非常规油气优快钻井技术
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非常规水平井钻井优快钻井技术探讨目前全球的石油资源都十分的缺乏,想要有效地缓解我国的油气资源紧张的局面,非常规油气作业是一种重要的手段,是保障我国石油资源安全可持续发展的重要措施。
本文主要阐述了国内外的非常规油气水平井钻井技术,分析和研究了其中主要的技术难点,借鉴国外的先进技术和经验,找到符合我国国情的非常规水平井钻井提速增效的措施,改进和完善钻井工程相关技术,保证我国的非常规油气井顺利开采。
标签:非常规水平井;钻井提速增效美国是世界上第一家实现非常规页岩气资源开采的国家,目前非常规油气的勘探和开发已经被越来越多的国家关注,非常规储层具有开采量大、成本低等特点,产生的原因主要是因为裂缝网络的增加和储层之间的接触体积改造的新理念,我国在非常规油气的开采技术还处于初级阶段,具有很大的开发潜力,能够取得很好的效果,非常规油气储层具有孔隙较小、渗透率较低的特征,开采難度比较大,一般情况不能实现自然产能,需要我们采取特殊的工艺和手段进行开采。
1. 非常规水平井钻井提速增效措施由于储层体积改造是非常规开发的核心问题,因此以往的工程优化思路,显然不能满足非常规储层下高效开发的需要,因此要建立以体积改造为首要目标的新工作流程。
必须以体积改造为主,再优化钻井及完井方式,使其成为新的有机结合体。
长水平段水平井是非常规油气开发的主导技术,已经具备实施长水平段水平井3000m 以上的技术能力,借鉴国外经验,结合自身特点,初步形成了适合非常规油气藏的钻井工程设计技术、优快钻井技术、钻井液技术等3方面的核心技术。
1.1钻井工程设计(1)井身结构设计。
非常规油气藏由于其特殊性,井身结构设计不仅要考虑钻井施工安全,还要充分考虑后期压裂改造的需要。
页岩油气储层钻井过程中一个突出的问题就是井眼垮塌问题,而井眼垮塌问题往往是由页岩不稳定性造成的,因此,页岩油气井井身结构设计主要原则:进入页岩储层下技术套管保证上部井眼的稳定性。
致密砂岩油气藏井身结构设计主要原则:进入致密砂岩水平段下技术套管保证小井眼水平段的延伸能力,同时为后期压裂改造创造条件。
非常规油气井工程技术研究进展1非常规油气井工程技术研究内容1.1“一趟钻”作业关键技术对非常规油气进行开采的井工厂一般使用丛式水平井,是目前主流的一种工程模式。
在建立大规模“井工厂”过程中,对大位移水平井施工技术提出了新要求。
除需要对环保作业的开展形成约束外,还要促进水平井作业能力的提升,保障水平钻井在作业过程中的安全性和高效性。
在不断提高大变形水平井扩展极限预报精度的同时,还要保证其安全控制技术的不断完善,从而促进“一趟钻”等关键技术的创新与进步。
在“一趟钻”工艺中,主要包括一个钻头、一个钻井流体系统和一组导向钻具。
一次入井,就可以在同样大小井口中,连续钻完所有进尺。
该项技术在应用时能够获得理想的施工效果。
1.2页岩气井工程大型化设计研究井工厂作业模式的应用,既满足了安全、环保、降本、增效等需求,也节省了土地资源。
当前,在做好页岩气井工厂大型化设计作业基础上,为适当增加单个井场布井总体数量,需将该项内容作为推进我国页岩气井革命发展的迫切需求。
在促使页岩气丛式水平井朝着大型化发展方向转型时,可以在同一个钻井平台上,随着页岩气储层开发控制作业的开展,适当增加实际的开发控制半径,在上述基础条件作用下,能够有效解决重大科技问题。
作为推进我国页岩气井革命的关键,除需运用大型丛式水平井工程模式外,还需建立完善的技术支撑体系。
在该类创新突破作用下,进一步提出地质与工程一体化设计控制理念。
在创建大型“井工厂”时,需要将大位移钻井技术作为核心。
为有效减少对大位移钻井的约束影响,项目拟研究山地页岩气丛式水平井布井方式,构建定向性钻探扩展极限模型,定量表征丛式水平井规模化程度。
考虑水平井压裂效果,并进行加密,建立合适的防碰绕障轨道,使整体设计模型得到优化和完善。
1.3煤层气田高效钻采技术储藏于煤层中的非传统气体统称为煤层气,亦称“煤矿瓦斯”。
我国煤层气资源丰富,如能实现高效开采,将有助于提高我国天然气自给率,减少煤层瓦斯灾害,保护大气环境。
优快钻井技术介绍众所周知,提高钻井速度是加快油气勘探开发步伐的重要途径。
多年来,特别是重组分立以来,经过甲乙双方的积极投入和广大钻井工作者的努力,油田拥有了一系列加快钻井速度的技术,钻井速度也逐年提高,但与国外先进的钻井速度指标相比,仍存在着很大的差距。
一、大港油田采用的优快钻井技术目前,油田用于优快钻井的成熟配套技术有:1、高压喷射钻井与优选钻井参数钻井●钻头:除钻砾石、安山岩、玄武岩等硬质岩性用HJ517或H517牙轮钻头外,其余地层如明化镇、馆陶中上部、不含砾的沙河街组、孔店组、中生界首选PDC钻头,也可选用HAT127牙轮钻头。
●喷嘴:牙轮钻头组装中长喷嘴或不等径普通双喷嘴或三喷嘴(大小嘴径比为1:0.68-0.72或1:0.68-0.72:0.68-0.72)。
●钻具组合:常规钟摆钻具(用于防斜和降斜):钻头+短钻铤1-2根或钻铤1-3根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
常规满眼钻具(用于稳斜和防斜):钻头+稳定器+短钻铤1根+稳定器+钻铤1根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
常规增斜钻具(用于增斜):钻头+稳定器+钻铤1-3根+稳定器+钻铤单根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆或钻头+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆或钻头+稳定器+钻铤1-3根+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
导向钻具(可用于定向、造斜、稳斜、降斜和纠偏):钻头+导向马达+无磁钻铤1根+MWD+稳定器+钻铤18-21根+加重钻杆+钻杆。
●钻压:对于牙轮钻头,除防斜吊打、定向、扭方位外,最大的安全钻压为每英吋20KN。
对于PDC钻头,钻压一般在40-80KN。
●转速:对于机械钻机,在上部地层采用Ⅱ档或Ⅲ档的转速,在中深部地层采用Ⅰ档或Ⅱ档转速。
对于电动钻机,采用适合牙轮钻头的95rpm。
使用PDC钻头时,可采用动力钻具+转盘的复合钻井方式或转盘不低于Ⅱ档的转速。
●泵压:牙轮钻头的泵压达到17Mpa以上,PDC钻头的泵压达到14Mpa以上。
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。
非常规油气开采技术的研究进展一、页岩气开采技术页岩气是指嵌层或隔层较厚的含有大量可燃气体的岩石,开发页岩气资源对于缓解天然气短缺问题至关重要。
目前,页岩气开采技术主要包括水平井钻采、水力压裂和增强重力排水等。
水平井钻采技术能够增加有效开采面积,提高产能;水力压裂技术能够增加页岩气产能,提高开采效率;增强重力排水技术能够提高页岩气产量,缩短开采周期。
此外,还有煤层气、致密油等非常规油气开采技术也在不断研究中。
二、深水油气开采技术随着陆地及浅水地区油气资源开采逐渐减少,深水油气成为新的开采热点。
深水油气开采由于水深条件恶劣和技术难度大,需要更加先进的开采技术。
目前,深水油气开采技术主要包括固定平台、浮式平台、FPSO、混合动力系统等。
固定平台适用于较浅水域,浮式平台适用于中等水深,FPSO适用于大深度水域,混合动力系统结合了太阳能、潮汐能和风能等多种能源形式提供动力。
同时,还有深海低温稳定化、透平膨胀动力发电等技术也在深水油气开采中得到应用。
三、CO2捕获与储存技术CO2捕获与储存技术主要用于减少燃煤和石油开采等过程中CO2的排放,以降低温室气体的排放,保护环境。
CO2捕获技术主要包括化学吸收、物理吸附和膜分离等方法,而CO2储存技术主要包括地下注射、化学固化和储层封闭等方法。
这些技术的研究进展主要体现在增加捕获效率、降低成本和提高储存稳定性等方面。
四、生物质能开采技术生物质能是指利用光能将二氧化碳与水合成有机物质,再通过燃烧等方式释放出来的能源。
生物质能开采技术主要包括生物质发电、生物质燃料和生物质液化等。
生物质发电利用生物质燃烧产生热能,通过蒸汽发电机组转化为电能;生物质燃料利用生物质燃烧产生热能,用于取暖或工业用途等;生物质液化将生物质转化为液态能源,用于替代传统石油产品等。
总之,随着能源需求的不断增长和传统能源资源的日益枯竭,非常规油气开采技术的研究进展为能源供应提供了新的途径。
通过不断推进和完善非常规油气开采技术,我们可以更加高效地开发和利用能源资源,满足人们对能源的需求,并为环境保护和可持续发展做出贡献。