字體大小:大 - 中 - 小 drill 發(fā)表于 06-08-08 18:04 閱讀(1748)
評論(6) 利油田發(fā)現(xiàn)于1961年4月16日完成試油的華8井(日產(chǎn)原油8.1噸)。1964年1月25日,中央批準了《關(guān)于組織華北石油勘探會戰(zhàn)的報告》。 1964年6月,石油工業(yè)部華北石油勘探會戰(zhàn)指揮部成立(簡稱“九二三”廠又稱勝利油田),勝利鉆井也進入了大發(fā)展時期。
經(jīng)過40多年鉆井的實踐,勝利鉆井隊伍不斷壯大、裝備水平不斷提高、管理水平不斷邁上新臺階、技術(shù)水平保持了國內(nèi)領(lǐng)先并在一些關(guān)鍵技術(shù)方面達到了國際先進水平。在鉆井技術(shù)不斷進步的同時,勘探開發(fā)也不斷提出新的要求,施工區(qū)域不斷擴大,鉆井難度不斷增加,面臨的市場競爭和技術(shù)挑戰(zhàn)形勢也越來越嚴峻,勝利鉆井必須不斷追求新的技術(shù)突破和整體水平的提高,才能發(fā)揮應(yīng)有的作用,鞏固應(yīng)有的地位。
一、勝利鉆井技術(shù)發(fā)展簡要回顧
自1956年鉆探華北第一口基準井——華1井到“九五”末,45年間勝利油區(qū)共鉆各種類型井3.45×104口,進尺7468×104m,平均井深2165m。其中完成定向井、叢式井5415口,水平井166口。滿足了勝利油田“石油地質(zhì)大觀園”復雜地質(zhì)條件的要求,取得了一個個重大技術(shù)突破,保持了國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先地位。
勝利油田成立以前,1956~1963年在華北地區(qū)共開鉆35口,交井26口,鉆井進尺79779m。在東營油區(qū)發(fā)現(xiàn)了東辛、勝坨兩個油田。
勝利油田成立后的“二五”、“三五”期間,勝利鉆井處于發(fā)現(xiàn)和會戰(zhàn)初期。當時主要配套使用原蘇聯(lián)鉆機和羅馬鉆機、刮刀鉆頭和普通(非密封)牙輪鉆頭、采用重鉆壓大排量鉆井方式、鐵鉻鹽泥漿體系、地面土池泥漿循環(huán)系統(tǒng),主要依靠 “丟棄恐斜癥,勇敢打直井”一些基本的技術(shù)口號,打成了勝利油田的一批淺到中深井,形成了勝利油田的勘探開發(fā)大局面。1969年7月28日完井的東風1井,完鉆深度4400m,是當時國內(nèi)第二口超過4000m的深井。
“四五”期間,是勝利油田會戰(zhàn)持續(xù)發(fā)展時期。1974年開展了噴射鉆井試驗,鉆井速度有了明顯提高。1971年6月12日完井的東風2井,完鉆深度達到了5006m,實現(xiàn)了深井鉆井的新突破。1973年12月22日,3252鉆井隊以356天5小時鉆井105口,進尺151420m,實現(xiàn)了“班上千,月上萬,一年打井十五萬”的目標,創(chuàng)造了全國鉆井新紀錄。
“五五”期間,隨著對外技術(shù)交流的不斷擴大,鉆井技術(shù)開始由傳統(tǒng)方式向新技術(shù)方向轉(zhuǎn)變。推廣應(yīng)用了“噴射鉆井、優(yōu)質(zhì)輕泥漿、高效鉆頭”三大技術(shù),形成了噴射鉆井為核心的配套技術(shù),鉆井速度顯著提高。1976年6月14日,32358鉆井隊在萊38—15井用油田產(chǎn)噴射式刮刀鉆頭創(chuàng)班進尺1423m、鉆頭進尺2576.84m的新紀錄,打破了美國魚尾鉆頭進尺2527.70m的世界記錄。1978年開展了20~22MPa噴射鉆井工藝技術(shù)研究并試驗成功,3252鉆井隊在義76—1井打出了日進尺1983.70m、24小時58分上雙千的指標,創(chuàng)造了10項全國新紀錄。1980年,6061鉆井隊在青海旱2井鉆達井深6000m,創(chuàng)出了油田和柴達木盆地深井鉆井紀錄。
1978年,開始了海上勘探鉆井,至1980年在海上鉆井5口。
“六五”期間是噴射鉆井技術(shù)和優(yōu)選參數(shù)鉆井技術(shù)研究與推廣的重要時期,鉆井總體水平顯著提高。同時,深井鉆井也取得了新突破。1982年9月6日完井的樁古6井,完鉆深度5456m,1983年12月5日完井的新東風10井,完鉆深度5344m,實現(xiàn)了東營地區(qū)深井鉆井突破。并且在距原井300m完成了永69—11井定向救援井,將失控井噴68天的永69—1井制服,是勝利油田定向井技術(shù)水平提高的重要標志。這一時期海洋鉆井7口。
“七五”期間,重點進行了定向井、叢式井鉆井攻關(guān)研究并形成了配套技術(shù),勝利鉆井技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先地位得到了鞏固。1986年2月17日,勝利油田第一口“聰明井”——辛11—74井完鉆,鉆穿油層15層58.7m,油水同層11層72m,含油水層3層18.2m。1988年8月26日,60105鉆井隊完成的樁310井,完鉆井深3456m,垂深2581.58m,最大井斜59°,井底位移1905m,創(chuàng)造了國內(nèi)同類井水平位移最新紀錄。同年10月22日由4552鉆井隊完成的樁1—17井,完鉆井深2611m,垂深1660m,井底位移1695m,垂位比1:1.02,創(chuàng)出了全國紀錄。
這一時期也是勝利鉆井大發(fā)展的重要時期,先后組織了孤東油田、渤南油田、中央隆起帶、濱純等區(qū)域的開發(fā)會戰(zhàn),鉆井技術(shù)指標大幅度提高。在塔里木地區(qū)完井兩口,平均井深4952m。海上鉆井進入了全面發(fā)展時期,期間共鉆井25口。
“八五”期間,重點開展了水平井鉆井攻關(guān)研究與應(yīng)用工作,并形成了配套技術(shù)。1991年開始進行水平井鉆井試驗,第一口水平井——埕科1井水平段長度505.13m、穿過19個油層,收到了良好效果。到1995年6月項目鑒定時共完成水平井30口,完成井數(shù)量占當時國內(nèi)總數(shù)的63.83%,包括四口水平探井,創(chuàng)出了當時國內(nèi)水平段最長901.43m等多項記錄,形成了水平井鉆井配套技術(shù)。這一時期完成最深的水平井是樊15—平1井,完鉆斜深3380m,垂深2940.35m;造斜率最高的井是水平4井,完鉆井深2347.25m,垂深1957.98m,平均造斜率達到了13.89°/30m;國內(nèi)第一口三維繞障水平井——單2—平1井,井深1520m,井斜85.7°,水平位移477m。
在外部市場深井鉆井中也不斷取得新突破,在新疆地區(qū)鉆井48口,其中超深井5口,YH5井完鉆井深6400m。1991年12月17日,60160鉆井隊用315天13小時30分完成鉆井進尺2.27萬米,實現(xiàn)了總公司領(lǐng)導提出的5000m深井年五開四完、進尺超過兩萬米的目標。海洋鉆井不斷發(fā)展,期間鉆井68口。
“九五”期間,鉆井工作量顯著減少,油田內(nèi)部鉆井進尺為“七五”的65.92%,為“八五”的74.93%。這一時期重點攻關(guān)推廣了短半徑側(cè)鉆水平井,并形成了配套技術(shù)。期間在油田內(nèi)部完成側(cè)鉆水平井12口,有10口為短半徑水平井。其中,完成的義118—28側(cè)平1井,完鉆井深3337.42m,最大井斜89.8°,平均造斜率達1.39°/m;97年11月在塔里木油田完成的開窗側(cè)鉆水平井STM4—C2,側(cè)鉆點深度4426.53m;2003年7月超深探井庫1井套管開窗側(cè)鉆,側(cè)鉆點達到6335m。1996年3月10日完成套管開窗側(cè)鉆水平井草20—12—側(cè)平13井,是國內(nèi)第一口側(cè)鉆水平井。并先后完成了雙井聯(lián)通水平井、重力輔助泄油水平井、大位移水平井、多目標階梯式水平井等,取得了特殊工藝井鉆井技術(shù)的新突破。
在新疆地區(qū)鉆井49口,其中超深井3口,YK1井完鉆井深6406m。海洋鉆井202口。
“十五”以來,針對勘探開發(fā)提出的新要求,勝利鉆井技術(shù)進入了新的發(fā)展時期。以欠平衡壓力鉆井、大位移井鉆井、分支井鉆井、深井鉆井為代表的鉆井技術(shù)取得了新的突破,總體水平有了顯著提高。到2004年底,水平井鉆井完成445口,欠平衡壓力鉆井及技術(shù)服務(wù)完成79口(油田內(nèi)、外部),大位移井攻關(guān)試驗2口,分支井現(xiàn)場試驗應(yīng)用3口,深井鉆井技術(shù)完成了研究試驗內(nèi)容,超薄油層水平井鉆井技術(shù)、固井技術(shù)、泥漿技術(shù)、膨脹管技術(shù)、套管鉆井技術(shù)等方面也取得了新的突破與進展。期間在塔里木地區(qū)鉆井67口,平均井深5456.82m。其中超深井8口,哈得17井完鉆井深6750m。
經(jīng)過40多年的發(fā)展,特別是“四五”以來鉆井技術(shù)的不斷攻關(guān)研究與推廣應(yīng)用,勝利鉆井技術(shù)進入了科學發(fā)展的新階段,為進一步發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。
二、勝利油田鉆井技術(shù)現(xiàn)狀
進入“十五”以來,針對勘探開發(fā)的新要求,進一步立項攻關(guān)了多項新技術(shù)并形成了成熟配套技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)達到了世界先進。目前,勝利鉆井已經(jīng)成為具有鉆井科研攻關(guān)、鉆井設(shè)計、鉆井施工、鉆井工程技術(shù)服務(wù)、鉆井技術(shù)培訓等多方面優(yōu)勢于一體的綜合配套能力國內(nèi)先進的鉆井系統(tǒng)。
1、定向井、叢式井鉆井技術(shù)
定向井、叢式井鉆井技術(shù)于1973年開始進行現(xiàn)場試驗,當時采用了渦輪鉆具、彎接頭和氫氟酸測斜儀,施工效率和精度較低。1983年引進美國單、多點磁性照相測斜儀、螺桿動力鉆具,促進了定向井技術(shù)的快速發(fā)展。1985年與美國公司合作完成了GB1—1和GB1—2兩口高難度深井定向井施工,開創(chuàng)了定向井技術(shù)發(fā)展的新時期。1986年成立了定向井專業(yè)服務(wù)公司后,勝利定向井技術(shù)開始了全面攻關(guān)研究與推廣應(yīng)用工作,并在“七五”期間形成了配套技術(shù)。定向井鉆井所占比重逐年增加,鉆井速度逐年提高。2004年,定向井鉆井口數(shù)和進尺分別占總數(shù)的50.06%和50.13%,平均機械鉆速20.36m/h。
叢式井技術(shù)的攻關(guān)與應(yīng)用,代表著定向井總體技術(shù)水平狀況。
河50叢式井組1989年5月25日建成,井組面積0.042km2,由42口定向井組成,平均井深2962m,平均水平位移611.40m,平均井斜角30.55°,是全國鉆井口數(shù)最多、面積最大的陸地平臺,創(chuàng)造了7項全國定向井紀錄。該工程被國家科委定為“七五”期間重點攻關(guān)工程。在該平臺施工中完成了較大位移定向井、三維繞障定向井、井間防碰鉆井等工藝技術(shù),創(chuàng)出了當時國內(nèi)鉆井最高水平。
2004年月5日完成的樁139叢式井組,在70.13°扇面內(nèi)由淺海人工平臺向海上深水區(qū)鉆井27口(其中兩口水平井),平均井深2189.93m,平均水平位移1157.69m,實現(xiàn)了海油陸采,取得了顯著的開發(fā)效益。
海洋鉆井公司施工的埕島西A井組,設(shè)計22口井,已完成20口,井間距離為1.524×1.829m(5×6ft),通過科學設(shè)計、精心施工、嚴格控制井身軌跡,在鉆井速度、鉆井質(zhì)量、鉆井安全等方面都取得了良好效果。
2、水平井鉆井技術(shù)
勝利油田于1991年開始進行水平井鉆井研究試驗,“八五”期間形成了配套技術(shù)。經(jīng)過“八五”攻關(guān)、“九五”攻關(guān)與推廣以及“十五”以來水平井技術(shù)的進一步發(fā)展,勝利油田完成了十六種類型的水平井鉆井設(shè)計與施工技術(shù),技術(shù)水平保持了國內(nèi)領(lǐng)先。
進入“十五”以后,重點突出了深層水平井、薄油層水平井、大位移水平井、多井聯(lián)合開發(fā)水平井等方面的關(guān)鍵技術(shù),取得了重大進展。2003年10月25日在孤島油田完成孤平1井,水平段長度達到1054.15m,是目前國內(nèi)陸地第一的水平;97年6月5日完成的解放128井,垂深達到5341.76m,井深達到5750.30m。2003年3月完成的東河1—平2井,井深6476m,水平段400m,創(chuàng)出國內(nèi)水平井垂深、井深最深記錄。
目前,勝利油田已經(jīng)達到了“水平井口口井上LWD(FEWD)、定向井口口井上MWD”的配套技術(shù)水平,鉆井數(shù)量年年都有增加。到2004年底,勝利油田已完成水平井鉆井和技術(shù)服務(wù)662口,其中油田內(nèi)部445口,油田外部217口。
(1)超簿油層地質(zhì)導向水平井技術(shù)
在“九五”引進FEWD隨鉆地質(zhì)評價系統(tǒng)進行研究應(yīng)用的基礎(chǔ)上,“十五”以來應(yīng)用范圍迅速擴大。到2004年底,勝利油田使用FEWD、LWD完成薄油層水平井鉆井127口,使難動用儲量油藏得到了有效開發(fā),推動了水平井技術(shù)的發(fā)展。
營31斷塊是勝利油田的薄油層區(qū)塊,2001年應(yīng)用MWD+FEWD完成了兩口井,營31—平2井油層厚度僅有0.9m。王53區(qū)塊,目的層沙二段油層厚度1~3m,通過應(yīng)用FEWD技術(shù)鉆水平井7口,初產(chǎn)單井達到35t/d以上,是全部應(yīng)用水平井技術(shù)開發(fā)的超薄油層區(qū)塊。
在薄油層水平井施工中創(chuàng)出了多項高指標:卡塔爾國薄層水平井DK—586井,水平段長度1635m;最深的薄層水平井HD1—8井,油層深度5551m;國內(nèi)第一口階梯式薄層水平井臨2—平1井;國內(nèi)第一口弧形薄層水平井營93—平3井;國內(nèi)第一口海油陸采薄油層水平井樁12-平2井,等等。
2001年開始進行MWD/LWD國產(chǎn)化研究工作,目前成功地研制出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型正脈沖MWD、隨鉆自然伽瑪和隨鉆感應(yīng)電阻率測量儀。
目前勝利油田地質(zhì)導向鉆井技術(shù)在國內(nèi)具有領(lǐng)先水平。
(2)三維軌道和階梯式水平井技術(shù)
三維軌道水平井鉆井的應(yīng)用越來越多,在油田內(nèi)部已完成了多口該類水平井。臨2—平1井是一口雙階梯水平井,該井完鉆井深1956.09m,水平位移640.22m,兩油層相距109m、落差11m;在新疆哈德油田完成的深層雙階梯薄油層水平井——HD1—27H井,第一層油層厚度0.6~1.8m,中間泥巖隔層3.0~3.8m,第二層油層厚度1.2~2.1m。完鉆井深5488m,側(cè)鉆點4790m,水平位移571.78m,水平段長365m,油層鉆遇率100%;完成的DH1—H3井,是國內(nèi)最深的階梯式水平井。完鉆井深6326m,垂深5736.79m,造斜點5483.02m,水平位移725.32m,最大井斜88.8°,兩水平段落差13.51m;2002年8月卡塔爾杜漢油田DK-522井創(chuàng)出了水平段連續(xù)調(diào)整方位70°的最高指標。
經(jīng)過多年的技術(shù)研究與應(yīng)用,該類井的鉆井技術(shù)已經(jīng)成為成熟技術(shù)。
(3)短半徑、超短半徑水平井技術(shù)
近幾年來,勝利油田內(nèi)部短半徑水平井主要是開窗側(cè)鉆水平井,在外部主要以深井水平井為主。
在新疆地區(qū)服務(wù)完成的S23C井,完鉆井深5778.00m,垂深5419.82m,造斜點井深5397.00m,最大造斜率110.10°/100m;T703CH完鉆井深6181.00m,垂深5694.28m,造斜點5580m,最大造斜率80.36°/100m,井底水平位移561.45m。
2001年,在油田內(nèi)部完成了兩口兩分支超短半徑水平井現(xiàn)場試驗,具備了實施該類井鉆井的能力。試驗應(yīng)用的兩井組,在垂直井眼的半徑方向上借助特殊轉(zhuǎn)向器、特殊鉆具和高壓水力射流破巖,鉆出了曲率半徑為0.3m的水平井,水平段井斜角均為90。高12-39側(cè)平1—1井完鉆深度994.49m,水平段11.68m,高12—39側(cè)平1—2井完鉆深度995.37m,水平段12.56m;高17—16側(cè)平1—1井完鉆深度1122.47m,水平段12.69m,高17—16側(cè)平1—2井完鉆深度1120.04m,水平段10.26m。
(4)小井眼水平井技術(shù)
小井眼水平井,主要以套管開創(chuàng)側(cè)鉆水平井居多,勝利油田“九五”期間形成了配套技術(shù)。近年來,在油田內(nèi)部仍以套管開創(chuàng)側(cè)鉆為主,在開窗工藝技術(shù)、小井眼測量和軌跡控制技術(shù)、安全鉆井技術(shù)等方面不斷成熟完善。
在外部,2002年10月完成的卡塔爾杜漢油田63口水平井鉆井技術(shù)服務(wù)項目大部分井眼直徑為Φ152.4mm,最大水平段長1635m,水平位移1852m,水平段靶點數(shù)最多達到12個;2004年完成的新疆塔河油田TK406CH1井,是一口集深井、短半徑、小井眼、欠平衡、水平井于一體的高難度井,井眼直徑Ф149.2mm,完鉆井深5879.60m,垂深5473.55m,水平位移430.29m,造斜點5390.00m,最大造斜率1.44°/m,最大井斜角92.30°,具有較高的水平井鉆井技術(shù)綜合應(yīng)用水平。
(5)復合大井眼水平井鉆井技術(shù)
2003年6月完成的勝利油田鄭科平1井,是一口配合直井注蒸汽實現(xiàn)蒸汽輔助重力泄油(SAGD)開發(fā)新技術(shù)的科學探索試驗井,目的是實現(xiàn)該井水平段與兩口直井建立熱連通,實現(xiàn)該區(qū)超稠油有效開采。該井采用Φ346.1mm+Φ311.1mm大尺寸復合井眼,完鉆井深2055.50m,水平位移820.52m,下入Ф273.1mm+Ф244.5mm復合套管,Ф311.1mm井眼水平段長560.76m,創(chuàng)國內(nèi)水平井水平段井眼直徑最大指標。鄭科平1井的順利完成,為復合大井眼水平井的施工積累了經(jīng)驗。
(6)雙井連通水平井鉆井技術(shù)
雙井連通水平井目前主要應(yīng)用于江蘇硭硝礦開采,到2004年底已完成連通井組18對。重要的是,通過該類井的施工,提高了定向鉆井技術(shù)水平,為實施鉆井搶險等重要施工積累寶貴經(jīng)驗。
3、大位移井鉆井技術(shù)
1999年以來,勝利油田開展了大位移井鉆井技術(shù)攻關(guān),重點將大位移井技術(shù)應(yīng)用于“海油陸采”鉆井。“九五”期間按照大位移井鉆井方式完成了埕北21—平1井,2004年完成了墾東405—平1井,為大位移井形成配套技術(shù)打下了基礎(chǔ)。
埕北21—平1井完鉆井深4837.40m,水平位移3167.34m,垂深位移比1:1.21,創(chuàng)出國內(nèi)陸上定向井水平位移最大記錄。墾東405—平1井完鉆井深2888.86m,垂深1186.40m,水平位移2073.46m,垂位比達到了1:1.75,是目前國內(nèi)陸上垂位比指標最高的一口水平井。
與此同時,在常規(guī)井鉆井中水平位移指標不斷有新的突破。到2004年底,完成水平位移大于1000m的井171口,其中大于1500m的井26口,大于2000m的井4口。
4、欠平衡鉆井技術(shù)
勝利油田從1998年開始進行欠平衡壓力鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用工作,1998完成了史125—1井,達到了正確評價地層的效果。隨后試驗和應(yīng)用范圍逐步擴大,應(yīng)用效果顯著。特別是渤深6區(qū)塊,在采用常規(guī)鉆井技術(shù)難以進行開發(fā)的情況下,采用欠平衡技術(shù)建成了高產(chǎn)產(chǎn)能區(qū)塊,效果非常顯著。
到2004年底,已在油田內(nèi)外部市場完成鉆井和技術(shù)服務(wù)79口,其中完成欠平衡水平井12口,并且將欠平衡技術(shù)應(yīng)用于水平井鉆井,滿足了勘探開發(fā)需要。已配套欠平衡鉆井井口裝置10套,包括兩套旋轉(zhuǎn)防噴器,8套旋轉(zhuǎn)控制頭裝置。
5、分支井鉆井技術(shù)
勝利油田從上個世紀80年代末開始進行套管開窗側(cè)鉆研究及應(yīng)用,2000年9月進行了真正意義上的分支井鉆井研究應(yīng)用工作。到目前已完成了三口TAML4級完井雙分支井,并且全部為水平井,為分支井的進一步應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
2004年2月提供技術(shù)服務(wù)完成的西北局TK908DH四級分支井,兩分支完鉆井深分別達到了5234.55m和5239.64m,兩分支水平段分別為449.84m和500m,創(chuàng)國內(nèi)分支井井深最深(5239.64m)、垂深最深(4597m)和累計水平段最長(950m)三項分支井紀錄。通過幾年的攻關(guān)研究并引進先進工具,分支井鉆井技術(shù)已趨于成熟。
6、深井、超深井鉆井技術(shù)
自勘探開發(fā)以來,在東營油區(qū)共完成井深超過4500m深井110口,其中超過5000m深井36口,目前還沒有超過6000m的超深井。在油田以外施工區(qū)域完成超過4500m深井142口(其中川東地區(qū)1口,其余為新疆地區(qū)),其中超過5000m深井108口,超過6000m超深井17口。
1969年7月在東營地區(qū)鉆成東風l井,完井井深4400m,建井周期1231d,是繼大慶松基6井后我國第二口超過4000m的井。1971年6月鉆成了東風2井,井深5005.95m,是我國第一口超過5000m的深井。1987年完成5700m深井——樁古9—1井,并在深井完井上掌握了Ф339.7mm套管下深2700m,Ф244.5mm套管下深4636m,Ф177.8mm套管下深4800m,Ф139.7mm套管下深5415m的下套管與注水泥固井施工工藝。1997年6月,鉆成了目前勝利油田內(nèi)部最深的一口深探井——郝科l井,完鉆井深5807.81m。
90年代,勝利鉆井參加了新疆塔里木會戰(zhàn),在輪南地區(qū)鉆深5000m左右的開發(fā)井,實現(xiàn)隊年五開四完,進尺22670m,創(chuàng)國內(nèi)深井最高紀錄并達到國際先進水平。1993年在塔里木地區(qū)完成井深為6200m的超深預探井DH5井,鉆井周期130d,2004年完成了6750m的超深井——哈得17井,鉆井周期156d。
7、鉆井液技術(shù)
鉆井液技術(shù)的進步,為鉆井技術(shù)發(fā)展起到了推動和保障作用,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,形成了具有特色的技術(shù)。
(1)形成的成熟配套技術(shù)
聚合物防塌鉆井液體系,適應(yīng)于油田各地區(qū)3200m以內(nèi)的井;
鉀基聚合物鉆井液體系,適應(yīng)于含蒙脫石較高的地層和易坍塌的地層;
80A—51、PAC系列聚合物鉆井液體系,配合噴射鉆井能大幅度地提高鉆井速度,適用于井深3200m以內(nèi)、礦化度小于30000ppm;
聚合物、氯化鉀鹽鉆井液,適用于水敏性較強易坍塌的泥頁巖井段、含鹽膏層井段、裸眼井段較長的深井;
聚合物乳化鉆井液,采用混油、加入表面活性劑及減阻,具有潤滑、防卡兼有防塌特點的水基鉆井液適用于定向井、大位移延伸井、水平井;
正電膠(MMH)鉆井完井液體系,防止井壁坍塌、提高機械鉆速、攜屑能力強、保護油氣層的效果好;
樹脂鉀鹽鉆井液,適用于容易發(fā)生坍塌的地區(qū)、深井長裸眼井;
聚磺高溫鉆井液,適用于深井、超深井、鹽水及飽和鹽水、鹽膏層井段;
低固相完井液,適用于儲層不易坍塌且容易受到固相污染的油層鉆井液。
(2)需要進一步推廣完善的鉆井液完井液新技術(shù)
可循環(huán)泡沫鉆井液完井液技術(shù)及欠平衡鉆井液完井液技術(shù);
強抑制性水基鉆井液完井液技術(shù);
黑色正電膠(BPS)鉆井液完井液技術(shù);
深井鉆井液完井液技術(shù)。聚磺鉆井液體系、MMH聚磺鉆井液體系、MMH聚合物飽和鹽水鉆井液體系、硅酸鹽聚合物鉆井液體系;
油基鉆井液完井液技術(shù);
可酸化凝固型堵漏技術(shù);
特殊地層的鉆井液完井液技術(shù)。
8、固井完井技術(shù)
隨著勝利油田鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展,隨著鉆井南渡不斷增加和施工區(qū)域的擴大,在滿足鉆井生產(chǎn)需要的同時,重點發(fā)展了以下幾方面的固井技術(shù)。
(1)深井、超深井固井技術(shù)
深井、超深井的特點是高溫、高壓、小間隙、長封固段、含有鹽膏層等復雜地層等。針對這些特點,掌握了耐高溫水泥及其外加劑、分級注水泥、尾管固井(包括套管回接技術(shù))等工藝技術(shù),并研制生產(chǎn)了多種新型水泥添加劑產(chǎn)品。
油田內(nèi)部部分地區(qū)深井地溫梯度大,含有鹽膏層,井底溫度偏高。渤602井完鉆井深4945m,井底靜止溫度180℃;渤古4井,完鉆井深4375m,井底靜止溫度175℃,是近年來固井施工井底靜止溫度最高的井。對于深井鹽膏層固井,通過采用鹽水體系及處理劑,滿足了固井技術(shù)要求。
新疆地區(qū)庫1井,是近年來固井最深的井,Φ149.2mm鉆頭鉆至6941.15m完鉆,鉆井液密度2.05g/cm3,井底溫度168℃,下入Φ127mm無接箍套管,采用防氣竄鐵礦粉加重水泥漿體系,固井質(zhì)量優(yōu)良。對于長段鹽膏層固井,也已達到了設(shè)計要求。
(2)高壓油氣井固井技術(shù)
近年來加強了對氣竄失重機理的研究,摸清了失重與氣竄的機理,提出了綜合防竄的技術(shù)措施,掌握了分級注水泥、雙凝及多凝注水泥、管外封隔器分層封隔固井、加重水泥漿等一整套成系列的固井技術(shù)。
南方海相地區(qū)河壩1井,完鉆井深6130m,下入Φ127mm尾管,水泥漿密度設(shè)計2.35~2.40g/cm3,施工中水泥漿密度平均為2.36~2.37g/cm3,最高2.40g/cm3,為勝利油田固井施工水泥漿密度最高的一口井。
(3)低壓井固井技術(shù)
這類井的特點是地層壓力系數(shù)低、易漏失,既有沙泥巖地層,也有灰?guī)r裂縫地層。針對這些特點重點開展了低密度水泥漿、微珠水泥、超低密度充氣水泥漿及泡沫水泥漿、管外封隔器固井完井技術(shù)等,達到了勘探開發(fā)要求。在油田內(nèi)部完井施工中基本配套成熟。
T737井,完鉆井深6077m,Φ127mm尾管下深5407.32~6059.14m,為防止井底漏失,水泥漿設(shè)計密度僅為1.20g/cm3,采用多種國外水泥外加劑進行配伍試驗,固井現(xiàn)場施工一次完成,在國內(nèi)同類型固井施工中創(chuàng)出低密度水泥固井井深最深、水泥漿密度最低的新記錄。
(6)水平井、大位移井固井技術(shù)
隨著定向井、水平井鉆井水平位移的不斷增加,近年來在重點研究應(yīng)用了套管扶正器和漂浮接箍、水泥漿體系、紊流與塞流復合頂替等一系列工藝技術(shù)措施,使該類井固井技術(shù)水平不等提高。
近年來170余口水平位移超過1000m井和埕北21—平1、墾東405—平1井兩口大位移井的固井成功,標志著勝利油田在該類井固井技術(shù)上已經(jīng)走向成熟。
(7)提高第二界面固井質(zhì)量的研究及現(xiàn)場應(yīng)用
為滿足油氣勘探開發(fā)的需要,各固井公司把第二界面的固井質(zhì)量問題作為專題進行研究,通過改善水泥漿體系、管串結(jié)構(gòu)和固井工藝措施等一系列手段,提高第二界面的固井質(zhì)量。如廣泛推廣使用套管旋流發(fā)生器、管外封隔器、氮氣膨脹劑、高效驅(qū)油前置液等,二界面的固井質(zhì)量有了一定程度的提高。
同時,針對巖鹽層易巖鹽層溶解以及塑性流動的特點,在掌握了按巖鹽層特點設(shè)計高強度的套管、采用飽和鹽水泥漿固井(包括高密度鹽水水泥)等技術(shù)。
(8)稠油熱采井固井技術(shù)
據(jù)對國內(nèi)固井技術(shù)調(diào)研情況,勝利油田固井技術(shù)總體水平處于領(lǐng)先水平。通過采用添加石英砂、粉煤灰以及與之配伍的處理劑,形成了熱采井投產(chǎn)后的高溫、固井中的防漏要求。同時,預應(yīng)力固井工具及套管附件都已形成配套系列。
9、膨脹管技術(shù)
膨脹管技術(shù)是國外近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)。按結(jié)構(gòu)和膨脹工藝不同,膨脹管技術(shù)主要包括三種,即實體膨脹管技術(shù)(美國ENVENTURE公司)、膨脹割縫管技術(shù)(美國ABL)、液壓膨脹實體管技術(shù)(俄羅斯)。根據(jù)各種膨脹管技術(shù)的特點,在井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、處理深井鉆井復雜問題、提高效益方面都具有很好的發(fā)展前景。
勝利油田進行了兩口井實體管、一口膨脹割縫管試驗應(yīng)用。
通61—側(cè)162井膨脹管底部深度2221.73m,頂部深度1838.48m(實探深度為1833.75m),膨脹管總長度383.25m。膨脹前內(nèi)徑95.25mm,膨脹后內(nèi)徑108.97mm。起始增斜段接近40º/100m,最大井斜46.80°。膨脹管水泥返高1880m,固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì);
王14—側(cè)20井膨脹管底部深度1890.26m,頂部深度1498.56(實探深度為1833.75m),膨脹管總長度391.70m。膨脹前內(nèi)徑95.25mm,膨脹后內(nèi)徑108.97mm。最大井斜26.40º。膨脹管水泥返高1496.40m,固井質(zhì)量合格。
通過兩口井的試驗應(yīng)用,證明實體膨脹管能夠用于完井管柱,滿足開發(fā)要求。
在河壩1井應(yīng)用了膨脹割縫管。該井擴眼井段4460~4534m,擴眼井徑由Φ215.9mm至Φ311mm,膨脹管封隔井段4462.69~4533.22m。采用該技術(shù)加固不穩(wěn)定的井壁或用于封固低壓層代替一層技術(shù)套管,是可以考慮的方案。
10、套管鉆井技術(shù)
套管鉆井技術(shù)是一項發(fā)展中的新技術(shù),日益受到石油工程界的重視。勝利油田在該項技術(shù)方面起步較晚。
2004年,勝利海上進行了兩口井套管鉆井試驗應(yīng)用,取得了一定效果。勝利五號鉆井平臺在墾東341井,利用Φ410mm鉆鞋+Φ339.7mm套管進行鉆進,用13.20h純鉆時間成功鉆進至井深459.62m,進尺375.45m,機械鉆速28.44m/h,井底最大井斜0.2°,較常規(guī)一開作業(yè)時間縮短45%。
在冀東油田海上老堡1井,采用套管鉆井方式成功地完成了Φ339.7mm表層套管的鉆進施工作業(yè),施工井段81.46~500m。套管配合接頭直接與鉆桿連接,扣型為339.7mm×410。每鉆進2柱鉆桿下5根套管,打完一個立柱劃眼一遍。比同類型井時效節(jié)約約10h。
兩口井的試驗應(yīng)用,達到了預期目的及效果。
三、勝利油田鉆井技術(shù)發(fā)展方向及目標
隨著石油天然氣行業(yè)的改革開放和石油石化系統(tǒng)的改革重組,鉆井行業(yè)管理方式、技術(shù)發(fā)展方向也發(fā)生了相應(yīng)的變化。更重要的是,由于勘探開發(fā)區(qū)域的不斷擴大和施工難度的不斷增加,對鉆井技術(shù)的要求越來越高,傳統(tǒng)鉆井管理模式和技術(shù)已經(jīng)不適應(yīng)新的發(fā)展要求,必須不斷攻關(guān)研究新技術(shù)并趕超國內(nèi)外先進水平,才是根本的出路。“十一五”期間,勝利鉆井技術(shù)應(yīng)實現(xiàn)以下幾方面的目標。
1、推廣應(yīng)用深井鉆井技術(shù),攻關(guān)研究超深井鉆井技術(shù)
經(jīng)過長期的深井技術(shù)攻關(guān)與現(xiàn)場應(yīng)用,勝利深井鉆井技術(shù)水平有了很大提高,鉆井速度加快、鉆井周期縮短,鉆井深度有了大的增加,“十五”期間將通過鑒定驗收并形成配套技術(shù)。超深井鉆井將是“十一五”期間重點攻關(guān)研究內(nèi)容,通過研究與應(yīng)用,實現(xiàn)東營油區(qū)6000m超深井一年鉆井一口、7000m超深井一年半一口的目標。
在新疆地區(qū)、南方海相地區(qū),應(yīng)攻關(guān)防斜打快技術(shù)、井壁穩(wěn)定技術(shù)、高壓井及含H2S井控技術(shù)等,解決保證安全和質(zhì)量前提下加快速度的問題,使超深井鉆井速度明顯加快。
2、研究和試驗大位移井鉆井技術(shù),形成大位移井配套技術(shù)
在勝利油田,應(yīng)用大位移井鉆井技術(shù)進行“海油陸采”將有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和投資效益。由于我們在前期鉆井中地質(zhì)條件的限制,沒有取得應(yīng)有的開發(fā)效果。但通過多年大位移定向井的施工和大位移井技術(shù)攻關(guān)研究,已經(jīng)積累了較為成功的經(jīng)驗,已經(jīng)具備了水平位移達到5000m、位移垂深比大于2的技術(shù)水平,“十一五”期間應(yīng)通過研究應(yīng)用,實現(xiàn)大位移井新的技術(shù)突破并形成配套技術(shù)。
3、攻關(guān)研究分支井技術(shù),形成TAML四級完井配套技術(shù)
經(jīng)過前期油田內(nèi)部三口分支井的攻關(guān)研究與應(yīng)用,在分支井設(shè)計、分支井鉆井施工和軌跡控制等方面積累了一些經(jīng)驗,同時也吸取了一些失敗的教訓。通過分析研究與對外技術(shù)合作,制定了下一步分支井鉆井、完井的可行性方案。“十一五”期間,針對油田勘探開發(fā)實際、通過與勘探開發(fā)方面積極結(jié)合,在分支井完井技術(shù)方面力爭實現(xiàn)新突破,形成配套技術(shù),保持勝利油田鉆井技術(shù)國內(nèi)先進水平。
4、開展空氣鉆井研究試驗,形成配套技術(shù)
空氣鉆井在國內(nèi)四川、吐哈等油田已經(jīng)進行了現(xiàn)場成功應(yīng)用,取得了良好效果。針對中石化鄂爾多斯低滲油藏、南方海相地區(qū)和西部地區(qū)鉆井對保護油氣層、穩(wěn)定井壁、加快鉆速等方面的要求,通過引進、配套空氣鉆井設(shè)備,進行工藝技術(shù)研究,使空氣鉆井技術(shù)實現(xiàn)勝利油田零的突破,力爭“十一五”末形成配套技術(shù)。
5、擴大膨脹管技術(shù)研究應(yīng)用范圍,形成實體管配套技術(shù)
膨脹管技術(shù)已經(jīng)進行了三口井的現(xiàn)場應(yīng)用,包括兩口實體管和一口膨脹割縫管,取得了技術(shù)突破和現(xiàn)場應(yīng)用的成功。下一步應(yīng)重點在膨脹管管材的國產(chǎn)化研究、膨脹工具的研究、鉆井擴眼工藝技術(shù)研究、水泥漿體系研究等方面開展工作,在完井管柱、套管補貼、井眼復雜情況處理等方面取得進展,“十一五”期間形成配套技術(shù)。
6、進行套管鉆井深入研究與應(yīng)用,實現(xiàn)新的技術(shù)突破
套管鉆井技術(shù)在國外已經(jīng)形成了成熟工藝技術(shù),但受成本費用限制難以引進應(yīng)用。應(yīng)用簡易方法,我們已經(jīng)進行了兩口井表層套管的施工并取得了成功。下一步,應(yīng)首先在表層套管鉆井中形成配套成熟技術(shù),重點在驅(qū)動方式、可鉆式鉆頭、套管螺紋等方面進行研究與應(yīng)用。同時進行可更換下部鉆具與鉆頭方式的進一步研究,爭取早日實現(xiàn)技術(shù)突破。
7、開展旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術(shù)攻關(guān),實現(xiàn)技術(shù)突破
“旋轉(zhuǎn)導向鉆井關(guān)鍵技術(shù)研究”已經(jīng)列入國家“863”高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目,目前已經(jīng)完成了“井下調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導向工具系統(tǒng)”整體設(shè)計方案,進入了工具的地面測試階段。井下測量及上行通訊系統(tǒng)、地面信號采集系統(tǒng)已進行了幾十口井的試驗。“十一五”期間,應(yīng)重點在測試、改進和試驗方面做工作,盡快取得技術(shù)突破,保持國內(nèi)領(lǐng)先水平。
8、進一步擴大成熟技術(shù)應(yīng)用范圍,促進鉆井技術(shù)水平不斷提高
勝利油田有很多在國內(nèi)處于領(lǐng)先和先進水平的鉆井技術(shù),這些技術(shù)的進一步應(yīng)用是今后技術(shù)工作的重要內(nèi)容。應(yīng)重點突出以下幾個方面的技術(shù):
一是水平井鉆井技術(shù)。應(yīng)重點在短半徑水平井、三維軌跡水平井、地質(zhì)導向水平井等方面不斷取得新進展;
二是欠平衡壓力鉆井技術(shù)。應(yīng)不斷完善技術(shù)方案,重點在全過程欠平衡、氣體鉆井等方面取得突破,進一步擴大應(yīng)用范圍;
三是優(yōu)快鉆井技術(shù)。應(yīng)在中深井、深井推廣應(yīng)用優(yōu)快鉆井技術(shù),在鉆頭選型、鉆井液體系性能、防斜打快、井控技術(shù)等方面不斷完善,保持鉆井技術(shù)優(yōu)勢不斷得到新的發(fā)揮。
9、進行超深井固井技術(shù)研究,取得技術(shù)突破并形成配套技術(shù)
隨著深井、超深井的增多,對固井技術(shù)提出了更高的要求。應(yīng)在長封固段、小間隙、分級固井、尾管固井、超高溫水泥漿體系、鹽膏層和腐蝕性流體地層的固井方面進行研究,同時進行固井工具研究,形成超深井固井技術(shù)優(yōu)勢和配套技術(shù)。應(yīng)結(jié)合勝科1井固井要求進行研究,力爭通過該井超高溫(240~260℃)固井取得技術(shù)上大的突破,保持國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先水平。
10、進行超深井鉆井液技術(shù)研究,形成超深井配套技術(shù)
在鉆井液技術(shù)研究方面,應(yīng)重點突出鹽膏層體系、超高溫體系、坍塌類復雜地層、高密度體系、低密度體系的研究應(yīng)用工作,在無滲透鉆井液技術(shù)、抗溫240~260℃鉆井液技術(shù)、納米處理劑鉆井液技術(shù)、氣體類鉆井液技術(shù)等方面不斷得到完善與提高,形成具有勝利特色的、國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的鉆井液、完井液技術(shù)優(yōu)勢。