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川西地区深井非常规井身结构设计与实践--以九龙山构造龙004-X1井为例

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天然气工业 2015年第4期35卷 82-87页

作者：高德伟王强李文哲邓广东周剑易斌张晋海中国石油西南油气田公司川西北气矿四川长宁天然气开发有限责任公司中国石油西南油气田公司生产运行处

位于四川盆地西北部的九龙山构造属于多产层超高压气藏,地质条件复杂,深井钻进过程中,三叠系雷口坡组—嘉陵江组地层缩径卡钻、嘉二段盐水侵、飞仙关组—吴家坪组漏喷同存等故障频发,严重影响了深部井段的钻井安全、加长了钻井周期。为... 详细信息

位于四川盆地西北部的九龙山构造属于多产层超高压气藏,地质条件复杂,深井钻进过程中,三叠系雷口坡组—嘉陵江组地层缩径卡钻、嘉二段盐水侵、飞仙关组—吴家坪组漏喷同存等故障频发,严重影响了深部井段的钻井安全、加长了钻井周期。为此,通过总结九龙山构造深井钻井施工的特点与难点,以及已钻井常规井身结构不足的原因,结合建立的地层三压力剖面上存在的必封点位置,进而提出了一套深井非常规井身结构优化设计方案,即在深部井段提供3层套管层次,以满足分隔深部窄密度窗口井段地层的要求且可灵活调整,同时下部井段的固井环空间隙能够保证注水泥的基本要求。该设计方案在龙004-X1井实践获得成功,平均机械钻速达到了1.89 m/h,钻井周期缩短至418 d,同比邻井事故复杂损失时间降低了2 589 h,满足了该区深井安全快速钻井的需要,为该区开发二叠系超高压气藏积累了宝贵的经验。

关键词：四川盆地西北部九龙山构造深井超高压非常规井身结构钻井周期安全钻井

四川盆地元坝气田超深水平井井身结构优化与应用技术

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天然气工业 2015年第5期35卷 79-84页

作者：杨玉坤翟建明中国石油化工股份有限公司天然气工程项目管理部

四川盆地元坝气田具有超深、高含硫、高压特性,地质环境异常复杂。为此,在充分总结前期探井和开发评价井经验教训的基础上,从完井方式入手,综合考虑地层3个压力剖面、必封点、邻井井下复杂情况、完井方案及钻井成本等因素,采用自中间向... 详细信息

四川盆地元坝气田具有超深、高含硫、高压特性,地质环境异常复杂。为此,在充分总结前期探井和开发评价井经验教训的基础上,从完井方式入手,综合考虑地层3个压力剖面、必封点、邻井井下复杂情况、完井方案及钻井成本等因素,采用自中间向两边推导的井身结构设计方法,优化确定出了元坝气田超深水平井的5层套管层序的井身结构。生产套管封隔器坐封位置以上采用高抗硫材质,封隔器坐封位置以下采用国产高镍基抗蚀合金套管,既满足了高含硫气田的长期安全生产,又减少了镍基合金套管的使用量,降低了开发成本。该井身结构在实际生产应用中,有利于气体钻井安全、高效、连续施工,将高压、易塌的陆相地层和海相地层分开,用厚壁套管封固膏盐层,将低压的上二叠统长兴组与其上部的海相高压地层分开,大幅度减少了复杂故障处理时间,有效保护了储层;同时,新完成的超深开发水平井与先期4口开发评价水平井相比,平均钻井周期减少130.3 d,大幅度提高了钻井技术经济指标。

关键词：四川盆地元坝气田水平井井身结构管材优选安全钻井

盐下复杂压力系统超深井的非常规井身结构设计——以四川盆地五探1井为例

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天然气工业 2018年第7期38卷 73-79页

作者：邹灵战毛蕴才刘文忠汪海阁郭建华邓传光郑有成黄洪春李杰乐宏陈刚中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油勘探与生产分公司中国石油西南油气田公司

五探1井是部署在四川盆地东部达州—开江古隆起上的一口风险探井,主探寒武系、震旦系,设计井深7 570 m。该井志留系以下地层的地质不确定性强、风险度高,寒武系可能钻遇大段膏盐层、纵向上压力系统复杂、预测井底温度达到175℃、井底液... 详细信息

五探1井是部署在四川盆地东部达州—开江古隆起上的一口风险探井,主探寒武系、震旦系,设计井深7 570 m。该井志留系以下地层的地质不确定性强、风险度高,寒武系可能钻遇大段膏盐层、纵向上压力系统复杂、预测井底温度达到175℃、井底液柱压力超过140 MPa并含有硫化氢等,给井身结构设计带来了很大的挑战。为此,借鉴国内外盐下超深井钻井的成功经验,在分析钻井工程面临的难点和风险的基础上,结合该井的压力系统特点、膏盐层蠕变特性,优化设计井身结构,并进行了现场应用。结果表明:(1)基于裸眼段防漏、防喷和防压差卡钻等约束条件,确定井身结构必封点5个、套管层次6层;(2)压力衰竭的石炭系岩性致密,压差卡钻和漏失的风险低,可以不做为必封点;(3)为寒武系膏盐层专门设计一层套管,以实现盐层专打,套管抗挤强度160 MPa预防挤毁;(4)五探1井安全钻达设计地层,完钻井深为8 060 m。结论认为,为实现川东地区盐下安全钻井而确定5个必封点、六开非常规井身结构是合理的,该井的成功完钻为上述古隆起后续深层天然气钻探提供了经验和借鉴。

关键词：超深井复杂压力系统膏盐层含硫化氢井身结构四川盆地川东地区达州—开江古隆起五探1井

龙岗地区复杂压力层系下非常规井身结构设计与应用

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石油学报 2012年第A02期33卷 189-196页

作者：邹灵战葛云华张军汪海阁黄建章中国石油集团钻井工程技术研究院北京100195 中国石油西南油气田公司四川成都610051

在龙岗地区的油气勘探开发过程中,传统的5层井身结构设计无法安全应对三高(高温、高压、高含硫化氢)、多压力层系和压力不确定性强等地质风险。以地层情况和相关压力信息为依据,结合现场实际,对油管、生产套管和完井管柱的设计,地层压... 详细信息

在龙岗地区的油气勘探开发过程中,传统的5层井身结构设计无法安全应对三高(高温、高压、高含硫化氢)、多压力层系和压力不确定性强等地质风险。以地层情况和相关压力信息为依据,结合现场实际,对油管、生产套管和完井管柱的设计,地层压力体系和必封点的分析,6层套管层次的优化以及小间隙下抽吸压力和激动压力的校核等问题进行了深入的研究,并据此设计了龙岗西部超深井和复杂压力层系下的非常规井身结构方案。从2008年至今,该方案先后在龙岗61井、龙岗62井、龙岗63井和龙岗68井成功实施,从而进一步提高了龙岗地区在钻完井过程中对地质风险的预防和控制能力。非常规井身结构设计适应了超深井以及复杂多压力层系下三高气井的生产要求,为四川盆地油气勘探提供了可靠的钻井安全保障,在川渝等复杂地区的勘探开发中将会得到进一步推广和应用。

关键词：龙岗地区三高气井多压力层系非常规井身结构四川盆地

基于漏失压力极限法的压力衰竭气藏大位移水平井井身结构设计

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天然气工业 2018年第8期38卷 91-95页

作者：李忠慧李中方满宗楼一珊陈浩东刘杰 "油气钻井技术"国家工程实验室.长江大学石油工程学院中海石油(中国)有限公司湛江分公司中国石油吐哈油田公司吐鲁番采油厂

地层压力衰竭气藏在油气压力下降后,岩石特性参数以及地应力会发生改变,如果沿用压力未衰竭时的井身结构设计方案将会导致井身结构设计不合理,易发生井漏、井塌等井下复杂情况。为此,在分析压力衰竭地层大位移水平井钻井难点与对策的基... 详细信息

地层压力衰竭气藏在油气压力下降后,岩石特性参数以及地应力会发生改变,如果沿用压力未衰竭时的井身结构设计方案将会导致井身结构设计不合理,易发生井漏、井塌等井下复杂情况。为此,在分析压力衰竭地层大位移水平井钻井难点与对策的基础上,将井筒最大液柱压力与漏失压力平衡作为初步确定套管下深的约束条件,同时考虑循环当量密度的影响,建立了压力衰竭气藏水平井井身结构设计方法,并在莺歌海盆地东方1-1气田进行了现场应用。研究结果表明:(1)井内压力平衡的上限取漏失压力,其值等于水平最小主地应力;(2)水平最小主地应力将随着气藏开采地层流体压力的降低而减小;(3)套管下入极限深度受到钻井液循环当量密度(ECD)的制约,即随着水平段的延伸,环空压耗将增加至压漏临界点深度;(4)东方1-1气田主力储层地层压力衰竭严重,井身结构优化后采用四开井身结构,使得3个不同压力体系的储层不同存于一个裸眼井段,有效地降低了井下复杂情况的发生概率。结论认为,该方法可为压力衰竭气藏的大位移水平井井身结构设计提供理论依据。

关键词：压力衰竭气藏大位移水平井井身结构漏失压力循环当量密度东方1-1气田莺歌海盆地

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煤层气多分支井身结构设计模型研究

石油学报 2007年第6期28卷 113-117页

作者：高德利鲜保安中国石油大学石油工程教育部重点实验室中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249

煤层裂缝系统由众多不同类型的裂纹组成,原始裂纹与应力变化产生的新裂纹形成网状结构。煤层气多分支井增产机理在于实现广域面的效应,可以大范围地沟通煤层裂隙系统,扩大煤层降压范围,降低煤层水排出时的摩阻,大幅度提高单井产量和采... 详细信息

煤层裂缝系统由众多不同类型的裂纹组成,原始裂纹与应力变化产生的新裂纹形成网状结构。煤层气多分支井增产机理在于实现广域面的效应,可以大范围地沟通煤层裂隙系统,扩大煤层降压范围,降低煤层水排出时的摩阻,大幅度提高单井产量和采收率。根据流体管路串联和并联原理,建立了层流和紊流条件下的分支井眼长度与直径的约束方程,推导出多分支井身结构协调方程,建立了多分支井身结构设计的理论基础。根据不同的煤层地质条件,设计出2类紊流型和3类层流型的多分支井身结构模型,可用于煤层气田多分支井优化设计。

关键词：煤层气多分支井流体管路层流紊流井身结构设计模型

川北地区九龙山构造超高压深井的井身结构方案

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钻采工艺 2005年第5期28卷 7-9页

作者：游晓波刘素君艾惊涛四川石油管理局钻采工艺技术研究院

龙4井是九龙山构造钻探二叠系茅口组的第一口井,通过钻探证实本构造属于多产层超高压气藏,钻井过程中多次发生喷、漏、卡等复杂与事故,直接影响了本构造对二叠系的勘探。通过对影响九龙山构造钻探栖霞组的地质条件评估,提出了两种井身... 详细信息

龙4井是九龙山构造钻探二叠系茅口组的第一口井,通过钻探证实本构造属于多产层超高压气藏,钻井过程中多次发生喷、漏、卡等复杂与事故,直接影响了本构造对二叠系的勘探。通过对影响九龙山构造钻探栖霞组的地质条件评估,提出了两种井身结构方案。井身结构方案1中的Φ311.2井眼段承担了钻探最难的两套高压层和主要膏盐段,这是完成本构造钻探任务的关键;井身结构方案2是在主要储层段裂缝发育、破裂压力降低、钻井不能提高地层的承压能力时的应变方案。本构造新钻的2口探井采用了井身结构方案1,认为这是当前技术条件下确保安全顺利施工的钻井井身结构方案。

关键词：九龙山超高压深井井身结构

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井身结构设计必封点综合确定方法研究

石油大学学报（自然科学版） 2005年第4期29卷 52-55页

作者：侯喜茹柳贡慧仲文旭中国石油大学石油天然气工程学院北京102249 塔里木石油勘探开发指挥部新疆库尔勒841000

在对库车地区深井超深井井下复杂情况分析的基础上,综合考虑地层岩性和地层压力等影响因素,根据已有资料,用随机理论方法确定发生井下复杂情况的概率密度函数,得出井下复杂情况发生的位置及可能性,提出新的井身结构必封点确定方法。应... 详细信息

在对库车地区深井超深井井下复杂情况分析的基础上,综合考虑地层岩性和地层压力等影响因素,根据已有资料,用随机理论方法确定发生井下复杂情况的概率密度函数,得出井下复杂情况发生的位置及可能性,提出新的井身结构必封点确定方法。应用实例表明,用随机理论方法确定井下复杂情况是可行和有效的,井身结构设计中必封点的确定原则并不惟一,设计者应根据经验和实际情况加以取舍。

关键词：井身结构必封点地层岩性地层压力概率井下复杂情况

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井身结构变化及尾管回接对井控的影响分析

石油钻探技术 2013年第6期41卷 34-39页

作者：孙连伟管志川梁海明江梦娜中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中海油研究总院北京100027 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院山东东营257017

在深井井身结构设计中,为了解决悬挂尾管后继续钻进是否需要进行尾管回接的问题,建立了钻遇高压气层发生气侵时的环空气液流动模型,模拟了井筒横向尺寸变化对环空气液两相流动规律的影响,分析了不同尾管悬挂深度下气侵过程中的井底压力... 详细信息

在深井井身结构设计中,为了解决悬挂尾管后继续钻进是否需要进行尾管回接的问题,建立了钻遇高压气层发生气侵时的环空气液流动模型,模拟了井筒横向尺寸变化对环空气液两相流动规律的影响,分析了不同尾管悬挂深度下气侵过程中的井底压力、钻井液增量、监测到一定钻井液增量所需时间的变化规律,以及压井过程中套压峰值和套压峰值到达时间的变化规律。结果表明:尾管回接改变井身结构后,随着尾管悬挂深度的减小,井底压力和钻井液增量剧烈变化阶段先提前后延迟;尾管回接到井口后,溢流发现时间比尾管不回接时要短,有利于溢流的早期发现;在相同溢流量条件下关井,尾管回接到井口后的压井套压峰值比尾管不回接时大;套压峰值到达时间变化不显著。

关键词：井身结构尾管回接环空气液流动井控压井