随钻导向钻井提速技术在埕海油田的应用
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160随着油气资源勘探的不断深入,对钻井提速提效的技术需求以及低油价下钻井综合成本压减的现状,对钻井液技术及工艺的要求越来越高,由此对于目标区块优选适宜钻井液体系、降低钻井液综合成本成为目前提高勘探、开发果效的关键因素之一。
1 埕岛西合作区简介埕岛西合作区部署的多为大位移水平井或长稳斜段定向井。
以往现场施工经验中,使用水基钻井液产生钻头泥包、井壁失稳、钻速低、起下钻不通畅、下套管遇阻无法下至预定深度等井下复杂情况。
针对该区块地层较强的水敏性以及复杂的井身结构,建议使用强抑制性水基钻井液或油基钻井液体系。
强抑制性水基钻井液的润滑效果较差,需加入油性润滑剂及沥青类材料,以减小摩阻、增强井壁稳定性,但可重复使用性较差,易造成污染。
MEGADRIL油基钻井液体系可以减少摩阻,避免地层水化膨胀,井壁稳定性较好,满足优质快速钻井的要求,并且可重复使用性较强。
通过对比不同的钻井液体系的优缺点,并结合钻遇区块的井身和地层特点,项目组于2011年首次试用性能稳定、可重复使用的MEGADRIL油基钻井液体系。
2 MEGADRIL体系概述与水基钻井液相比,油基钻井液针对水化性能强或极易垮塌的页岩地层具有较好的抑制作用,并且抗温性能强、耐岩、抗污染性能强,针对大斜度井和水平井具有较好的润滑性能以及储层损害小等优点。
但是一般情况下,油基泥浆在多次重复使用后,存在低比重固相的增加使得体系切力越来越高的问题。
MEGADRIL体系处处理剂种类较少,抗温可达260℃,其中乳化剂和润湿剂的复配,可提供非激增型切力,使其切力始终维持在与φ6相近的读数。
该体系流变性和滤失性较好、切力高,可降低ECD 值、提高钻井效率和井眼清洁能力。
MEGADRIL 油基钻井液体系配方为:5#白油+ 25%CaCl 2盐水+Onemul+ 28.5kg/m 3 ONEMUL+ 28.5kg/m 3 VG-PLUS+ 11.4kg/m 3 VERSATROL+ 22.8kg/m 3石灰,比重控制在10~10.5ppg,油水为70:30。
海上石油水平井钻探中随钻测井技术的应用近年来随着我国海上石油开采水平的不断提升,使得钻测井技术也得到了较为广泛的应用,其能够进行地质资料的准确录取,从而提升钻井效率,降低钻井的风险性,对于我国石油行业的进一步發展也有着一定的积极意义。
本文主要就海上石油水平井钻探过程中的随钻测井技术应用情况进行了探究分析。
标签:海上;石油水平井钻探;随钻测井技术石油在开发到中后期之后其开发难度也会得到较大程度的提升,对于随钻测井技术也就提出了更高的要求。
通过水平井技术的应用,能够保障油田效益,实现少井高产,对于我国石油行业的进一步发展也有着一定的促进意义。
而随钻测井技术作为水平井施工中的重要部分,也就要求相应施工企业能够加强该方面的研究工作。
1 随钻测井技术简介随钻测井使用实时测量技术能够用来地层评价的有关井眼所穿过地层的各种岩石物理参数,并能够将实时测量数据应用在跟地质导向相关的井眼机械参数以及集合参数上面。
在海上石油水平井钻探过程中通过随钻测井技术的应用,其能够对自然伽马、地层压力、电阻率以及声波时差等多种项目进行有效的测试,并能够对井眼轨迹等多种钻井工程信息进行有效的测量以及记录,从而保障地质目标的低成本以及高时效完成。
在应用随钻测井技术的过程中,其还具备有以下几点应用优势:可以进行随钻测井服务,并能够急性地层的独立评价工作。
较之于常规测井,该测井技术还能够进行地层原状的及时跟真实反映,在各种恶劣的井下环境中也能够获得良好的工作效果,在小井眼、水平井跟大斜度井测量中也有着良好的钻探优势,并具备有非常高的应用可靠性以及安全性。
2 在C4区块中随钻测井技术的具体应用在C4区块钻探过程之中的钻井有90%以上的井位都采用了随钻测井技术,并能够在实际应用过程中有效的解决从式井防碰问题,从而使得该区域的石油开采水平得到进一步的提升。
2.1 贝克休斯随钻测井关键技术应用随钻测井的关键技术在于进行信号传输的有效控制,在贝克休斯随钻测井数据中主要是采用钻井液压力脉冲来进行数据的传输,它能够将被测参数转换为钻井液压力脉冲,然后随着钻井液循环传输到地面上。
埕海一区人工岛丛式井钻井液技术随着中国城市化的不断加快,人口基数不断扩大,传统地面土地的供应难以满足需求。
而水域却成为新的城市土地供给的重要来源,因此海洋工程日益受到关注与研究。
本文将以埕海一区人工岛为例,探讨丛式井钻井液技术在海上工程中的应用和价值。
埕海一区人工岛位于福建省福州市黄岐岛南侧,距离岸线近14公里。
由于福州市海域沉积物质质地条件差,对于人工岛的建设来说,岩石形成的基底优于海底泥状物质。
但在实际建设中面临着落差较大的问题。
为此,通过井钻探技术以及岩随孔取样等手段,对于2万立方米的混合海底土层展开了详细的勘探和分析。
在确定了沉积物层的状态之后,接下来的任务便是开展高效的井钻施工工程。
作为施工的核心环节和必需品之一,钻井液的质量和性能关系到井壁的稳固性和井筒的安全性。
在海上施工,液相的重力和重心都会随着船只在波浪中摆动而变化,所以维持钻井液的密度一直稳定,是一个相对较难的难点。
针对浅海岩石不断变化的特点,本次施工使用的是丛式井钻井液。
该新型钻井液技术不仅能够在保持稳定性的同时兼顾环保性和经济性,还可助力探井作业的高效开展,进而实现长周期目标。
丛式井钻井液的加入,使得岩心损失率大幅度降低,整个作业的可靠性和高速性得到保证。
而且,丛式井钻井液不仅具有良好的隔离漏失穿透能力,并且拥有强大的溶解能力。
其中,采用了特制聚合物的钻井液,能够最大限度的增加井底对钻头钻具的分类效应。
此外,还采用了超细级分的高渗透垫片与分子厚度控制抑制剂,能够有效的实现井筒周边的溶蚀控制。
总体来说,丛式井钻井液的运用大大优化了施工效率和工程质量,并进一步拓展了海上工程的应用空间。
综上,埕海一区人工岛的建设是一次技术革新的尝试,本次施工的成功不仅得益于多项技术的综合应用,也得益于新型钻井液的创新。
未来,随着海洋工程的重要性逐渐凸显,这种新型钻井液技术的应用前景必然会更大,也将成为未来海上工程的重要选择之一。
除了在埕海一区人工岛的施工中得到成功应用之外,丛式井钻井液技术的应用也可以在其他海上工程中获得广泛应用。
BH-ERD钻井液体系在埕海一区钻井中的应用【摘要】埕海一区人工岛河北省黄骅市关家堡村以东的滩涂~水深4m 的极浅海地区,为实现海油路采,庄海8断块的井都为大位移井,泥浆是钻井的血液,优质的钻井液在次显得更为重要。
BH-ERD钻井液以良好的润滑性、防塌性、携砂性、以及稳定的抑制性,满足了大位移井的施工要求,在施工的12口井中,事故复杂率为零。
【关键词】大位移润滑防塌携砂油层保护1 钻井液体系简介BH-ERD钻井液的特点:BH-ERD钻井液是一种新型的无毒、无害、可生物降解的无固相钻井液体系,能够很好满足环境保护的要求;应用范围广,适用于高温/高压钻井,油气产层段钻井,环境保护要求高的区域钻井,岩盐层、盐膏层钻井,小井眼深井钻井,天然气井钻井(能有效防止天然气水合化);该体系具有抑制性好、井径规则、润滑性好、对金属和橡胶无腐蚀等特点,适用于易水化膨胀、易垮塌泥岩、页岩钻井,对于气井,能有效地抑制天然气水合化。
2 施工工艺技术2.1 一开井段在庄海8Ng-L1井、庄海8Es-L11井、庄海8Es-L8井施工过程中,一开井段均为明化镇组地层,岩性为棕红色泥岩、灰色砂岩互层,地层特别软,极易水化膨胀,造成缩径,而且造浆相当严重。
所以一开采用海水聚合物钻井液体系,钻进中通过及时补充大量海水,抑制泥岩分散、造浆。
(1)埕海一区人工岛所用生产海水直接从岛外取用,经室内化验分析,海水的总矿化度为32542.5毫克/升,海水本身的矿化度较高,对明化的地层造浆有很强的抑制能力。
(2)一开海水聚合物钻进过程中,注意及时排放置换部分井浆,更有效地控制密度、粘度和有害固相,达到安全快速钻进的目的。
(3)钻进中需要保持65 l/s~70 l/s的排量,120r/min左右的转速,这样可以有效的实现对井壁的冲刷、岩屑的携带,开启全部固控设备,振动筛目数要求在80-120目,除砂器、离心机使用率100%,确保及时清除有害固相,保持井眼清洁。
103在油田开发进入中后期,开发难度会显著增加,对技术要求也会有所提升。
为了保证油田的开发效益,需要利用水平井技术提升油田开发效益。
水平井和直井相比有显著优势,可以保证油田效益,实现少井高产。
在新油田开发和老油田利用水平井开采剩余油方面也非常有效,因此,随钻测井是水平井施工中非常重要的环节,同时也是水平井成败的关键。
1 随钻测井技术简介在海上石油水平井钻探过程中,随钻测井和实时测量技术主要用来地层评价的油管井眼所穿过地层的各种岩石物理参数,将实时测量数据用于地质导向相关的井眼机械参数和集合参数[1]。
测试的项目主要包括自然伽马、地层压力、中子孔隙度、电阻率、声波时差、岩石体积密度、井径、光电效应截面指数等,甚至可以根据甲方的需要进行随钻核磁共振测量和井眼电阻率成像测井。
随钻测井信息除了所有的电缆测井物理信息,还可以对井眼轨迹和钻头技术情况等多种钻井工程信息进行测量和记录。
在获得这些信息后不仅可以低成本、高时效的实现地质目标,而且可以对地质情况进行快速评价。
随钻测井技术优点包括以下方面:可以进行随钻测井服务,并且可以对地层进行独立评价;和常规测井相比,可以更加真实、及时的将地层原状信息反映出来;和钻杆传输测井PCL对比,更适合在各种恶劣的井下环境中作业,尤其在小井眼、水平井和大斜度井测量中更有优势,随钻测井的可靠性和安全性更高[2]。
2 随钻测井技术在C4区块的应用C4区块钻、探井90%以上井位采用了随钻测井技术,在进行随钻测井过程中,使用贝克休斯公司随钻测井技术充分发挥了上述优点,很好地解决了丛式井防碰问题,得到了甲方认可,提高了本区块钻井项目时效。
2.1 贝克休斯随钻测井关键技术随钻测井的关键技术是信号传输的控制,贝克休斯随钻测井数据采用钻井液压力脉冲传输,它是将被测参数转变成钻井液压力脉冲,会随钻井液循环传送至地面。
其高速数据传输特点包括:原始信号的形状清晰且容易确定;泵噪音和反射作用导致到达地面传感器信号失真(对泵噪音消除,使得井下脉冲信号识别变得现实);动态优先提升(DDP)算法可消除发射作用和表面噪音;对信号进行最终过滤,并采用相关恢复器对井下信号进行恢复;3b/s 实时数据密度,具有足够分辨率,能够确保图像重要特征的识别;若增加至6b/s的数据密度,即可产生清晰图像,确保特征识别以及实时倾角选择。
水力振荡钻井提速技术在渤海油田中的应用水力振荡器可以通过水力的作用产生沿钻具组合或者钻杆轴线方向上的振动,利用振动将静摩擦转变为动摩擦,减小钻进过程中的摩阻,降低粘卡的可能性,改善钻压传递效果,提高滑动段机械钻速,从而进一步提高破岩效率。
文章分析了水力振荡器的结构组成、工作原理,并结合渤海油田实际的地层特征、钻进过程中的难点分析以及在渤海油田中的应用,结果表明,水力振荡器的应用,能够解决钻进过程中出现的托压、粘附卡钻等问题,提高机械钻速,缩短钻井周期,且不会加重钻头磨损。
标签:水力振荡器;滑动钻进;机械钻速;钻井提效利用弯角马达+扶正器的方式仍是定向井轨迹控制的主要技术措施。
但是实际作业中,随着井深增加,马达钻具滑动托压和钻柱蛙动问题[1-2]逐渐加重,表现为滑动过程中,钻压有增无减但无进尺,钻具突然释放以后,钻头弹性接触井底,导致马达憋压,严重影响了钻井效率和井下安全[3-4]。
一般在渤海油田现场操作中,通过增强钻井液润滑性能、利用短起下钻等措施降低摩阻,提高滑动效率,但收效甚微。
为此,渤海油田引进了水力振荡器以提高滑动钻井效率,实际应用效果良好。
1 水力振荡器简介1.1 水力振荡器结构水力振荡器主要由三个机械部分组成:振荡短节、动力部分、阀门和轴承系统。
工具的动力部分是由一个2:1的动力马达组成,马达转子的下端固定一个阀片,所以钻井液流体通过动力部分时,驱动心轴转动,由于螺杆钻具的特性,末端在一个平面上往复运动(即动阀片)。
与动力部分连接的阀片和轴承系统,主要部件是耐磨套和一个固定的阀片(即定阀片)。
动阀片和定阀片紧密配合,由于转子的转动,导致两个阀片相错和重合,相错和重合就导致上游的压力发生变化。
动力部分使上游周期性变化的压力作用在振荡短节上,振荡短节不断的压内部弹簧,形成振动。
1.2 水力振荡器工作原理水力振荡器的动力部分将钻井液动能转换为旋转的机械能,与工具连接的其他钻井工具形成在轴向上的往复运动,周期性变化的作用力传递给钻头,改变了钻井过程中仅靠下部钻具的重力给钻头施加钻压的方式,形成周期性温和振荡的钻压,提高破岩效率[5]。
埕岛西海上油田开发配套技术摘要:埕岛西油田由中石化与美国能源开发公司共同开发,采用国际先进技术,建成一座功能完善的修采一体化综合平台。
经过多年的探索,形成了钻井、完井、防砂、采油、注水、集输配套技术,建成了年产50×104t的油田,实现了高速高效开发。
关键词:修采一体化平台定向井旋转导向射流泵一、建设功能完善的修采一体化综合平台1.修采一体化综合平台埕岛西平台为井口分开布置的六腿式24井槽综合性平台,自带的修井机模块可以进行一般的修井和作业,降低了维护费用。
平台布局合理,并实现了全自动化控制。
大量使用气动及电动执行器,自动控制阀门的开关。
同时,使用易熔塞回路系统,具有免维护,寿命长,不用电,信号准确的优点。
使用海水型水成膜AFFF蛋白泡沫比例混合消防炮系统替代传统的灭火设备,当有火灾发生时,平台消防系统就会自动启动。
2.完善的油气水处理功能平台生产的原油,利用物理、化学方法进行脱水处理,经过三级分离后含水低于1%,然后通过海底管线输送到岸上交油。
地层的产出水经分离后注到注水井,减少了外输液量,降低了海底管线的负荷和建设成本;避免了污水到岸后再进行污水处理,同时平台也获得了注水水源。
3.使用双燃料涡轮发电机为平台供电埕岛西平台使用先进的双燃料涡轮发电机为平台供电,不但充分利用了伴生气,也节约了能源。
二、钻井技术充分利用埕岛西井口平台结构的特点,施工速度快,结构合理,施工安全,井身结构简化,套管程序为20”隔水管(壁厚1”)×13-3/8”表层套管×7”油层套管。
该平台井斜角大,位垂比大,造斜点浅,井距近,施工难度大,但由于精细设计,推广采用了成熟的海水泥浆技术和固井技术,并且借鉴了墨西哥湾钻井的成功经验,各项指标均达到设计要求。
1.井口平台结构埕岛西平台在钻井施工前先安装了导管架下部主体结构,两端各设计了一个12口井式外伸井口导向基盘。
井口导向基盘分三层,靠近泥线及水面1m处各一个,最上一层即为井口操作平台。