火山岩气藏水平井钻完井关键技术探讨
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非常规油气勘探开发关键技术非常规油气勘探开发关键技术非常规油气特殊的形成机制和赋存状态,需要针对性的特色勘探开发技术。
提高储层预测精度和油气单井产能是技术攻关的重点。
国内、外长期针对致密砂岩油气、页岩气、煤层气等的勘探开发实践,形成了一套较为成熟有效的核心技术,这些技术各展所能、相映成彰,推进了非常规油气资源的勘探开发进程。
主要包括地震叠前储层预测、水平井钻井、大型压裂、微地震检测、缝洞储层定量雕刻等五项核心技术。
1.地震叠前储层预测技术近年来,油气慨叹开发对地下储层预测和油气分布的成像精度要求越来越高,淫贼地震叠前预测技术受到各大石油公司的高度重视,国内、外均投入很大的力量进行相关领域新技术的研发及应用研究。
目前,地震叠前储层预测技术已进入大规模工业化应用阶段。
国外地震叠前储层预测技术发展迅速、方法类型多样,并推出了功能齐全、特色各异、综合性强的商用软件。
国内随着勘探开发对象由中高渗碎屑岩常规储层向致密砂岩、缝洞型碳酸盐岩等费常规储层转变,中国石油天然气集团公司组织开展了地震叠前储层预测技术研究,形成了以面向地震叠钱反演的保真精细处理、基于岩石物理分析的敏感因子优选、层序格架约束下的层位精细检测配套技术系列。
同时,强化应用基础研究,探索了岩性阻抗反演、流体阻抗反演、弹性阻抗洗漱反演、叠前同步反演、波动方程叠前弹性参数反演、多波波动方程同时反演、PGT含气饱和度定量预测等叠前储层预测、流体检测新技术、为进一步提高非均质储层预测精度奠定了基础。
近年中国石油天然气集团公司还开展了全数字三维地震采集处理、高密度地震采集处理等配套技术攻关,是的地震叠前道集数据的分辨率、保真度有了较大幅度提高,地震面元的方位角、炮检距、覆盖次数等属性分布更加均匀,为进一步提高地震叠前储层预测应用效果提供了保障。
与传统的地震叠后储层预测相比,地震叠前储层预测的精度显著提高,主要是由叠前地震有更多的信息可以利用,叠后地震主要利用的是地下岩石纵波信息,而叠前地震既包括纵波也包括横波信息。
水平井地质导向录井关键技术摘要:水平井地质探测工作开展过程中,录井技术是整个勘测开发工作开展过程中一个非常重要的组成部分,该技术在整个勘测开发工作开展过程中,从收集、记录到分析信息等各个工作阶段都发挥着重要作用,通过加强对录井关键技术的掌控和管理,能够有效的提高钻井工作效率。
关键词:水平井;地质导向;录井技术水平井能够很大程度上增大井眼在产层中的长度和泄油面积,这种水平井方式能够在薄层、页岩气等油气藏中得到广泛的发展和利用。
在水平井钻井开发过程中,随钻地质导向有着非常明显的作用,在地质导向工作开展过程中需要多方面的技术支持,其中包括录井技术,因此在录井技术开展过程中,为了有效的提高录井技术开展的实时性和精确性,必须要掌握其开展过程中的关键技术,这样才能够不断提高水平井的工作效率。
1地层对比与预测技术在水平井勘测工作开展过程中,由于PDC钻头以及一些其他方面的因素影响,使得钻屑比较细小和杂乱无章,在岩性判别过程中出现了很大的困难,同时由于油气级别也出现了大幅度的下降,因此其岩性结构以及其他方面都发生了很大程度的变化,很多井区甚至没有出现标志层和标准层等用来进行对比观察,给地层随钻过程带来了很大的不便和难度。
随着我国录井技术的发展和进步,在录井技术开展过程中逐渐实现了精细化、定量化、全面化的改变和完善,其中快速色谱以及微钻过程中都提出了具体的实现目标,预测技术对于地层的精细化划分和对比提供了很好的措施。
同时对于元素录井以及其他录井技术的发展都奠定了坚实的基础,提供了完善的钻井工艺设备条件,当前核磁共振录井、定量荧光录井技术等都开始被广泛的应用于录井开采过程中,含水性的定量检测工作开展和对比过程都提供了很好的保障,使得地层对比工作开展过程中,能够根据相邻录井、同一断块、同一物源等进行分析判断,更好的遵循旋回性和相似性,保证其按照协调统一的原则进行划分,有效的实现大段控制,最后再进一步完成细小岩层的核对检测工作。
浅谈我国水平井钻井技术的发展及应用关键词:钻井水平井发展一、引言近年来,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,其中美国和加拿大占88.4%。
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。
智能化钻井系统是自动化钻井的核心,是多种高新技术和产品的进一步研究和开发,其微型化的发展趋势,可望在21世纪前半叶实现,随着钻井过程中工具位置、状态、流体水力参数、地层特征参数的实时测试、传输、分析和控制指令的反馈、执行再修正、钻井信息日益数字化,越来越脱离了人的经验性影响和控制,钻进过程逐步变成一个可用数字描述的确定性过程。
当前出现和正在发展的三维成像技术就是钻井信息数字化的一个典型例证。
自水平井技术获得进展以来,出现了明显的专业分工和作业中的合作,现在这种趋势更加明显。
测试工具开发和应用,多分支井完井管柱系统开发,都体现了专业服务公司和作业者之间的专业分工和作业合作趋势。
这种趋势有利于新技术、新工艺的研究和应用。
总的来说,21世纪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。
定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一。
采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发,能够大幅度提高油气产量和降低开发成本,有利于环境保护,具有显著的综合经济效益。
近年来,定向井已成为常规技术而得到普遍应用。
二、我国水平井钻井技术现状和趋势中国是发展水平井钻井技术较早的国家之一,60年代中期在四川打成磨3井和巴24井,限于当时的技术水平,这2口水平井未取得应有的效益。
“八五”和“九五”期间开展了对水平井各项技术的研究和应用,并在不同类型油藏进行了先导试验或推广应用,取得了很多成果。
《火山岩气藏复杂渗流机理研究》篇一一、引言火山岩气藏是天然气资源的重要组成部分,其储层特征和渗流机理的复杂性给开发带来了极大的挑战。
本文旨在深入探讨火山岩气藏的复杂渗流机理,为优化开发策略和高效利用资源提供理论依据。
本文首先回顾了前人对火山岩气藏的研究现状,指出目前研究领域存在的问题,并提出本文的研究目的和研究内容。
二、火山岩气藏概述火山岩气藏是指由火山岩体或火山岩系构成的天然气储层。
其储层特征复杂,包括多孔介质、裂缝、溶洞等多种储集空间,且储层物性变化大,非均质性严重。
火山岩气藏的储量丰富,具有较高的开采价值,但开发难度大,主要原因是其复杂的渗流机理。
三、火山岩气藏渗流机理研究现状目前,关于火山岩气藏渗流机理的研究主要集中在以下几个方面:多孔介质渗流、裂缝渗流、溶洞渗流以及多场耦合作用下的渗流。
多孔介质渗流主要研究气体在岩石孔隙中的流动规律;裂缝渗流则关注裂缝网络对气体流动的影响;溶洞渗流则涉及气体在溶洞中的流动及与周围介质的相互作用;多场耦合作用下的渗流则考虑了地质因素、工程因素等多方面的影响。
四、复杂渗流机理分析(一)多孔介质渗流火山岩气藏的多孔介质主要由火山岩碎屑、矿物颗粒等组成,具有复杂的孔隙结构。
气体在多孔介质中的流动受到孔隙大小、形状、连通性等因素的影响,表现出非线性渗流特征。
此外,多孔介质的物性参数(如渗透率、孔隙度等)在空间上具有较大的变化,导致渗流过程的复杂性。
(二)裂缝渗流火山岩中的裂缝是气体运移的重要通道,对气藏的开发具有重要影响。
裂缝的分布、形态、宽度等因素都会影响气体的流动。
裂缝网络之间的相互作用使得气体在裂缝系统中的流动呈现出复杂的流动模式。
此外,裂缝的开启和闭合状态也会受到压力、温度等因素的影响,进一步增加了渗流的复杂性。
(三)溶洞渗流溶洞是火山岩气藏中另一种重要的储集空间,其内部结构复杂,包括洞穴、通道、暗河等。
气体在溶洞中的流动受到洞穴大小、形态、连通性等因素的影响,表现出与多孔介质和裂缝不同的渗流特征。
57页岩气与一般的天然气有很大的不同,其形态多样化,大部分存在于裂缝、微孔隙、有机质和粪球粒微孔隙及纳米级孔隙。
为了提高钻井的速度和单井开采效率,必须在开采技术上进行创新和改进,不断攻克技术难点,提高页岩气开采的经济效益,解决人类发展中资源短缺的瓶颈问题。
1 页岩气钻完井技术发展历程1.1 国外页岩气钻完井技术发展美国是目前在页岩气开发方面发展最早,也是发展最为先进的国家,世界上第一口页岩气井就是由美国的技术人员完成,之后又陆续研发了直井、单支水平井、多分支水平井、丛式井等多种方式,页岩气的开发,从垂直井发展到水平井,页岩气的产量也有了很大的提高。
页岩气开发技术水平也走在了世界的前列,而其他国家发展较晚,起步较慢,但随着其他发达国家在页岩气钻完井技术上的成功研发和应用,目前全球都在积极对该技术进行研究创新,由此引发了“页岩气革命”。
1.2 我国页岩气钻完井技术现状 在全球都广泛勘探开发页岩气这一新的天然气能源时,我国迎难而上,很多石油企业都加大了页岩气开发技术的研究,在引进、消化、应用上已取得重大进步。
2009年中石油第一口页岩气井开钻,中石化集团也紧跟其后于第2010年开始了河页1井开钻工程,并于2011年第一口页岩气水平井-建页HF-1完钻。
我国的页岩气开发区域比较集中,一般在重庆涪陵、四川长宁—威远等区块。
面对如此喜人的成绩,我们仍不可忽视页岩气配套钻完井技术暴露出的缺陷,受各区域页岩气储层的物性、裂隙发育程度、气体吸附特征乃至埋深等差异性因素影响,在开采过程中会因为设备或工艺上的原因导致生产事故,也会影响开采效率和产量,最终导致开采投资成本与收益不相符,因此为了更好地提升钻完井技术的应用效果,技术人员需要根据其施工重难点不断完善钻完井技术体系,促使其发展更为成熟。
2 页岩气钻完井技术体系介绍2.1 页岩气钻井技术现阶段页岩气开采主要应用水平井技术,初期由于技术水平较低,研究还未深入,多采用欠平衡钻井法,但其工作效率和产量还能够满足社会需求,随着我国经济发展加快,且技术水平在不断提升,人们对页岩气钻井技术的研究分析更为深入,在总结欠平衡法弊端,结合社会高需求后旋转导向钻井技术应运而生,这种方式的轨迹控制效果好,且避免了对储层造成污染和伤害,保护了开采地周围的生态环境和地理环境,更重要的是可以更为安全高效地对页岩气进行开发。
水平井完井技术现状及发展趋势摘要:社会经济快速发展,水平井技术也取得长足的进步,有了跨越式的发展。
水平井完井技术被广泛应用于多种岩性的油藏、气藏之中。
现阶段的水平井完井技术,发展和改进了过去功能单一的固井射孔完井技术,逐渐发展成了一种综合性完井技术,具备了保护油气层,适合多种类型的油藏、气藏,提高采收率和产能等功能。
但不可忽视的是,现阶段的水平井完井技术存在着一定的不足,需要研究更好的水平井完井技术,进一步提升水平井采收率。
关键词:水平井完井技术;现状;发展趋势引言经过多年的发展,我国水平井钻完井技术不断取得进步,但在如何控制水平井均衡排液及致密油气藏水平井多段压裂改造方面还存在不足。
文中对水平井割缝衬管完井方式、射孔完井方式、管外封隔器完井方式、可膨胀完井方式等技术优缺点进行了介绍,对水平井完井技术发展趋势进行了探讨,为合理选择完井技术、提高开发效益提供参考。
1水平井完井主要技术概述1.1具有管外封隔功能的衬管完井技术这项技术是割缝衬管完井技术与管外封隔器有机的融合,更加适用于小井眼侧钻水平井。
借助于管外分离器对不同层段开展分隔作业,然后再在相应的层段上开展与之对应的操作和生产管控工作。
在分支水平井中,衬管完井套管主要应用的是膨胀式封隔器,可以对水、气层进行有效的隔绝,并为油层的分段开采和处理提供助力。
除此之外,该技术在井眼直径小的项目中更为适用,在注水泥固井射孔完井中的应用相对较少。
1.2水平井筛管完井技术与套管射孔技术相比,水平井筛管完井技术具有更高的完善性和系统性,并且水平井能够有效的提升产量,借助于管外封隔器,可以有效实施对水平段的封隔,为后续相关工作的开展提供便利条件。
完井、砂井一体化完成,工艺更具可操作性,经济效益明显。
常规水平井筛管完井技术可以分为三种不同类型:第一,经由顶部进行水泥注入的一体化技术;第二、悬挂筛管处理,水平井完井技术;第三、悬挂滤筛管顶部处理的完井一体化技术。
2水平井完井技术发展现状水平井完井技术的形式多种多样,根据常用度可划分为:砾石充填完井手段、尾管射孔完井手段、裸眼完井和管外封隔器完井手段等多种多样的形式。
石油地质与工程2021年3月PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 第35卷第2期文章编号:1673–8217(2021)02–0098–05致密火山岩储层水平井压裂参数优化与现场试验尚立涛1,刘宇2,张杨1,齐士龙2,乔岩1,李存荣2(1.中国石油集团工程技术研究院有限公司,北京102206;2.中国石油大庆油田有限责任公司,黑龙江大庆163453)摘要:致密火山岩储层天然裂缝发育差,低孔、低渗、致密、非均质性强,需要应用水平井大规模分段压裂工艺实现有效开发。
随着储层物性变差,可缩小压裂裂缝间距保持单井产量;为明确最优改造裂缝间距与施工规模,基于储层孔渗特征、相渗特征、流动特征的认识以及不同裂缝间距压裂产生的干扰,确定致密火山岩储层最优改造裂缝间距。
应用压裂后分段产气监测,认识分段产量与改造规模关系,明确致密火山岩储层最优改造规模,有效指导压裂方案优化,提高设计针对性与开发效益。
关键词:大庆油田;致密火山岩;水平井压裂;裂缝间距;产量监测;压裂规模优化中图分类号:TE357 文献标识码:AFracturing parameter optimization and field test of horizontal wells in tight volcanic reservoirs SHANG Litao1, LIU Yu2, ZHANG Yang1, QI Shilong2, QIAO Yan1, LI Cunrong2(1. Engineering Technology Research Institute Co., Ltd., China National Petroleum Corporation, Beijing 102206, China; 2. DaqingOilfield Co., Ltd., PetroChina, Daqing, Heilongjiang 163453, China)Abstract: The tight volcanic reservoir is characterized by poor development of natural fractures, low porosity, low permeability, compactness and strong heterogeneity, which requires the application of large-scale staged horizontal well fracturing technology to achieve effective development. With the deterioration of reservoir physical properties, the fracturing fracture spacing can be reduced to maintain single well production; in order to determine the optimal fracture spacing and construction scale, based on the understanding of reservoir porosity and permeability characteristics, relative permeability characteristics and flow characteristics, and the interference caused by fracturing with different fracture spacing, the optimal fracture spacing of tight volcanic reservoir is determined. Through the application of staged gas production monitoring after fracturing, the relationship between staged production and reconstruction scale is understood, and the optimal reconstruction scale of tight volcanic reservoir is determined, which can effectively guide the optimization of fracturing scheme and improve the efficiency and benefit of the design and development.Key words:Daqing Oilfield;tight volcanic rock; horizontal well fracturing; fracture spacing; production monitoring; fracturing scale optimization致密油气储层可应用缝控压裂技术提高单井产量[1],通过人工裂缝参数的优化来实现井控单元内储量的最大动用。
深层天然气水平井钻井技术探讨【摘要】伴随着科学技术的不断发展,我国对能源的需求呈增加的发展趋势。
本文以现有的深层天然气水平井钻井技术的实际情况出发,结合实例对深层天然气水平井钻井技术进行深入的研究。
该研究对优化我国深层天然气水平井钻井技术有一定的参考作用。
【关键词】深层天然气水平井钻井技术应用从我国上个世纪八十年代开始水平井钻井的技术得到了广泛的应用,该技术作为综合性的配套钻井技术,在包括水平井油藏工程与优化设计技术在内的等一系列关键技术环节中得以广泛的发展,尤其是在深层天然气的开发中,水平井钻井技术有着重要的作用。
因而本文对深层天然气水平井钻井技术进行深入的探讨。
1 深层天然气水平井钻井技术概述水平井作为定向井的特殊形式之一,指的是井眼的最大井斜角维持在九十度左右,同时在目的层中延伸一定长度的水平段[1]。
水平井钻井技术是常规定向井钻井工艺技术的扩展,水平井钻钻井技术本身包括了电子、计算机与信息工程以及油气藏工程等多类先进的科学技术,同时其本身的主要作用是提高深层天然气的采收率,因而能够带来较多的经济效益。
正因为如此,水平井钻井技术对作为一项具有先进特征的技术,对有着较好的适用性与先进性,尤其是在深层天然气生产中发挥更加重要的作用。
2007年由我国大庆油田采油工程研究院钻井设计研究室所主持设计的大庆第一口深层天然气水平井升深平1井顺利的实现完钻固井,进而为大庆油田特别是徐深气田的开发提供了必要的一手资料,标志着大庆油田在水平井钻井设计方面得到了进一步的发展。
升深平1井作为我国大庆油田的第一口深层天然气水平井,同时还是大庆油田的一口标志井。
该井的设计井深为3711米,着陆点3100米,水平段长608米,水平段施工层位比较深,所钻的层位也很硬,包括水平段延伸的长度在当时都属于我国国内的第一次[2]。
2013年吉林油田公司英泰气田深层天然气水平井龙深3平2井顺利的实现了完井。
该井作为我国现有的深层天然气水平井钻井技术应用的代表,其钻井周期为128天,完钻井深为5317米,其水平段长为1867米,下入滑套20级。
《火山岩气藏复杂渗流机理研究》篇一一、引言随着现代科技和地球科学的发展,对火山岩气藏的勘探和开发越来越受到关注。
火山岩气藏作为一种复杂的储层,其内部的复杂渗流机理研究具有重要的理论和实际意义。
本文将重点研究火山岩气藏的复杂渗流机理,通过深入的理论分析和实验研究,探讨其流动特性,以期为实际的工程开发提供理论支持。
二、火山岩气藏特征及研究背景火山岩气藏是一种特殊的天然气储层,其特点是储层复杂、非均质性强、多孔介质等。
由于火山岩的特殊性质,其内部的气体流动往往受到多因素的影响,表现出复杂的渗流机理。
火山岩的复杂性使得对它的研究和理解更加具有挑战性。
近年来,随着天然气资源需求量的增长和地球科学研究的发展,火山岩气藏的复杂渗流机理研究成为了热门课题。
三、复杂渗流机理的理论分析(一)多孔介质理论火山岩是一种多孔介质,其内部的气体流动受到孔隙结构、孔径分布、孔隙连通性等多种因素的影响。
多孔介质理论是研究火山岩气藏复杂渗流机理的基础理论之一。
该理论通过分析孔隙结构、孔径分布等参数,揭示了气体在多孔介质中的流动规律。
(二)非线性渗流理论由于火山岩的特殊性质,其内部的渗流往往表现出非线性的特点。
非线性渗流理论是研究火山岩气藏复杂渗流机理的重要理论之一。
该理论通过分析非线性渗流现象的成因和影响因素,揭示了气体在火山岩中的流动规律。
四、实验研究方法及结果分析(一)实验方法为了深入研究火山岩气藏的复杂渗流机理,本文采用了一系列实验方法。
包括:岩石物理性质测试、气藏模拟实验等。
通过这些实验方法,可以更直观地了解火山岩的物理性质和气体在其中的流动规律。
(二)结果分析根据实验结果分析可知,火山岩气藏的渗流机理受到多种因素的影响。
其中包括:孔隙结构、孔径分布、流体性质、温度和压力等。
在复杂的地下环境中,这些因素相互影响、相互制约,使得气体在火山岩中的流动表现出复杂的特性。
此外,实验结果还表明,非线性渗流现象在火山岩中普遍存在,对气藏的开发和利用具有重要的影响。
页岩气水平井钻井技术难点及对策研究[摘要]:我国已探明的页岩气储量丰富,已然成为油气勘探领域的热门。
目前,我国针对页岩气的钻探主要采用的是水平井钻井技术,在实际勘探开发过程中暴露出了许多问题,本文主要概述了页岩气水平井钻井过程中的常见问题,有针对性的提出了一些完善对策,旨在能够进一步的推动我国页岩气水平井钻井技术更上一个台阶。
[关键词]:页岩气水平井钻井难点对策一引言石油天然气资源是我国目前主要的能源物质,随着勘探开发的不断推进,油气资源的开采难度越来越大。
近些年,页岩气资源的开采研究工作如火如荼的进行着,根据探明储量表明,页岩气资源储存量大已然成为一种新型的能源物质。
目前,我国针对页岩气资源的钻探主要采用的是水平井钻井技术,但是在钻进的过程中会遇到一些新的问题比如页岩遇水易膨胀、井壁失稳等,这在一定程度上严重的制约了页岩气钻井技术的发展。
因此,本文从页岩气的特征出发,指出了在页岩气水平井钻井过程中存在的难点,并有针对性的给出了完善措施,旨在能够为我国的页岩气勘探开发奠定一定的理论基础。
二页岩气特征页岩气是一种存在于泥岩或者页岩结构中的天然气,由于其自身的产能很低,所以必须要借助更加先进的钻采技术来提高页岩气资源的产量。
相比于常规气藏而言,页岩气藏有很多独特的特征。
首先是从成藏条件上来说,页岩气主要是通过自生自储的方式,而常规气藏主要是通过在路径上进行圈闭;其次,从储集介质上来看,页岩气的岩层主要是页岩和砂质岩夹层,但常规的气藏的介质主要是多孔隙的碳酸盐岩;再者,从气藏的分布来看,页岩气分布面积广,丰度低,但常规气藏相对比较集中,丰度也较高;最后,在气藏的开采方式上来看,页岩气的开采主要是通过压力驱动的方式来进行开采,但常规气藏主要通过储层压裂改造,开采的周期更长。
三页岩气水平井钻井技术难点3.1 钻井摩阻较大页岩气主要通过水平井的方式进行钻采,由于存在着水平段,而且页岩气水平井自身的结构比较复杂,所以在进行钻进的过程中,钻柱在重力的作用下就会和井壁之间产生一定的摩擦力。
长水平段水平井钻井技术难点分析及对策郭元恒;何世明;刘忠飞;敬承杰【摘要】长水平段水平井拥有直井和一般水平井无法比拟的技术优势。
然而由于其水平段较长、钻遇岩性的复杂多样、钻井液和钻具与地层接触时间长等因素使得在钻进和固井过程中存在很多技术难题。
为提高长水平段水平井的钻井技术水平,首先对钻进和固井中的技术难题做了归纳总结,再对不同的技术难题做了原因分析,认为长水平段水平井的钻进技术难题主要由水平段过长造成,而固井技术难题主要是由水平段延伸方向与套管和水泥浆的重力方向垂直或近似垂直造成;最后结合现场实践提出了优化井眼轨迹,优化钻井液、水泥浆性能,优化钻进、固井工具组合,优化套管下入方法等技术措施,提高了钻进效率和固井质量,对今后长水平段水平井的钻进和固井施工有一定的指导作用。
%Long lateral-section horizontal wells play an important role in exploiting oil and gas reservoir. Compared with vertical well and general horizontal well, it has unparalleled technical advantages. However, because of some factors such as long lateral-section, complex rock lithology, and long contacting time by drilling liquids or drilling tools and formation, many technical problems rise in the process of drilling and cementing. To raise the drilling level of long lateral-section horizontal wells, the paper summarizes these problems firstly, and analyses the reasons of drilling and cementing difficulties secondly. It concludes that the drilling difficultiesof long lateral-section horizontal wells are caused by thelong lateral-section, and the cementing difficulties are mainlycaused by the status of horizontal-section being vertical or approximately vertical to the gravity direction of pipe and slurry. Finally the paper proposes some measures such as optimizing well trajectory, optimizing the performance of drilling liquids and cement liquids, optimizing drilling and cementing tools, and optimizing the tripping method of casing, which raises the quality of drilling and cementing and brings some guid-ance on the drilling and cementing of long lateral-section horizontal wells.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】5页(P14-18)【关键词】长水平段;水平井;钻井技术;钻井液;水泥浆【作者】郭元恒;何世明;刘忠飞;敬承杰【作者单位】中石化石油工程技术服务有限公司,北京 100101;西南石油大学石油工程学院,四川成都 610500;西南石油大学石油工程学院,四川成都 610500;塔里木油田塔中项目部,新疆库尔勒 841000【正文语种】中文【中图分类】TE22随着国内外石油与天然气勘探开发的不断深入,一些油气藏的开发效果很不理想,如:低孔低渗、垂直裂缝、小型圈闭、多层系、海上等油气藏,底水或气顶油藏、页岩气藏[1]。
水平井地质录井技术难点及保障措施分析摘要:油田进入勘探开发中后期,为提高开发效益,水平井得以广泛运用[1]。
水平井井身结构、钻井工艺,与直井大有不同,给地质录井工作带来了一定的困难和挑战。
本文介绍了录井技术的发展,详细分析了水平井录井技术难点,并提出了地质录井技术在水平井录井中的施工优化对策,以增强录井工作质量。
关键词:水平井;录井;技术难点;保障措施随着油田进入勘探开发中后期,主力产油气区块勘探程度高,勘探对象愈发复杂,勘探对象逐渐向构造复杂断块和薄互层致密砂岩转变,持续开发,致使主力产油气区块储层含水率不断升高,常规直井开采油气效率低,成本大。
此形势下,水平井得到了油田开发的普遍运用,其通过长水平段的特点,储层中穿行距离较远,与储层接触面积较大,油气开发效果好,在老油田开发中十分受到欢迎。
但是,水平井井身结构与普通直井不同,水平井钻进需要的钻井工艺差别较大,故此增加了地质录井难题,影响地质录井品质。
结合水平井工艺特点,采取相应技术措施,提升地质录井质量具有重要意义。
1 录井技术的发展油气田大规模的开发需要勘探,录井技术得以快速发展,随着油田的大规模开发,对录井技术需求越来越大,受到了各大油气田开采的广泛青睐,是油气勘探开发技术中的主要核心[2]。
早期录井技术慢慢起步,技术不是很成熟,只利用岩屑录井技术勘测,但是,随着油气田的开发与利用,石油工业对录井技术展开了详细的研究,并加以完善,后续录井技术通过了综合录井的优点融合,以及石油企业对于录井仪的多种新的分析方法的融合,使录井技术上升到了新的层次,使其在勘测技术中获得一席之地,得以长久立足。
多年来,录井成为了油气勘探中必不可少的一部分,成为了油气勘探中的关键部分。
近些年,录井技术逐渐更新与完善,形成一套属于自己的体系,通过对岩屑,岩心,气测,工程等多方面的录井,而且还将荧光录井技术和罐顶气轻烃录井等现场录井技术为核心,这样,我们可以不断改进以往的技术缺陷,扩大测井技术的范围,满足现有的所有测量,而且测井技术具有很强的环境适应性,能够满足各种困难条件,准确反映已探明的油气。
火山岩气藏水平井钻完井关键技术探讨
【摘要】徐深气田地质情况非常复杂,上部易缩径、掉块、垮塌并含有浅层气,下部地层坚硬、研磨性强、主力储层为火山岩,孔洞是主要的储集空间和储集类型,裂缝是沟通孔隙的渗流通道,易漏失、易污染,复杂的地质条件,给气田施工水平井带来了钻井效率低、储层易污染、轨迹控制难度大,钻井液性能难维护、完井工艺复杂等技术难题,导致建井周期长,前期资金投入高;徐深气田地层情况特殊,地层压力大、地温梯度高、发育地层水,并含二氧化碳气体,导致已投产的部分深层气井井口漏气、带压,给后期的生产管理带来了难度,对气井井筒完整性提出严格的要求。
2010年以来,开展了几项提高钻井速度、提高气井井筒密封性的先关技术,成功的完成了3口井钻完井施工,目前正在施工2口井。
【关键词】水平井钻井技术完井技术井筒完整性
1 前言
徐深气田地质情况复杂,给施工水平井带来了一定难度,归纳起来有以下几点:
(1)上部嫩江、姚家组地层易缩径、垮塌,造成井下复杂情况。
下部泉头、登娄库组为致密砂岩,地层坚硬,可钻性差,机械钻速低,导致钻进周期长。
(2)主力储层为火山爆发形成的火山岩,沉积规律性差,实钻资料较少,因此,设计的储层深度及展布情况在实钻中会有误差,需根据实钻情况调整井眼轨迹。
(3)储层营城组为火山岩,含有孔、洞、逢,易产生漏失和储层污染。
(4)储层压力高,井温梯度大,发育地层水,储层含co2气体,对气井井筒完整性提出了严格要求。
(5)需要在大尺寸、长封固段、易漏失条件下封固技术套管。
油层套管需要采用回接固井方式,施工风险大,施工时间长。
以上技术难点产生三个方面的影响:一是钻井效率,即机械钻速低,完井工艺复杂,建井周期长;二是钻井效果,即储层钻遇率和井眼质量;三是井筒安全性,即压裂、试气、投产后井口无漏气、带压现象。
2 钻完井关键技术探讨
2.1 基于提高机械钻速的钻井工艺技术探讨2.1.1 井身结构优
化设计技术
徐深地区火山岩储层埋深在3700 m左右,以往完钻的水平井技术套管下至营城组顶部,即φ311mm大尺寸井段钻至3700 m左右,并在φ311mm大尺寸井段进行定向造斜及轨迹控制,具有破岩体积大、工艺复杂等缺点。
营城组的火山岩,地层坚硬,稳定性好,实践表明,在长时间钻进水平段时,该井段能够满足长期裸眼条件要求。
通过优化设计,将技术套管下至泉头组井段,然后采用φ215.9mm常规井眼进行造斜和水平段钻井施工。
此项优化,达到了以下二个目的:
(1)减少了大尺寸井段,特别是避免了在大尺寸井段定向造斜,提高了钻井速度。
实例:井1、井2、井3采用改变技术套管深度,由φ311mm井眼定向造斜改为φ215.9mm井眼定向,提高斜井段机械钻速。
相比在二开即进行造斜的井身结构,减少了钻头螺杆磨损,提高了钻速,平均缩短钻进周期10天。
(2)缩短了上部易垮塌的姚家组和嫩江组井段的裸露时间,有利于井下安全。
2.1.2 钻头优选技术
(1)优选pdc钻头。
合理使用钻头,可以大幅度降低钻井成本和周期。
井1引进复合片更加锋利的美国瑞德φ311mmpdc钻头,并且改进钻头冠部结构以及优选切削齿材质等途径加强钻头对泉二
段以下地层的适应性,机械钻速相比邻井提高了2.49倍。
(2)优选牙轮钻头。
深部地层岩石可钻性级值高、地层硬、研磨性强,造斜段需要全力增斜,高转速单弯螺杆配合牙轮钻头,偏心旋转,侧向力大,造成轴承局部承载过大,磨损严重。
为了提高造斜段和水平段的机械钻速,井3优选了江钻超高转速牙轮钻头,当钻头磨损加剧则优选美国休斯牙轮钻头。
试验结果表明,进口牙轮钻头较国产牙轮钻头单只进尺提高了22.63%,使用时间提高了19.28%,机械钻速略有提高,提高了0.11 m/h,整体的行程钻速有较大提高。
2.1.3 欠平衡、动平静欠、近平衡钻井相结合的钻井工艺技术
井1采用了欠平衡、动平静欠、近平衡钻井相结合的钻井工艺技术。
进入三开后,钻井液密度控制在1. 10~1. 12 g/cm3,进行欠平衡钻井,主要目的是提高机械钻速,发现和保护储层。
进入储层后,由于气体的侵入影响了随钻测量仪器正常工作,将钻井液密度提高到1. 15~1. 16 g/cm3,实现了动平静欠,钻进时,平衡地层
压力,抑制气体的侵入,保障仪器正常工作;静止时,由于负压可使气体进入环空,从而发现和保护储层。
进入主力气层后,大量含co2气体进入环空,既影响仪器信号的传输,又对钻井液性能影响较大,采用近平衡钻井,钻井液密度控制在1. 21~1. 23 g/cm3,控制气体不再进入环空。
该工艺具有以下两点优势:一是及时发现有利储层,减轻钻进过程中钻井液滤液和有害固相对储层的污染;二是欠平衡钻进过程中,钻井液循环压力低于地层压力,消除了正压差对岩屑的压持效应,避免岩石的重复研磨,提高了机械钻速,延长钻头寿命。
2.2 基于提高井筒密封性的完井工艺技术探讨
近年来,国内各大气田均有气井井口漏气、带压情况出现,徐深气田自2009年以来,部分气井出现了井口漏气、带压情况,给生产管理带来了风险,同时也增加了风险治理资金的投入。
为此,徐深气田在提高新钻井井筒安全性方面加大了技术投入和现场管理。
2.2.1 提高井筒密封性的套管检测技术
该项技术在国内的塔里木气田、四川、吉林等各大气田得到应用,均取得了良好的效果。
油套管扣的密封性与压力、介质密切相关,压力、介质分子大小不同,渗透率也不一样,而气体比液体要难密
封。
气密封检测的目的,就是在管柱下井时,对油套管连接丝扣进行气体密封性能检测。
2010年以来开展了套管气密封检测技术,共计试验5口井,平均丝扣泄露比例4.85%。
通过该项技术,确保了入井管柱丝扣的100%合格。
2.2.2 提高井筒密封性固井技术
(1)变密度固井技术。
徐深气田虽然将技术套管下深提高到了造斜点以上,但仍有3300 m左右的φ244mm技术套管需要封固,而气井对封固技术套管的要求是水泥浆必须返至地面。
由于封固段存在多处破漏压力低点,最低破裂压力梯度为1. 53 mpa/100 m。
采用常规固井必然会产生严重漏失。
采取的主要技术措施是采用变密度固井,降低水泥浆的液柱压力。
一级固井采用常规水泥浆体系;二级固井采用密度为1.60~1..65 g/cm3的低密度水泥浆体系。
其次是承压堵漏。
在钻井液中加入复合堵漏材料进行承压堵漏,使之达到能承受设计的固井压力。