钻井完井新技术及应用实例介绍

钻井完井新技术及应用实例介绍
工程技术处
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目录
一、钻井工程存在的四项基本难点 二、“十一五”发展六项配套技术 三、目前探索五项前沿技术 四、现代钻井工程的应用及介绍
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难点一
深探井周期长，钻井慢，成本高
难点二 低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本 难点三 井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈
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难点四
西4 独深1
西5 艾3
4300 3410 4634 3810 3800 4588 3135 5200 4310
9.56 29.05 18.77 9.95 10.68 17.60 17.91 9.27 22.22
1.38 1.62 1.23 2.02 1.17 1.22 1.22 2.87 1.08
表层巨厚砾石层 大段强水敏泥岩 多套异常高压 地层倾角大65～75° 泥岩硬、致密、可钻性
8.44% 7.94% 8.88％ 5.36％
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难点一 深探井周期长，钻井慢，成本高
却勒
却勒地区四口探井成本统计表
项目 井名
井深(m)
钻井周期 （天）
机械钻速 (m/h)
秋参1 5920 704
1.12
综合费用 综合成本 （亿元） （元/米）
1.06
17966
备注
却勒1 5858
414
2.71
0.73
差 高压盐水侵
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准南地质情况及钻井难点
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准南地质情况及钻井难点
霍尔果斯构造
古牧地构造
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准南钻井难点
❖ 地层破碎引起垮塌 ❖ 地层水敏性强导致地层垮塌 ❖ 复杂的地层条件使阻卡频繁发生 ❖ 地层倾角大使防斜困难 ❖ 异常高压给钻井液与固井带来困难 ❖ 漏失严重 ❖ 复杂地层条件使施工工期长
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传统井身结构方案
井数（口） 6
4
4
——
井深（米） 4126 3961 3874 3987
5500 4650
周期（天） 221 150 195
206
639
285
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难点一 深探井周期长，钻井慢，成本高
准噶尔
准噶尔盆地南缘部分探井
井 号 井 深(m) 周 期（月） 机械钻速(m/h)
难点
呼西1 安4 呼2
呼001 呼002
难点三 井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈
井斜
❖ 山前构造带普遍地层倾角在30~70°。 ❖ 由井斜吊打引起的钻速下降数量在50%以上。 ❖ 由纠斜等工艺措施造成井身质量变差，套管
磨损严重。 ❖ 防斜打快工具有一定适应性，有些效果不好。
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难点四 储层保护仍不尽人意
2009年统计 仅在试验井和区块实施保护油气层。
厚盐膏层：大于300m 地层垮塌：强水敏页岩
井漏：大于1000m3 大井眼长：井身结构5层 地层硬：可钻性差、研磨性强
多套异常高压
原因分析 成本高
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难点二 低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本
▪ 到2009年底中油股份公司拥有的储量共有145.4119亿吨，
其中大庆有56亿吨、辽河21亿吨、新疆17亿吨，其中低渗、 特低渗透油气藏达30%。
丰度低， 必须多打 井
提高单井产量
降低钻井成本
降低$/t
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难点三 井漏、井斜复杂仍是制约钻井速度的瓶颈 四川井漏
四川、川东地区井漏特征
井漏普遍：38口井中有34口井发生漏失，约占90％ 量大恶性：5000－10000m3的有3口，占8％
平均6049m3/口；大于1万m3的有5口，占16％， 平均24199m3。失返不能建立循环33层段 多层漏失：沙溪庙、须家河、嘉五－嘉四、飞仙关组 损失巨大：两年中，报废3口井（东安1井、罗家5井、云安21） 损失5000余万元。
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8%
3%
14% 77%
6049
35050 24199
渡2、黄龙1、鹰1
温泉1、黄龙3、罗家2、 3、东安1
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难点三 井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈 井 漏
井漏
❖青海因井漏报废的井： 狮12，南2，南7，均漏失5000m3以上
❖大庆海拉尔，玉门青西，新疆准南普遍 存在较严重的井漏问题
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▪ 在剩余待探明的石油天然气资源中，60%是低渗、特低渗
透资源。其中鄂尔多斯90%，准噶尔58%，吉林100%。
▪ 2009年股份公司已探明未动用储量35.39亿吨，除掉国外
合作3亿吨，核销2亿吨，风险特大的3亿吨，表外0.6亿吨， 落实25.9亿吨。可供开发的9.1亿吨，暂时无效益的有 16.5亿吨（指内部投资收益率低于8.4%）。
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难点三 井漏、井斜等复杂仍是制约钻井速度的瓶颈 四川井漏
漏失量(m3)
井数 (口)
占总 井数
占总漏 失量
平均每井 漏失量 (m3)
(不漏)
4 10%
主要井号
<1000
16 42% 3%
370
1000~5000 10 26% 14%
2374 罗家6、黄龙3、金珠1
5000~10000 3
＞10000
主要原因是低、特低渗透油气藏。
开发钻井的目标是低渗、特低渗透油气藏 14
难点二 低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本 投 资
低渗透、特低渗透油藏投资比较
正常产能建设 钻井 55％ 地面 45％
低渗透产能建设
70％－80％ 20％－30％
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难点二 低渗透油气藏单井产量低，需降低钻井成本
动用更多的低渗透储量
储层保护仍不尽人意
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难点一 深探井周期长，钻井慢，成本高
塔里木
塔里木盆地探井、开发井情况
年度 平均井深(m) 钻井周期（天） 平均钻速(m/h) 事故时效
探 2008 井
2009
开 2008 发 井 2009
5006 4972 4315 4509
178.58 150.62 67.11
81.6
3.06 3.75 6.63 5.0
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新型井身结构
❖ 不增大开眼 尺寸、也不 缩小完井套 管尺寸，可 多下一层套 管；
❖ 尽量不用或 少用随钻扩 眼；
❖ 改进钻井工 艺技术和井 眼质量，以 有利于小环 空套管下入；
❖ 国内外有实 践成功的例 子可供借鉴。
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难点一 深探井周期长，钻井慢，成本高
原因分析
慢
井深：4500米以上 地层倾角大：30～70°
12460
却勒4 6172 256
2.11
0.615
9962 12 ¼ ″较长
却勒6 5820 187
3.42
0.5
8588
平均 5942.5 390.25
2.34
0.73
12235
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难点一 深探井周期长，钻井慢，成本高
大庆
大庆深层钻井情况
时间 2007 2008 2009 平均 葡深1井 达深1井
实施欠平衡钻井技术仅300口井。
表皮系数较大的井相当普遍。