页岩气钻井关键技术及难点研究

合集下载

探讨国内深层页岩气钻井难点及技术进展

探讨国内深层页岩气钻井难点及技术进展

探讨国内深层页岩气钻井难点及技术进展摘要:深层页岩气钻井之所以是最难的井下作业原因是地层深处埋藏页岩的地区若存在自然资源则一般难以勘测,地层多样导致难以钻进,同时也因为钻井困难而导致工期漫长。

同时在自然资源储藏位置的气温和气压很高从而导致井壁支护不安全。

最后还有设备进入该区域后容易失灵的问题从而影响了该地质情况的自然资源的勘测和使用。

所以本文综述了近年来国内在防漏堵漏、高效钻头、固井技术等方面取得的进展。

并在此基础上分析了如何完成高效钻井和开采天然气的方法,并在研发的基础上进一步改善钻井技术,降低成本等,从而实现深层页岩地理位置的天然气的开发和使用,为我国的发展打下良好的基础。

关键词:深层页岩气;水平井;PDC钻头;水基钻井液;钻井提速1深层页岩气地质特征(1)地质条件复杂,开发困难,分为多地层。

如涪陵江东区块,钻遇地层较焦石坝一期相比,地表露出地层增加侏罗系自流井组、珍珠冲组,三叠系须家河组、雷口坡组等陆相沉积层系,易发生井漏、垮塌的风险。

(2)钻井设备使用过程中容易发生塌方等事故,同时研磨性有待处理。

深层页岩的上方的岩石硬度非常高,难以利用钻井设备完成钻井作业。

若使用PDC钻头又会面临抗冲击性差的难题;栖霞-黄龙组地层研磨性强,容易磨损钻头外排齿和保径,严重制约PDC钻头使用效果和钻井提速提效。

(3)天然气储藏位置不利于开采,地心气温过高,气压过大。

气的储存位置越向地心靠近,气温和气压越大。

一般深层页岩的埋藏深度为3700m左右,这一情况下一般这个位置的温度远超100℃,同时地层压力梯度处于2.02MPa/100m的状态。

这样的环境非常难以使用如今的开采技术。

2钻完井难点2.1井漏问题经过多年地质勘测可知,存在页岩的区域地质一般经历多期构造运动,褶皱、断裂、剥蚀作用频繁,地形条件复杂,从表1可以看出,主要漏失层位为三叠系须家河、雷口坡、嘉陵江组以及志留系韩家店、小河坝、龙马溪组,上部地层以溶洞性漏失和裂缝性漏失为主,中下部以裂缝性和渗透性漏失为主。

页岩气钻井技术

页岩气钻井技术

二、页岩气开发情况
2、加拿大页岩气勘探开发情况
加拿大是第二个开发页岩气勘探、研究和开发的国家。据估算加拿大西部沉 积盆地页岩气原资源量约24.4×1012m3。加拿大不列颠哥伦比亚东北部页 岩气资源量超过28.3×1012m3,保守估计也有7.1×1012m3,占该地区未发 现天然气资源(包括常规和非常规)的34%。目前加拿大商业开采还处于起步 阶段,1998 年底开始页岩气商业开采,2008年的日产量超过2.3× ×106 m3;而欧洲才刚刚起步。
二、页岩气开发情况 2011年4月18日,勘探南方分公司第一口页岩气水平井——涪页HF1 井通过集团公司专家审查。该井构造位于川东弧形高陡褶皱带拔山寺向斜, 以页岩气勘探有利层系下侏罗统自流井组大安寨段页岩层为目的层,设计 完钻井深3692米,水平段长度1200米左右,钻井的目的是评价该地区页 岩气产能,准确获取页岩气评价指标参数,力争涪陵地区页岩气勘探突破, 为页岩气开发奠定基础。 勘探南方从2010年开始着手页岩气的勘探研究,通过与Weather Ford和国内高校共同研究后认为,涪陵地区页岩气分布广,厚度大,总资 源量达到1.028亿方,有着良好的勘探开发前景。
2011年 2010
2009
2007
二、页岩气开发情况 页岩气钻井近况
2009年12月18日中石油第一口页岩气井威201井开钻, 2010年4月 18日完钻。此井是四川盆地威远构造上的一口评价直井,设计井深2851 米钻探此井的目的是为了获取黑色页岩的地化、岩矿、物性、岩石力学等 资料,了解志留系龙马溪组和寒武系九老洞组含油气性资源
一、
页岩气基本情况
二、
页岩气开发情况
内 容
五、
三、
四、
页岩气钻井关键技术

页岩气钻完井技术现状与难点探究

页岩气钻完井技术现状与难点探究

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。

页岩气水平井钻井液技术的难点及选用原则分析

页岩气水平井钻井液技术的难点及选用原则分析

页岩气水平井钻井液技术的难点及选用原则分析摘要:页岩气一直以来都属于我国的稀有资源,本身属于天然气的一种,在实际开采的过程中,对页岩气的研究工作与开发勘探工作有待不断探索。

本文主要从其技术特点、难点、选用原则入手,根据钻井液的实际应用状态与钻井液技术在实际应用时的状态相结合,找到其技术发展的相关方式,进一步的提升其工作的质量,确保工作效果能够在当前有效地展现出来。

关键词:页岩气;难点;选用原则1页岩气水平井钻井液的技术难点1.1井壁稳定问题概述第一,通过基岩之间液体的流入,通过页岩壁与水的融合,产生向上反应,导致应力增大,影响井壁的稳定性。

第二,为了减少其中含有的水化应力采取一定的措施,随之而来的是张力也会随之降低,对页岩气中的泥层产生一定的影响,其整体的收缩质量下降,对井壁的稳定性也会造成非常大的影响。

第三,由于页岩地平面渗透特性较低,过滤液的流动和渗透速度较慢,多数情况下井壁的孔隙压力与钻井液压力两者之间想要完成平衡需要经过几天的时间,从而减少或缺少钻杆压力的实际支撑。

1.2高摩阻以及高扭矩之间的问题针对当前页岩气水平井钻井液施工技术的使用状态进行分析,由于钻井工具会向底层钻进时有定向滑动,井壁与周围的钻具之间产生一定的摩擦现象,这种摩擦会对整个工程带来一定的影响,甚至会导致页岩气水平井钻井液施工中出现了实际扭矩过大的现象,摩擦力过大会给页岩气工程带来负面影响,要求钻井液的润滑效果更好,避免在钻井过程中出现摩擦阻力过大的现象。

还应该考虑到,由于水平井自身的特点,比如说经验曲率较大、套管本身的重力较小、水平段较长等一系列的问题,分析其在实际操作的过程中,是否会出现摩擦阻力影响大等等一系列的综合因素。

1.3岩屑清除问题在钻井加工过程中,由于水平井斜区坡度变化相对明显,井的清理难度较大,因为岩石本身具有一定的重力效应,经常出现页岩坍塌等问题,而井的清理往往具有较大的影响。

此外,由于空心腔的实际距离相对较小,泵的内压较高,排放较低,容易出现不利问题,导致页岩瓦斯问题,增加钻削摩擦力。

页岩气水平井固井技术难点分析与对策

页岩气水平井固井技术难点分析与对策

页岩气水平井固井技术难点分析与对策发布时间:2021-06-10T11:04:00.777Z 来源:《中国科技信息》2021年7月作者:付江超[导读] 页岩气储层具有特殊特征,孔隙率较低。

同时,页岩储层渗透率相对较低。

在此基础上,页岩气井主要通过针对油田或油井的技术措施,为保护石油资源提供技术支持。

随着石油工业的迅速发展,对钻井技术进行了有效的革新,传统的钻井技术已不再适合现代钻井项目的需要。

山东省山东滕州市煤田地质局第一勘探队付江超 277599摘要:页岩气储层具有特殊特征,孔隙率较低。

同时,页岩储层渗透率相对较低。

在此基础上,页岩气井主要通过针对油田或油井的技术措施,为保护石油资源提供技术支持。

随着石油工业的迅速发展,对钻井技术进行了有效的革新,传统的钻井技术已不再适合现代钻井项目的需要。

因此,有必要进一步研究水平固井技术,并提出有效解决固井问题的办法,这是提高工程质量和保护资源所必需的。

关键词:页岩气水平井;固井技术;难点分析;处理对策随着人口的增长、工业的发展、石油和天然气勘探的扩大、开采的逐步发展、页岩气资源的不断发现、生产成本的大幅降低以及对其经济价值和战略重要性的日益重视。

作为一名现场技术人员,经过多年的页岩气井固井实践,对页岩气井的固井难点有了一定的认识,并采取了技术措施。

一、页岩气固井技术的特点1.页岩气固井是短期工程、技术密集型工程和劳动密集型工程。

2.页岩气固井是一个系统工程。

它涵盖广泛的学科。

第一,有许多学科,包括地质、石油、机械、化学、流体力学和电子。

其次,由于组织管理、供应、运输和场地建设等部门众多,直接促进了社会的快速发展。

最后,还有许多其他因素,包括施工准备、下钢管或者套管、注人水泥等。

3.固井作业是一个非常隐蔽的项目。

首先,主要工艺在地下完成,不能直接观察和测试。

其次,质量控制主要取决于设计的准确性和准备程度。

最后,施工过程中会发生不可预测和未知的事故目前正在实施的三个隐藏的高风险特征将直接影响工程的实施,并妨碍工程工作的快速完成。

页岩气钻井技术浅析

页岩气钻井技术浅析

页岩气钻井技术浅析我国页岩气勘探开发技术处于初级发展阶段,缺乏新技术及丰富经验。

本文介绍了国外页岩气钻完井技术的发展历程,从直井、单多支水平井到目前应用范围较广的丛式水平井钻井即PAD水平井。

通过对国外的页岩气钻完井技术及难点进行分析,从而阐述了国内的页岩气钻井的重点是解决井壁稳定、事故预防、降低成本、仪器研发及钻井液配方选择等问题上。

标签:页岩气;钻完井技术;现状;难点1 页岩气钻井的发展美国的页岩气开发技术处在世界前列,已经进入了快速发展的阶段,其产量在天然气总产量中占据较大比例。

美国自1821年完钻世界上第一口页岩气井以后,页岩气钻井经历了直井、单多支水平井到目前应用范围较广的丛式水平井钻井即PAD水平井。

直井主要运用于了解页岩气特征的试验,并对水平井钻井技术进行优化,从而获得更多的钻井和投产的经验,直井是美国在2002年以前主要的开发页岩气的钻井方式;在2002年Devon能源公司7口Barnett页岩气实验水平井取得成功之后,水平井便成为页岩气开发的主要钻井方式,它主要运用于生产,其优点是储层泄流面积更大,且天然气产量更高;PAD水平井钻井是一种将一个钻井平台作为基点钻多口水平井的技术,可以降低成本并节约时间。

2 页岩气钻井液技术页岩气区别于常规天然气的特征之一是以吸附和自由气的形式存在于页岩之中。

由于页岩的致密性,具有商业开发价值的页岩气藏储层厚度都比较大。

自从页岩气产业化以来,国内外都在储层评价、水平井增产、射孔优化和压裂增产技术上不断创新以寻求最佳的经济效益。

2.1储层评价技术页岩气储层评价的两种主要手段是测井和取心应用测井数据,包括EC (Elemental Capture Spectroscopy)来识别储层特征。

单独的GR 不能很好地识别出粘土,干酪根的特征是具有高GR 值和低Pe 值。

成像测井可以识别出裂缝和断层,并能对页岩进行分层。

声波测井可以识别裂缝方向和最大主应力方向,进而为气井增产提供数据。

页岩气水平井固井技术难点与措施

页岩气水平井固井技术难点与措施

298我国经济的快速发展离不开能源资源的使用,我国能源紧缺问题一直没有的得到有效的解决。

页岩气是继煤炭、石油、天然气之后的又一新能源。

新能源的使用是经济效益和环境效益新的平衡点。

大部分页岩气藏为低孔隙度和低渗透气藏。

必须采用压裂等增产措施与天然裂缝进行沟通,需要较高的固井质量。

随着科学技术的不断推进和社会天然气需求的不断提高,页岩气水平井固井技术问题必须在短时间内解决。

一方面要保证新工艺的稳定性和耐久性,另一方面必须提高生产能力,保证固井质量的进步。

1 页岩气水平井固井技术难点分析1.1 对水泥环的破坏性较大在页岩气水平井施工后期,由于压裂作业对水泥环和套管的巨大冲击压力,使得部分地区容易产生高压、高压应变带。

此外,普通水泥浆材料的抗拉强度和抗压强度较差。

页岩气水平井施工容易产生宏观裂缝,降低了其使用寿命,限制了其生产效率。

1.2 水平段下套管难度较大由于页岩储集层易膨胀,所以,页岩气水平井的井眼呈现出的是椭圆形。

此外,水平位移越大,水平截面越长,套管的阻力越大,并且套管很难放置在预定位置。

当井的水平位移较大,新侧SH井的水平位移较大时,最后一次套管作业的阻力较大。

1.3 顶替效率得不到有效的提升由于井斜角的影响,套管的应力方向将来自高偏差部分的轴向、径向和横向部分,从而导致套管偏心,影响钻井液正常驱动套管的底部,进而导致导向问题,最终影响驱油效率。

对于页岩水平井来说,钻井作业中的不稳定性一直是钻井作业中的一个主要问题,因此在钻井过程中经常使用油基钻井液。

钻井液的实际影响主要体现在钻井液的质量、顶替效率和水泥浆强度上。

油基钻井液的顶替难度很大,特别是在温度很低的情况下,这将直接影响油基钻井液在运行过程中的保护效果。

另外,为了避免钻井液的不稳定性,保证钻井液的效率,钻井液使用的粘度和密度都很高,而且性能较差,这也会对钻井液的效率产生不利的影响。

1.4 射孔、压裂对水泥环的破坏除上述三点外,射孔压裂损伤水泥环也是页岩气水平井技术的难点之一。

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析页岩气水平井钻井技术应用受到了地质特点的影响,存在着一定难点,为了顺利进行钻井施工,需要对钻井技术进行合理应用。

本文介绍了页岩气井的钻探的含义,分析了页岩气水平井钻井难点,阐述了水平钻井技术在页岩气井中的应用,提出了加强钻井技术效果的措施,使页岩气水平井钻井的进行更加顺利,为页岩气资源开采提供了便捷的条件。

标签:水平井钻井;页岩气;难点引言页岩气作为一种天然气,是重要的资源,在勘测中受到了多种因素的影响,开采可能会遇到问题。

由于我国的页岩气勘探及开发还处于发展过程中,钻井技术水平还没有达到较高的程度,这使勘测的进行受到了影响。

应结合页岩气的特点,分析水平井钻井技术的应用难点,页岩气的开采效果,使页岩气开发能够有效实现,为我国的能源供应带来帮助。

一、页岩气井的钻探概述同时采用压力控制和钻井平衡测量凿岩的技术,解决施工中遇到的重大技术难题。

对于非传统天然气资源的页岩气来讲,我国储量非常丰厚,但是开发难度系数较大,需要进行科学、系统的分析和研究,并采取措施改善井内钻井技术,解决工作中遇到的各种问题,提高页岩气和天然气的利用率和质量,并延长页岩气的使用期限,满足人们的需求。

在开展页岩气水平钻井工作的过程中,一般常用井眼轨迹控制技术进行作业,并且借助井的地质钻井技术导向使用,使钻探过程中的井眼轨迹问题得到了解决,为钻探工作带来相应的支持。

二、页岩气水平井钻井难点通过对某地区的地质构造情况进行分析,该地区的地质构造属于纵向上孔隙、裂缝发育,在结构中易产生钻井口的出口失返或者漏水问题,对钻井作业造成了影响,钻进水平井的过程中可能会产生更多的问题,导致周期延长。

由于地表的沉岩性比较差,易产生垮塌的问题或者掉块问题。

井壁切向应力等多种因素的作用下,水平井以及大斜度井中可能会出现井壁垮塌的问题。

同时,该地区的地层构造中可钻性比较差,地层中的夹层较多,对钻头有着较高的要求,一般使用单只钻头进行施工,避免对钻井效果产生不良的影响。

四川盆地页岩气开发钻井技术难点及对策研究

四川盆地页岩气开发钻井技术难点及对策研究

2019•01技术应用与研究当代化工研究只1 Chenmical I ntermediate四川益地页岩气开发钻井技术难点及对策研究*豆旺(中国石油长城钻探工程有限公司北京100020)摘要:随着社会的进步,经济的发展,人们对油气资源的需求量逐年增加,我国常规油气资源开发力度也越来越大,剩余资源量逐年降 低,这给我国的能源安全带来了巨大的威胁。

页岩气作为新时期重要的接替资源,具有巨大的开发潜力,对于缓解我国油气能源短缺,提 升国家能源安全具有重要意义.然而,虽然我国页岩气资源非常丰富,但其地下墙存条件十分复杂,给开发带来了巨大的困难•基于此,本文从四川盆地页岩气开发入手,针对开发钻井中存在的页岩地层井壁稳定性差、生产套管强度和固井质量的要求高、开发建井周期长等 技术难点,结合四川盆地页岩气钻井技术研究进展,提出了相应的解决对策,进而为持续提高四川页岩气田的钻井效益提供技术保障。

关鍵词:四川盆地;页岩气;开发钻井;技术难点;对策中图分类号:P 文献标识码:AResearch on Drilling Technical Difficulties and Countermeasures of Shale GasDevelopment in Sichuan BasinDou Wang(China Petroleum Great Wall Drilling Engineering CO.,LTD.,Beijing, 100020) Abstract-. With the progress o f s ociety and economic development, people's demandfor oil and g as resources is increasing y ear by year. The development intensity o f C hina's conventional oil and g as resources is also increasing, and the amount o f r emaining resources is decreasing y ear by year, which p oses a huge threat to China's energy security belt. Shale gas, as an important replacement resource in the new era, has great development potential and is o f g reat significance in alleviating China's oil and gas energy shortage and improving national energy security. However, although China's shale gas resources are very rich, its underground s torage conditions are very complex, which brings great difficulties to development. Based on this, this p aper starts with the development ofshale gas in Sichuan Basin,and p uts f orward c orresponding countermeasures in view o f t he technical difficulties such as poor wellbore stability, high production casing strength and cementing quality requirements, and long development and well construction p eriod i n the development o f s hale g as drilling technology in Sichuan Basin, so as to p rovide technical s upportfor continuously improving drilling benefits in Sichuan Shale Gas Field.Key words i Sichuan basin ;shale gas;development drilling% technical difficulties i countermeasures我国页岩气资源非常丰富,初步地质普查表明我国页岩 气资源总量超过86万亿立方米,主要富集盆地包括四川盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地等。

隆页1HF页岩气井钻井关键技术

隆页1HF页岩气井钻井关键技术

隆页1HF页岩气井钻井关键技术I. 简介- 隆页1HF页岩气井的概述和发展现状- 钻井关键技术的重要性和研究意义II. 钻井前期技术- 井位选址和测井评价- 钻井液选型和设计- 钻头选择和钻井参数设计III. 钻井中期技术- 井壁稳定技术- 钻井过程监测技术- 钻井设备维护技术IV. 钻井后期技术- 水力压裂技术- 气体压裂技术- 快速射孔技术V. 钻井安全监测和环保技术- 防漏报警监测技术- 水土保持技术- 废弃井处理技术VI. 结论- 隆页1HF页岩气井钻井关键技术的研究总结和未来展望I. 简介岩石储层是石油和天然气的主要产出地,传统石油和天然气开采主要以油藏和气藏为主,但近年来页岩气的开采得到了越来越广泛的关注。

隆页1HF页岩气井是一种新型的页岩气开采井型,具有资源丰富、易于注水压裂等特点。

然而,隆页1HF页岩气井钻井过程中存在许多技术难点,如井位选址、井壁稳定、压裂技术等。

本文将着重介绍隆页1HF页岩气井钻井关键技术,并分析其应用现状和发展趋势。

II. 钻井前期技术隆页1HF页岩气井的钻井前期技术主要包括井位选址和测井评价、钻井液选型和设计、钻头选择和钻井参数设计等。

1. 井位选址和测井评价井位选址和测井评价是隆页1HF页岩气井钻井过程中至关重要的一个环节。

井位的选取要考虑自然地质条件、地形地貌、气候环境等因素,测井评价要综合考虑地层构造、地层时空分布等多个方面。

针对隆页1HF页岩气井,钻井前需要进行源岩分析和提高有效储层面积。

2. 钻井液选型和设计钻井液的选型和设计对于隆页1HF页岩气井的钻井质量和效率有直接影响。

隆页1HF页岩气井钻井液的主要作用是降低钻头与井壁的摩擦力以及带走井壁破碎碎屑。

由于隆页1HF 页岩气井地质条件的复杂性,选择合适的钻井液类型和特性至关重要。

3. 钻头选择和钻井参数设计钻头的选择和钻井参数设计是隆页1HF页岩气井钻井关键技术之一。

钻头的类型和质量对钻井质量和效率起着至关重要的作用。

页岩气钻井关键技术难点研究

页岩气钻井关键技术难点研究
工程技术
页岩气钻井关键技术难点研究
文 4 高云冲
摘要页岩气的开发对于缓解我国能源危机有着不容忽视作 用 因此加快对页岩气开发技术的研究和探索是十分必要且十 分重要的 本文结合自身经验对页岩气钻井关键技术和难点问 题进行了论述希望给相关工作人员带来一定的启发意义
关键词页岩气 钻井 关键技术 难点分析
此外在钻井过程中还存在水泥浆胶结质量差驱替效果差 固井过程中的井漏等问题 针对这些难题还需要钻井从业技术人 员加快研究的步伐
页岩气井钻井的关键技术措施 #为 了 提 高 页 岩 气 井 的 钻 探 施 工 质 量 对 钻 探 工 艺 技 术 措 施进行优化经过页岩气水平井钻探施工的经验积累优选最佳 的钻井关键技术措施提高页岩气钻探的效率 $旋 转 导 向 钻 井 技 术 措 施 的 应 用 对 于 水 平 井 大 位 移 井 及 多分支井的钻探施工应用旋转导向钻井技术有效地解决井眼 轨迹的问题保证钻探的井眼轨迹符合钻井施工设计符合页岩 气水平井钻探的井眼轨迹标准 为更好地开采页岩气奠定了基 础 旋转导向钻井技术的应用是借助于计算机调节工作面的参 数 优化设计钻井施工的参数 通过脉冲信号 将数据传输给井 下的仪器实时控制井眼的轨迹保证页岩气钻井的施工质量 保 持钻柱的旋转状态解决摩阻和大扭矩的问题提高机械钻速 %对 于 页 岩 气 井 的 钻 探 施 工 过 程 进 行 实 时 监 控 和 管 理 优 化设计钻井液体系使用油基钻井液达到最佳的钻探效果 在页 岩气井钻探施工时严格监控井壁的失稳情况利用现代化控制 技术措施保证钻探施工的安全进行达到设计的钻井进尺 油基 钻井液的应用 解决了页岩出现水化膨胀的问题 油和水不相溶 解 在页岩气钻探施工过程中及时调整钻井液的密度使其满足 不同井段的钻探需要 遇到斜井段及水平井段 合理控制油基钻 井液的剪切力和黏度 提高携砂能力 将页岩气井钻探施工过程 中形成的岩屑床清除提高井筒的清洁程度达到页岩气井钻探 的技术要求 &为 了 提 高 页 岩 气 井 的 钻 井 施 工 质 量 加 强 固 井 施 工 的 质 量优化水泥浆体系的设计采用防气窜高胶结强度的水泥浆和 缓凝低密度水泥浆混合成的双凝水泥浆 应用优化设计的水泥浆 体系解决井壁失稳的问题 总结 总之页岩气的开发技术难度较高工作研究人员必须结合 开采的实际状况结合新技术新设备制定出切实有效策略以更 好的确保井下作业的安全 提高页岩气的开采质量和开采效率 推动我国页岩气钻井开采技术水平的不断提升 参考文献 '()涪 陵 页 岩 气 上 部 井 段 钻 井 技 术 研 究'*)+ 夏 宏 海+长 江 大 学 $"(,+ '$)页 岩 气 井 井 壁 垮 塌 力 学 机 理 及 对 策 分 析'*)+ 王 涛+西 南 石 油大学 $"(&+ '%)深 层 页 岩 气 水 平 井 体 积 压 裂 技 术'-)+ 蒋 廷 学.卞 晓 冰.王 海 涛 .李 双 明 .贾 长 贵 .刘 红 磊 .孙 海 成 +天 然 气 工 业 +$"(!/0(1+ '&)页岩气钻井技术新进展'-)+ 邹宪斌+化工管理+$0#2/(23+ 作者单位中石油长城钻探工程有限公司钻井技术服务公司

国内深层页岩气钻井难点及技术进展

国内深层页岩气钻井难点及技术进展
井壁的稳定性是使用页岩气钻井液技术关键性因素,因为 在实际的工程开发过程中往往会因为页岩不稳定而导致井眼发 生问题。因此钻井液在使用时会让地缝猎场与岩层发生作用而 对页岩的空隙压力产生影响,在钻井液进入夜宴空隙中与其中 的粘土和矿物质产生反应,使之膨胀而增大岩层张力时,就会对 井壁平衡造成极大的威胁。同时,如果钻井液遇到水敏性底层发 育不成熟和胶结性较差页岩时,滤液会使页岩稳健性遭受更严 重的破坏,如果滤液进入岩层的微裂缝中就会使岩层的力学平 衡失调,从而造成严重的工程问题;钻井技术
中图分类号 :TE24
文献标识码 :A
文章编号 :11-5004(2021)08-0152-2
钻井技术是当前国际上开采页岩气的关键点,是保证页岩 气开采过程中提高钻井效率和保障紧闭安全的重中之重。随着 我国绿色可持续发展战略对绿色能源开发的力度加大,钻井技 术在页岩气的开采中受到了越来越多的关注 [1]。
水平井存在着倾斜井段,受到井斜角度因素的影响,倾斜度 大的井段和水平井段下放套管形成的重力会变成径向,如果控 制不好就会出现套管偏心问题,套管低边钻井液很难进行有效 的驱替,极易出现窜槽问题,会对水泥浆顶替作业带来不良影 响。采用油基型钻井液会使顶替效率、水泥环强度和界面胶度存 在着一定的问题,无法与水泥浆进行很好地相容。除此之外,为 避免裸眼井壁失稳,进一步提高携带岩屑的效率,保证钻井液达 到设计的密度,就会使钻井液粘度提高,但又会使得钻井液不具 备很好的流动性。残存下来的滤饼和钻井液会使水泥浆不能完 全把钻井液顶替出来,会使得水泥环无法形成统一的整体。
设井斜角 65°下,钻井液排量达到 40L/s,其机械转速设定 5.2m/h,通过 Landmark 软件模拟,获得岩屑床厚度和钻具转速 间的关系,如图 1。

页岩气水平井钻井技术难点及对策研究

页岩气水平井钻井技术难点及对策研究

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。

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析【摘要】:页岩气是一种重要的天然气资源,对其进行开采主要采用的是水平井钻井技术,此项钻井技术不仅能提升单井的采收效率,还能提高采油产量,在页岩气开发中具有显著作用。

但是,水平井钻井技术还是存在一些技术难点问题,钻井过程中扭矩、摩擦阻力大,井壁稳定性差,井眼轨迹难以精准控制等,给实际的勘测开发工作带来一定的影响。

因此,我们需要对水平井钻井技术难点进行全面分析,采取有效的措施解决技术难点问题,确保页岩气水平井钻井顺利进行,推动页岩气水平井技术长远发展。

【关键词】:页岩气;水平井钻井技术;难点;措施;引言目前,社会广泛关注和研究非常规油气资源的开发,页岩气作为储量丰富、开发潜力大的非常规能源,自然受到了人们的重视。

在页岩气开发过程中,常用的开发技术是水平井钻井技术,水平井钻井技术在钻井速度、单井开采产量、开采时间等方面都具有显著的应用优势,但是,在实际开采过程中,水平井钻井技术也存在一些技术难点问题。

因此,为了充分发挥出水平井钻井技术的作用,就针对技术难点问题采取有针对性的解决措施,确保页岩气水平钻井技术的成功率,确保页岩气的开采效率和质量。

1.页岩气水平井钻井技术进行页岩气开发过程中,最关键、最常用的技术就是水平井钻井技术。

目前,常用的水平井钻井技术包括欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等。

欠平衡钻井技术可以很好的克服井壁坍塌问题,避免钻井液伤害储层,机械钻井速度快,开采产能高。

旋转导向钻井技术在水平井钻井中主要使用旋转钻井导向工具,具有边滑动边旋转特点,能够精准的控制井眼轨迹,钻出来的井眼会更加光滑,能够有效减少扭矩、摩擦阻力,减少井下复杂情况的出现。

控制压力钻井技术是指在钻井过程中,能够对井筒液柱压力剖面进行有效控制,将全部的井筒压力始终控制在地层孔隙压力和破裂压力中间,实现安全钻井和高效率钻进的先进钻进技术。

此项钻井技术的准确性、及时性较强,钻井速度快,在高难度定向井、水平分支井、超深井等都有广泛的应用。

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析目前全世界对页岩气的开发已经成为新能源研究的突破口,具有很大的开发潜力,具有使用寿命和生产周期长的优点,广泛的得到了人们的关注,我国的页岩气开发要根据实际储藏的特点,在借鉴国外先进技术和经验的基础上,研究出适合我国页岩气水平井钻井的技术方案,形成配套的钻井、固井、压裂等作用流程,实现废水、废渣等處理不不会造成环境的污染,促进我国页岩气水平井技术健康、可持续发展。

标签:页岩气;水平井钻井技术页岩气是一种以多种形态存在的天然气聚集物,主要富集与泥页岩地层中,页岩气的特点是储量丰富、开采周期较长,开发的潜力非常大,作为一种新能源目前已经成为全世界研究的对象,页岩气藏的地层一般呈现孔隙度较低、渗透率较低的特点,因此与传统的常规天然气相比,气流的阻力较大,开采率也比较低,通常情况下需要进行页岩气储层的压裂改造,才能进行开采,因此开采页岩气的成本也就相对比较高。

所以我们想要增加经济效益,就要适当的提升钻井的速度、提升单井的产量、延长开采时间。

1. 水平井钻井技术水平井钻井技术是页岩气成功开发的核心技术之一,深受业界重视。

与直井相比,水平井成本虽然是直井的2~3 倍,而产量却是直井的3~5 倍。

水平井提高了与页岩层中裂缝接触的可能性,增大了与储层中气体的接触面积,在直井收效甚微的地区,水平井开采效果良好。

同时,水平井减少了地面设施,开采延伸范围大,避免地面不利条件的干扰。

当前,国外常用的水平井钻井技术有欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等,其中:①欠平衡钻井技术可实施负压钻井,减少循环漏失,提高采收率和机械钻速,避免损害储层;②旋转导向钻井技术由于在水平井钻井中采用旋转钻井导向工具,可以形成光滑的井眼,更易较好的进行地层评价,同时可有效提高钻井速度;③控制压力钻井技术在钻井过程中能有效控制井筒液柱压力剖面,达到安全、高效钻井;④随钻测井技术(LWD)和随钻测量技术(MWD)可以使水平井精确定位,引导中靶地质目标,保证井眼轨迹,同时可以准确评价地层。

宣页1井钻井技术难点及对策

宣页1井钻井技术难点及对策

宣页1井钻井技术难点及对策沈建中【摘要】Well Xuanye l,an exploratory shale gas well with completion depth of 2 848 m,penetrated Mesozoic and Paleozoic stratum of Ordovician and Cambrian system. A lot of drilling difficulties were encountered due to tight formation,poor drillability and large formation dip. Many measures were used to ensure smooth drilling. Drill bit optimization and fast drilling technology obtained good results in improving rate of penetration. A brief introduction of Well Xuanye 1 and the drilling difficulties were introduced. The drilling technical measures were detailed,including well structure optimization,drilling fluid optimization, bit selection, coring, deviation control, hydraulic pulsed cavitations jet assistant drilling and combination drilling. The application analysis indicated that these measures can solve the problem encountered in drilling and results are good.%宣页1井是一口页岩气探井,该井完钻井深2 848 m,主要钻遇奥陶系、寒武系等中古生界地层,地层岩性致密,可钻性差,地层倾角大,钻进中遇到许多困难.为此,采取了井身结构优化、优化钻井液性能、钻头优选、优化取心技术及防斜技术措施、应用水力脉冲射流和复合钻进技术等针对性措施,保证了该井的顺利完钻,并大大提高了机械钻速.简单介绍了宣页1井的概况,指出了该井的钻井技术难点,详细介绍了所采取的主要技术措施.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2011(039)003【总页数】5页(P41-45)【关键词】页岩气;井身结构;钻井液;机械钻速;宣页1井【作者】沈建中【作者单位】中国石化华东石油局工程技术设计研究院,江苏南京210031【正文语种】中文【中图分类】TE242页岩气是以吸附、游离等多种相态聚集的天然气,是一种重要的非常规天然气资源,大部分可产气的页岩分布范围广、厚度大,且普遍含有页岩气[1]。

简析页岩气水平井固井技术难点及应对的策略

简析页岩气水平井固井技术难点及应对的策略

简析页岩气水平井固井技术难点及应对的策略发布时间:2023-01-30T08:59:03.422Z 来源:《中国电业与能源》2022年8月16期作者:邓天地[导读] 页岩气储气层物性较差,容易出现裂缝问题邓天地西南油气田分公司重庆气矿 400708摘要:页岩气储气层物性较差,容易出现裂缝问题,因此影响页岩气水平井的正常使用。

本文主要结合现有的工作经验,从页岩气水平井固井技术难点出发,探究相应的应对策略,希望给其他学者的研究提供新的参考视角。

关键词:页岩气水平井;固井技术;难点;策略引言:页岩气资源作为一种新型资源,受到诸多企业的重视。

但是由于页岩本身的泥质相对较多,容易破碎和膨胀,再加上其本身的氧气产量相对较低,因此需要借助国外的技术手段,对页岩气水平井进行固定与调整。

页岩气固井技术专业度较强,这就要求相关工作人员能够抓住页岩气水平井固井技术的难点,并结合实际的困境探究相应的解决措施。

一、页岩气水平井固井技术难点(一)地质稳定性差首先,页岩类的地层本身稳定性相对较差,在钻井过程中会容易出现崩塌问题。

大部分页岩类地层泥质含量较高,在钻井过程中水泥环与裸眼井壁,难以达到预期的胶结程度,因此会导致页岩气水平井无法发挥既定的成效。

其次,页岩类地层会出现页岩气窜槽现象。

主要是由于在钻井过程中,外部温度会发生变化,水泥受到温度影响会出现收缩问题。

进而在页岩层的胶结面出现微环空,为气体的窜流开通了通道。

(二)水平段下套管难度较大由于受到页岩储层性质和水平段下套管的环境具有不稳定性,导致水平段下套管难度相对较大。

首先,页岩储藏层在遇到水之后,岩层容易出现膨胀,会导致井眼的形状发生变化[1]。

一般情况下,井眼在变形之后会逐渐趋向于椭圆形,进而使水平断下套增加了一定的难度。

其次,水平位移、水平截面与套管的阻力是成正比关系。

位移长度、截面面积越大,下套管的阻力越强。

在钻井过程中,受到地形的影响,部分井的斜度较大,截面面积也随之增加,下套管的过程中受到的摩擦阻力相对较大,以至于套管难以下到既定的深度。

页岩气钻井关键技术及难点分析

页岩气钻井关键技术及难点分析
页岩 气井钻探 的效率 。 关键词 : 页岩 气 ; 钻井 ; 关键技术 ; 难点分析 中图分 类号 : T E 2 4 3 文 献标 志码 : B 文章编号 :1 0 0 3 - 6 4 9 0( 2 0 1 7 )0 6 - - 0 2 3 9 - - 0 1
Ke y Te c h n o l o g y a n d Di mc l l l t y An a l y s i s o f S h le a Ga s Dr i l l i n g
1 页岩气 井的钻探 页 岩气 一般储 存于 泥岩或 者页 岩 中,具有低 孔低 渗 的特 点 。由于岩 性致 密 ,给 页岩气 的钻 探带 来 了难 度。对 页岩气 井实施 大 型的水 力压裂 和水 平井开 发技 术措施 ,才 能达 到经 济开发页岩气 的技术要求 。 页岩 气钻 探主 要是钻 探水 平井 ,使 页岩 气 的开发 更加经 济有 效 。在 进行页 岩气 水平井 钻探 施工过 程 中,采用 了井 眼 轨迹控 制技 术措施 ,地质 导 向钻井 技术 的应用 ,解决井 眼轨 迹 的问题 。并利用 控压 和欠平 衡钻井 技术 措施 ,解决 页岩气 钻 探 的关键 技术 问题 。应 用泡 沫 固井 技术 ,提高 页岩气 井 的 固井质量 。 页岩气属 于非常规 的天然气 资源 ,我 国具 有丰厚 的储 量, 由于开 发 的难度 比较大 ,因此 ,需要进 行科 学 的研 究,采取 优 化 的钻井 技术措 施 ,解 决井 眼轨迹 的 问题 ,提 高页岩 气井 的固井 施工 质量 ,延长 页岩气井 的服 役期 限,满 足页岩 气开
发 的需求。
2 页岩气井钻 井关键技术及 难点 问题 为 了解 决页岩气井 的钻探 的难 点问题 , 如井壁 的稳定性差 、 岩屑床难 以清 除、摩擦 阻力和 扭矩 高、井眼轨迹控制 困难 、下 套管 困难 、套管居中程度 差等 一系列的 问题 ,采取科学合理的 解决措施 ,提 高页岩 气井 钻探 的质 量。应用 页岩气井钻探的关 键技术措施 ,利用地质 导向钻 井技 术,并符 合随钻测量技术措 施 ,保证页岩气井 眼轨迹 ,达 到设计 的井 眼标准,通 过现代化 钻探技术措施 的应用 ,达到数字化油气 田生产 的 目标 。

浅析涪陵页岩气钻井技术难点

浅析涪陵页岩气钻井技术难点

油气勘察我国目前的天然气开采需求不断增加,因此需要加大开采技术的研究。

而我国的重庆地区属于页岩区,其具有相当大的页岩气储量,但是一般都聚集在泥页岩地层中,如果得到较好的开发,不仅能够满足人们的天然气的需求,同时为发展对页岩地区页岩气的开采事业提供了基础。

对页岩气的开采主要是利用钻井技术,钻井过程钻遇地层复杂,因此要采取相关的措施,有效的进行预防,从而使页岩气的开采能够顺利进行。

提高开采效率,增加页岩气储备,满足人们生活需要。

一、重庆地区页岩气钻井技术难点1.研究区页岩气概况涪陵位于我国重庆,并且是我国发现的比较早的页岩气藏,重庆主要地形为丘陵地形,并且有较多断层,地貌主要以喀斯特地貌为主,页岩气主要在2300m以下,页岩气位于泥页岩地区,该地区的地质具有很强的各向异性,地缝较多,并且地缝距离比较宽。

2.页岩气钻井技术难点页岩气的开采钻井技术,容易造成地层井壁的坍塌。

在进行钻井工作时,井壁的稳定性是钻井质量好坏的一项重要的指标,它受到多种因素的影响。

由于重庆地区属于泥页岩地区,非均质性较强,尤其是由于断层较多,丘陵较多,地层裂缝较多,对钻井技术影响较大,造成天然气的钻井技术面临很大的挑战,在这些因素的共同作用下,钻井井底会产生较大的压力差,并且井底的流体也会对地质造成一定的腐蚀作用,从而使井壁强度降低,承受压力的性能变差,造成井壁的不稳定性。

该地区的地层主要是由区块岩层构成,区块岩层主要是由长石、石英和碳酸盐等其他物质组成,占地层物质的一半以上,除此之外,还有少量的黏土矿物层,然后就是绿泥石、高岭石等物质,这类物质吸水不会发生膨胀,属于蒙脱石,具有很高的硬度,是很好的脆性材料,也具有表较强的水分散性。

对页岩气开发采用钻井技术,钻井技术要求较高,对天然气的开采具有一定的难度。

页岩区的开发由于其地质的特殊性,需要采用较小的井,但是较小的井需要进行井下的大范围开采,因此需要采用水平井钻井技术。

而水平将钻井技术对井身轨迹掌握难度较大,但是钻井成本容易控制,有助于提高经济效益。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

页岩气钻井关键技术及难点研究
摘要:页岩气属于非常规天然气资源,国外的页岩气开发已经积累了一定的经验。

我国的页岩气开发处于初级阶段,为了更好地开发页岩气,结合我国页岩气
井钻探的实际情况,对页岩气钻井关键技术进行研究,解决钻井的难点问题,不
断提高页岩气井钻探的效率。

关键词:页岩气;钻井;关键技术;难点分析
我国页岩气资源丰富,普遍存在分布广、丰度低、易发现、难开采等特点,
是具有自生自储、低孔低渗、无气水界面、大面积连续成藏的低效型气藏资源。

据在川南和滇北地区的页岩气完钻井统计显示,页岩气开发主要存在地层不确
定因素多,压力及流体性质难以预测; 泥页岩和致密砂岩易水化膨胀、易破碎,
井壁不稳定; 固井易气窜,完井困难; 储层易损害,采收率低; 钻井速度慢,钻井
周期长; 开发技术难度大,钻井成本高等问题。

为获得较高的钻井收益率,需要
掌握页岩气藏地层特点,预防和克服井下复杂情况,加快页岩气优快钻井配套
技术研究,实现我国非常规油气资源开发的突破与发展。

1.页岩气钻井关键技术
1.1页岩气进入井眼途径
页岩气井中,页岩气进入井眼的过程如下:在钻井、完井压降的作用下,裂
缝系统中的页岩气流(游离气)向井眼并且基质系统中的页岩气(吸附气)在基
质表面进行解析;在浓度差的作用下,页岩气由基质系统向裂缝系统进行扩散;在流动势的作用下,页岩气通过裂缝系统流向井眼。

页岩气进入井眼途径复杂,
是钻井过程中的关键之一。

1.2钻井井位部署
页岩气的吸附气含量达到25 %~85 %,同时没有远距离的运移和聚合,因此,其开采必须借助于现代化的压裂工艺,通过进一步扩充裂缝,连通相关的孔隙,
从而获得一定产能的页岩气。

以前由于压裂工艺和设备的限制,导致无法获得具
有工业价值的页岩气。

现代设备和技术的快速发展,是目前页岩气工业能够快速
发展的重要因素之一。

1.3浅层大位移井
大位移井是在定向井、水平井技术之后又出现的一种特殊工艺井。

大位移井
的定义一般是指井的水平位移与井的垂深之比等于或大于 2 的定向井且井斜角大
于 60°,具有很大的水平位移和很长的大井斜稳斜井段。

地质导向工具、旋转导
向钻井系统、闭环钻井、先进的随钻测量系统、新型钻井液、先进完井工具得到
开发和应用,促进了长水平井钻井技术的迅速发展,目前已经钻成了水平位移超
过 10 000 m,最大水平段长度已达 6 000 m 以上。

目前国内浅层大位移水平井钻
井研究情况非常缺乏。

2.页岩气水平井钻完井技术的难点分析
2.1井眼轨迹优化设计及控制
由于页岩气储层渗透率低,为了实现页岩气的高效开发,必须进行大量水平
井钻井,而长水平段水平井钻井过程中,如何有效降低摩阻扭矩,如何实现井眼
轨迹精确控制则是需要解决一个难点。

为了获得更好的压裂效果、沟通更多的
天然裂缝以及井壁稳定的考虑,水平井眼轨迹通常设计为沿着最小水平地应力
方向,同时,为了降低钻井成本,国外多采用多井平台长水平段水平井开发,即
每平台 6~8 口水平井,最多可达 24 口井,水平段长度通常介于 1000~1500m,
最长达到 3000m。

因此,页岩气平台水平井三维轨迹不可避免,如何实现精确
导向、防碰绕障等问题也相继产生。

针对精确导向问题,虽然目前有一系列旋
转导向工具,能够提供精确定向服务且能形成高质量的井眼,但是成本高,在
规模开发中,普遍采用旋转导向实行轨迹控制与页岩气开发的低成本战略不相符,如何采用 MWD+常规导向马达,在滑动+旋转钻进方式下实现页岩气水平井三维
轨迹的精确高效控制也成为当前面临的一大难题。

2.2井壁稳定
对泥页岩井壁失稳问题的研究,虽然取得了一系列的成果,但井壁失稳仍是
页岩气钻井过程中的一个难题。

如涪陵页岩气示范区,钻井过程中经常出现严重
井眼垮塌问题。

井壁失稳问题表明,不管是使用水基泥浆还是油基泥浆,都不
能很好地满足当前页岩气水平井长水平段的安全钻进要求,因此,对页岩气水平
井井壁失稳问题仍需进行技术攻关,主要包括:地层构造分析、岩性分析、水平
段岩石力学特性分析、地应力精确预测、泥浆类型优选、安全泥浆密度窗口等
多个方面。

2.3套管难以下入
对于浅层大位移水平井,由于其定向造斜段存在较高的造斜率,在对斜井段
进行滑动钻进、定向作业时,井壁会容易形成小台阶;造斜点到靶点会存在较大
的狗腿度,进行起下钻时极易形成键槽;井斜发生较大变化时,会增加井眼清
洁难度,导致下套管时容易出现粘卡,致使套管难以下入。

另外,由于井眼存在
较大的曲率,而且水平段也较长,套管下滑时摩阻大,难以自由下滑。

套管在下
滑过程中会产生极大的摩阻,在直井段套管提供的驱动力很小,套管要想下滑
至设计井深存在极大的风险。

2.4套管受损
当井眼发生弯曲时会产生弯曲应力作用,这时若套管柱通过水平井弯曲段也
会承受弯曲应力作用。

与此同时,若采用薄壁管套管,套管柱在承受弯曲应力作
用时,即便弯曲应力值处于材料承受范围内,但随着弯曲应力作用套管截面会
变成椭圆形,从而使得套管的稳定性丧失。

套管变成椭圆形,则套管的公称尺寸
就会大于椭圆形套管的短轴,因此,部分工具不能下入。

当套管柱发生严重弯曲时,容易出现屈曲变形破坏情况。

3.总结
通过对页岩气钻井关键技术及难点的分析,掌握了页岩气钻井的先进技术措施,解决页岩气钻井的难点问题,提高页岩气井钻探的效率。

针对页岩气井钻探
的难度高的特点,优化设计页岩气水平井的钻探工艺技术措施,采用先进的钻探
工艺技术措施,保证页岩气井钻探的质量,满足页岩气开发的需求。

参考文献
[1]邓元洲.涪陵页岩气田钻井技术难点及对策[J]. 化工管理,2016,(15):112.
[2]程福山,吴科,程善平.页岩气“井工厂”钻井关键技术[J].辽宁化工,2015,(10):1197-1200.
[3]徐树斌.页岩气水平井钻井技术难点分析 [C]. 全国特殊气藏开发技术研讨会,2013. [4] 郑弋 . 页岩气钻井技术难点及建议 [J]. 中国化工贸易,2015,(14).
[5]杨社文. 涪陵页岩气田钻井技术难点及对策探讨[J]. 工业,2016,(1):179.。

相关文档
最新文档