随着钻井技术水平提高和应用范围的拓展, 欠平衡钻井技术以其优良的钻探效果被业内人士所认可, 在进行欠平衡钻井过程中, 为确保钻井流体不对储层产生污染, 最好的办法就是从钻开油气层到完井过程中都保持井底的欠平衡状态, 即实现全过程欠平衡钻井。根据全过程欠平衡钻井的技术要求, 形成了全过程欠平衡钻井技术, 配套了全过程欠平衡钻井装备, 并在大牛地气田成功地进行了全过程欠平衡钻井应用, 达到了很好的应用效果。
1 地质特征
大牛地气田位于陕西省榆林市与内蒙古自治区交界处, 构造位置为鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡东北段, 地质构造断层不发育, 总体为东北高、西南低的平缓单斜, 局部发育鼻状隆起, 未形成较大的构造圈闭。大牛地气田是一个大型低压、低渗、低产的“三低”砂岩岩性气藏, 主要发育有七个含气层位, 自下而上分别为奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和第四系。
2 全过程欠平衡钻井技术
2.1 全过程欠平衡钻井技术的定义
全过程欠平衡钻井技术是指在不压井条件下过井口密封装置带压进行钻井完井作业, 主要包括:欠平衡钻进、不压井起下钻柱、不压井测井、不压井下入完井管柱等。
2.2 全过程欠平衡钻井的装备
井下隔离法全过程欠平衡钻井主要装备包括:套管阀以及辅助设备、完井装备和工具、不压井测井工具等。其中套管阀包括:套管阀体、地面控制系统、控制管线、套管头安装、套管悬挂短节、拼接短节和张开锁定工具等。
(1) 井下套管阀
井下套管阀的主要作用是隔绝井下压力, 改善欠平衡作业期间起下管柱的作业条件。
(2) 不压井起下生产管柱座封装置
在不压井条件下下入油管后, 需要用油管挂座放油管, 同时在拆井口时需要密封油管与套管的环空。
(3) 带压测井井口装置及连接装置
带压测井井口装置可以在有压力的情况下密封测井电缆, 主要由密封电缆的注脂头、电缆防喷器组成。
2.3全过程欠平衡钻井作业
(1) 不压井起下钻
过胶芯起钻时通过钻井泵、压井管汇、四通、节流管汇、地面分离系统、循环罐的循环回路, 连续灌浆, 调节节流阀施加一定的井压确保井底压力平衡。过胶芯下钻时释放出与下入钻柱排代体积和钻柱内容积相等的钻井液。
(2) 不压井测井
通过专用连接装置将带压测井井口装置与旋转防喷系统连接并安装在钻台上, 然后将测井仪器和电缆穿过注脂头后放入井内, 再将注脂头连接在电缆防喷器上。
(3) 不压井下入筛管或尾管
全过程欠平衡钻井采用裸眼、筛管或光管射孔的完井方式。筛管或尾管的下入方法与过胶芯起下钻相同。
(4) 不压井下入完井生产管柱
不压井下入完井管柱时, 需要安装油管止压阀, 但是完井管柱下入后需要投产, 因此应采用一种临时性的油管止压阀, 投产前能够打开采油通道。
3 全过程欠平衡钻井技术在大牛地气田的应用
在鄂尔多斯盆地大牛地气田共开展了6口井全过程欠平衡钻井现场应用。通过全过程欠平衡钻井应用, 取得了较好的产能, 改变了不压裂不能见产的局面, 取得了良好的应用效果。
DP14井:三开水平段采用氮气泡沫全过程欠平衡钻井, 欠平衡井段2899m~4147m, 本井进尺1248 m, 平均机械钻速5.86m/h。泡沫钻进期间, 排砂管出口持续燃烧, 全烃含量25~45%, 折算产气量3.84×104~9.43×104m3/d。
DP19井:三开水平段采用氮气泡沫全过程欠平衡钻井, 欠平衡井段2693.42~3893.42m, 本井水平段1200m, 纯钻进时间为393.4h, 平均机械钻速3.05m/h。
DP22井:三开水平段采用氮气泡沫全过程欠平衡钻井, 欠平衡井段2942~4442m, 本井水平段1500m, 纯钻进时间为195h, 平均机械钻速7.69m/h。
4 结语
4.1 全过程欠平衡钻井技术能够提高油气层显示级别, 有效避免钻井流体对储层的固相堵塞和水敏性等伤害, 有利于及时发现油气层和保护油气层, 是解决工程、地质难题和实现工程、地质有效结合的重要技术手段。
4.2全过程欠平衡钻井技术在鄂尔多斯盆地大牛地气田共开展了6口井现场应用, 创多项中石化纪录, 取得了减轻钻井液漏失、保障钻井施工、防止地层伤害、提高勘探成功率、增加地质储量、增加油气井产量的明显效果。
摘要：鄂尔多斯盆地大牛地气田属于低孔、低渗、低压致密砂岩气藏, 地层非均质性强、复杂情况多、地层可钻性差、砾石层多, 常规的钻井工艺技术钻井周期长、机械钻速低、钻井成本高。因此, 针对勘探开发过程中遇到的钻井难题, 在大牛地气田进行了全过程欠平衡钻井技术研究与应用。本文介绍了大牛地气田的地质特征、全过程欠平衡钻井技术以及全过程欠平衡钻井技术在大牛地气田的应用。通过应用可以看出, 全过程欠平衡钻井技术在保护油气层、提高油井产能、改进地质评价及解决井漏、提高机械钻速等方面取得了良好的效果。
关键词：大牛地气田,全过程,欠平衡钻井,套管阀,不压井,应用
参考文献
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