼钻杆,压耗降低16%~30%。
3、推行“钻头优选+工具配套+参数强化”的集成应用技术。
一是二叠系以上地层应用预弯曲防斜打直技术,配合 1.25°等壁厚大扭矩螺杆+高抗冲异型齿PDC钻头,山前备用垂钻。
同时配套使用大排量、高泵压强化参数钻进。
二是二叠系火成岩含量少的区域,使用抗冲蚀的双排齿PDC钻头+7头高扭低速螺杆钻进。
个别区块玄武岩含量多,配合使用混合钻头+7头高扭低速螺杆,快速钻穿二叠系。
三是二叠系以下古生界地层,压实程度高,研磨性强,采用抗研磨个性化钻头+7头1.25°大扭矩螺杆,应用预弯曲防斜打直技术,备用垂钻,配套使用大排量、高钻压、高泵压等强化钻井参数措施,提高机械钻速。
4、推行混合钻头定向钻进技术。
混合钻头定向钻进一趟钻,造斜率高,工具面稳定,机械钻速高。
解析塔里木油田山前技术加速天然气开发3年前,塔里木油田在库车山前大北区块钻一口深7000米的井要两年时间。
如今,设计井深7560米的大北303井,从开钻至钻达7000米仅用182天,比设计提前了80多天,成为这一区块钻井提速的典型案例。
塔里木油田加强地质研究,依靠先进的技术对克深、大北等山前区块地质构造进行“庖丁解牛”式精确分析,为认识气藏提供精确的地质模型,助力天然气开发。
探索配套技术塔里木盆地库车凹陷蕴藏着丰富的天然气资源。
但山前井钻探是一块难啃的“骨头”,难点在于超深、高温高压、地层构造复杂、钻前地质预测难度大,导致钻进过程中井下复杂情况时常发生,是油气勘探开发难度较大的地区。
塔里木油田积极实施科技兴油战略,不断创新,开发新的勘探技术。
科研人员按照现场生产难题、基础理论认识创新、超前技术储备研究三个层次,探索成功了一套适合不同地质条件下6000米至8000米深井、超深井钻井工艺配套技术,集成了气体钻井配套技术、井下动力钻具+高效钻头配套技术、超深盐膏层与盐水层安全钻井配套技术、高温高压超深井测试改造完井一体化工程配套技术等。
随着大北—克深区带天然气勘探的突破,研究人员新发现了克深2和大北3等3个大型气藏,落实了克拉苏气田天然气储量。
破解深井难题塔里木油田大北—克深区带的井深一般在6000米至8000米,平均井深6500米左右,是我国东部油田井深的两倍多。
由于地质构造特殊,塔里木油田必须靠技术创新提高单井产量,实现高效开发。
经过近几年技术集成,垂直钻井技术已在塔里木油田形成规模化应用。
应用这项先进技术,大北203井单趟钻作业仅用337个小时,开泵循环仅用396个小时。
通过垂直钻井技术的引进、消化和改进,库车山前井应用井段平均机械钻速与常规钻井相比提高3倍至6倍,平均单井成本降低200万元至300万元。
大北302井、大北303井钻至7000米平均周期255天,与大北3井、大北301井钻至7000米平均周期523天相比缩短了268天。
58一、引言塔里木油田是我国主要的石油天然气勘探开发区,也是国内陆上钻井难度最大、复杂问题最集中的地区之一。
其山前构造主要位于塔里木盆地北部地区的天山南缘,由于受多次造山运动的影响,其地质条件具有地层倾角大,各层位倾角大小不同,油气藏埋藏深、地层压力高、压力敏感性强等特点,造成了钻井作业过程中井漏、井涌、卡钻等复杂情况的频繁发生,严重的会引起井喷失控、着火爆炸。
因此,可以通过对井底压力的实时控制,采用精细控压钻井技术能够保证钻井任务的安全顺利完成。
二、精细控压钻井技术原理与特征1.原理。
精细控压钻井技术与常规控压钻井技术相比,增加了井底随钻测压工具、自动节流管汇及回压补偿循环系统。
在钻井过程中,使用随钻压力测量(PWD)工具实时测量井底压力,可实现井底压力在钻进、起下钻、接单根过程中均在安全范围内小幅波动[2]。
由计算机自动控制,对井底压力的控制更加迅速和精确,能真正实现精细控压钻井。
2.工艺和设备精细控压钻井工艺设备见图1所示。
图1 精细控压钻井工艺示意图精细控压钻井系统采用模块化设计,各子系统可以独立工作,经济实用;并具备微流量和井底压力两种监控方式,可实现井底压力的精确、闭环控制,控制精度±0.35MPa。
三、井底压力影响因素分析1.钻杆接头的影响。
钻杆接头的局部阻力损失计算时,钻杆接头加厚部分的扩张或收缩角度是计算阻力系数的一个重要参数。
(1)扩径计算模型根据能量和动量守恒方程,得出突扩阻力系数的计算公式所示。
22211)2(2δαβδβα−+−=e l K 采用Gibson的实验公式给出渐扩管下的修正系数,可以用Fe表示,由扩张角度θ所表达的Gibson系数Fe为:)(°≤≤°°≤=180451)45(22.6sinF e θθθ扩张管的局部阻力系数计算公式为:e le l e l F K =ζ断面扩张的局部阻力损失为:)221(2−=∆v P e l c ρζ(2)接头水力损失的计算基于塔里木油田精细控压钻井技术的研究与应用王洪杰 重庆科技学院石油与天然气工程学院 【摘 要】精细控压钻井技术是近些年的前沿钻井技术,能够有效的对井筒环空压力进行控制,处理井底复杂情况,实现钻井的多压力系统控制功能,避免发生井漏、井涌等事故,保证安全钻探。
克服先天不足释放后发能量塔里木油田发展“两新两高”破解世界难题10月12日,迪北104井试获高产,迪北区块持续两年的氮气钻井技术攻关取得阶段性突破,依奇克里克油田重新焕发生机;此前的9月16日,克深501井获得高产,库车山前又落实一个储量丰富的大气藏……一个摔碎的盘子又被人踢一脚、被誉为“石油地质百科全书”……就是这样一个复杂有余又先天不足的塔里木盆地,尽管油气藏深埋于6000多米地下,却持续释放出惊人的后发能量——三级储量7年超过4亿吨。
先天优势不足,塔里木缘何后发能量惊人?“自发力”加“巧借力”开放机制聚合创新动力5月,仅就钻头,塔里木油田公司就与世界知名的贝克休斯、瑞德、百施特等6家国内外钻头技术服务商发展战略联盟。
6月2日,塔里木油田与宝鸡石油机械有限责任公司“联姻”,为库车山前地区“三超”井而量身打造的国内首台四单根立柱9000米超深井钻机,在大北305井开钻,填补了我国陆上四单根立柱钻机生产的空白。
过去的24年,塔里木油田创造了中国石油发展史上的一个奇迹,究其原因在于塔里木找到了适合自己的发展道路。
这条道路就是不断丰富和日臻完善的“两新两高”工作方针。
近年来,塔里木油田创新和发展“两新两高”工作方针,创造性地引入市场竞争与淘汰机制,培育了以项目管理为基础、合同制约为纽带、全方位监督为手段的开放、竞争、有序市场体系,目前已与200多个科研院所联合科研攻关,与15个世界一流战略联盟单位建立起稳定牢固的长期技术服务战略合作关系,借智又借力,破解塔里木盆地的世界级难题。
放眼国际化合作,优化市场化运作。
新体制培育了灵活高效的市场体系,以人为本,在实践中实现机制体制持续创新,充分调动甲乙方积极性,实现生产要素的进一步优化配置,始终是塔里木油田持续保持高水平、高效益发展的重要保障。
“高精尖”又“接地气”技术集成凝结攻坚锐力科技创新,被视为勇敢者的游戏。
在塔里木盆地,科技创新更是冒险家的游戏。
56万平方千米的塔里木盆地,6000米以下深藏的“聚宝盆”,是石油人找寻大油气田的“梦工厂”,更是地质家不懈探索的“地质迷宫”。
目录第1章现场资料采集 (1)1.1 钻前准备 (1)1.1.1 井位的确定 (1)1.1.2 钻井地质设计 (1)1.1.3 钻井工程设计 (1)1.1.4 录井准备 (2)1.2 地质录井 (2)1.2.1 岩屑 (2)1.2.2 岩心 (4)1.2.3 井壁取心 (8)1.3 气测录井 (9)1.3.1 资料录取要求 (9)1.3.2 仪器精度要求 (10)1.3.3 测量项目、密度(间距)及要求 (10)1.3.4 标准气样的要求 (11)1.3.5 资料录取要求 (11)1.4 工程录井 (11)1.4.1 钻井液 (12)1.4.2 钻井工程参数 (13)1.5 压力录井 (13)1.5.1 目的和内容 (13)1.5.2 压力预测方法 (14)1.6 其它录井 (14)1.6.1 地化录井 (14)1.6.2 定量荧光录井 (15)1.6.3 特殊条件下的地质录井 (16)1.6.4 录井图 (17)第2章井资料整理 (17)2.1 岩心、岩屑描述 (18)2.1.1 岩心描述的要求 (18)2.1.2 岩屑描述的要求 (18)2.2 碎屑岩地层录井资料的整理 (19)2.2.1 砂岩 (19)2.2.2 含油、气、水描述: (19)2.2.3 现场岩性鉴定的内容与要求 (19)2.2.4 现场碳酸盐岩分类及命名原则 (20)第3章石油录井行业计算机网络安全风险分析 (21)3.1 计算机网络技术在石油领域中的应用 (22)3.2 计算机病毒在石油行业中产生的威胁 (22)3.3 石油行业中计算机网络管理的安全威胁 (23)3.4 石油行业中网络运行故障和维护的安全风险 (23)3.5 石油行业中无线局域网所面临的安全问题 (23)3.6 未安装防火墙或防火墙安装不准确 (24)3.7 石油行业中其他网络管理安全风险和隐患 (24)3.8 结论 (24)参考文献 (25)浅谈石油地质录井与测井在塔里木油田开发中的应用前言塔里木油田公司是中国石油天然气股份有限公司的地区公司,集油气勘探开发、炼油化工、油气销售、科技研发等业务为一体。
第 49 卷 第 1 期石 油 钻 探 技 术Vol. 49 No.1 2021 年 1 月PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES Jan., 2021◄钻井完井►doi:10.11911/syztjs.2020113引用格式:滕学清,刘洪涛,李宁,等. 塔里木博孜区块超深井自动垂直钻井难点与技术对策[J]. 石油钻探技术,2021, 49(1):11-15.TENG Xueqing, LIU Hongtao, LI Ning,et al. Difficulties and technical countermeasures for automatic vertical drilling in ultra-deep wells in the Bozi Block of the Tarim Basin [J]. Petroleum Drilling Techniques,2021, 49(1):11-15.塔里木博孜区块超深井自动垂直钻井难点与技术对策滕学清1, 刘洪涛1, 李 宁1, 王天博1, 汝大军2, 董 仁3(1. 中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院,新疆库尔勒 841000;2. 中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院,河北任丘062552;3. 中国石油塔里木油田分公司工程技术处,新疆库尔勒 841000)摘 要: 塔里木盆地博孜区块属于典型的山前高陡构造,地层倾角大、自然造斜能力强、防斜打直难,采用常规的防斜打直技术难以保证井斜控制效果。
为此,分析了自动垂直钻井技术在博孜区块超深井的应用难点,针对博孜区块上部砾岩地层的井下钻具振动大、防斜打直难等情况,开展了减振优化、超深井信号传输和防斜打直工艺优化等方面的技术研究。
BZ1501井一开198~417及565~1 000 m井段应用了自动垂直钻井系统,两趟钻累计工作循环时间281 h,平均机械钻速2.43 m/h,井斜角0.2°,与该井应用常规钟摆钻具组合及BZ18井应用自动垂直钻井系统相比,工作寿命长,机械钻速快,井斜控制效果好。
油田管理精细控压钻井技术在塔里木油田水平井中的应用邵长春沈凯刘文超(中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司安全环保与工程监督中心,新疆库尔勒841000)摘要:精细控压钻井技术属于世界的前沿钻井技术措施,将其应用在塔里木油田水平井的钻探施工中,获得最佳的效果。
应用井下钻井参数测量和地面压力自行控制系统,准确地控制井底的压力,降低井控的风险,提高水平井钻井施工的质量,达到塔里木油田水平井钻井的技术要求。
关键词:精细控压钻井技术;塔里木油田;水平井;应用1精细控压钻井技术概述精细控压钻井技术措施的应用,实现深井钻井的多压力系统控制功能,避免发生井漏、井涌等事故,保证安全钻探,解决高风险探井钻探的技术难点问题。
精细控压钻井技术属于最先进的钻井技术措施,被广泛地应用于塔里木油田水平井的钻井施工中。
应用钻井施工的程序,精准地控制整个井眼的环空压力剖面,因此确定井底压力的范围,避免发生井漏、井喷等事故,保证安全钻探,并利用现代化的控制技术措施,达到智能化钻井的技术标准。
精细控压钻井技术措施能够通过预先控制井眼的环空的压力,降低钻井施工的安全风险等级,通过对井眼轨迹的分析,保证井眼轨迹的几何尺寸符合设计要求。
动态地控制环空的压力,依据压力的变化,实时调整钻井施工参数,降低了钻井施工的成本。
精细控压钻井技术的应用过程中,有效地抑制地层流体的浸入,提高了钻井施工的安全系数,保证油田钻井施工的顺利进行。
2精细控压钻井技术在中国石油塔里木油田水平井中的应用随着欠平衡钻井技术措施的应用,气体钻井技术措施的试验和应用及精细控压钻井技术的应用,提高了塔里木油田的水平井钻井施工的性价比,达到油田钻井施工的技术要求。
2.1塔里木油田水平井钻井的要求塔里木油田受到特殊的地质类型的影响,水平井钻探施工的难度系数比较高,给水平井的钻井施工带来巨大的压力。
通过对油藏的精细描述,为合理钻探施工提供依据。
优化设计水平井段、造斜井段的钻探施工参数,结合自动化的系统,实时监测和调整钻井施工的参数,保证高效钻探,促使井眼轨迹达到设计的标准。