下载文档原格式
苏里格气田小井眼侧钻水平井钻井提速技术作者：张哲来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第06期摘要：小井眼开窗侧钻水平井钻井技术是降低老油田开发成本，提高油气井采收率的有效手段。
本文介绍了苏里格地区小井眼侧钻水平井成熟的技术应用，对同井型施工提供重要借鉴意义。
关键词：小井眼侧钻水平井;钻井技术;氯化鉀泥浆体系1 本井基本情况苏10-39-49CH井是长城钻探布置在苏10区块的一口小井眼侧钻水平井，设计井深4045.79m，该井于φ139.7 mm套管开窗，开窗位置2935m，φ118mm钻头完成全井段钻进，设计靶前位移300m、水平段长600m。
2 施工难点2.1 窗口位置较深，开窗难度大因本井属老井再施工，无法确定套管是否变形。
导斜器下不到位置或因下钻激动压力较大提前坐封;导斜器无法丢手或开窗后套管无水泥，导致钻头打套管等复杂情况。
2.2 轨迹控制难度大因开窗位置较深，造斜段较短。
A点靶前位移较大，要求造斜段定向曲率较高;钻具内径小、易弯曲，环空压耗较高，仪器故障率较高。
2.3 环空憋堵严重，泵压高、携砂困难，对泥浆处理提出更高要求因小井眼环空间隙较小，环空压耗较高（施工后期泵压可达到25-26MPa）。
水平段在石盒子组平推。
石盒子组地层不稳定，不仅易吸水发生垮塌，同时泥岩段溶洞裂缝极其发育，处理好石盒子组井漏和井塌的矛盾是保证井下安全的关键技术。
另外由于钻具和井壁的环空间隙最小处只有8mm，泥浆排量低、上返速度慢，进尺快，满足不了大排量携砂的需要，造成岩屑输送困难，给施工带来了隐患。
3 施工技术措施3.1 开窗技术措施根据苏10-39-49井情况，选择在2935m处开窗。
位置位于石千峰组中部，地层稳定，固井质量合格。
开窗位置选定距离套管上下接箍各3m，保证了开窗的连续性。
为解决因套管变形，导斜器无法下到底的问题，在回填封堵炮眼后，下入刮管器+通井规刮洗通套管。
确保导斜器顺利下到预定位置。
苏里格气田丛式井组快速钻井技术欧阳勇;吴学升;高云文;黄占盈;白明娜【摘要】The unique feature of "low permeable sublayer, low porosity" in Su Iige leads to the low productivity , small well spacing, dense well network of single well, and it is located in the desert, the ecology environment is weak, which is more suitable to be developed with the cluster wells, but the long building cycle time, high drilling cost and something else elements influence the popularization of cluster wells. To achieve the strategic objective of low cost development in Su Lige gas field, it is very important to improve the drilling speed of cluster well. Aimed at the problem of cluster well drilling process in Su Lige, according to the technique research of the amount optimization of well cluster, construction of well cut plane, optimization of PDC drill bit and optimization of make up of string, a faster drilling technique scheme of cluster wells is generated and received the preferable effect in the well site.%苏里格气田“低孔、低渗”的特点决定了其单井产量低、井距小、井网密,而其地处沙漠,生态环境脆弱,更适宜采用丛式井组开发.但从式井施工周期长、钻井成本高等因素影响了从式井组的推广应用.为实现苏里气田低成本开发的战略目标,提高丛式井钻井速度就显得尤为重要.针对苏里格丛式井钻井过程存在的难题,通过井组数优化、井身剖面设计、PDC钻头的优选以及钻具组合的优化等技术研究,形成了一套苏里格气田丛式井组快速钻井的的技术方案,在现场实施中取得了较好的效果.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)034【总页数】4页(P8452-8455)【关键词】丛式井;剖面优化;PDC钻头;钻具组合;水力参数【作者】欧阳勇;吴学升;高云文;黄占盈;白明娜【作者单位】低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,西安710021;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,西安710021;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,西安710021;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,西安710021;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,西安710021【正文语种】中文【中图分类】TE245苏里格气田丛式井组钻井技术难点［1］(1)上部地层：700 m—1 100 m井段易斜，防斜打快矛盾突出;(2)中部地层：造斜段所处延长组地层存在砾石，不但滑动造斜钻进速度慢，也加速了PDC钻头的提前损坏;(3)下部地层：①地层研磨性强：延长组底部、刘家沟、石千峰、石盒子组存在大段含砾砂岩，对钻头、钻具及井下工具磨损严重。
关于对钻井提速新技术的研究与探讨随着油气资源的日益稀缺，以及国内外油气开采活动的日益增多，钻井速度的提高对于保证油气开采效益、提升钻井效率具有极为重要的意义。
钻井提速新技术的研究与探讨成为了当今石油工程领域的热点问题之一。
钻井速度的提高可以通过钻头的优化设计实现。
传统的钻头设计存在一些局限性，如容易产生振动、摩擦阻力大等问题。
基于这些问题，研究人员开始开发新型的钻头设计，例如 PDC（聚晶金刚石）钻头、超硬合金钻头等。
这些新型钻头具有优异的耐磨性和抗破裂性能，能够在特殊的地质条件下实现高速钻井。
还有一些钻井辅助工具的设计也可以通过提高钻井效率来实现钻井提速，如高效的齿轮驱动系统、换能器和聚合物润滑剂等。
优化钻井液的配方和性能也是提高钻井速度的关键。
钻井液是一种重要的工作液体，它不仅起到冷却钻头和清洗井眼的作用，还能稳定井壁、控制井眼压力等。
通过研究优化钻井液的配方，可以减少钻井过程中的摩擦阻力、提高钻井的安全性和稳定性，从而实现钻井的提速。
添加特定的添加剂可以降低钻井液的粘度，减少钻井削屑的产生，提高钻井效率。
还可以通过研究钻井液的输运市场分析及操作优化，来降低钻井液的成本，提高钻井速度。
通过优化钻井参数和钻井工艺也可以实现钻井的提速。
钻井参数包括钻速、钻压、钻转速、泥浆流量等。
合理地调整这些参数可以降低钻井的耗时和成本，提高钻井速度。
可以通过适应性控制系统对钻井参数进行实时监测和调整，以实现最佳的钻井效果。
优化钻井工艺也是提高钻井速度的关键。
通过合理选择钻井工序、减少钻井次数、提高钻井装备的使用率等，都可以在一定程度上提高钻井速度。
研究与探讨钻井提速新技术对于提高钻井效率、降低钻井成本具有重要意义。
通过钻头的优化设计、钻井液的配方与性能优化以及钻井参数和钻井工艺的优化，可以实现钻井速度的显著提高。
未来，应继续深入研究新技术，不断创新和完善钻井工艺，以满足不断增长的油气开采需求。
苏里格水平井提速精细化管理2010年苏里格地区开始大量开发水平井，主要开发上古石盒子和下古马家沟气层。
实践证明，利用水平井开发苏里格气田是有效解放储层、提高单井产量、提高气田采收率的重要手段，水平井单井产量超过了同等储层条件直井的３倍，开发效果显著。
一、实施背景苏里格气田属典型的“三低”气田，主要目的层属冲积平原背景下辫状河沉积体系，叠置砂体具有明显的方向性，气藏规模小，砂体展布范围有限，有效砂体连通性差，储层非均质性强，采用常规井开发难以提高单井产量。
水平井开发作为提高单井产量及采收率的重要手段已在苏里格气田得到推广应用，但水平井开发对选井条件要更高，主要表现在：对目标层砂体展布方向要求更加严格，对目标层地质特征认识要求更深，同时还涉及一系列关键技术，水平井选井、入靶前井斜角控制、目标层准确入靶、水平段地质导向等一系列技术问题逐渐显现出来，需要不断提高和完善。
如何确保水平井顺利实施、提高储层钻遇率和实施效果已成为水平井开发的技术难点。
为此我们系统梳理了近年来水平井实施过程，通过对水平井实施情况进行分析，结合气田基本地质特征，分别从水平井钻井工艺技术、钻井液工艺技术等关键环节入手，总结出了适合苏里格气田水平井开发相关配套技术。
建立一套适合苏里格水平井提速精细管理模型。
二、苏里格水平井钻井施工流程图三、苏里格水平井提速管理模式实施（一）设计交底项目组管理人员积极组织和参与水平井方案交底会，并邀请相关单位人员做好水平井地质录井和钻井工程技术方面的交底工作。
对水平井设计中提出的要求及时讨论和审查，确保参会人员能够吃透设计。
对水平井重点工序施工要求、特殊井段施工措施、入井工具要求及井控等问题等要进行提示。
（二）施工过程监控1、组织相关部门和单位对水平井井场尺寸、设备摆放、安全距离进行检查，对发现的问题要求限期整改，为水平井的安全顺利实施打好基础。
2、认真核查施工井队及服务单位的相关证件，主要包括设备（井控设备）、人员（井控证和坐岗证）状况，为水平井的优质实施提供条件。
构,钻头复合片采用混装或全部使用进口复合片,保证钻头使用寿命。
3.3 钻井液体系使用甲酸钠欠饱和钻井液体系的井,钻井周期缩短,无论是滑动、复合、平均机械钻速都有所提高,该体系配合优选钻头能大大提高钻进速度,满足生产要求。
该体系主要特点有:抑制性强、封堵效果好,成为二开水平井的施工的基础。
(1)钻井液配方0.2-0.3%PAC+2-3%GD-K+0.2-0.3% JT-1+1.5-2%SFT-1+3-4%ZDS+0.1%NaOH+6-8%无机盐。
(2)抑制性强、低密度能稳定水平段泥岩,钻穿泥岩时比重最高1.32g/cm 3,常规水平段泥岩段密度达1.35g/cm 3以上;封堵效果好,加入SFT-1、超细钙等封堵剂后能很好的防止“双石层”泥岩垮塌,同时减小刘家沟组发生漏失的几率。
3.4 完井作业技术措施目前二开水平井采用下139.7mm 套管固井完井,相比三开水平井完井方式相对简单,但二开水平井裸眼段长的特点决定了其在下管柱过程中极易发生粘卡。
通过井眼准备、地面工具的检查、下管柱连续性等方面制定措施确保完井作业顺利。
(1)井眼准备:轨迹控制精细化,提高滑动质量、避免方位出现较大变化;严格按规定通井钻具组合通井、细致通井,下放有遇阻划眼,达到停泵下放无遇阻的效果,封闭浆封闭大斜度井段和水平段,起钻下管柱。
(2)地面工具的检查:检查管子数量、转换接头和附件等;制定通洗记录、保证入井管子质量等。
(3)下管柱连续性:确认备用套管钳运转正常;落实重要工具的人工引扣等。
4 结论及建议(1)二开结构水平井应用欠饱和甲酸钠钻井液体系取得一定效果。
(2)目前二开井水平段采用的钻具组合满足水平段稳斜钻进要求。
(3)钻头优选是提高钻井速度的前提,国产PDC 钻头稳定性还需进一步改善。
参考文献:[1]周俊昌,余雄鹰,等.复合钻井防斜打快技术研究与应用[J].中国海上油气,2007,(3).[2]李梦刚.水平井井眼轨迹控制关键技术探讨[J].西部探矿工程,2009,(2):42-44.1 苏西区块水平井施工技术难点分析(1)苏里格区块刘家沟组与石盒子组地层承压能力低,普遍存在渗透性漏失和压差性漏失,解决井漏和井塌的矛盾是二开水平井的关键技术。
2017年05月苏里格快速钻井钻井液技术王成鑫孙志强刘永刚（川庆钻探工程公司长庆钻井总公司,陕西西安710018）摘要：本文指出苏里格区块实行清洁化生产以来，钻井液技术方面存在的不足，钻井中出现流沙层坍塌、二开钻井液密度上升快、淸罐劳动强度大、直罗垮塌、双石层泥包、完井液固液分离时间长等因素，制约该区块钻井速度的提高。
因此,有必要进一步完善该区块钻井液技术措施,制定钻井液方面的技术对策，通过对原有钻井液体系的进一步优化，取得了明显的技术经济指标，降低井下复杂，提高钻井速度。
关键词：流沙层防塌;二开密度控制;防塌;钻井速度1苏里格钻井钻井液技术难点（1）苏里格区块流沙层易垮塌；（2）钻井施工二开钻时快，密度上升快；（3）中下部地层易垮塌造成井下复杂；（4）“双石层”造浆造成钻头泥包。
2提高苏里格区块钻井速度的钻井液技术对策2.1流沙层防塌防卡钻井液技术对策施工中循环罐加满清水，加0.1%烧碱，PH 达到8-9，加3~4%白土水化2小时。
钻井液性能：密度1.03~1.05g/cm 3，粘度38~40s,钻进期间钻井液性能要求：密度＜1.05g/cm 3，粘度38~40s,用加焊后外径≥480mm 的钻头钻穿流沙层3~4米，循环一周后起钻并连续灌浆,确保液面不降,防止流沙层坍塌,导管焊直,至少下入3根，下到井底并校正,用水泥车固导管。
2.2控制二开密度技术对策将装有离心机的3号循环罐完全隔离，单独利用清理循环罐。
探得不落地沉砂罐有30~40cm 不实沉砂。
将所需要清理的沉砂罐隔离，再利用强力泵（15KW ）将（以1号沉砂罐为例）沉砂罐沉砂打入3#循环罐，利用离心机处理过后，清液进入上水罐。
二开密度＞1.05g/cm 3，粘度＞34s ，起钻清罐。
2.3预防中下部地层垮塌钻井液措施井下正常情况下，刘家沟顶界转化成低土相体系，性能控制在:密度1.03~1.05g/cm 3,粘度35~38s ，失水<10ml ，PH ：8-9。
苏里格气田水平井钻井技术研究摘要：苏里格气田是我国目前最大的整装性气田，随着我国天然气占比逐渐增加，人们对天然气的需求量也不断增加，常规直井已经不能满足产能需求，水平井钻井技术的引入使得天然气开发勘探进入一个全新的高产时代。
本文通过对水平井钻井技术的工艺原理简介，结合苏里格气田的地质构造条件，分析水平井钻井的适用性。
并且针对水平井钻井过程中难度较大长水平段控制难度进行探讨，从而为水平井钻井开发提供重要的技术支持。
关键词：苏里格气田水平井水平段钻井苏里格气田是典型的低压、低渗透、低丰度的“三低”气田。
苏里格气田地质结构复杂，单井产能较低，且中小型边际油气田多。
在天然气开发开采过程中，为了提高产能降低投入成本成为现在发展的主要目标。
进行水平井钻井施工在某种程度上是可以大幅提升单井产能的，水平井钻井技术具有高产、高能及高效的显著特点水平井开发作为一种提高单井产量和油气田综合开发效益的有效手段，越来越受到人们的重视1 苏里格气田地质情况苏里格气田气田上古生界含气层段山西组、下石盒子组，以曲流河、辫状河三角洲沉积，由东北向西南方向倾斜的单斜构造，发育多排小幅度鼻状隆起，砂体较厚，为多层薄段叠加，呈南北方向展布。
苏里格气田气田下古奥陶系马家沟组主要发育白云岩气藏，构造上整体为西倾单斜，发育低幅度鼻状隆起，储层主要发育晶间孔及晶间溶孔，孔隙结构为小孔细喉，储层厚度大，气层发育，具有较强的储集能力和产气能力，但非均质性较强，开发难度大。
2 水平井钻井技术水平井是指油层中井眼延伸至一段距离且井斜角达到85°以上的井，水平井的主要特点是井眼在油层中较长的延伸距离。
水平井的开发一般多用于裂缝性油气藏或者薄油气层的油气井。
水平井按照技术类型可以分为分支水平井、水平井、套管侧钻水平井等。
按照生产用途可分为生产水平井、横向勘探水平井及注入水平井等。
2.1 套管钻井技术套管钻井技术就是利用套管替代钻杆对钻头施加扭矩和钻压，从而在钻井过程中不再使用钻杆钻铤套管钻井技术是提高钻井安全施工的一种技术手段。
关于苏里格区块钻井提速技术问题探讨
摘要：由于苏里格块区油田的地质条件，在钻井方面提速问题一直都是该地区的重点研究项目，储层低渗、低压、低丰度、大面积分布的岩性气藏，如何以现有的PDC的钻头使用寿命延长的同时能够提高钻速，影响PDC钻头的主要因素主要是冠部剖面形状的确定直接影响切削齿尺寸，连带后倾角的大小等设计，与现有设计相比，只有不断改进才能对速度方面有帮助，以及与低固相钻井液使用，丛式井开发配套技术相配合，本文将详细阐述如何通过这些因素以不同的方式方法来提高钻井的速度的技术问题。
关键词：苏里格气田PDC 钻头无固相钻井液丛式井组;定向井钻井
处于盆地内部的苏里格区块需要钻井的深度为3450m，其技术难度主要体现在，首先，由于地质中存在大量的砾砂岩，对于钻井过程中使用的设备磨损的程度会很高，使用的周期相对较短，并且很容易在施工过程中，钻具失去其应有的功能，需要不断的更新，对于底层研磨需要花费一段时间的工期；其次局部地质的煤层厚度大，并同时伴有大范围的盐层，如果一旦出现煤层的坍塌和盐层的缩径现象，直接对安全造成威胁；再次，在使用钻具PDC时，因地质坚硬使PDC 受到的偏斜的力大于钻取的力，导致无法稳定其钻取的方向，这样就会延长钻井的时间，并且地层的地质分布不够均匀，在勘探过程中不好把握地层的漂移，对于井的稳定性有影响，从而对于工具的选择上会出现问题；最后，对于坚硬的地质对于PDC的损伤也是同样无法避免的，频繁的更换会降低钻井速度。
一、PDC钻头型号及施工参数的优选
在前几年的PDC钻头型号选择上，由于管理的不彻底，对于选择的问题没能给予足够的重视，在很大程度上对于成本的支出来说造成了浪费，不能够针对特别的具体苏里格块区地层的可钻性选用适宜的钻头，如此延误了长久的工期。
当提速技术逐渐被受到更高的要求，根据不同的位置钻取，采用针对性较强的钻头使用组，首先是钻穿纸坊组，对其进行穿透性的钻取。
完成需要两只钻头，在随时钻取中不断的进行土层分析，并调整具体的使用钻头的参数，目的是尽量使钻头能够在更长的使用时间中保持功效，从而减少更新次数，以提高钻井的速度。
1.PDC钻头型号优选
为了能够满足钻头工作在速度上的要求，所以需要以最佳的组合方式来进行某地块的钻头选取搭配，在节约时间的基础上能够直接影响到经济效益问题。
以纸坊组为例，其大部分组成为泥岩，之间混有砂岩，对于钻去工作进行并不会很顺利，另外还存在着相当高的倾斜的可能性，所以我们采用针对倾斜性的地质层的四刀翼钻头，同时去稳定性的优点能够将前期的破坏降低到最小，而下部就要用到五刀翼钻头，从而加快钻速，来加快整体钻取的速度。
2.PDC钻头钻井参数优化
在使用PDC钻头的过程中，应该首先保证机械的使用周期的最大化，另外还有于钻速的参考相配合。
在工程最初，强烈建议使用多刀翼进行尝试性的钻取，速度可放慢，钻压可降低，但随着钻井的深度逐渐进入一个稳定的阶段，速度和压力都要有所提升，保持在额定的最大。
当地质条件对于钻取没有过大的阻碍时，可以用小喷嘴来保证钻取的速度最大，当然要注意不能因速度和压力过大而使得器械的齿轮有损害，导致整体的无法正常发挥功效。
由于土质较松的土质，容易
出现坍塌等安全问题，所以要加大钻速，但在钻压方面要积极控制。
二、低固相钻井液技术的应用
另外一个对于钻井技术提速有帮助的是钻井液固相含量。
与其先关的还有钻井液类型，性能粘度，切力和滤失量。
对于土矿的钻取我们一直的原则都是上面要求速度，下面要求稳定性，但是在稳定中还有顾及到速度。
苏里格部分地区倾斜角大、渗透性强、但是却容易进行钻取，如果使用固相体系钻井会形成厚虚泥饼，就会在钻取工作中设阻。
那么在水中加入少量的纯碱，就会缓解这样的问题。
1.低固相钻井液技术主要特点
(l)密度低,喷嘴粘度低,能够该满足对于速度上的要求;
(2)抑制性强,能够在最大程度上减少塌陷的发生,电测成功率高;
(3)利用高分子聚合物絮凝沉淀,采用地面大循环净化工艺,多部分的工艺都能够相对掌握的很好;
(4)润滑性好,能够延长各个使用工具的生命周期;
(5)可与其他物质相容,同时可以简单的转化成其他需要的物,而且转化时可将上部井段
使用的聚合物无固相钻井液全部回收利用;
(6)配方简单,无需辅助性的液体添加;
2.聚磺钻井液的应用
该钻井液体系主要是在石盒子气层以上易塌层前将无固相聚合物钻井液体系转化为低固相聚磺体系。
通过结果验证，提速效果明显，引起独特的抑制性能够保证稳定性的同时使得机械的最大功能发挥。
在钻井过程可能出现的问题也进行了有效的防御，通过抑制膨胀来稳定周围的土层壁，对于避免坍塌安全隐患起到一定的作用。
对于抵抗井区的外部自然条件也有一定的能力，最终能够为了保证石油的再次循环起到保护作用，
三、定向钻井技术应用
苏里格东区地貌复杂,均为沙漠，林地及草场,丛式井组与常规直井相比,钻进过程中造斜,稳斜同时还要考虑防碰和方位的变化,施工难度增加,机械钻速偏低, 钻井周期延长,但丛式井组开发可以减少征地面积,节约钻前费用,便于管理, 同时节约地面建设费用,保护环境,这项技术大大节约了钻井成本, 经济效益和社会效益显著。
井位优选遵循先钻与大门方向相反的井, 当两口井设计方位相近时, 先钻位移大的井的原则。
为了能够保证最终使用井眼能够在设计的精度范围内，所以应该对于钻井的组合上加以研究分析，选出最佳的组合，来减少钻头的不合适或是过度磨损而产生浪费，降低成本，提高生产利润。
参考文献
[1]贾锁宏. 优快钻井技术与应用[J]. 石油矿场机械, 2006,(04).
[2]周健,王卫忠,赵润琦. 苏里格气田苏14区块丛式井钻井技术[J]. 石油天然气学报, 2009，(01) .
[3]马喜. 苏里格气田快速钻井配套技术[J]. 甘肃科技, 2009，(09).。
