页岩气钻井、完井工艺组合介绍(中文)
页岩气开采工艺流程
页岩气开采工艺流程一、引言页岩气作为一种非常重要的能源资源，在近年来逐渐受到全球范围内的关注。
开采页岩气需要经过一系列复杂的工艺流程，本文将从地质勘探、钻井、压裂等方面进行详细的探讨。
二、地质勘探地质勘探是页岩气开采工艺流程的第一步，通过对地质结构和组成进行研究，找出潜在的页岩气储集层。
地质勘探主要包括以下几个步骤：1. 地质调查和野外地勘通过对地质环境的调查和野外地勘，了解地质构造和气藏地层的性质，确定最有潜力的勘探区域。
2. 电磁法和地震勘探应用电磁法和地震勘探技术，获取有关地下构造和岩层分布的信息，确定潜在页岩气储集层的位置和规模。
3. 钻孔勘探和岩心采集进行钻孔勘探并采集岩心样品，通过地质分析和实验室测试，确定岩层的物性参数和含气量，评估潜在页岩气资源的储量和可采性。
三、钻井钻井是页岩气开采的重要环节，其主要目的是将钻孔直接打入页岩气储集层，以便后续的液压压裂等工艺操作。
钻井工艺流程包括以下几个步骤：1. 钻井设备的安装和调试安装和调试钻井平台、钻井设备和测井设备等，保证钻井过程的安全和顺利进行。
2. 钻井井眼的清洁和完整性检查通过注水、旋转、冲洗等操作，清除钻井井眼中的杂质和碎屑，检查井眼的完整性和稳定性。
3. 钻头的下套和钻井液的循环将钻头下套到井眼底部，同时通过钻井液的循环，冷却钻头并带走钻孔中的岩屑和碎屑。
4. 钻井井壁的固井在钻孔完结后，通过泥浆注入等工艺，加固钻井井壁，保证钻井的稳定性和安全性。
四、压裂压裂是页岩气开采的关键环节，通过应用高压水和助剂，将岩石裂缝扩展，释放出储存在岩石中的气体。
压裂工艺主要包括以下几个步骤：1. 设备准备和设置准备和设置压裂设备和管道，保证高压液体的输送和喷射。
2. 压裂液的配制将水、助剂和砂浆等材料按照一定比例配制成压裂液，以提高压裂效果。
3. 施工和监测通过高压泵将压裂液注入岩石中，同时监测压裂过程中的压力变化、流量和裂缝扩展情况。
4. 压裂液的回收和处理回收压裂液并进行处理，以便重复利用或安全排放，减少环境污染和资源浪费。
页岩气平台气井工艺流程
页岩气平台气井工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classicarticles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!页岩气平台气井工艺流程1. 钻井钻井是页岩气开发的第一步，需要使用钻机钻穿地表层、岩层和页岩层，形成一条通往页岩层的通道。
页岩气钻井技术
页岩气钻井技术作者：达瑞来源：《石油知识》 2017年第6期钻井工程无疑是工业中的“大哥大”，它们的进步与否直接影响着石油天然气勘探开发的成果与进展。
随着能源需求的不断增大，常规化石能源的日益消耗及消费结构的转变，导致非常规油气资源的开发利用日益升温，钻井技术也取得了—系列进步与提高。
美国、加拿大等国开发利用页岩气的成功经验在全球引发了“页岩气革命”；2009年国土资源部重庆綦江页岩气资源勘查项目的启动，中石油第一口页岩气井一威201井的开钻，2010年中石化第一口页岩气井一河页l井的开钻，标志着我国正式开始页岩气资源的勘探开发。
2012年3月国土资源部《页岩气“十二五”规划》公布我国页岩气可采资源为25.08×1012m3，展现了页岩气开发利用的良好远景，也预示着我国页岩气的勘探开发已进入机遇或黄金期。
结合国内外页岩气的勘探开发实践，页岩气井钻井工程中需解决的技术难题主要有以下几个方面。
水平井井眼轨迹的优化页岩气勘探开发钻井中，不仅要钻遇更多的裂缝，获得更大的储层泄流面积，显著改善储层流体在井筒周围的渗流状态；利用最小的丛式井井场，使开发井网覆盖区域最大化，以简化地面工程及后期生产管理，为批量化钻井、压裂施工作业奠定基础，以减少地面设施，延伸开采范围，规避地面不利条件的干扰等。
页岩气水平井井眼优化设计的关键是充分利用三维地震及储层应力资料选择井位和井眼方位，规避井漏、断层等工程复杂问题，确保后期压裂裂缝与井眼方向垂直，以提高储层压裂改造效果，提高页岩气的采收率。
测量与导向工具的选择水平井钻井是一项综合工作，需要工具、测量、钻井与油藏等学科有机结合，涉及测量和导向工具的选择、使用与控制问题。
合理选择测量和导向工具用于水平井井眼的精确定位、地层评价，以引导中靶地质目标。
及时根据地层条件的变化，实时调整井眼轨迹，滑动复合交替进行以提高水平井段的机械钻速，避免井下复杂和事故。
地质导向可根据随钻测量和随钻地质评价的测井数据，控制井眼轨迹使钻头始终沿储层钻进。
211004393_页岩气长水平段水平井钻完井关键技术
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]。
页岩气钻井技术(中)PPT课件
完钻日期
2000.4.17 2001.5.5 2011.3.23 2011.1.26
完钻 井深m
1423
2030
1433
3145
水平 位移m
1150
1090.8
613.5
509.3
钻井 周期d
28
28
9
14
科学钻探 永无止境
提
纲
一、
页岩气基本情况
二、
页岩气开发情况
三、 页岩气钻井关键技术 四、 页岩气钻井技术难点 五、 页岩气钻井技术措施
8、钻具组合选择局限性大 浅层大位移水平井，由于造斜点浅，上部地层疏松，胶结质量差，同时页 岩易垮塌的特性，上部钻具自身重量轻，加压困难，导致整个钻具组合的 选择更加受限制。如果钻具组合选择不恰当，极易偏磨套管。扭矩、摩阻 过大，也将极易导致发生钻具事故
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点
9、套管居中程度差
由于造斜点浅，从造斜点至至A靶点，井斜将达最大井斜，下套管时，斜井段套 管易与井壁发生大段面积接触。当井斜超过70°时套管重量的90%将作用于井眼 下侧，套管严重偏心，居中度难以达到66.7％以上
10、固井前洗井、驱替效果差，水泥浆胶结质量差
岩屑床中的岩屑也难以清洁干净。 油气层顶界埋深浅，顶替时接触时间短， 不容易顶替干净。 井斜角大、水平位移长，套管在井眼内存 在较大偏心，低边泥浆难以驱动，产生“拐 点绕流”现象 油基钻井液必须进行润湿反转后，水泥浆 才能有够胶结
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点
7、套管受损 套管柱通过水平井弯曲段时随井眼弯曲承受弯曲应力作用。 同时，套管属 于薄壁管或中厚壁管,套管柱随井眼弯曲变形时,即使弯曲应力未超过其材 料的屈服极限,但套管截面已成为椭圆形状而丧失稳定性。由于椭圆的短轴 小于套管公称尺寸,故一些工具无法下入。套管柱弯曲严重时也有可能产生 屈曲变形破坏
页岩气三代钻井技术、压裂技术
页岩气三代钻井技术、压裂技术怎样开采页岩气？页岩气是充填于页岩裂隙、微细孔隙及层面内的自然气。
开采页岩气通常要先打直井到几千米的地下，再沿水平方向钻进数百米到上千米，并采纳大型水力压裂技术，也就是通过向地下注入清水、陶制颗粒、化学物等混合成的压裂液，以数十到上百兆帕的压力，将蕴含自然气的岩层“撬开”，就像在致密的页岩中建设一条条“高速大路”，让深藏于页岩层中的页岩气沿“高速大路”跑到水平井段，最终从直井中采出来。
页岩气井钻井示意图页岩气三代钻井技术●一代技术2023年~2023年，勘探开发初期，水平段1000~1500米，周期80~100天。
主要以常规油气钻井技术工艺+水平井钻井技术+油基钻井液为主。
●二代技术2023年~2023年，一、二期产能建设时期，水平段1500~2200米，周期60~80天。
针对页岩气开发特点，开展页岩气工程技术“一次革命”，攻关完成了“井工厂作业+国产化工具+自主化技术+系列化工艺”，实现提速降本增产。
●三代技术2023年至今，页岩气大进展时期，水平段2000~3000米，周期40~60天，围绕“四提”目标，开展页岩气工程技术“二次革命”，主要技术路线是“个体突破向综合配套转变，单项提速向系统提速进展”，技术要点是两个方向（钻井工艺+钻井工具）、三大核心（激进参数+精益施工+超常工艺）、三大基础（地面装备+井下工具+钻具组合）。
页岩气三代压裂技术●一代技术2023年~2023年，渐渐形成自主化的以“桥塞分段大规模体积压裂+井工厂运行”为核心的页岩气长水平井高效压裂技术系列。
●二代技术2023年~2023年，自主页岩气压裂技术转变为追求改造体积裂缝简单度最大化，攻关形成了“多簇亲密割+簇间暂堵+长段塞加砂”主体压裂工艺等低成本分段工具及工艺为代表的二代压裂技术系列。
●三代技术2023年至今，为满意多层立体开发和不同类型储层要求，乐观开展全电驱压裂装备配套适应性讨论，推广牵引器射孔技术和延时趾端滑套工艺，优化高效可溶桥塞结构，研发井口快速插拔装置、多级选发点火装置、高效连续油管钻塞液体系，持续更新升级压裂装备及其配套工具，全面提升了装备作业水平，实现低成本、规模化、绿色施工。
区块页岩气水平井钻井完井技术
区块页岩气水平井钻井完井技术摘要：相对于发达国家，我国区块页岩气勘察起步较晚，仍然处于起步阶段，勘察技术有待提高。
而一些发达国家已经积累了丰富的经验，特别在页岩气水平井钻井完井技术上，起步较早、技术水平趋于成熟。
就此，文章就区块页岩气水平钻井完井技术展开分析关键词：区块页岩气水平井；钻井完井；技术分析笔者以涪陵焦石坝区块为例，该地区地理环境复杂、各向差异显著容易出现井下安全事故且钻井时间长。
经过对该区块页岩气钻井完井技术难点展开适应性评估，制定可行性方案从而为涪陵焦石坝区块页岩气开发创造条件。
一、页岩气水平井钻井特点分析水平井和页岩之间的储层和中裂缝相交，基于现有条件下扩大接触面积，完善页岩气流动状态。
由于水平井井眼在最小的主应力位置，可以使井眼基于压裂条件下与井筒相交从而压裂增产。
水平井比直井要求较低，地下延伸性较大，防止受到地面因素影响。
基于费用投资上分析，水平井经济造价多，但是采量较多有助于经济收入的提升。
因为页岩气在钻完井上呈现复杂性、系统性特点，特别在低空隙度和低渗透上。
所以，钻井开采过程中应注意储存保护。
泥页岩呈现碎花膨胀特点，目前当务之急是提高钻井工艺。
此外，由于经济投入较多需要注意垂直井段深度控制。
钻井时避免坍塌问题，采取科学的控制方案。
这样做的原因的是：不同区域的页岩气地质和储量不同，在页岩气水平开采过程中应立足于现实状况、学习发达国家成功经验从而研发适应国内的水平井开采技术。
二、页岩水平井钻井液研究泥页岩自身有着吸水膨胀性特点，所以容易发生井壁失稳，这也是导致安全事故的主要原因。
由于页岩地层层理和页岩裂缝发育，岩心外层存在细小缝隙，钻井液流入垮塌页岩层内并通过体表水化反应在泥页岩地层内产生膨胀，引发坍塌与井壁失稳。
所以，在选择页岩气水平钻井液过程中应做好密封工作。
伴随着开采页岩气的快速发展，有关技术并未得到了研发使得实际开采成功率较低。
国内关于开采页岩气研究上缺少充足的资料依据与经验积累，极容易出现钻井液密度较大，尤其是钻井开采过程中井壁失稳严重。
页岩气完井方式综述
页岩气完井方式综述页岩气井的投产能否成功，完井工艺是关键。
因为页岩气油藏的孔隙度和渗透率极低，必须采用特殊的完井工艺技术才能完成投产。
经调研统计，页岩气井普遍采用的完井方式可分为以下几类类：桥塞+射孔联作完井、滑套封隔器完井、套管固井后射孔完井、尾管固井后射孔完井、尾管固井后射孔完井和裸眼射孔完井。
标签：页岩气；完井；固井页岩地层裂缝发育，长水平段（1200m左右）钻井中易发生井漏、井垮等问题，造成钻井液大量漏失、卡钻、埋钻具等工程事故。
页岩气水平井钻井中，水平段较长，磨阻、携岩及地层污染问题非常突出，钻井液好坏直接影响钻井效率、工程事故的发生率及储层保护。
页岩气单井产能低，勘探开发成本高，需要优化钻井工艺及研发低成本钻井，配套装备，提高采收率，降低钻井工程成本。
1 页岩气井完井方式1.1 组合式桥塞完井（桥塞+射孔联作完井）组合式桥塞完井是页岩气水平井最广泛使用的完井方式，其原理是在套管中用组合式桥塞分隔各段，分别进行射孔或压裂，这是页岩气水平井最常用的完井方法，其工艺流程是下套管、固井、射孔、分离井筒，但由于需要在施工中射孔、坐封桥塞、钻桥塞，因此也是最耗时的一种方法。
1.2 机械式组合完井（滑套封隔器完井）国外近年发展起来的一种新型完井技术，其工作原理是利用膨胀封隔器和滑套系统组成一趟管柱进行固井和分段压裂。
操作流程为：完井管串下入水平段、坐封悬挂器、注酸溶性水泥浆固井、泵入压裂液、井口投球控制滑套系统、水平段最末端第一级压裂、依次第二、三级等逐级压裂、防喷洗井、投产。
该工艺主要适用于长水平段页岩气井的逐级压裂，其中哈里伯顿公司的DeltaStim 完井技术为市场主导。
1.3 水力喷射射孔完井（套管固井后射孔完井）是根据伯努利能量转换原理，使流体通过喷射工具，油管中的高压流体能量被转化为动能，产生高速流体冲击岩石形成射孔通道，实际应用中通常使用低砂浓度携砂液来完成水力喷射任务。
其优点是免去下封隔器或桥塞，缩短完井时间，工艺相对成熟简单，有利于后期多段压裂，缺点是有可能造成水泥浆对储层的伤害。
区块页岩气水平井钻井完井技术
在 页岩 气钻 完井技 术 方面的发展 已经趋 于 完善 ，尤其 是其在 页 态 ，在 开采 时只 是有 仅少 数成 功 ，然 而我 国在 开采 页岩 气 方面 岩 气水平井钻 井完 井技 术方 面。所以 ，文章 围绕 区块 页岩 气水 的仍然 缺 乏详 细的地 质资料 ，并且 也缺 乏完 善 的开采 经 验 ，在
段 ，缺 乏更加 完善 的勘 探技 术 ，而 国外一 些地 区 已经有 比较长
时井壁失 稳现 象更加严 重 ，因此 进行页岩 气水 平井钻 井开 采的 同时往往 使用 的是 基本 的钻井 液 ，通常 只是在进 行直 井段开 采 时 才会使 用水基 钻井液 。开采 页岩 气钻井 的同时 ，对 于水基 钻 井 液的要 求 比较 高 ，然而 油基钻井 液也要 具备 比较小 的润湿 角
的发展 历史 ，并 且在长时 间的发 展过程 中 已经逐 渐形成 了丰富 及 界面张 力 ，不仅 能有 效加 强水 平井 井壁 的 强度 ，同时 也能 够
的发 展经验 ，在水 平井 钻井技 术方 面形 成 了纯熟 的发 展技 术 。 与此 同时 ，我 国在 页岩 气方 面具有 丰富 的地 质资 源 ，然而 因为 勘 探技 术还 不够 纯熟 ，其 中存 在的 限制 比较 多 。为 此 ，文 章 中 笔者 针对 区块页岩 气水平 井钻井完 井技术 ，对其 发展技 术进行 了分 析。
选用 以下措施 ：其一 ，详 细的其 二 ，运 用套 管漂浮 的 固井 技术 ，减小 上提 套管拉 力和 下放 阻 力 ，提高 施 工过程 中的安 全性 ，同时保 证 套管 下放 时的顺 利 ；其三 ，使 用套管 抬头下 套的技 术 ，以及前 置液 固币 冲
视 。 由于 泥页岩具 有碎花膨胀 的特征 ，为 此在钻井 也以 及相关 工艺 方面要进 行提升 。同时 因为钻井 的成本过 大 ，因此 在垂直 井 段的深 度方面要格 外注意 。 另外 ，钻井 的同时也 要对过 程 中 可能 发生 的塌 、漏现 象进 行有效 的防控 。因为每个 地 区的页岩 气地 质与储量 存在 一定 的差 异性 ，为此 ，我 国在 进行 页岩 气水 平 井开采 的 同时 ，要 结合 我 国的实 际情 况 ，不仅 要借 鉴 国外的
页岩气完井工艺方式的选择
页岩气完井工艺方式的选择【摘要】页岩气是一种重要的非常规天然气资源。
在我国四川、江汉等油气盆地，页岩气都有分布。
生产周期长是页岩气的显著特点。
因页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，需实施储层液压破碎才能开采。
我国有加快发展页岩的有利条件，如果措施得当，可以大大缩短我国页岩气开发利用发展过程，尽快实现页岩气规模开发，将有利于缓解我国油气资源短缺的现状。
【关键词】页岩气物性特征措施1 概述页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。
在我国四川、鄂尔多斯、渤海湾、江汉、塔里木等含油气盆地，页岩气都有分布。
据估算中国主要盆地和地区页岩气资源量约为26万亿立方米，与美国大致相当，经济价值巨大。
生产周期长是页岩气的显著特点。
页岩气田开采寿命一般可达30-50年，甚至更长。
开采寿命长，意味着可开发利用的价值大，决定了页岩气的发展潜力巨大。
2 页岩气完井工艺方式优选在我国，页岩气开发处于蓬勃发展的上升期，但是相关措施主要通过借鉴美国等发达国家先进的页岩气开采技术。
页岩气完井技术主要包括：桥塞+射孔联作完井技术、裸眼封隔器完井技术、水力喷射射孔完井等。
2.1 桥塞+射孔联作完井技术完井时，先对水平井筒内的套管注水泥，然后通过电缆座封桥塞射孔，实现套管内机械封隔。
随后多次重复这一工艺，在水平段上完成多级压裂改造。
当所有小段被处理完后，采用连续油管钻除复合桥塞，保持井筒全通径并投产。
2.2 滑套封隔器完井技术裸眼多级压裂系统是用套管外封隔器来代替水泥固井来隔离各层段，封隔器用来密封裸眼井筒，生产时不需要起出或钻铣，同时利于滑套在封隔器间的井筒上形成通道，来代替套管射孔。
滑套可以通过液压打开或通过投入特定尺寸的启动球来切换套筒并打开通道。
这些球可以在两级之间实现套管内封隔，因而无需使用桥塞。
2.3 水力喷射射孔完井水力喷射射孔完井是用高速和高压流体携带砂体进行射孔，打开地层与井筒之间的通道后，提高流体排量，从而在地层中打开裂缝的水力压裂技术。
页岩气钻完井技术 精品
一、页岩气钻完井技术
页岩气井完井方式：
水力喷射射孔完井
适用于直井或水平套管井。该工艺利用柏奴
利（Bernouli）原理，从工具喷嘴喷射出的高速
流体可射穿套管和岩石，达到射孔的目的。通过
拖过管柱可进行多层作业，免去下封隔器或桥
塞，缩短完井时间。
一、页岩气钻完井技术
页岩气井完井方式：
机械式组合完井
采用特殊的滑套机构和膨胀封隔器，适用于水 平裸眼井段限流压裂，一趟管柱即可完成固井和分
四、页岩气开发特征
3、气藏采收率变化较大 据美国主要页岩气产气
盆地统计，采收率变化
范围为5％～60％： 较高者采收率可达60％； 较低者采收率早期为7 ％～8％，通过水平井和 压裂，目前的采收率达 到16％，预计最终可达 25％左右。 地层压力、有机质丰度和含气量是决定因素
（闫存章）
页岩气井完井方式：
组合式桥塞完井 水力喷射射孔完井 机械式组合完井
一、页岩气钻完井技术
页岩气井钻井方式:
直井 水平井
一、页岩气钻完井技术
页岩气井钻井方式—直井
直井主要目的是用于试验，了解页岩气藏
特性，获得钻井、压裂和投产经验。
一、页岩气钻完井技术
页岩气井钻井方式—直井
设备和系统条件
三、页岩气储层及流体特征
3、商业开发的储层参数界限
在页岩中进行商业开采主要取决于天然气含量、天然储量和岩石的
供油能力。
四、页岩气开发特征
1、自然产能低或无自然产能 据美东部早期页岩气井完井数据统计，40％页岩气井初期裸眼 测试无天然气流，55％页岩气井初始无阻流量没有工业价值。 所有页岩气井都要实施储层压裂改造。直井压裂改造后产能平 均为0.8063 ×104 m3／d，水平井压裂改造后产能最高可超过 10×104 m3／d。
页岩气充气泥浆钻井技术
页岩气充气泥浆钻井技术充气泥浆钻井是将一定量的气体（空气、氮气、天然气等）连续不断注入泥浆内，使其呈均匀气泡分散于泥浆中，形成充气泥浆。
从井内返出的泥浆经过地面除屑除气后再次注入井内循环。
充气泥浆的密度可根据用用户要求在0.45g/cm3以上进行调整，从而达到防止漏失和防止油气层污染的目的。
其主要优点为：减少钻井液漏失造成对目的层的污染，提高机械钻速，降低钻井成本。
充气钻井液的分散相气体可以是空气、天然气、氮气等气体；连续相可以是各种类型的常规钻井液，也可以是淡水、清洁盐水、地层水、柴油等液体，但作为连续相的钻井液必须是易充气、易脱气且很稳定。
充气钻井液入井前通过调整气、液量来调整钻井液的密度；返出井口后经过地面除气器，气体从充气钻井液中脱离出来，以保证泵的正常上水。
➢充气钻井技术优点⑴在0.55～1.03g/cm 3密度范围内能够通过充气进行有效地调整，从而降低静液柱压力，实现近平衡或欠平衡钻井，保护油气层；⑵需要较高静液柱压力（而其它气体系不能产生）的油气藏，可以采用充气钻井液来钻，从而最大程度地降低地层损害；⑶将充气钻井液应用到其它气体体系不能奏效的情况下，例如，在欠平衡钻井过程中，能够产出大量水的严重漏失地层，通过调整注气量和液量，可以在环空中获得平衡状态，从而既不漏失，也不井涌；对井塌等钻井复杂问题亦较泡沫有较强适应能力；⑷基液可以是钻井液而不是水，因此可以在钻穿水敏性地层时，维持井眼的稳定性；⑸减少钻具磨损和井下钻具着火的危险；⑹钻井时效高，能大幅提高钻机作业效率；⑺保持较高的PH值用于克服内在的腐蚀损害和对充气钻井液的破坏；⑻消除了着火和灰尘危害，有利于保护环境；⑼可用于任何类型的地层，包括硬地层、软地层、干地层或湿地层，而空气钻井需要干燥的条件；⑽根据压力变化随时调整注液量和基液密度控制井口和井底压力的变化，阻止盐水流入或井喷事故的发生；⑾可采用常规测井和常规固井；⑿易于施工，是费用最低的低压欠平衡钻井技术。
页岩气储层到钻井到完井到勘探开采的全部技术介绍
页岩气储层到钻井到完井到勘探开采的全部技术介绍伴随页岩气在国内市场逐渐兴起，这个产业的投资逻辑也在逐渐发生变化。
据中石化江汉油田一位专家介绍，中国已经初步掌握从地震技术测算页岩气储层到钻井到完井到勘探开采的全部技术。
一、钻井关键技术及钻井成本钻井的核心技术主要有两个：一是在长水平段使用的地质导向，即LWD，俗称“随钻录井”(Logging While Drilling )；另一个是钻井液，俗称“泥浆”。
**LWD**目前中国已经初步掌握LWD，胜利油田已可以生产相关低端产品，价栺在300万元左右，国外LWD低端产品也只有几百万元，但高端产品近5000万元。
目前，在中国将要开钻的区块内，胜利油田生产的LWD可以胜仸，三大油从国外购买的LWD，大约也是300-400万元的产品。
**钻井液**三大油已经建成或在建的页岩气井使用的钻井液多是哈里伯顿和贝克休斯生产。
此前，钻井液的主要技术只有哈里伯顿、贝克休斯和斯伦贝谢拥有，这些企业一般只卖配方。
一张配方价栺约600-800万元。
由于地质条件不同，一张配方只能供应一口井，但是现在随着试验井的频繁试验，中石化已经初步掌握相关配方的技术，同时由于同一地区地质条件有相似处，所以钻井液未来在规模化生产后可以反复利用，那么钻井液的成本将大幅下降。
关键技术掌握后主要是成本是否经济。
目前勘探开采主体，主要是将钻井工程交给钻井队，钻井所需的设备、人员、技术都由钻井队购买配置，如LWD、钻井液、钻头、钻井等。
钻井队目前的成本核算方法有两种：一是如果钻井队没有工作，人员加设备每天的费用为2.5万元；另一个是如果钻井队工作，成本为每米1000-2000元左右。
目前，一个水平井长度约3000米(垂直段+水平段+弯曲段)，那么钻井成本为450万元左右。
根据测算，未来打生产井按主流3500-6000米的垂直深度、1000米的弯曲长度、1500米的水平长度，按最快每天钻1000米，60天一个水平井的周期，那么一个钻井队工作9天，休息51天，钻井的最大成本为1827.5万元(1700万元+127.5万元).二、测录井关键技术及测录井成本**录井**录井就是随着钻头测试地层的岩石性质，有没有油气，该技术国内已经比较成熟，成本为每月16-20万元左右。
论页岩气田地面工程进展及工艺
论页岩气田地面工程进展及工艺随着页岩气勘探和开发的深入，页岩气田地面工程也得到了快速发展。
地面工程主要包括勘探、钻井、完井、生产和注水等环节。
本文将重点介绍页岩气田地面工程相关进展及工艺。
1. 勘探页岩气勘探的主要目的是确定地下可能存在的天然气，预测气田规模及储层性质等。
传统上，勘探主要依靠地震勘探技术，但在页岩气勘探中，由于储层的特殊性质（低孔隙度、低渗透率、广泛分布），单一地震勘探技术越来越受到限制。
因此，页岩气勘探采用了多种勘探方法，如钻孔勘探、测井、地球物理勘探等。
其中，钻孔勘探是一种直接获取储层岩心的方法，可获取准确的储层厚度、气相含量、孔隙度等数据。
测井可以提供储层的物理信息，包括密度、声波速度、电性等参数。
而地球物理勘探可以通过反演处理得到储层的三维模型及预测天然气的空间分布。
2. 钻井钻井是页岩气开发的关键环节之一，其钻井技术相较于传统油气钻井有许多差异。
页岩气钻井需要使用专用钻井设备和工艺，以满足钻井深度、孔径、强度等要求。
页岩气钻井初始流程与传统钻井类似，首先进行钻孔，再进行壁损浆注入、钻屑回收、岩芯获取和地层测井等工作。
但在钻探页岩岩层时，需要使用碳化钨合金刀具等特殊工具，以便在岩层破碎、易落石和易堵钻等状况下进行钻进。
此外，在页岩气钻井过程中，施工定向井、水平井、多段水平井等技术也得到了广泛应用，以提高井筒的完整度和访问页岩岩层的能力。
3. 完井完井是页岩气田开发的重要环节之一，是指封门和除留套管之外的所有作业。
针对页岩气储层特殊性质，页岩气井的完井工艺与传统油气完井有很大的不同。
页岩气完井采用的主要工艺有水平井段分段压裂、联合压裂、多级射孔压裂等。
水平井段分段压裂是指在水平井段中对不同地层分别进行压裂作业。
联合压裂是指在一条水平井段内对多个地层进行联合压裂。
而多级射孔压裂则是在同一井段中的多个射孔中进行压裂作业，以提高压裂效果和产气量。
4. 生产生产是指抽取地下天然气提高地面化学工厂部分的环节。
页岩气钻井完井技术调研
国内外页岩气的钻完井技术调研1.页岩气藏的散布情形及其大体特点页岩气系指生成、储集和（有时）封盖均发生于页岩系统中的天然气，以吸附和游离两种状态为要紧赋存方式。
其主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，同时也存在于泥页岩夹持的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、乃至砂岩等薄层中。
泥页岩既是烃源岩，又是储集层，仍是盖层。
页岩气藏是一种大面积持续散布的超级规天然气藏，一样渗透率很低（远小于1md），常伴有天然裂痕，通常需要特殊的钻井（如水平井）、完井（如压裂）和生产工艺才能取得商业产量。
页岩气的储量散布情形页岩气是以多种相态存在、主体上富集于泥页岩（部份粉砂岩）地层中的天然气聚集。
页岩气藏中的天然气不仅包括了存在于裂痕中的游离相天然气，也包括了存在于岩石颗粒表面上的吸附气。
吸附状态天然气的赋存与有机质含量紧密相关，其中吸附状态天然气的含量转变在20%～85%之间。
页岩气介于煤层吸附气（吸附气含量在85%以上）和常规圈闭气（吸附气含量通常忽略为零）之间。
页岩气成藏有着超级复杂的多机理递变特点，表现为成藏进程中的无运移或极短距离的有限运移。
因此，页岩气藏具有典型煤层气、典型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理，如表1。
页岩气的大体特点成藏特点目前美国产气页岩均为海相，但从成藏条件来看，只要页岩有机质的丰度和硅质含量足够高，陆相环境一样能形成具有工业价值的页岩气藏。
例如鄂尔多斯盆地上三叠统湖相沉积的延长组7 段张家滩页岩和延长组9 段李家畔页岩[15]，裂痕发育，钻井气测异样活跃，其中庄167、庄171 和中富18 等井均见到良好的页岩气显示。
在陆相盆地中，湖沼相和三角洲相沉积产物一样是页岩气成藏的最好条件，但通常位于或接近于盆地的沉降—沉积中心处，致使页岩气的散布有利区要紧集中于盆地中心处。
从天然气的生成角度分析，生物气的产生需要厌氧环境，而热成因气的产生也需要较高的温度条件，因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域（图1、表3）。
都沃内页岩气项目完井作业施工简述
1
3
28
/
13.01
2014 28 1918 27 71 4 31 1597 187 252 63.6 8.4 45.8 23.4
2
14
12
36
/
12.93
2015 43 2301 33 70 4 31 1566 209 378 69.6 9.3 49.1 24.0
29
14
36
/
10.81
18
3、趾部阀与泵送技术
➢ 泵送技术将射孔枪和桥塞推送到水平段设计位置 ➢ 趾部阀在钻完井时连接在套管串底部下入, 可以用泵
车液压打开，为泵送枪和桥塞提供井内通道。开启 压力76Mpa。 ➢ 桥塞中空，不影响坐封后射孔枪上下移动。起出射 孔枪投球堵住桥塞，即可实施压裂作业。
水平井结构示意图 趾部阀
24
1、完井前准备与日常会议
❖ 周例会
开发部牵头，地质、油藏、开发、完井人员参 加，每周三召开完井作业会。从年初、钻井作 业开始前，就不同平台完井作业相关问题内容 进行讨论组织。决定后由相关部门、小组执行 ▪ 作业承包商：确定相关服务商 ▪ 压裂砂：供砂小组(SC/Logistic) ▪ 水：供水小组(SC/Logistic) ▪ 油：供油小组(SC/Logistic) ▪ 压裂设计：完井部2名工程师、1名完井经
2018年完井作业的16-34平台，实现每天压裂6段，16-23平台每天可压裂8段。
年度
井数
水平段 长（m)
段数
段长 每段 (m) 簇数
孔密 (s/m)
每段液 量 (m3)
每段沙 量
(T)
最大沙 浓度
(kg/m3)
泵压 (Mpa)
排量 (m3/min)
- 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、"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、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)。
8,934 ft
大位移井实例
#1油井
结果：
自锁深度
案例1：滑动 案例2：降阻剂 8,934 ft 10,395 ft
最大钻头重力
过早自锁 过早自锁
案例3：连续油管震击器
11,053 ft
过早自锁
案例4:连续油管牵引机 (3500 lbf) 案例5：带压修井 (2.875” WS)
大位移井
首要挑战-克服摩擦自锁
起作用的因素：
水平位移段长度 "狗腿"严重度 径向间隙 固定颗粒积聚
自锁探测
管道压力
流速
大位移井
井下牵引工具
降阻剂
井下震击器
大位移井 自锁探测
连接管带压修井 高强度，大外径连续油管 新技术
井下牵引工具
牵引工具类型： •连续夹持（轮子，链子或轨道） •往复把手
Welltec® Coiled Tubing Tractor®
• 电缆
• 井下工具划分
• 增产服务
水平钻井趋势
• 趋势：“水平井”钻井钻机的数量 • 二十世纪九十年代末期，大约40个钻井钻机，6%用于水平 钻井。到2008年5月，用于水平钻井的钻机数量增长至519 个，占总数的28%。最近两年也显示出在水平钻井方面巨 大的上升趋势。
水平钻井趋势
• 水平钻井是目前页岩储层采气的首选开采方法。 • 虽然在页岩中进行水平井钻井和完井仍需要技术的改进， 但是对于美国高速发展非常规资源的来说，这些井已经非 常重要。
水平段: ~7,340 ft
大位移井实例
#1油井
• 常规滑动 • FR 0.3 • FR 0.25 • FR 0.23 • 轴应力 1700 – 3500 lbf • 地面施加扭矩
• 化学/机械降阻剂
• 震击器 • 连续油管牵引机 • 带压修井 – 2.875”WS
方案1：常规滑动 自锁深度:
大位移井实例 #1油井
射孔第一间隔
压裂第一阶段
填塞和射孔
压裂期间
重复全部阶段
钻桥塞 连续油管钻桥塞
不压井完井
洗井和初始射孔运行-通过连续油 管进行油管传输射孔 传统填塞和射孔-电缆
连续油管待命，以便处理脱砂
在不压井条件下， 用带压修井机下采 油管柱
连续油管服务
页岩完井工作范围
• • • • 洗井 第一拟处理层的射孔 - 油管传输射孔枪 压裂过程中待命进行冲砂保障 多层隔离的时候，用来钻掉桥塞
使用带压修井的原因
• • • • • • •
需要提升或不压井能力 需要旋转能力 需要紧凑-小的作业空间 需要处理不同的管径 需要大位移井能力 需要液压系统 需要保持不压井
带压修井对传统方法
标准修井机 是 是 可能的油层损害
液压修井机 否 否
额外的压井液成本
是
损失产量的成本
否
应用
• • • • • • 堵井选择 研磨/钻井 打捞 传输工具 封井 放置/回收桥塞 • • • • • • 酸化处理/增产 挤水泥 井控 二次完井 不压井完井 洗井/排液
设备作业范围
Midland Kilgore
Broussard
Corpus Christi
设备作业范围
Rock Springs
Fruita
Appalachian
Seminole Vilonia Woodward Elk City McAlester
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
连续油管创新
• • • • • • 带电缆连续油管 压力传感校准系统 高压旋转设计 专利的高温高压井下连续油管马达 专利的欠平衡连续油管钻井 井下连续油管震击器
为什么选择卡德?
市场上最好的设备？ 行业内最好的人员？ 工程支持 - 区别
问题？
寿命
工程和作业设计
• 检查井筒几何尺寸
• 检查井况 • 作业前建模 • 管柱设计 • 实时数据采集
工程和作业设计
• 检查井筒几何尺寸 • 检查井况
• 作业前建模
• 管柱设计 • 实时数据采集
工程和作业设计
• 检查井筒几何尺寸 • 检查井况 • 作业前建模 • 管柱设计 • 实时数据采集
Low Pressure低压? < 3500 PSI High Pressure高压? > 3500 PSI
工程和作业设计
• 选择合适的带压修井设备（不超过下压上提受力极限的 70%） • 为应用设计正确的工作管柱/工具 • 设计正确的流液和泵程序 • 设备设计（防喷器，返排管线，节流管汇等） • 运行程序 • 作业前模型（液压和力学)
作业前建模
• 组合程序能预测所有包含在作业设计的力和液压，并被分 配给顾客和卡德运营 • 服务于双方的最佳利益 1. 提升对顾客的信心 2.提升作业成功率 3.促进安全
在井眼轴向上提供牵引力 必须提供足够的牵引力来克服装载 的摩擦力 （1,700 - 3,500 磅力）能够串联 组合来增加牵引力
Schlumberger MaxTRAC® Tractor
井下牵引工具
限制： 较适用于套管内径一直的井眼 装置能够提供的针对井眼的摩擦力数量 装置能够提供的负起载重的牵引力数量
未检测
< 3,500 lbf
未检测
8,900 lbf
大位移井实例 #1油井
液压模型
环空流体流速必须超过粒子沉降 速度 垂直段 – 2 to 1 造斜段 – 4 to 1 水平段 – 6 to 1
大位移井实例 #1油井
液压模型
环状流速必须超过粒子沉降速 度 垂直段 – 造斜段 – 水平段 – 2 to 1 4 to 1 6 to 1
无伤害文化的原则
• 聚焦于风险暴露而非结果，可以提高安全绩效，并有助于 安全绩效管理。
• 员工参与是最基本的，而且会得到鼓励和支持。 • 对于提高安全努力和绩效来说，测量、标准和反馈的可说 明性是必须的。
• 连续油管 • 电缆 • 带压修井
目标
•连续油管服务
•带压修井服务 •电缆服务
页岩气完井服务程序
• 实时数据采集
工程和作业设计
ORION DAS
管柱管理 疲劳分析
力的相互作用
实时作业分析
更安全的操作
大位移井实例 #1油井
目标：水平井中钻掉多个压裂封隔器 套管: 5-1/2” 17 lb/ft (ID 4.892”) 测量深度: 12,695 ft 垂直深度: 4,612 ft 垂直段: ~4,160 ft 造斜段: ~1,190 ft
电缆服务
在页岩气压裂完井的工作范围
• 初始阶段后的堵塞和射孔
电缆服务
感兴趣的领域
• • • • 正确的深度对比 堵塞器选择 射孔密度 射孔相位分布
带压修井服务
页岩气完井工作范围
• 钻掉多层封隔堵塞（为大位移井可选择连续油管） • 完成不压井完井
定义不压井技术
关键词：不压井技术
1:在井口有压力的情况下，下入或者起出油道或钻管的过程 力平衡状态（或者 “轻管柱” 状态）下，需要加下压外力 来阻止管柱从井筒喷出 2:该词通常指使用带压修井机或不压井修井机来开展的服务。
页岩气钻井、完井工艺组合介绍
我们的愿望：无伤害文化
对人员无伤害 对环境无伤害 避免财产损失和浪费 持续改进 以优秀为目标
无伤害文化的原则
• 安全不是静止的，它是个动态的训练：练习的越多，就会 更幸运。
• 伤害和事故并不是不可避免的，却被认为是不可接受的。 • 一个安全的文化和氛围是从上到下贯彻的。
Welltec® Coiled Tubing Well Tractor®
化学降阻剂
润滑剂
金属粘着润滑剂可以被放置于井筒几 何尺寸的故障点来降低井眼和连续油 管之间的摩擦系数
机械降阻剂
珠球系统
范例-
非磨蚀性球形颗粒作为轴承， 其尺寸从75 到850微米， 在700 degF保持热稳定， 变形阻力可达到 30,000磅/平方英寸。
Sun Drilling Products – Lubra-Glide “Z” Co-Polymer Beads
连续油管井下震击器
TTS-爬行器
震击器
震击器产生压力脉冲，可以刺激 全部连续油管管柱。通过震击工 具，压力脉冲被转换为轴应力。 这有助于改善重量转移和减少摩 擦，并因此延缓螺旋自锁。
震击器
QT-800: 屈服强度8万磅/平方英寸 拉伸强度9万磅/平方英寸 QT-900: 屈服强度 9万磅/平方英寸 拉伸强度9.8万磅/平方英寸 QT-1000: 屈服强度10万磅/平方英寸
拉伸强度11万磅平方英寸
QT-1100: 屈服强度11万磅/平方英寸 拉伸强度12万磅/平方英寸
对H2S应用来说钢铁性能是很重要的
•
海恩斯维尔页岩
在侧钻水平井及大位移井中的成功应用
提供连续油管服务和工程设计支持的整套服务
• •
连续油管 液压修井/带压作业
在高压高温条件下，使用辅助式和独立式的带压 作业设备的应用方面有着丰富的经验 为水平井压裂提供提供射孔和封堵 TTS（姐妹公司）提供各种井下工具，利用丰富 的经验和独特的思路，提供各种工程服务和支持 在非常规页岩储层的水平井多分段压裂中具有丰 富经验
API 16 ST
工程和作业设计
• 检查井筒几何尺寸 • 检查井况 • 作业前建模 • 管柱设计 • 实时数据采集
工程和作业设计
• 检查井筒几何尺寸 • 检查井况 • 作业前建模 • 管柱设计 • 实时数据采集
力模型
工程和作业设计
• 检查井筒几何尺寸 • 检查井况 • 作业前建模 • 管柱设计 • 实时数据采集
液压模型
工程和作业设计
• 检查井筒几何尺 寸 • 检查井况 • 作业前建模 破裂/倒塌模型