點(diǎn)擊藍(lán)字關(guān)注“油媒方”

近年來(lái)，中國(guó)石化圍繞順北、川渝等重點(diǎn)探區(qū)，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，初步形成了順北8000～9000m特深層鉆井完井關(guān)鍵技術(shù)、川渝頁(yè)巖氣鉆井完井關(guān)鍵技術(shù)，支撐了中國(guó)石化在特深層油氣、非常規(guī)油氣資源方面獲得勘探開(kāi)發(fā)突破。

一、順北特深層鉆井完井關(guān)鍵技術(shù)

順北油氣田主要分布在新疆沙雅和阿克蘇境內(nèi)，具有油藏埋藏超深、高溫高壓、含酸性氣體等特點(diǎn)，鉆井過(guò)程中存在一些技術(shù)難題。研制了超深井鉆井提速工具和抗高溫MWD，開(kāi)發(fā)了抗高溫鉆井液體系、水泥漿體系和交聯(lián)酸體系，形成了順北油氣田8000～9000m特深層鉆井完井關(guān)鍵技術(shù)，主要包括安全高效鉆井技術(shù)、破碎性地層防漏堵漏技術(shù)、窄間隙固井技術(shù)、酸壓改造技術(shù)等。

截至目前，順北油氣田共完鉆54口井(探井13口，開(kāi)發(fā)井41口)，正鉆井10口(探井8口，開(kāi)發(fā)井2口)，其中33口井進(jìn)行了儲(chǔ)層改造。2019年，順北超深井平均鉆井周期155.4d，較2018年平均縮短32%；單井平均復(fù)雜時(shí)效4.5d，較2018年平均降低82%。

1、超深井安全高效鉆井關(guān)鍵技術(shù)

井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化。形成了3套適應(yīng)開(kāi)發(fā)井的四開(kāi)井身結(jié)構(gòu)方案，2套適應(yīng)勘探井的五開(kāi)井身結(jié)構(gòu)方案，在順北1-11井、順北1-13井、順北1-14井和順北11井等進(jìn)行了應(yīng)用，滿足了不同時(shí)期特深層油氣勘探開(kāi)發(fā)和超深井鉆井提速提效的要求。

綜合鉆井提速技術(shù)。研制了抗220℃ Φ 120.7 mm 恒扭器、隔振器和抗175℃的井下工程動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，有效提高了鉆頭鉆進(jìn)穩(wěn)定性及破巖效率；研制了245℃混合鉆頭、尖圓齒PDC鉆頭、抗204℃等壁厚大功率螺桿鉆具等抗高溫提速工具，形成了“尖圓齒PDC鉆頭+大扭矩螺桿鉆具+強(qiáng)化鉆井參數(shù)”的綜合鉆井提速技術(shù)。

在順北1號(hào)斷裂帶4口井進(jìn)行了應(yīng)用，提速提效顯著，平均機(jī)械鉆速6.72m/h，與2018年相比提高了25%；在順北5號(hào)斷裂帶北部3口井進(jìn)行了應(yīng)用，平均機(jī)械鉆速7.20m/h，與2018年相比提高了35%。

安全鉆井技術(shù)。研發(fā)了微流量早期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在溢流量達(dá)80L時(shí)即可發(fā)現(xiàn)與預(yù)警；開(kāi)發(fā)了抗高溫隨鉆封縫堵氣體系，抗溫＞200℃，承壓＞7MPa，3口井的試驗(yàn)結(jié)果表明，氣竄速度可降低90%，解決了裂縫性儲(chǔ)層易氣侵的問(wèn)題；研發(fā)了抗高溫氣滯塞體系，抗溫達(dá)230℃，8口井的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明，能降低氣竄速度75%，解決了起下鉆作業(yè)中環(huán)空氣體上竄速度過(guò)快的問(wèn)題。

2、特深應(yīng)力敏感性破碎地層防漏堵漏技術(shù)

形成了“隨鉆封堵、打封閉漿、循環(huán)加壓堵漏”的系列防漏堵漏工藝，漏失概率25.0%，單井平均漏失量39.5m³，與2018年的漏失概率(66.7%)和單井平均漏失量(327m³)相比，分別降低了62.5%和88%。

開(kāi)發(fā)了納米封堵劑和止裂劑，并配制了高強(qiáng)致密承壓堵漏體系，配方為5%~10%高強(qiáng)顆粒+1%~3%纖維+1%~5%彈性材料+2%~4%納米封堵劑+1%~3%止裂劑，抗溫160℃，可封堵1～5mm裂縫，承壓能力較常規(guī)堵漏體系提高4~6MPa。形成了“低密度鉆進(jìn)+隨鉆封堵+分段承壓”的防漏堵漏工藝，4口井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，平均漏失量降低50%，平均堵漏時(shí)間降低70%，防漏堵漏效果顯著。

3、超深井高溫高壓窄間隙固井技術(shù)

為了解決尾管下入困難且下不到位等問(wèn)題，研制了無(wú)限極循環(huán)平衡式尾管懸掛器，采用了基于壓力平衡原理的鏡像液缸產(chǎn)生雙向作用力，確保其在中途大排量、高泵壓循環(huán)時(shí)不會(huì)提前坐掛。

該懸掛器在順北油氣田8口井進(jìn)行了應(yīng)用，最大應(yīng)用井深達(dá)7678m，尾管最長(zhǎng)達(dá)2644m，最高溫度158℃，實(shí)現(xiàn)了中途分段循環(huán)，減小了尾管到位后的開(kāi)泵和循環(huán)壓力，降低了深井長(zhǎng)尾管固井的漏失風(fēng)險(xiǎn)。

4、特深層碳酸鹽巖酸壓技術(shù)

順北油氣田碳酸鹽巖儲(chǔ)層具有超深(≥7500m)、高溫(≥160℃)和高破裂壓力(0.019MPa/m)等特點(diǎn)，為此，研發(fā)了新型抗高溫交聯(lián)酸體系，抗溫160~180℃；研究應(yīng)用了雙重緩蝕技術(shù)，形成了特深層碳酸鹽巖長(zhǎng)縫高導(dǎo)流酸壓技術(shù)。

該技術(shù)在順北油氣田應(yīng)用了8井次酸壓施工，排量可達(dá)12~14m³/min，提高了80%~100%，最大酸壓井深達(dá)8124m，創(chuàng)世界最深紀(jì)錄。酸壓效果監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，酸蝕縫長(zhǎng)提高20%，裂縫導(dǎo)流能力提高35%。

二、川渝頁(yè)巖氣鉆井完井關(guān)鍵技術(shù)

1、深層頁(yè)巖氣優(yōu)快鉆井技術(shù)

開(kāi)展了山地井工廠、長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)、高效降摩減扭和井眼清潔技術(shù)攻關(guān)研究，并研制了水力振蕩器、微擴(kuò)孔工具等，形成了深層頁(yè)巖氣優(yōu)快鉆井技術(shù)。

優(yōu)化形成了具有山地特點(diǎn)的“井工廠”井場(chǎng)布局方案，井場(chǎng)面積與叢式井井場(chǎng)相比減少11.83%~21.42%。山地“井工廠”采用以鉆井開(kāi)次為單元的流水線鉆井作業(yè)模式，與同工區(qū)前期完鉆井相比，鉆井中完時(shí)間縮短55%，鉆井周期縮短35%，成本降低24%。

提出基于常規(guī)導(dǎo)向鉆井的井眼軌跡控制技術(shù)，采用“大功率螺桿+MWD+自然伽馬+水力振蕩器+定測(cè)錄導(dǎo)一體化”的導(dǎo)向鉆井方案，水平段復(fù)合鉆進(jìn)井段占比80%以上，鉆井周期與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向接近，鉆井成本降低20%。

目前，四川深層頁(yè)巖氣水平井水平段長(zhǎng)度普遍2000m以上，其中，焦頁(yè)2-5井水平段長(zhǎng)3065m，創(chuàng)國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣井水平段最長(zhǎng)紀(jì)錄。

2、頁(yè)巖氣水平井氮?dú)馀菽酀{固井技術(shù)

形成了氮?dú)馀菽酀{固井技術(shù)，氮?dú)馀菽酀{密度0.80~1.65kg/L，耐溫50℃，水泥石24h抗壓強(qiáng)度超過(guò)8MPa、彈性模量2.5~6.0GPa。應(yīng)用固井質(zhì)量?jī)?yōu)良率100%，單井可節(jié)約承壓堵漏時(shí)間7d以上，節(jié)約成本80萬(wàn)元左右。

3、近鉆頭地層成像探測(cè)技術(shù)

進(jìn)行了高精度近鉆頭隨鉆伽馬成像技術(shù)攻關(guān)，開(kāi)發(fā)了井下高分辨率高速地層掃描及大數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鉆頭周邊地層屬性實(shí)時(shí)成像識(shí)別與上傳。近鉆頭地層成像探測(cè)技術(shù)解決了傳統(tǒng)隨鉆探測(cè)點(diǎn)距離鉆頭遠(yuǎn)(超過(guò)10m)、井眼軌道修正滯后的關(guān)鍵技術(shù)難題。

該技術(shù)在川渝頁(yè)巖氣區(qū)塊試驗(yàn)5井次，顯著提高了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率。其中，寧209H11-11井井深4962m，應(yīng)用密度2.13kg/L的油基鉆井液鉆進(jìn)，近鉆頭地層成像探測(cè)系統(tǒng)無(wú)故障工作時(shí)間168h，進(jìn)尺294m，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率達(dá)到95%以上。

4、頁(yè)巖氣強(qiáng)化體積改造技術(shù)

集成了以加密切割、縫間/縫內(nèi)暫堵轉(zhuǎn)向、變參數(shù)射孔和連續(xù)鋪砂等關(guān)鍵技術(shù)為核心的頁(yè)巖氣體積壓裂技術(shù)。

關(guān)鍵參數(shù)為：段長(zhǎng)80~110m、段數(shù)20~30、單段簇?cái)?shù)6~9、簇間距8~15m、用液強(qiáng)度20~25m³/m、加砂強(qiáng)度1.6~2.5t/m。

該技術(shù)在涪陵頁(yè)巖氣田25口加密井進(jìn)行了應(yīng)用，平均測(cè)試產(chǎn)量由20.7×10⁴m³/d提高到25.1×10⁴m³/d，增幅21%。

在體積壓裂技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)應(yīng)用“少段多簇+暫堵轉(zhuǎn)向”的密切割工藝及“組合粒徑支撐劑+滑溜水連續(xù)加砂”的強(qiáng)加砂工藝，采取大孔徑射孔、前置酸液預(yù)處理、變排量控凈壓等技術(shù)措施，并選用140MPa等級(jí)壓裂裝備，形成了頁(yè)巖氣強(qiáng)化體積改造技術(shù)。

關(guān)鍵參數(shù)為：段長(zhǎng)70~90m、段數(shù)20~30、單段簇?cái)?shù)6~10、簇間距5~8m、用液強(qiáng)度22~28m³/m、加砂強(qiáng)度2.5~3.0t/m。

頁(yè)巖氣強(qiáng)化體積改造技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用23井次，增產(chǎn)效果顯著。其中，焦頁(yè)28-5HF井壓裂后測(cè)試產(chǎn)量達(dá)到39.64×10⁴m³/d，創(chuàng)加密井測(cè)試產(chǎn)量紀(jì)錄；東頁(yè)深1井壓裂后測(cè)試產(chǎn)量達(dá)31×10⁴m³/d，成為國(guó)內(nèi)首口獲得勘探突破的4200m以深深層頁(yè)巖氣井。

三、面臨的主要挑戰(zhàn)及對(duì)策

1、順北油氣田特深層油氣勘探開(kāi)發(fā)

針對(duì)順北油氣田鉆井完井存在的技術(shù)難題，需要以鉆井提速、提產(chǎn)和減少井下故障為目標(biāo)，加強(qiáng)地質(zhì)、油藏、工程一體化，提高鉆前預(yù)測(cè)精度及隨鉆評(píng)估，實(shí)現(xiàn)安全快速成井和提高酸壓效果。

強(qiáng)化奧陶系破碎帶井壁失穩(wěn)機(jī)理和評(píng)價(jià)方法研究，加大微納米封堵防塌鉆井液體系和抗高溫油基鉆井液體系的研究和應(yīng)用。

加強(qiáng)高溫小井眼水平井定向工具研究和應(yīng)用，一是完善推廣185℃測(cè)量?jī)x器，加快維護(hù)保養(yǎng)基地建設(shè)；二是加快200℃測(cè)量?jī)x器、地面降溫系統(tǒng)和井下降溫材料的研制；三是試驗(yàn)國(guó)內(nèi)外抗溫200℃大扭矩長(zhǎng)壽命螺桿鉆具。

開(kāi)展超深斷溶體油藏高效溝通技術(shù)攻關(guān)，一是研發(fā)耐溫180℃有機(jī)緩速酸體系，提高裂縫穿透距離；二是精細(xì)刻畫井周儲(chǔ)集體應(yīng)力場(chǎng)，形成斷裂帶高效溝通酸壓裂縫延伸控制技術(shù)及復(fù)雜縫多級(jí)暫堵酸壓設(shè)計(jì)方法；三是加強(qiáng)鉆井、完井、儲(chǔ)層改造一體化水平井分段增產(chǎn)方案研究，實(shí)現(xiàn)多個(gè)儲(chǔ)集體的高效動(dòng)用。

2、川渝頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)

針對(duì)川渝深層頁(yè)巖氣鉆井完井和壓裂存在的技術(shù)難題，需進(jìn)一步完善深層頁(yè)巖氣優(yōu)快鉆井和壓裂技術(shù)，盡快實(shí)現(xiàn)深層頁(yè)巖氣勘探突破和效益開(kāi)發(fā)。

完善深層頁(yè)巖氣優(yōu)快鉆井技術(shù)體系。一是配套升級(jí)52MPa鉆井泵、循環(huán)系統(tǒng)、高頻固控裝備，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化參數(shù)鉆井；二是推廣應(yīng)用大扭矩螺桿鉆具、射流沖擊器、機(jī)械式旋沖工具、低壓耗水力振蕩器等提速工具；三是試驗(yàn)控壓循環(huán)排氣技術(shù)；四是攻關(guān)超長(zhǎng)水平段快速鉆井技術(shù)、“一趟鉆”鉆井提速技術(shù)；五是攻關(guān)油基鉆井液堵漏技術(shù)。

研究攻關(guān)深層頁(yè)巖氣防套變技術(shù)。一是建立水平井裂縫的識(shí)別方法；二是優(yōu)化完井管串，套管壁厚提高至13.5mm，或采用Φ127mm、Φ114.3mm完井管柱；三是推廣應(yīng)用以泡沫水泥漿、彈韌性水泥漿為核心的長(zhǎng)效密封固井技術(shù)，攻關(guān)研究自愈合彈韌性水泥漿體系；四是優(yōu)化壓裂參數(shù)，采用多簇、小簇間距、大段間距，減少段間干擾。

完善優(yōu)化深層頁(yè)巖氣高效壓裂技術(shù)。一是推廣應(yīng)用中深層密切割、暫堵轉(zhuǎn)向、強(qiáng)加砂壓裂技術(shù)；二是完善牽引器射孔、趾端滑套、可溶橋塞、國(guó)產(chǎn)電動(dòng)壓裂撬及混砂車等關(guān)鍵配套裝備，進(jìn)一步降低壓裂試氣成本；三是攻關(guān)深層、常壓、陸相頁(yè)巖氣長(zhǎng)水平段水平井多簇裂縫雙暫堵壓裂技術(shù)、井筒重建重復(fù)改造工藝及關(guān)鍵材料；四是儲(chǔ)備多層井工廠多維度立體壓裂技術(shù)，大幅度提高單井產(chǎn)量和儲(chǔ)量動(dòng)用程度。

四、結(jié)論

中國(guó)石化通過(guò)多年的持續(xù)技術(shù)攻關(guān)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，在順北特深層、川渝頁(yè)巖氣等重點(diǎn)探區(qū)不斷獲得油氣勘探開(kāi)發(fā)突破，并初步形成了特深層鉆井完井關(guān)鍵技術(shù)、川渝頁(yè)巖氣鉆井完井關(guān)鍵技術(shù)，為中國(guó)石化重點(diǎn)探區(qū)油氣勘探開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)支撐。隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，中國(guó)石化重點(diǎn)探區(qū)鉆井完井技術(shù)還面臨鉆井周期較長(zhǎng)、機(jī)械鉆速偏低、油氣井產(chǎn)量偏低等技術(shù)挑戰(zhàn)，需要強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，推廣應(yīng)用成熟技術(shù)，大力實(shí)施“提質(zhì)、提速、提效、提產(chǎn)”創(chuàng)新創(chuàng)效工程，為中國(guó)石化重點(diǎn)探區(qū)的高效勘探和效益開(kāi)發(fā)提供技術(shù)保障。

本文作者：丁士東，趙向陽(yáng)，文章由油媒方整理發(fā)布，內(nèi)容不做商用，僅用于技術(shù)交流，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系小編，歡迎業(yè)內(nèi)朋友投稿交流，共同傳播油氣創(chuàng)新知識(shí)。

往期回顧

• CO2驅(qū)提高采收率技術(shù)：累積增油1.2萬(wàn)t，井組采出程度從53.9%增至63.9%，含水率從99%降至88%

• 氣井除垢技術(shù)及應(yīng)用：平均日增產(chǎn)66.1×104m3，單井平均日增產(chǎn)1.8×104m3

• 修井作業(yè)儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)：產(chǎn)量恢復(fù)期由20d以上縮短至3~6d，產(chǎn)量恢復(fù)率增長(zhǎng)至100%以上

• 油田數(shù)字平臺(tái)建設(shè)視野以及壁壘

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的钻井缸套排量_中国石化顺北特深层及川渝页岩气钻完井关键技术集成：碳酸盐岩酸压技术、优快钻井技术、页岩气强化体积改造技术、高温高压窄间隙固井技术...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。