|
|
|
|
|
|
访问总数：23691 人次 |
 |
|
| |
|
|
 本刊论文 |
| 延长气田窄窗口钻井难点分析与技术的创新机制 |
| 作者：毛亚军 时间：2016/09/25 点击：600 |
关键词：延长气田 窄窗口钻井 难点 技术
前言：社会经济的发展，对于石油、天然气等资源的需求不断增大，促进了我国石油勘探与开发的发展，推动了我国石油化工工业的繁荣。但是，相对来说，窄窗口安全钻井问题也日益突出，成为许多油田钻井施工中的技术瓶颈，同时，窄窗口钻进问题也是导致钻井周期长、机械钻速低、事故频发的主要原因，是当前石油技术人员需要重点研究的课题。
一.窄窗口的相关概念
窄窗口实际上是指钻井安全窗口，指在钻井过程中，能够维持井壁稳定性的钻井压力范围，从而避免喷、漏、榻、卡等钻井事故的发生。在窄窗口中，压差接近、等于或者小于循环压耗，又或者其值小于等于0.一般来说，压差越大，则钻井难度越小，反之，钻井难度越大，如果压差小于循环压耗或者小于等于0，则钻机无法正常钻井，很容易出现喷、漏、塌、卡等钻井事故。一般来说，窄窗口表现为以下几种情况：
1.对于压力敏感的地层，如裂缝、溶洞等，在这种地层中，停泵会出现井涌，开泵则会出现漏失；
2.上部存在异常高压的地层，在继续下钻时，目标层的压力正常，会由于地层压力的忽然降低而出现漏失；
3.容易出现坍塌或者漏失的薄弱地层；
4.枯竭的油气层，当油气层枯竭后，会出现压力降低的情况，从而导致上部地层压力稳定，而下部地层则出现漏失；
5.深海油层，在深海海底，疏松的沉积层以及海水柱的作用，会使得地层压力与破裂压力区间较小。
二.窄窗口钻井的技术难点
对于窄窗口安全钻井而言，其主要技术难点在于，如何有效解决钻井过程中出现的涌、漏、塌等安全钻井问题。在窄窗口较为突出的区域，存在着许多的问题和不足，这里从地层特性以及钻井施工特点对这些问题进行分析。
1.地层相关问题
1.1对于地层勘察而言，没有对地质岩性、压力等进行准确预测；
1.2地层压力高，而破裂压力低，压力窗口相对较窄；
1.3在同一个裸眼井段，存在多套压力层系；
1.4地层中岩石的水敏性较强，井壁稳定性不足，容易出现坍塌、漏失、缩颈等现象；
1.5存在超高压、高含硫等问题。
2.钻井施工问题
在窄窗口钻井中，施工问题主要表现在以下几个方面：
2.1高密度钻井液出现漏失；
2.2深井溶洞性地层的密度置换问题；
2.3常规的套管结构无法满足特殊情况下的施工需要；
2.4漏层的地层压力存在着较大的梯度差异，很容易出现井下复杂情况；
2.5深井和高温高压井循环压耗过高，造成安全窗口不够。
三.解决窄窗口钻井难点的技术措施
1.延长气田概况
延长气田位于陕西北部的延安、榆林两市境内，属于黄土高原地貌，地形西北高、东南低，平均海拔在1000m左右。延长油气区发现的油藏，主要富集在三叠系延长组和侏罗纪延安组，其中，三叠系延长组的油藏属于特低渗透油藏，埋深800-2600m，包括岩性油藏、构造-岩性油藏等类型；侏罗纪延安组油藏属中-低渗透油藏，埋深800-1800m，同样包括岩性油藏、构造-岩性油藏等类型。延长气田，主力气层在石盒子组，山西组，太原组，本溪组，埋深2100-3000m，气藏类型为岩性气藏。
2.主要对策
在对窄窗口钻井的技术难点进行解决时，可以将其解决策略归纳为以下三种类型：
1.确定窄安全窗口
要想对窄窗口安全钻井问题进行有效解决，首先必须对窄安全窗口进行合理准确的定位。一方面，在对工程进行设计时，需要提前预测窄窗口，结合相应的工程测井资料、地震资料、地质条件以及相邻井的钻井资料，确定窄安全窗口；另一方面，在钻井钻进过程中，要随时进行测量，通过相应的井下测量工具，如环空压力测量仪、随钻地层压力测量装置等，对窄安全窗口进行合理准确的确定。另外，也可以在钻井过程中，通过现场井口加压试验，获取地层压力，从而为钻井的安全进行提供相应的数据支持。
2.扩大安全窗口
结合窄窗口的概念，要想确保钻井作业的安全性，可以通过相应的措施，扩大窄窗口的安全作业区间，从而避免窄窗口钻井复杂情况的发生。要想达到这一目的，一方面，可以通过对高性能钻井液进行研发，抑制水化作用，从而在保证井壁稳定性的前提下，尽可能减低塌陷压力；另一方面，可以通过相应的工具或者化学方法，将地层漏失压力及承压能力提高到安全范围之内。
3.环空压力和ECD控制
该技术是一定的密度窗口条件下，对钻井的作业环境进行改善的一种有效方法，包括测量技术、压力控制技术、钻井工艺技术等。这些技术涉及钻井液热稳定性和流变性的调整和控制，因此符合了窄窗口的钻井液体系研制和应用，并对钻井液的性能以及井身结构调整井筒循环压降等进行了优化，对于解决窄窗口钻井安全问题有着十分显著的效果。
4.NDS技术
NDS技术指无意外风险钻井技术，可以对井下风险进行识别、预防和控制，防止意外事故的发生，从而有效提高钻井的效率和效益。
结语：总之，窄窗口钻井受地层情况复杂、安全窗口小等因素的限制，存在一些技术难点和安全隐患，需要相关人员的重视。实践证明，在延长气田窄窗口钻井中，通过确定窄安全窗口、扩大安全窗口、环空压力和ECD控制。NDS技术等措施，可以有效解决钻井的难点，确保气田开采的有效进行。 |
|
|
|
|
