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铁山坡高含硫气藏安全快速钻井技术优化与应用

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钻采工艺 2024年第3期47卷 49-57页

作者：贺立勤王军简旭王雅萱李晓刚万夫磊王华平唐一元邓开建中国石油川庆钻探工程有限公司川东钻探公司中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

针对铁山坡气藏硫化氢含量高(最高达222.30 g/m^(3))、嘉五以上地层倾角大(最大倾角25°)、须家河组研磨性强、嘉陵江组高压盐水侵、飞仙关组地层压力系数低等难题,开展了套管柱、井口装置、钻具抗硫材质优选,优化了铁山坡区块的井身结... 详细信息

针对铁山坡气藏硫化氢含量高(最高达222.30 g/m^(3))、嘉五以上地层倾角大(最大倾角25°)、须家河组研磨性强、嘉陵江组高压盐水侵、飞仙关组地层压力系数低等难题,开展了套管柱、井口装置、钻具抗硫材质优选,优化了铁山坡区块的井身结构,优选了高陡构造防斜提速工具,形成了铁山坡高含硫气藏安全快速钻井技术。现场应用效果表明,优选的抗硫钻具、套管柱、井口装置满足了高含硫气藏安全高效开发的要求;四开井身结构有效解决了上部地层井漏、垮塌、盐水侵的问题,降低了飞仙关高含硫层段的井控风险;优选了垂钻工具、钻头和旋导工具,铁山坡气田平均机械钻速由1.85 m/h提速到3.61 m/h,铁山坡6口井平均钻井周期缩短了16.11%。该研究成果为后续川东北高含硫气藏的安全快速钻井提供了技术支撑。

关键词：铁山坡高含硫化氢气藏抗硫材质防斜提速溢漏同存

下川东震旦系气井复杂处理技术实践与认识——以YT1井为例

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天然气技术与经济 2024年第1期18卷 46-52页

作者：朱占林敬婧钟广荣卓云王荣王栋中国石油川庆钻探工程有限公司川东钻探公司重庆400000

为了安全有效开发四川盆地下川东地区震旦系气藏,保障川渝地区天然气能源的有效接替,需对震旦系气井的开发难点进行研究,解决易发生的故障复杂。以中国石油西南油气田公司重点探井YT1井为研究对象,分析了该井面临的地层多压力系统、压... 详细信息

为了安全有效开发四川盆地下川东地区震旦系气藏,保障川渝地区天然气能源的有效接替,需对震旦系气井的开发难点进行研究,解决易发生的故障复杂。以中国石油西南油气田公司重点探井YT1井为研究对象,分析了该井面临的地层多压力系统、压力系统窗口大、井漏严重、井壁易缩径等地质难点,从井身结构、堵漏技术、防溢流技术、防塌技术等方面开展复杂处理技术研究。研究结果表明:①优化井身结构为五开非标结构,能有效封隔必封点;②大井眼段下侏罗统自流井组—上二叠统龙潭组综合应用随钻堵漏、复合堵漏、水泥堵漏技术,可有效提升堵漏成功率,降低复杂时率;③241.3 mm井眼奥陶系十字铺组—上寒武统洗象池组优化钻具组合,综合治理溢、漏、塌等复杂,可有效提升作业效率。结论认为:①沙溪庙—凉高山地层采用空气/雾化钻进未发生故障复杂,防漏、提速效果显著;②龙潭组—下寒武统筇竹寺组地层优选“水力振荡器+复合钻头+MWD定向”技术,23趟钻完成3150.94 m长段膏盐层井段定向作业;③190 mm井眼开展185 mm双向微扩眼器试验,解决了长段膏盐层缩径问题,三次扩眼后下套管顺利到位;④通过复杂防控技术集成应用,YT1井复杂时率降低至17.47%,避免了恶性卡钻;⑤推广应用下川东地区震旦系气藏复杂防控技术对川渝地区后续震旦系气藏深井技术研究具有指导意义。

关键词：下川东震旦系气井复杂处理井漏膏盐层定向

四川盆地双鱼石区块特深井井身结构设计与适用性评价研究

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钻采工艺 2024年第2期47卷 83-92页

作者：许期聪付强周井红陈宽万夫磊中国石油川庆钻探工程技术有限公司钻采工程技术研究院国家能源高含硫开采研发中心中国石油川庆钻探工程技术有限公司工程技术部中国石油西南油气田分公司

四川盆地双鱼石区块震旦系特深井存在5个套管必封点和2个复杂风险点,井身结构设计存在较大难度。文章在调研国内外已钻特深井井身结构情况的基础上,分析认为双鱼石震旦系特深井所需套管层序多、强度高,现有国内外特深井井身结构方案无... 详细信息

四川盆地双鱼石区块震旦系特深井存在5个套管必封点和2个复杂风险点,井身结构设计存在较大难度。文章在调研国内外已钻特深井井身结构情况的基础上,分析认为双鱼石震旦系特深井所需套管层序多、强度高,现有国内外特深井井身结构方案无法在双鱼石区块震旦系特深井直接应用,需要自主研发。根据国内外现有钻井技术条件,文章建立了2套不使用膨胀管的适合特深井的套管和钻头尺寸匹配模型,并结合邻区钻探经验和本区块的地质特征,设计出适合双鱼石震旦系特深井的井身结构方案;然后对该井身结构开展了套管柱强度校核、水力学、钻柱力学及钻机作业能力的评价,对现有部分套管、钻杆等不满足安全钻井要求的情况,优化设计定制了专用套管、钻杆。研究结果表明,使用该套井身结构方案,作业过程中钻机负荷最大为6 856 kN,现有ZJ120型钻机及配套的70 MPa钻井泵可满足施工需求,配套设计的套管、钻柱、水力参数满足井下安全作业的需求,具有可实施性,可为国内相似区块的特深层勘探开发提供技术参考。

关键词：双鱼石区块特深井井身结构设计适用性评价

新型随钻扩眼防卡钻具技术在川中地区高石梯—磨溪构造的应用

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天然气勘探与开发 2024年第4期47卷 119-125页

作者：冯劲中国石油集团川庆钻探工程有限公司川东钻探公司重庆401147

四川盆地中部地区高石梯—磨溪构造侏罗系自流井组—三叠系须家河组渗透性强,钻井过程中虚厚泥饼形成快,起下钻作业存在阻卡频繁发生、划眼井段长、处理复杂情况时间长等技术难题。为此,基于对多口井阻卡发生原因、处理过程的分析,从微... 详细信息

四川盆地中部地区高石梯—磨溪构造侏罗系自流井组—三叠系须家河组渗透性强,钻井过程中虚厚泥饼形成快,起下钻作业存在阻卡频繁发生、划眼井段长、处理复杂情况时间长等技术难题。为此,基于对多口井阻卡发生原因、处理过程的分析,从微扩眼工具设计、钻井参数优化、钻井液性能优化、防卡技术等方面开展技术攻关,形成了新型随钻扩眼防卡钻具技术。研究结果表明:(1)创新扶正器偏心结构设计,自主研制随钻偏心微扩眼器,可在阻卡风险井段有效扩大井径;(2)创新配套弯螺杆,优选钻具组合,优化钻井参数,强化安全措施,有利于降低卡钻风险;(3)强化钻井液性能,有效控制失水,有利于缓解高渗透性地层钻井段虚厚泥饼的快速形成。通过上述研究,建立了“弯螺杆(带扶正器)+扶正器+偏心微扩眼器”新型随钻扩眼防卡式钻具的技术组合。在川中地区高石梯—磨溪构造3口井的钻井中,现场试验应用结果表明:该项技术在起下钻作业中的扩径减阻(扩大井径、减少阻卡风险)效果显著,单井平均阻卡损失时间降低93%。新型随钻扩眼防卡钻具技术的成功应用,对容易发生起下钻阻卡的井段实现优快钻井有技术参考意义。

关键词：高石梯—磨溪构造侏罗系高渗透阻卡复杂防控

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提高志留系龙马溪组螺杆取心收获率技术

天然气勘探与开发 2024年第3期47卷 105-110页

作者：段绪林熊鸿照朱绍文刘书培卓云杜世轶中国石油集团川庆钻探工程有限公司川东钻探公司重庆401120

志留系下统龙马溪组页岩致密,常规取心钻速低,采用新工艺螺杆取心后,取心钻速提高50%以上,但受掉心多发以及单次取心进尺差异大影响,实际操作可行性较低,从而使螺杆配套取心技术难以发展与推广。针对高转速螺杆取心作业难点,深入分析龙... 详细信息

志留系下统龙马溪组页岩致密,常规取心钻速低,采用新工艺螺杆取心后,取心钻速提高50%以上,但受掉心多发以及单次取心进尺差异大影响,实际操作可行性较低,从而使螺杆配套取心技术难以发展与推广。针对高转速螺杆取心作业难点,深入分析龙马溪组各小层岩石特性和螺杆取心技术特点,开展螺杆选型和取心参数优化研究,形成了龙马溪组螺杆长筒取心工艺技术。研究结果表明:①优选螺杆,并分层段优化取心排量控制方法,控制岩心直径大小,防止割心环节发生岩心抽筒;②采取停泵割心并优化循环排量,防止循环过程中岩心掉井。该技术在Z301、Z221井龙马溪组现场试验,2口井共取心7筒次,取心进尺174.50 m,心长173.73 m,收获率99.56%,岩心收获率显著提升,实现了螺杆取心工艺技术突破。该技术可在页岩、砂岩、石灰岩、铝土质泥岩等可钻性较差地层推广应用,解决取心钻速低的难题。

关键词：早志留世螺杆取心收获率取心进尺机械钻速

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精细控压排气降密度技术在蓬莱气区的实践

钻采工艺 2024年第3期47卷 42-48页

作者：胡弼文江迎军买买提吐尔逊·塔里甫唐贵赵文彬李赛何贤增中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井实验室中国石油川庆钻探工程有限公司新疆分公司中国石油西南油气田公司开发事业部

蓬莱气区储层埋藏较深,极易出现“喷漏同存”的复杂情况,常规钻井技术条件下,井筒压力波动较大,处理复杂时间较长且在处理过程中易造成二次复杂,故现在多选用精细控压钻井技术处理同井段存在多压力系统和窄安全密度窗口的问题。针对上... 详细信息

蓬莱气区储层埋藏较深,极易出现“喷漏同存”的复杂情况,常规钻井技术条件下,井筒压力波动较大,处理复杂时间较长且在处理过程中易造成二次复杂,故现在多选用精细控压钻井技术处理同井段存在多压力系统和窄安全密度窗口的问题。针对上述问题,文章介绍了精细控压钻井技术的控压排气降密度方法,通过精细控压钻井技术控制井底压力微小于地层压力,让地层流体有控制地进入井筒并释放,以重建安全密度窗口,并将其在该区块实际应用效果跟常规钻井技术进行了对比,不仅减少了复杂处理时间,提高了钻井作业效率,而且有效降低了复杂处理过程中的井控风险,验证了该技术的可行性,其显著提升了钻井过程中控压排气降密度效率和安全性,建议后续在蓬莱气区进一步推广应用该技术。

关键词：蓬莱气区精细控压钻井技术控压排气降密度

川渝地区煤岩气水平井安全钻井技术探索——以JT1H井为例

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天然气技术与经济 2024年第4期18卷 37-43页

作者：邓开建敬婧余星颖卓云张杰李高文张钰中国石油川庆钻探工程有限公司川东钻探公司重庆401147 中国石油川庆钻探工程有限公司重庆运输总公司重庆401147

为了安全有效开发四川盆地二叠系龙潭组煤岩气藏,保障川渝地区天然气能源供应的有效接替,需对龙潭组煤岩气井的开发难点进行研究,解决易发生的故障复杂等问题。为此以中国石油西南油气田公司重点探井JT1H井为研究对象,分析了该井面临的... 详细信息

为了安全有效开发四川盆地二叠系龙潭组煤岩气藏,保障川渝地区天然气能源供应的有效接替,需对龙潭组煤岩气井的开发难点进行研究,解决易发生的故障复杂等问题。为此以中国石油西南油气田公司重点探井JT1H井为研究对象,分析了该井面临的煤岩段裂缝发育、岩性复杂可钻性差、井眼轨迹变化大、钻井液性能控制困难等工程地质难点,从井眼轨迹、钻井液体系、钻井参数、精细操作防卡等方面开展复杂处理技术研究。研究结果表明:①采用五段式井眼轨迹设计,有效降低了狗腿度,满足了长度1000 m以上水平段安全钻井需要;②充分发挥地质工程一体化优势,做好煤层厚度、井下岩性、地层倾角等预测,为工程措施优化提供支撑,减少复杂;③建立煤岩气水平段钻压、转速、排量等关键钻井参数控制方法,减少煤层冲刷,降低地层垮塌程度;④应用地层岩性元素分析技术,及时发现高密度、高硬度的煤矸石,精细操作防卡。结论认为:①优选高效PDC钻头+旋转导向工具+螺杆复合钻井提速,保障了储层钻遇率,JT1H井水平段安全穿越二叠系龙潭组6套煤层,累计厚度为209 m,水平段长达1160 m;②优化钻井参数异常变化处理技术,充分使用好振动筛、一体机、离心机,探索形成煤灰机械消泡技术,减少了阻卡;③推广应用川渝地区煤岩水平段安全钻井技术,对于后续深入开展煤岩气开发技术研究具有指导意义。

关键词：川渝地区煤岩气水平井安全钻井龙潭组

川东北飞仙关高含硫地层油基钻井液复合除硫技术

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钻井液与完井液 2024年第3期41卷 350-356页

作者：肖金裕周华安暴丹汪伟杨兰平江显俊川庆钻探钻井液技术服务公司重庆400021 川庆钻探钻井液技术服务公司成都610056 重庆科技学院化学化工学院重庆401331

川东北地区飞仙关组气藏属于高含硫气藏~特高含硫气藏,针对川东北飞仙关高含硫气藏地质特点和钻井液技术难点分析,提出油基钻井液复合除硫技术对策。通过室内实验优选出除硫效果好的除硫剂,并进行了优选除硫剂复合配方优化研究和除硫剂... 详细信息

川东北地区飞仙关组气藏属于高含硫气藏~特高含硫气藏,针对川东北飞仙关高含硫气藏地质特点和钻井液技术难点分析,提出油基钻井液复合除硫技术对策。通过室内实验优选出除硫效果好的除硫剂,并进行了优选除硫剂复合配方优化研究和除硫剂高温老化除硫效果评价实验。研究表明,复合配方3%YT-3+3%CLC-2+3%JD-2的H_(2)S预防率高达99.14%,清除率达到100%,具有优良的除硫能力,复合配方中的锌基类除硫剂与钻井液中的H_(2)S反应生成稳定的难溶硫化物(ZnS),三嗪类除硫剂和醇醚酰胺类除硫剂主要通过物理和化学反应作用除硫,反应比较迅速,且不可逆,能够去除钻井液中的硫化氢,消除硫化氢对钻井液性能的影响和对钻具的腐蚀。该复合除硫技术在坡005-X4井和坡002-H5井飞仙关高含硫地层现场应用非常成功,在钻进过程中以及起下钻循环排后效期间地面均未检测到H_(2)S气体溢出,钻井液中S^(2−)含量始终监测为零,充分说明复合除硫技术除硫效果显著,能够满足高含硫井钻进的要求,为下川东高含硫气藏钻井工程除硫剂的优选提供良好借鉴。

关键词：飞仙关高含硫地层除硫剂优选复合除硫技术

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页岩缝内稠密暂堵颗粒运移沉降规律

断块油气田 2024年

作者：陈青黄志强孔祥伟陈明忠谢广宇徐敏汤宇李政澔温帅长江大学石油工程学院油气钻完井技术国家工程研究中心(长江大学) 中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司

页岩缝内暂堵压裂的关键在于通过暂堵形成沟通层理和天然裂缝的复杂分支，但关于缝内暂堵颗粒是否能被输送至有利封堵位置的研究尚不充分。为明确缝内暂堵颗粒的输送规律，考虑压裂液携带暂堵颗粒的流动型态，基于流体力学和离散元理论... 详细信息

页岩缝内暂堵压裂的关键在于通过暂堵形成沟通层理和天然裂缝的复杂分支，但关于缝内暂堵颗粒是否能被输送至有利封堵位置的研究尚不充分。为明确缝内暂堵颗粒的输送规律，考虑压裂液携带暂堵颗粒的流动型态，基于流体力学和离散元理论，建立CFD-DDPM耦合模型，研究了压裂液排量、黏度、粒径、用液强度和加砂强度对页岩缝内暂堵颗粒运移沉降规律的影响。结果表明：压裂液排量和用液强度能增强压裂液的携带能力，增大暂堵颗粒的运移距离；较小的暂堵颗粒会受到更强的压裂液剪切力，运移速度较快，而大粒径颗粒易沉降于裂缝底部；较高的加砂强度则有利于缝内暂堵带的快速形成；高黏度压裂液具有增强的悬浮能力，能有效防止颗粒过早沉降。与DPM、DEM模型相比，DDPM模型兼具颗粒的离散性和粒间相互作用，在模拟稠密暂堵颗粒运移时具有较高的精度和准确性。经实际应用验证，该文研究成果对于提高页岩暂堵压裂的效率具有重要意义。

关键词：页岩缝内暂堵压裂有利封堵位置 CFD-DDPM耦合暂堵颗粒运移