我国最长水平段水平井
长水平段水平井钻井技术困难和解决办法

长水平段水平井钻井技术困难和解决办法
长水平段水平井钻井技术是指井筒在地下水平段(水平井段)长度超过3000米,以及井斜角度小于1度的井筒钻进的钻井技术。
这种钻井技术已经被广泛应用于石油、天然气等能源勘探与开采过程中,但是与传统的钻井技术相比,其存在许多技术困难和问题,因此需要采用适当的解决办法来解决这些问题。
1. 钻杆弯曲问题
由于长水平段的钻井过程中井筒长度过长,因此钻杆在钻进过程中会出现弯曲现象,直接影响到井斜角度和井筒的正常进程。
为了避免这种现象,需要使用较高的强度钻杆,并控制钻进速度,避免过快或过慢导致钻杆发生弯曲。
2. 钻头失效问题
长水平段井筒的钻井过程中,钻头容易失效,导致钻速降低和增加钻井成本。
为了解决这个问题,需要采用合适的钻头和摩擦系数,同时使用合适的冷却系统,保证钻头正常发挥作用。
3. 井壁稳定性问题
在长水平段井筒钻井过程中,井壁稳定性容易受到井深增加和钻进速度增加的影响,导致井壁崩塌和钻头卡住。
为了解决这个问题,需要采用合适的钻进速度和泥浆系统,并采取措施加强井壁的支撑力。
4. 地质储层特殊性质问题
长水平段井筒钻井过程中,地质储层具有较强的特殊性质,如岩性硬、储层渗透率低等,这些都会影响井筒的钻进和储层的开采。
为了解决这个问题,需要采用合适的钻头和钻具,同时加强地质勘探和预测工作,确保井筒的正常工作和储层的有效开采。
总之,长水平段水平井钻井技术虽然存在一些问题和困难,但只要采用合适的解决办法和技术手段,就能够有效地解决这些问题,提高采掘效率和经济效益。
定向井水平井钻井技术-简介
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1. 地面定向法(定向下钻法) Nhomakorabea十字打印法:
1) 事先在每根要使用的钻杆公母接头上, 扁錾打上“十”字钢印;要注意两个钢 印必须处在同一条母线上; 2) 下钻过程中测量每两个单根连接处的钢 印偏差角度,上相对于下顺时针为正, 逆时针为负,进行详细记录;
3) 下完钻后,将所有偏差值相加即得到最 上面钢印与造斜工具面的偏差角度,若 为正说明钢印在工具面的顺时针方向某 角度处,若为负说明钢印在工具面的逆 时针方向某角度处, 。
• (2) 计算水平距离的加权平均值JJ:
n 1
1 1 1 J i ( Li 1 Li 1 ) J1 ( L2 L1 ) J n ( Ln Ln 1 ) 2 2 2 JJ i 2 Ln L1
• (3) 轨迹符合率的计算:
实钻井眼轨迹
靶区
水 平 位 移
N
北
β-方位角 实际轨迹 靶点
β
设计轨道
E东
• 测点的井眼方向和测段的段长
L L2 L1
et cos1 eH sin 1 cos1 eN sin 1 sin 1 eE
• 井眼轨迹的其他参数:
– – – – 垂深(H)、N坐标(N)、E坐标(E) 水平长度(S)和水平位移(A) 平移方位角(β)和视平移(V) 井眼曲率(K)
(4)邻井距离扫描图的绘制
原理:
1) 寻找最近测点
• • 两口井都要有测斜资料。 从基准井出发,寻找基准井上每一个测 点与被扫描井距离最近的测点。
•
由于每个测点在空间的坐标位置是已知
的,所以可以计算基准井上某一点(M) 到被扫描井上每一点的距离,然后进行 比较,找出最近测点。
211004393_页岩气长水平段水平井钻完井关键技术
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185中石化在涪陵、南川、威荣等多个区块开展页岩气水平井开发,其水平段长历经1500以内、1500~3000米、3000米以上三个阶段,针对国内页岩气水平井开发,一般把水平段超过3000m的水平井称为长水平段水平井,通过施工3500米以上水平段水平井,其压裂改造段长、产气量将提高至少30%以上,大幅度提高单井产量,减少部署井数量、节省土地征用,突破地形地貌限制等,真正实现“少井高产”,对于页岩气的效益开发具有重要意义。
1 钻完井难点问题针对东胜页岩气区块,从前期施工情况分析来看,主要存在以下钻井难点问题:(1)浅表层漏、垮风险高。
东胜区块浅层以须家河组、雷口坡组地层出露为主,溶洞、裂缝发育,部分井区与地下暗河连通,极易发生恶性漏失,同时由于沉积过程中砾石对原有缝洞的充填,导致钻井过程中易发生掉块垮塌,钻井过程也易发生卡钻事故,严重影响钻井进度。
(2)中上部地层差异大,从上部地层到目的层,发育灰岩、白云岩、泥岩地层,灰岩裂缝发育易造成井漏,而夹杂的泥岩地层也影响井眼稳定性。
(3)长水平段施工井壁稳定与降摩减阻难度大,目的层为泥页岩地层,受钻井液浸泡、地层岩石矿物的水化膨胀、应力传递等影响存在垮塌风险,同时长水平段施工摩阻扭矩急速增加,倒是后续施工难度大幅增加。
(4)固完井难度大,长水平段水平井钻井施工后,套管无法与钻具一样实现倒装,提高上部载荷,套管的下入存在较大难度。
2 井身结构设计井身结构设计是钻井安全顺利施工的首要条件,合理的井身结构设计能有效针对各类风险提供保护措施,为下步施工提供条件,同时能最大限度地减小裸眼段摩阻,为长水平段水平井提供保障。
页岩气水平井井身结构设计主要考虑两点因素,一个是封固不同压力层系的地层;二是封固各类不稳定地层,为下开次的施工提供井眼条件。
其井身结构设计具体为:导管段采用Φ609.6mm钻头×Φ473.1mm套管封固雷口坡组易漏失、易跨地层;一开采用Φ406.4mm钻头×Φ339.7mm套管封固嘉陵江组裂缝发育层;二开采用Φ311.2mm钻头×Φ244.5mm直至进入目的层龙马溪组顶部,套管封固上部二叠系、志留系易漏失层,为三开油基钻井液施工提供条件;三开采用Φ215.9mm钻头与油基钻井液施工水平段直至完钻[1]。
随钻测井技术(定向井和水平井简介)
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一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的 JF128 井,井深达到 7000 米,垂深位移比最大的大位移井 是胜利定向井公司完成的郭斜 x 井,水平位移最大的大位 移井是大港定向井公司完成的 xx 井,水平位移达到2666 米,最大的丛式井组是胜利石油管理局的河 50丛式井组, 该丛式井组长384米,宽115米,该丛式井平台共有钻定向 井42口。
水平井钻井技术是近二十年来发展最快,推广应用最广的一项钻井
技术,到目前为止已在世界上不同类型油气藏中得到广泛的应用。
目前美国和加拿大等国平均每年钻水平井 2000 多口,占钻井总数的 10%以上,成本是直井的1.2~2倍,产量是直井的3~8倍。 到 2005年底全球已完钻水平井超过 30000口,遍布美国、加拿大、 前苏联等70余个国家
水平井、大位移井、多分支井、鱼骨井技术由于进一步提高了油藏暴 露面积,有利于提高采收率、降低吨油开采成本而得到推广应用。 国外在多分支井和鱼骨井基础上还提出了最大储层有效进尺( MRC ) 的概念,即利用钻井手段提高储层段的进尺,大幅度提高单井产量。
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念 定向井是按照预先设 计的井斜角、方位角和井 眼轴线形状进行钻进的井。 定向井相对与直井而言它 具有井斜、方位角度而直 井是井斜角为零的井,虽 然实际所钻的直井它都有 一定斜度但它仍然是直井。
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转 钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出 来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非 是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。 最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895 年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实 例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
水平井作业技术
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2013年
2014年
近几年位移超过2Km和2.5Km井数量
大位移定向井指标: 最大位移: 4101m(NP13-X1702) 最大井斜:81.65移: 4033m(NP23-P2016) 最大井斜:92.68 °(NP23-P2010)
最大井深:5630m ( NP13-X1702 )
玄武岩最大厚度:1068m斜/368m垂(NP12-X168)
最大井深:6470m (NP36-P3002)
最高温度:172.5℃(NP23-P2002循环)
一、水平井基础知识
一、水平井基础知识
一、水平井基础知识
垂深 井眼走向上任一点到井口所在水平面 的距离,称为该点的垂深。 井深 井眼轴线上任一点到井口的井眼长度 ,称为该点的井深,也称为该点的测量 井深或斜深。如图中AF。 水平位移 井眼轨迹上任一点与井口铅直线之间 的距离称为该点的水平位移,也称为该 点的闭合距。 造斜点 开始定向造斜的位置,通常以开始造 斜点的井深来表示。
三、通井、刮削作业
三、通井、刮削作业
三、通井、刮削作业
三、通井、刮削作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
Ф89-1枪/62孔*5节*22.5m+起爆器*9级*2.61m+筛
管*9根*Ф9.49m+73mm平式油管短节+73mm平式油
一、水平井基础知识
常规水平井
侧钻水平井
阶梯式水平井
分支水平井
大位移水平井
鱼骨状分支井
一、水平井基础知识
水平井完井方式
一、水平井基础知识
水平井水平段长度
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水平井水平段长度
水平井水平段长度是建筑物中特定位置的一种重要指标,它反映了一个特定空
间的结构形状、设计风格以及运行机制的趋势。
这一重要参数向建筑设计专家提供了结构设计相关信息,为建筑物甚至整个城市建设提供必要的设计指导。
水平井水平段长度的计算主要是通过对相关调查结果进行统计分析,以及测量
地面分段和上部横梁等元素的几何尺寸等参数,进而确定此处柱子的水平段长度。
通常,建筑设计人员就每一个位置的水平井水平段长度进行详细的构思和设计建议,以确保设计的准确性和质量。
除了建筑设计的实用性外,水平井水平段长度也能改变室内外空间的整体氛围
和气氛,引导每一个位置的空间结构,以及有助于实现建筑施工方案。
此外,水平井水平段长度也可以有效控制室内外视觉质量和可视性,以及充分保障不同建筑形式之间的关系和关联性,从而改善建筑物内外空间的灵活性和时尚性。
此外,水平井水平段长度还可以来控制室外照明、供暖系统等建筑设备的整体
供电和运行效率,从而有效的降低能耗及缩短使用寿命,使建筑物拥有更高的鲁棒性和耐用性。
综上,水平井水平段长度是建筑物的一个重要参数,从功能性、视觉性及技术
性三个方面发挥了重大作用。
专业的建筑设计者应该在设计中尽量满足其最高要求,以实现最佳设计效果,为人民群众提供更优质的生活环境。
水平井认识 2

水平井知识水平井是大幅度提高石油采收率、加快资金回收、降低成本的有效途径。
青海油田为了加快该气田的发展速度,在勘探开发方面积极推广水平井技术,在单井采气量上取得了显著成果。
自2005年开始至今,在涩北二号气田共完成了4口水平井,以前该气田从未打过水平井,在水平井轨迹控制方面没有资料可以参考,现场技术人员凭借丰富的经验和技术,在高原缺氧、空气稀薄、风沙大等恶劣的自然环境下,本着一切对甲方负责的工作态度和精神,急甲方之所急,想甲方之所想,不怕苦,不怕累,完成了涩H1井、涩H2井、涩H3、涩H4井水平井的施工任务,为气田的上产起到了极其重要的作用。
本文介绍了青海油田涩北二号气田涩H1井、涩H2井两口水平井的设计与施工情况,分析了该气田水平井施工难点、轨迹控制特点、钻具组合特征和安全施工技术等问题,为甲方今后利用水平井技术高效开发该气田探索了一条成功之路。
1 涩北二号气田水平井应用概况水平井水平段井眼的走向是横穿油气层,因而可最大限度的裸露油气层,提高油气井产量和采收率,对油气藏做横向探查,确定地层圈闭边界和断层闭合位置,并可减少水锥、气锥的影响,加快资金回收、减少占地和其他工程建设费用,在降低油田综合成本方面,具有较好的经济效益。
2005年八月份,青海油田在涩北二号气田实施了两口水平井,我公司利用先进的MWD和LWD无线随钻测井仪器来监控井眼轨迹及地层变化,首次在第四系(Q1+2)天然气田中完成了涩H1井、涩H2两口井现场施工,单井产气量是同层系直井的4倍以上。
图1 涩北二号气田2-11小层含气面积图(2-11小层顶)涩北气田第四系地层胶结性差、泥质含量高、水敏性极强、遇水极易膨胀,两口水平井的成功钻探,实现了在不成岩性的第四系地层中气井水平井的安全顺利钻成。
涩H2井钻井周期14天,完井周期18.05天,创造了青海油田气田水平井钻井速度最快的纪录。
2 地质基本情况涩北二号气田位于青海省海西州格尔木市西北方向110km处。
随钻测井技术定向井和水平井简介

一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型: 普通定向井 多目标定向井 丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井(多底井)
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
水平井的类型: 根据水平井曲率半径的大小分为: 长曲率半径水平井(小曲率水平井); 中曲率半径水平井(中曲率水平井); 短曲率半径水平井(大曲率水平井)。
水平井钻井技术是近二十年来发展最快,推广应用最广的一项钻井
技术,到目前为止已在世界上不同类型油气藏中得到广泛的应用。
目前美国和加拿大等国平均每年钻水平井 2000 多口,占钻井总数的 10%以上,成本是直井的1.2~2倍,产量是直井的3~8倍。 到 2005年底全球已完钻水平井超过 30000口,遍布美国、加拿大、 前苏联等70余个国家
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
据国外13 家石油公司在世界多个地区的统计资料,水平井对直井的 日产量增长比率平均为5倍,在北海达6~20倍
国外水平井钻井记录 水平井最长水平段:6118m;
水平井最大垂深:6062m;
Z-12,井深11680m,61d完钻。 丛式井口数最多的,海上平台为96口,人工岛为170口。
一 随钻测井技术介绍
定向井、水平井的基本概念
定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转 钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出 来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非 是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。 最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895 年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实 例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
水平井地质导向技术

钻压
扭矩
泵压 排量
实时分析
钻时
岩屑
优
转速
地面 系统
工程师
质 工
井斜
程
方位
自然伽马
实时解释
电阻率
可靠的MWD实时导向控制 涡轮发电机供电 测量数据交会进行界面确定 近钻头导向 井眼定位 泥浆脉冲传输/井下存储 适用钻具:
4¾ "-9½ "
NaviGamma 涡轮发电机
井斜 方位
自然伽马 工具面、温度
3、对油气藏作横向探查,确定地 层圈闭边界和断层闭合位置。
4、可减少占地和其它工程建设费 用,大大降低油田综合成本。
共分四个部分:
提纲
一、水平井概述 二、水平井地质导向方法 三、应用实例 四、问题探讨
国外对地质导向的 研究始于八十年代 末,主要有美国、 英国、德国、法国 和挪威等国家。 1993年由Anadrill 公司研制成功了钻 井、测井综合评价 系统,实现了地质 导向。
我国于“八五”期间对该项技术进行了攻关, 其后在各油田进行了推广应用和发展,国内已钻成 水平井近千余口,其技术已达国际先进水平,并形 成了一整套综合性配套技术。
目前已作为常规钻井技术应用于几乎所有类型 的油藏,有些油田已用它进行油田整体开发。
国内水平井技术指标:
❖ 最深水平井井深达6452m ❖ 最长水平段长为1634.6m ❖ 最薄油藏水平段油层厚度为0.76m ❖ 三维绕障水平井在水平段方位变化最大达 72º ❖ 侧钻水平井最小井眼尺寸为104.8mm ❖ 最小曲率达1.8º/m
国
特 殊
内
油
水
藏
平
井 技 术 发
水 平 井 单
展
水平井简介

优点:无产量损失、成本最低 缺点:控制生产能力差、裸眼会消失、不可
能弃井
? 割缝衬管
优点:无产量损失、成本较低、井眼不会消 失
缺点:无法控制生产、不能进行生产测井、 不可能弃井
? 裸眼封隔器
优点:生产损失最少、具有隔层的优点 缺点:控制生产能力一般、费用中等以上
? 下套管固井射孔
优点:完全控制生产、具有隔层的优点 缺点:无法知道产量损失、费用中等以上
的马达) ? 备用随钻测量 ? 完整、精确的资料收集
水平井固井
根据水平井固井成功的现场经验和实验室研究,水平 井固井成功的主要的关键如下:
? 防止泥浆中固体沉淀 ? 使水泥浆性能最优化——降低水泥浆自由水,降低水泥浆失水 ? 最大限度地清洗环空岩屑床 ? 套管居中——强弹性套管扶正器和(水平段)旋流刚性套管扶正器 ? 循环泥浆在一个循环週以上 ? 使套管往复运动,旋转 ? 成批配制水泥浆 ? 使用配伍的前置液 ? 设计紊流顶替(破裂压力和孔隙压力限制的范围内)——添加紊流引
水平井完井 水平井完井方式比较
? 裸眼
优点:无产量损失、成本最低 缺点:控制生产能力差、裸眼会消失、不可
能弃井
? 割缝衬管
优点:无产量损失、成本较低、井眼不会消 失
缺点:无法控制生产、不能进行生产测井、 不可能弃井
? 裸眼封隔器
优点:生产损失最少、具有隔层的优点 缺点:控制生产能力一般、费用中等以上
6m 中半径 914 水平井
4,977 4,815
水平井经济效益的评价
影响水平井效益的因素:
初期投入
单位时间油产量
油价
利率
回收期
若把直井的有关参数作为 基本数据,而且一般水平井投入 总高于直井所以在有足够可采储 量的前题下,水平井单位时间油 产量必须高于直井,水平井的效 益才能相对高于直井。这就要求 水平井在油气藏中的井段长度必 须超出某一临界值
胜利油田首口小井眼长水平段水平井钻井技术
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胜利油田首口小井眼长水平段水平井钻井技术一、引言介绍论文的背景和意义,阐述该技术的研究意义和应用前景。
二、首口小井眼长水平段水平井概述1.首口小井眼长水平段水平井的定义和特点2.首口小井眼长水平段水平井的分类与应用三、首口小井眼长水平段水平井钻井技术1.首口小井眼长水平段水平井成钻技术概述2.首口小井眼长水平段水平井钻井工艺及钻具组合设计3.首口小井眼长水平段水平井液压学行为研究四、钻井过程中的难点及解决方案1.首口小井眼长水平段水平井钻井过程中的难点2.针对钻井难点的解决方案五、结论与展望1.结论总结2.展望未来首口小井眼长水平段水平井钻井技术的发展前景。
第一章:引言胜利油田地处中国东北地区,是国内最大的陆上油田之一。
胜利油田钻井技术一直处于国内领先地位,但随着油藏逐渐开采深入,储量耗散,提高采收率的技术需求越来越迫切,对新型钻井技术的开发研究也日益重要。
胜利油田通过不断探索和研究,发现首口小井眼长水平段水平井钻井技术可以有效提高油藏储量,改善采油效率。
本文就围绕该技术展开介绍研究。
第二章:首口小井眼长水平段水平井概述1. 首口小井眼长水平段水平井的定义和特点首口小井眼长水平段水平井是一种将井眼钻至油层水平方向并延伸一定长度的油井,这种井型具有井壁面积大、水力阻力小、产出能力强、高效节能等特点。
首口小井眼长水平段水平井经测算,能够提高采收率30%以上,同时减少钻井机械尺寸或水平段的数量、缩短钻井时间,具有明显的经济效益。
2. 首口小井眼长水平段水平井的分类与应用首口小井眼长水平段水平井按照区域分布可分为水平井与斜井,按照水平段长度可分为500m以下和500m以上的水平井。
针对不同的地质条件和勘探对象,可以灵活选择首口小井眼长水平段水平井的类型和长度。
应用于油气储层勘探生产中,该技术可以有效改善油气储量,降低钻井成本,提高效率,提高采收率。
第三章:首口小井眼长水平段水平井钻井技术1. 首口小井眼长水平段水平井成钻技术概述首口小井眼的钻井是一项复杂的工序,包括成钻前的井眼加固和井口整平,完成井眼预加固后,需要在小径段井壁挖掘一定长度,进而将钻头从水平状态转换到扶斜钻进状态,开始钻进水平段。
长水平段水平井钻井技术研究

长水平段水平井钻井技术研究随着石油勘探与开发不断深入,长水平段水平井钻井技术得到了越来越广泛的应用。
该技术可以极大地提高油气井的产能及采收率,因此备受关注。
本文将从以下几个方面进行研究:一、长水平段水平井的定义长水平段水平井是一种井筒方向与地层走向垂直或接近垂直的井,其井身包括一段水平井段,表现为一段长水平井段与一段垂直井段的复合井,有时也称为定向水平井。
长水平段水平井的优点在于能够增加油藏的联系面积,提高采收率,降低储层损伤等。
1. 钻井复杂:长水平段水平井需要进行多次水平钻进,涉及井身弯曲和跨度大的地层导向,钻井难度大;井壁稠油层和地层深部钻井时会出现高温高压等问题,需要钻井工艺和技术措施来解决。
2. 油藏稳定:长水平段水平井钻井会对油藏造成挤压和应力影响,需要科学调整油井完井方案,采用防塌和防漏措施,保持油藏的稳定。
3. 井壁保护:井壁稠油层和高压地层钻井时,会产生毛细作用,导致井壁稳定性差,容易出现井壁崩塌、漏泄等问题。
为保证井壁的完整性,需要采用高效钻井液、防漏措施等手段,加强井壁的保护。
1. 钻井液技术:长水平段水平井钻井中最重要的一项技术研究是钻井液技术。
钻井液需要满足对流性能好、高温高压稳定性好、防污染等要求。
国内外钻井液研究的主要方向是环保型钻井液研究、高温高压稳定性研究和水基钻井液研究等。
2. 地质条件研究:长水平段水平井钻井的成功与否离不开地质条件研究。
地质条件研究包括岩心、地震、地质资料及井壁稳定性等,常规地球物理勘探技术和非常规技术也为长水平段水平井钻井提供了更加准确的地质信息。
3. 钻井技术应用:钻井技术的应用关乎到整个钻井质量和钻头采收率。
常见的钻井技术有旋转钻进、立式冲击钻、旋转喷射钻、液压驱动钻具等。
1. 钻井液技术向高温、高压方向发展2. 钻井技术逐步实现数字化3. 推广高效断层导向技术4. 变频钻柱、高温高压密封及钻井锚固等装备技术逐步成熟总之,长水平段水平井钻井技术的研究与应用将不断深化,在满足环保、高效、高质量的根本要求的基础上,实现油气勘探和开采的可持续发展。
青海油田风西区块长水平段水平井钻井液技术

DOI: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.01.002青海油田风西区块长水平段水平井钻井液技术张民立1, 袁贵德2, 庄伟1, 王威1, 刘武1, 郭超1, 明洪涛1, 杨鹏梅1(1. 天津市重点企业实验室·渤海钻探钻井液技术服务公司, 天津 300280;2. 中国石油青海油田公司, 甘肃敦煌 736200)张民立,袁贵德,庄伟,等. 青海油田风西区块长水平段水平井钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2024,41(1):31-38.ZHANG Minli, YUAN Guide, ZHUANG Wei, et al.Application of drilling fluid technology in drilling a long horizontal section well in block Fengxi in Qinghai[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid ,2024, 41(1):31-38.摘要 青海油田为实现稀井高产开发技术方案,在柴达木盆地大风山地区风西构造部署五口长裸眼水平井,并同时应用水基、油基钻井液进行施工对比,总结完善风西长裸眼长水平段水平井钻完井工艺技术模板。
以优质复合盐水基钻井液在风西ⅠH1-5井的现场应用实例进行总结,并对相关钻井工艺技术应用、工程参数控制、流变性与携带等进行分析。
风西ⅠH1-5井完钻井深为5478 m ,水平段长2541 m ,创青海油田水平段最长、油层钻遇率最高(100%)、水平井单趟进尺最多(1566 m )、水平段短程起下钻井段最长(达1000 m )、首次采用漂浮下套管技术等多项施工新纪录,该井的成功钻探对于超长水平段水平井的钻完井工艺在青海油田应用具有里程碑意义。
与应用油基钻井液施工的邻井就钻井周期进行了对标分析,该优质复合盐水基钻井液施工井均优于油基钻井液施工井,对今后钻探长裸眼、长水平段水平井钻井液体系优选有较好的指导借鉴。
长水平段水平井钻井技术难点分析及对策郭保乾

长水平段水平井钻井技术难点分析及对策郭保乾发布时间:2021-08-09T07:07:14.426Z 来源:《基层建设》2021年第15期作者:郭保乾[导读] 随着油气田勘探开发技术的发展,水平井的应用越来越广泛。
薄储层中有天然气、稠油、低孔低渗储层等。
异常油气田勘探开发技术优势明显,取得了良好的应用效果中石化中原石油工程有限公司钻井二公司河南濮阳 457001摘要:随着油气田勘探开发技术的发展,水平井的应用越来越广泛。
薄储层中有天然气、稠油、低孔低渗储层等。
异常油气田勘探开发技术优势明显,取得了良好的应用效果。
为解决水平井水平段较长的问题,采用专用工具对水平井进行固定。
套管注水泥技术、套管找正技术、预固井液和水泥浆性能优化技术相结合,可以有效地提高固井质量,达到长期固井水平。
这对固井工程具有重要意义。
关键词:技术;难点;对策引言近年来,随着我国油气资源的开发,油气资源勘探开发不断深入,老油田加大了对剩余薄油气藏的开发力度,而非常规油气田的勘探开发则是首选,水平井在低渗透、薄储层、小圈闭、异常油气藏等方面具有一定的优势,水平井可以通过目标层,通过增加生产井与油气的接触面积,油气井的产能和生产能力将大大提高,油气田开发的经济效益将得到提高,由于水平井井筒结构与直井不同,固井难度加大,得到了广泛的应用,加强长水平井技术研究,提高固井质量具有重要意义。
一、长水平段水平井钻井技术优势以及技术进展目前,水平钻井技术已在国内外油气田得到广泛应用,该技术的优势越来越明显。
低孔隙度、薄层和稠油不同,但长水平剖面可以扩大渗流面积,进一步提高油气田的产能。
有的矿床存在垂向裂缝,但多条裂缝可同时垂直钻进,水平井段较长,以保证安全,使多条裂缝同时产出油气。
部分油气呈气顶带边底水的形态,这种油气特征在长时间内可以在一定程度上被削弱,在有水的情况下,也可以提高油气产量。
有的油气藏是气藏,水平高渗透层可以有效控制产气量的下降,特别是近井区,可以软化湍流,改善高光泽层的整体动态,有的油气藏是压力井,长水平剖面技术可以直接增加油气藏深层注入流体的体积和幅度,提高效率和效果。
页岩气长水平段水平井井眼轨迹控制技术

81涪陵焦石坝构造页岩气完井200余口,平均水平段1500m左右,完钻水平段最长的焦页2-5HF水平段长为3065m;长宁页岩气田YS108井区和宁201井区平均水平段长度为1429m,昭通YS113H1-7井水平段长达到2512m。
北美Haynesville页岩气开发井,2012年之前水平段长1263m,2014—2015年水平段长2408m,增长94.6%,水平段每米成本降低73%,如图1所示。
利用长水平段水平井提高单井产量是页岩气开发的发展趋势,涪陵页岩气田开发调整阶段将超长水平井作为增产提效的主要措施之一[1-4]。
图1 1Haynesville区块水平井技术发展趋势随着水平段长度的增加,页岩气水平井井眼轨迹控制所面临的技术挑战进一步加剧,如长裸眼水平段延伸极限预测难度大、井筒净化困难、摩阻扭矩大。
为此,本文从极限延伸能力模型预测、井眼轨道优化设计、钻具组合优配、降摩减阻和井眼净化等方面开展了技术攻关,以期为我国页岩气长水平段水平井高效成井提供技术支撑[5-6]。
1 技术难点1.1 水平井延伸极限能力不明确精确预测长水平段水平井的延伸极限能力,对提高页岩气开发的经济效益和规避钻井风险具有重要意义。
但由于影响水平井延伸极限的因素众多,模型计算精度受限,主控因素不明确,目前未针对涪陵页岩气田长水平段水平井开展系统的评价分析。
1.2 井眼轨道剖面优化及轨迹控制难度大[5]常规的“直-增-稳-增-平”轨道剖面,井眼曲率高,难以满足长水平段水平井低造斜率的轨道剖面要求,轨迹控制难度高。
目前针对长水平段水平井三开造斜+水平段的技术方案为全程使用国外进口旋转导向,钻井成本昂贵,仪器供应保障难;而采用常规导向钻井轨迹控制难度大,钻具组合配置方案需进一步优化。
1.3 井筒净化困难、摩阻扭矩大井筒净化困难,易形成岩屑床,造成复杂。
如涪陵工区某井,水平段长1835m时,因岩屑造成卡钻,处理时间达17d。
随着水平段增加,摩阻扭矩呈类指数增加。
中国石化页岩气超长水平段水平井钻井技术新进展与发展建议

doi:10.11911/syztjs.2023030引用格式:袁建强. 中国石化页岩气超长水平段水平井钻井技术新进展与发展建议[J]. 石油钻探技术,2023, 51(4):81-87.YUAN Jianqiang. New progress and development proposals of Sinopec’s drilling technologies for ultra-long horizontal shale gas wells [J]. Petroleum Drilling Techniques ,2023, 51(4):81-87.中国石化页岩气超长水平段水平井钻井技术新进展与发展建议袁建强(中石化石油工程技术服务股份有限公司, 北京 100020)摘 要: 为实现页岩气超长水平段水平井高效开发,中国石化围绕页岩气地质选区评价、装备配套、降摩减阻、低成本高效地质导向、钻井参数分层优化、长寿命高效破岩工具及高效固井等技术进行攻关研究,成功实施了水平段长度超过2 700 m 的水平井15口、超过3 000 m 的水平井5口,初步形成了4 000 m 页岩气超长水平段水平井钻井技术,有力支撑了东胜区块、焦石坝区块等页岩气的高效开发。
概述并分析了中国石化页岩气超长水平段水平井钻井技术的新进展,分析认为,与国外相比,中国石化页岩气超长水平段水平井钻井技术仍存在较大差距,因此建议重点攻关地质选区及评价、关键提速工具、高效钻井液体系、降摩减阻和套管下入与长效封固等关键工具与技术,为实现超长水平段水平井安全高效钻井提供技术支撑。
关键词: 页岩气水平井;超长水平段;钻井技术;技术进展;发展建议;中国石化中图分类号: TE243 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890(2023)04–0081–07New Progress and Development Proposals of Sinopec’s Drilling Technologiesfor Ultra-Long Horizontal Shale Gas WellsYUAN Jianqiang(Sinopec Oilfield Service Corporation, Beijing, 100020, China )Abstract: In order to achieve the efficient development of ultra-long horizontal shale gas wells, Sinopec made breakthroughs in technologies such as evaluation of geological area selection, supporting equipment, friction reduction, low-cost and efficient geo-steering, layered optimization of drilling parameters, long-life and efficient rock breaking tools, and efficient cementing, etc. As a result, 15 horizontal wells with a horizontal section of more than 2 700 m and 5 wells with a horizontal section exceeding 3 000 m have been drilled. The technical system for the drilling of horizontal shale gas wells with an ultra-long horizontal section of 4 000 m was formed preliminarily. The above have provided strong support for efficient shale gas development in the Dongsheng Block and the Jiaoshiba Block. However, there is still a big gap between Sinopec’s shale gas ultra-long horizontal well drilling technologies and those of foreign countries. Hence, it was suggested that breakthroughs should be mainly made in tools and technologies including the selection and evaluation of geological areas, key speed-up tools, efficient drilling fluid systems, friction reduction techniques, and casing running and long-term cementing technologies, etc. In this way, it would provide technical support for realizing safe and efficient ultra-long horizontal well drilling.Key words: shale gas horizontal well; ultra-long horizontal section; drilling technology; technological progress;development proposal; Sinopec超长水平段水平井一般指水平段长度大于3 000 m 的水平井。
水平井发展

水平井发展概况人类用水平井技术开发油气藏的历史至今已有200 多年。
水平井再度兴起于七十年代后期,在八十年代末期进入了单井采油的繁荣阶段,在九十年代形成应用热潮,及至美、加、法、俄等各20 多个国家,中国也积极参与了水平井技术的研究和使用。
水平井的发展历程较长:诞生于英国(1780、1840),水平井申请专利(1891)。
美国得克萨斯州(1929)直井侧钻成8 米长水平段并取得了增产效果。
五十年代初期前苏联40 余口,多数由直井侧钻而成,30米长。
其后一段时间由于随钻测量技术的落后,不能很好地解决钻井中的造斜定位等问题,使得水平钻井技术成本高、事故多、水平位移短、经济效益差,水平井技术一度停滞不前。
七十年代后期,随钻测量技术和井下模拟技术水平显著提高,水平钻井技术东山再起。
美国的Arco公司、加拿大的Esso公司、法国的Elf公司以及法国石油研究院(IEP)等又开始了水平钻井。
八十年代中期,水平井是成本直井的6-8 倍降至 1.5-3 倍。
九十年代,93年美国对845口水平井统计成本仅比直井高8%。
良好的经济效益使得世界水平井的钻井数量迅速增长:1989 年就钻成430 口、1990年有1730口、1995年约2700多口,至1997年在各类典型油气藏中钻水平井的总数将增至15000口以上,其中多数分布于美国、加拿大和前苏联。
美国是世界上水平钻井发展最快、拥有水平井最多的国家,其水平井年钻井数超过1000 口,在中曲率半径水平钻井方面有过创世界记录之举;加拿大主要利用水平井注蒸汽开采稠油,它在这方面的技术领先于世界,其水平井年钻井数也超过1000 口;前苏联在钻分支水平井方面具有丰富的经验和技术优势。
另外,法国在水平井的钻井史上也曾取得过惊人的成就:1990年Elf公司在荷兰钻成的C-2 井曾创当时垂深4060.5 米的记录,在安哥拉近海钻成当时最大水平位移2774.8 米的水平井。
据美国《世界石油工程师》杂志1996年3月号报道,截止1996年初,水平井的各项世界纪录如下:水平段最长的水平井,其水平段长达5002米;最深的水平井,其垂深达4996米;水平段最长的短半径水平井,其水平段长达600米;进行压裂处理的最深水平井,其垂深达4781米;水平位移与垂深之比最大的水平井,其水平位移与垂深之比达到 5.66;总水平段最长的双分支井,其水平段总长达到3404米。
综述打造中国石油深井第一军

综述打造中国石油深井第一军作者:暂无来源:《中华儿女》 2012年第22期选题策划刘之昆吴永刚文吴永刚20世纪60年代开始的大庆石油会战,以王进喜为代表的数万石油工人,以“宁肯少活二十年,拼命也要拿下大油田”的英雄气概,鏖战三年,一举甩掉了我国贫油国的帽子。
在这场彪炳史册的大庆石油会战中,形成了影响深远、集中体现中华民族优良传统和中国工人阶级优秀品质的大庆精神、铁人精神。
半个多世纪以来,铁人精神像一面旗帜,激励了一代又一代石油工人为中国石油工业的发展和国家的繁荣富强奋斗不息,又先后建成了胜利、辽河、华北、大港、长庆、新疆、塔里木等一系列大油田。
历史走到了今天。
伴随社会主义市场经济的确立,石油钻井工人早已今非昔比,石油钻井工人已不再需要人拉肩扛,不再需要当年铁人王进喜勇跳泥浆池的再现,但是铁人精神却依然在石油大军中烁烁闪光!2008年完成专业化重组的中石油渤海钻探公司,从事的正是“铁人”的事业——钻井施工。
主要施工作业队伍来自原华北石油管理局和大港油田集团公司,是一支有着60多年光荣历史的队伍。
他们中,有打出大庆油田发现井——松基三井的钻井队,有打出大港油田、华北油田发现井的钻井队,还有曾经担任过1205铁人钻井队指导员的基层干部。
重组以来短短几年间,渤海钻探在中石油率先成长为规模最大的国家级高新技术企业,并被评为中石油唯一的一个国家技术创新示范企业。
他们被誉为是“新时期的铁人子弟兵”。
高新技术企业是否还需要铁人精神?技术创新示范企业是否还需要铁人精神?渤海钻探人回答是肯定的!在国家实施“立足国内”的能源战略,中石油建设“西部大庆”和“新疆大庆”的过程中,面对艰苦的生产生活环境、激烈的市场竞争和繁重的生产经营任务,近万名渤海钻探人撇家舍业来到陕、甘、宁、蒙、疆,“逐油而居”,与钻塔为伍,与荒原为伴,用他们钻头一样刚硬的性格,攻坚克难,在服务以五千万吨油气当量为标志的“物质大庆”的同时,努力建设“精神大庆”。
长庆致密气田超长水平段钻井降摩减阻技术

文章编号:1000 − 7393(2022)06 − 0671 − 07 DOI: 10.13639/j.odpt.2022.06.002长庆致密气田超长水平段钻井降摩减阻技术张勤 倪华峰 王清臣中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司引用格式:张勤,倪华峰,王清臣. 长庆致密气田超长水平段钻井降摩减阻技术[J ]. 石油钻采工艺,2022,44(6):671-677.摘要:为了保护生态环境,提高单井产量,长庆气田部署了多口水平段超过3 000 m 的井。
针对超长水平段井裸眼段长,存在井下摩阻大、扭矩大的问题,选取了S135钢级钻柱和清砂钻杆减阻工具,采用旋转导向井眼轨迹控制技术,优化了钻进参数:最佳钻井液环空返速为1.20~1.30 m/s 、最低钻柱转速为60 r/min ,选用氯化钾、石灰石和高性能润滑剂提高钻井液及其所形成滤饼的润滑性,控制钻井液有害固相含量,其动塑比提高至0.5 Pa/(mPa · s),最终形成了一套长庆致密气田超长水平段降摩减阻技术。
将该技术应用于水平段长度为5 256 m 的靖51-X 井,其水平段平均全角变化率为0.74 (°)/30 m ,钻井液固相含量最高为16%,完钻后最大起钻摩阻为380 kN ,下钻最大摩阻为280 kN 。
实践表明在超长水平段应用该技术具有良好的降摩减阻效果。
关键词:长庆致密气田;超长水平段;钻井;降摩减阻;钻柱强度;井眼轨迹控制;钻井液性能中图分类号:TE242 文献标识码: ADrag reduction technology for ultra-long horizontal drillingin the Changqing tight gas reservoirZHANG Qin, NI Huafeng, WANG QingchenChangqing Drilling Company , CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co., Ltd., Xi’an 710018, Shaanxi , ChinaCitation: ZHANG Qin, NI Huafeng, WANG Qingchen. Drag reduction technology for ultra-long horizontal drilling in the Changqing tight gas reservoir [J ]. Oil Drilling & Production Technology, 2022, 44(6): 671-677.Abstract: For the purposes of protecting the ecological environment and increasing single-well production, the Changqing gas field deploys multiple wells with horizontal wells exceeding 3 000 m. Given the ultra-long horizontal openhole well and the excessive drag and torque, the S135-steel grade drill string and the cutting-removal drillpipe drag reduction tool were adopted; the rotary steerable system was used for trajectory control; the drilling parameters were optimized. Specifically, the optimal annular circulation rate of drilling fluids is 1.20–1.30 m/s; the minimum drill string rotation speed is 60 r/min; the potassium chlorite, limestone and high-performance lubricant are used to improve the lubricant performance of drilling fluids and formed mud cake, control the content of unwanted solids in drilling fluids, and raise the ratio of yield point to plastic viscosity to 0.5Pa/(mPa ·s). The above measures jointly form the drag reduction technology for ultra-long horizontal wells in the Changqing tight gas field. It has been applied to Well Jing 51-X with a 5 256 m long horizontal well. The average dogleg severity of the horizontal well was 0.74 (°)/30 m; the maximum solid content of drilling fluids was 16%; the maximum drag of tripping out after completion of drilling is 380 kN; the maximum drag of tripping in was 280 kN. Such an application to ultra-long horizontal drilling demonstrates the excellent drag reduction performance of the presented technology.Key words: Changqing tight gas field; ultra-long horizontal well; drilling; drag reduction; drill string strength; well trajectory control; drilling fluid performance基金项目: 中国石油天然气集团有限公司科研项目“恶性井漏防治技术与高性能水基钻井液现场试验”(编号:2020F-45);川庆钻探工程有限公司顶层设计科研项目“长庆致密油气超长水平段水基钻井液技术研究与试验”(编号:CQ2021B-42-Z2-3)。
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如果说普通水平井是“L”型,纵长横短,那么5-15-17AH井则是“ㄴ”型,纵横距离几乎相等。
失之毫厘谬以千里,水平段一寸长一寸难、一寸险。
川庆钻探长庆钻井总公司凭着多年来的技术积累,完成了深6706米,水平段3056米的气井施工,创造了当时国陆上水平井最长水平段纪录,成为川庆钻井史上的一座丰碑。
从“L”型到“ㄴ”型3056米水平段的艰难奇迹!7月12日午时,鄂尔多斯天空骄阳似火,热浪袭人,金黄的沙地被郁郁葱葱的沙柳掩盖的严严实实,远处的羊群与瓦蓝的天际接壤,让这块神气的土地显得水草丰美。
顺着鄂托克旗一直向东,驱车行驶在平整的石子路上,不免让人心旷神怡。
眼看快到5-15-17AH井场,承担该井施工任务的70165钻井队队长马小月不时将头探出窗外:“这里变化真大,刚开始打井的时候环境没有这么好。
”看着马小月兴奋的样子,司机师傅也有意识的放慢了车速。
5-15-17AH井被铁丝的防护栏隔开,金黄的采气树傲然挺立于50平米见方土地上当中,上面大大小小装满了红色闸门,表面看上去,这和普通气井没啥两样。
“这口井的意义主要在于开辟了长庆区域超长水平段施工的一个先河,拿到了今后承钻同类井的‘准入证’”。
长庆钻井总公司定向井技术办副主任石崇东介绍说。
睹物视景,一桩桩、一件件、一幕幕,钻机的隆隆声响犹在耳畔!钻井汉子与天斗、与地斗的壮志豪情历历在目。
马小月感慨万千:“我们完成了不可能完成的任务,一辈子难忘!”“压力面前需要信心、需要斗志,既然咱干的是钻井,总要干出点名堂”鄂尔多斯盆地自古有“半盆油,满盆气”之誉,而这满盆气主要集中在里格气田。
里格气田横跨自治区鄂尔多斯市乌审旗、鄂托克旗和鄂托克前旗。
在蒙古语里,里格便是“半生不熟的肉”的意思。
在油气勘探开发史上,这“半生不熟的牛肉”如同鸡肋,曾长期折腾着长庆人。
面对这个典型的低压力、低渗透气田,气田勘探开发不断深入,完井工艺不断完善,水平井的井身结构不断的调整,施工难度不断的增加。
长水平段水平井对于低孔低渗油气藏来说,能够增加了泄流面积,有效改善油气藏的开发效果和提高单井产量,这一目标的追求成为石油人苦苦追寻的目标。
井位最终锁定在自治区鄂托克旗米图木巴音布拉格嘎查巴嘎希里小队。
“之所以选择这里,正是因为该区域油气储层相对较为成熟、稳定,且气层连续性好,只有在这里,长水平段才能最大限度的提高单井产量很有帮助。
”定向井技术办副主任石崇东说。
按照设计,5-15-17AH井井深6700米,而水平段则长达3000米。
这样的井身结构让人咋舌。
如果说普通水平井是“L”型,纵长横短,那么5-15-17AH井则是“ㄴ”型,纵横距离几乎相等。
失之毫厘谬以千里,熟悉水平井钻井技术的人都知道,水平段一寸长一寸难一寸险。
在此之前,长庆钻井最长水平段的记录为2600米,一下子增长700米的水平段,难度不言而喻,稍有不慎,钻具断裂,填井埋井是大概率的事情。
而长达3000米的水平段,在中国陆上油气开发上还不曾有过。
为拿出一套科学合理、操作可行的施工方案,长庆钻井总公司技术发展部、定向井公司、项目部技术办,以及川庆里格项目部经理部、技术研究院等多个技术部门,先后三次组织召开专题会议进行会诊,进行地质分析,研究保障措施,就施工的可行性进行全面分析,每一道关键环节都出台了应急措施。
由哪个钻井队操刀?谁有这个能力和实力?一时成为人们瞩目的焦点。
当担子落在70165钻井队身上时,队上顿时炸开了锅,许多员工头摇得像拨浪鼓:“这块肉好看难消化,工作量增加不说,风险也太大了,搞不好我们的效益可就泡了汤。
”“压力面前需要信心、需要斗志,既然咱干的是钻井,总要干出点名堂,要不咱这钻工就是白干了”。
在全队的职工大会上,70165钻井队队长马小月斩钉截铁、掷地有声。
70165钻井队历来都是敢啃硬骨头、敢于涉险滩的“硬八连”,这个队曾被长庆钻井总公司派遣,与世界著名的大型跨国石油公司荷兰皇家壳牌公司合作打井,成为壳牌信赖的合作伙伴,同时也承担过中石油在里格储气库井的施工项目,在超深井、高难度井施工中有着丰富的经验。
而马小月本人更是全国劳动模周荣生的得意弟子,生就一股不服输的劲头。
比马小月心情激荡的还有工程技术员星:“接到这个任务当天晚上,我一夜未眠,又惊又喜,作为技术人员,就喜欢挑战,可也担心施工难度大,我们经验不足,工程搞砸了就太难堪了。
”星的担忧不是没有道理,必定,这么长的水平段前无古人,作为第一个吃螃蟹的人,要有胆量、更要有智慧。
“阻力困难接二连三,穿针引线一波三折。
开弓没有回头箭,再难,我们也要向目标挺进”2012年9月20日,鄂托克旗清风习习,这一天永远铭刻在70165钻井队员工的记忆里。
伴随着噼噼啪啪的鞭炮声、欢呼声,一颗直径346MM的硕大表层钻头徐徐钻入地层,我国历史上最长水平段5-15-17AH井正式开钻。
为保证钻井施工正常运行,长庆钻井总公司根据工程设计,确立各井段施工技术方案和措施,从项目部抽调技术骨干驻井支持,严格生产组织,做到“每日一汇总,一层一分析,一周一总结”,对各项资料和钻井参数收集与对比。
相关领导不定期到现场指导帮促,队干部大班24小时跟班作业,让每一项措施和要求落实到位。
“刚开始是直径段,技术难度并不大,最早遭遇的要算鄂托克旗恶略的环境。
”技术员星说:“鄂托克旗常年风季,从公路进入5-15-17AH井场有10公里路,过两天沙子就覆盖了路面,如果不及时清理,进出车辆根本无法通行。
”也是,鄂托克旗位于自治区鄂尔多斯市西部,海拔1374米,气压86KPa,典型的沙漠干旱气候。
石油人形象的称这里为“四流”气候,即春天流血,干燥皮肤开裂;夏天流汗,高温难耐;秋天流涕,昼夜温差很大,忽冷忽热,容易感冒;冬天流泪,气温可以达到零下40摄氏度,出了门,寒风更是吹得人睁不开眼,眼泪顺着脸颊往下流。
“常年在野外征战,这样恶略的天气已经习以为常,扛一扛忍一忍也能过,关键是技术难关不好过。
”石崇东说:“对水平井的施工,我们的经验主要来自于水平段从300米到2600米的积累,但这次钻具结构、井身结构有着太多的改变,加上水平段超长,地层压力平衡不好控制,井塌、漏、卡随时都有可能。
”为便于后期施工,5-15-17AH井大胆采用三开结构,在井筒直径、套管选择上均较普通水平井有所增大,由于这样的井深结构是新的尝试,所以施工方案、钻进参数及钻井液性能的选择等需要调整,相当于摸着石头过河,增加了施工的难度。
为摸透地层特点,技术人员收集邻井地址资料,分析斜井段穿越每个层位的岩性。
根据钻具组合在不同岩性中的增斜率,提前设计剖面,合理调整滑动钻进与复合钻进比例。
待钻井眼设计尽量降低井眼曲率,特别是避免局部造斜率偏高,确保井眼轨迹平滑,降低钻进时的摩阻和扭矩。
为作好直井与水平段的过渡,在斜井段井眼轨迹控制技术上,采用PDC钻头+1.5度螺杆,组合直接定向造斜,坚持“少滑动、多旋转、微调勤调”的原则,复合钻进与滑动钻进交替进行,保证井眼规则、井壁稳定。
阻力困难接二连三,穿针引线一波三折,意想不到的事情还是发生了。
2012年10月20日,二开下套管时由于漂浮节箍突然损坏,失去了降低下套管摩阻的作用,造成固井下力很高,压力比正常情况高出6兆帕,留下1000多米的水泥塞,而正常水泥塞也就30米左右。
再次打钻水泥塞,不仅增加了工序、造成了时间和效益的损失。
“开弓没有回头箭,再难,也要向目标挺进,水泥塞问题仅仅影响的是时间和花费,那么水平段的事故可是致命的。
”石崇东说:“进入水平段后的施工技术难点重重,首先是靶前距的不同,决定着斜井段井眼曲率的不同。
优选靶前距,实现摩阻扭矩最小化,成为施工长水平段水平井的前提条件。
”进入水平段后,钻井液技术员伟杰心情变得异常敏感,常常在振动筛前一蹲就是几个小时,看着潮热的砂岩在筛布上欢快的跳跃,他的脸颊流露出一丝喜悦,而当筛布上岩屑寥寥无几时,他的眉头便凝成一个结。
每天夜晚,他总是和衣而睡,对讲机里的一点小杂音就能轻易把他惊醒。
四季度,里格气温骤降,最低温度接近—30℃,钻井生产寸步难行。
为以防万一,2012年10月23日,5-15-17AH井在钻至4900米处,果断停钻。
2013年3月4日,随着气温转暖,5-15-17AH井再次起航。
此时,钻井作业进入三开阶段,距离完井还有1800米的水平段。
“越是钻井后期,越是提心吊胆,完井的那一刻,我们整个人都疯了”“越是钻井后期,越是提心吊胆,特别是起钻遇阻严重时,一趟钻就得10个小时左右,钻工一身红工衣被油机泥浆糊的黑乎乎一身,看着都让人心疼。
”马小月说:“那时候我和工程技术员星、钻井液技术员伟杰都守在钻台上,一边分析遇阻原因拿出处理方案,一边把好人员操作安全关,避免节外生枝。
”超深水平井、超长水平段、超大工作量。
70165钻井队队干部、大班、普通员工,都承担大量的辅助工作,比如清砂、卸化工材料、加重泥浆等,有时一干就是十几个小时,特别是当地层钻到水平段时,遇到异常,劳动量密集的时候,一个班要卸上百吨的化工材料成了家常便饭,但大家始终没怯阵过。
面对这样的特殊井,井控意识、防火意识尤为重要,队上的管理规定、劳动纪律特别严格。
一班司钻郭文斌说:“为保证绝对安全,我们上班期间,不准携带烟火、手机,几乎和外界隔绝,当时就有一名员工抱着侥幸拿手机,不但被驻井干部没收警告,还按照规定给予处理。
”看似硬度十足的钻杆,在千米地下其实就像摇摆的软面条。
随着水平段长度增加,钻具刚性变弱,工具面调整困难,井眼轨迹控制难度增大,水平段达到2000米后,摩阻较大,滑动钻进过程中,钻头上无法有效加压,每前进一步都变得异常困难。
为有效加压,现场技术人员超常规组合钻具,采取PDC钻头、螺杆、扶正器、回压阀、MWD接头、无磁钻铤、转换接头、加重钻杆9重组合,和普通水平井相比,不仅采用倒装钻具,而且在各项钻具组合直径尺寸、钻井参数上有着较大的出入。
“水平裸眼段长,长时间的钻井液浸泡容易造成井壁坍塌,钻井液需要具有良好的防塌性能,给钻井作业带来很大难度。
为解决这个问题,我们从增斜段就开始采用无土相复合盐钻井液体系,通过加入无机盐和有机盐提高泥浆体系抑制性,并通过调整泥浆密度,提高封堵性来降低地层坍塌压力。
”钻井液技术员伟杰说。
十月怀胎,一朝分娩,越到后期,生产变得越发困难。
由于水平段长度的增加,环空压耗升高,钻井液排量选择受到限制,排量小满足不了岩屑的要求,形成岩屑床,滑动钻进过程摩阻大,加上该井钻井至5637米时发生井漏,通过采用强封堵油基钻井液强行封堵,同时为平衡地层压力,不得不限制排量,钻井速度漫长而艰辛。
为确保钻井生产的连续性,在整个5-15-17AH井施工中,许多员工放弃了休假,没有一名员工喊苦叫累,大家咬紧牙关,只有一个信念:坚决拿下3056米水平段施工,成为这一历史的见证者。