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1、国内外钻井技术发展和东北地区钻井技术相关对策 汇报内容 一 国内外钻井工程技术发展二 长岭断陷钻井工程特点三 长岭断陷钻井工程技术对策 2 钻井工程是石油天然气勘探开发的主要手段和关键环节 伴随着油气勘探开发的深入 钻井设备配套 工具仪器研发 钻井高新技术研究与应用得到了高度重视和快速发展 钻井前沿技术不断突破 目前 钻井技术不仅仅只是打开和建立油气通道 已成为提高油气井产量 提高采收率等增储上产的新途径和主要手段 一 国内外钻井工程技术发展 3 目前世界上已完成特深井8口 美国5口 前苏联2口 德国1口 美国每年钻超深井约100多口 4 1 国外深井超深井钻井技术发展 国内外深井超深井钻井技
2、术发展 泰博探井 2009年9月由BP公司在休斯敦西南部KeathleyCanyon102区块完成的海上超深井 水深超过1250m 完钻井深10685m 是近年来超深井的一大突破 一 国内外钻井工程技术发展 随钻测量技术提高了深井超深井科学化钻井水平MWD LWD PWD发展迅速 技术性能指标不断提高 仪器抗温225 抗压25000PSI NDS SWD FPWD eDrilling系统成功应用 提高了深井超深井钻井效率 垂直钻井系统大幅度提高了高陡构造地层井身质量VDS Verti Trak PowerV和Geo Pilot垂直钻井系统广泛应用 在易斜地层中强化了钻井参数 井斜可保持在0 2
3、 以内 5 一 国内外钻井工程技术发展 国外技术 钻井工具持续改进提升了深井超深井钻井速度牙轮 PDC 孕镶金刚石等钻头性能不断提高 满足不同地层需求大功率耐高温螺杆 耐温175 等壁厚螺杆在国外系统应用扭力冲击器TorkBuster 耐温达210 消除粘滑现象 减少反冲扭力 提高机械钻速 6 一 国内外钻井工程技术发展 国外技术 钻井工艺持续发展提高了深井超深井钻井效率控压 欠平衡钻井 实现自动控制 井底压力控制误差在100psi 连续管钻井 最深达到5000m 最大直径6 5 8 2008年底 全世界应用已超过11000口 膨胀管技术 抗内压强度35 60MPa 抗外挤强度8 25MPa
4、裸眼封隔长度达1000m以上 我国深井 超深井钻井已进入规模化应用阶段 2010年底 我国陆上深井 超深井超过2000口 超过7000米的井40口以上 中石化最深井 塔深1井 8408m 中石油最深井 克深7井 8023m 国内陆上温度最高井 胜科1井 温度235 7 2 国内深井超深井钻井技术发展 一 国内外钻井工程技术发展 8 普光气田 开发井完井38口 平均井深6025 64m 平均钻井周期219 97天 平均机械钻速2 63m h 其中 P202 1井钻井周期最短 只有107 38天 元坝地区 提速活动期间完钻5口井 平均井深7120米 平均钻井周期379 83天 其中 元坝124井完
5、钻井深7032 49米 钻井周期252 64天 平均机械钻速2 86m h 塔河12区 塔河12区完钻井35口 平均完钻井深6363 68m 平均钻井周期88 47天 其中 TH12233井 完钻井深6126m 钻井周期56 92天 平均机械钻速达到12 56m h 一 国内外钻井工程技术发展 钻井地质环境因素描述取得重要进展盐岩 碳酸盐岩等复杂地层岩石力学参数求取 地应力反演 地层压力检测等技术系列成熟 利用地震数据进行地层压力预测 井壁稳定随钻预测及钻井地质环境三维描述等技术发展迅速 具有GMI地应力反演 Pqube地层压力预测 钻井地质环境三维描述及井壁稳定分析等软件 基本满足了油气资源
6、勘探开发的需要 9 一 国内外钻井工程技术发展 国内技术 陆相地层压力预测精度达90 以上 地应力 地层可钻性的预测精度 85 深井超深井钻井提速技术不断完善垂直钻井系统 中石化的AVDS系统在宣页1井井下工作时间103h 中石油的VDT5000系统在克深3井井下工作时间达到671 34h 井斜控制在1 5 以内 气体钻井技术 已经成为重点区域提速的主打技术 西南石油大学进行了深入研究 以四川 胜利为代表气体钻井技术达到国际领先水平 2010年 仅元坝地区实施气体钻井16口 平均机械钻速9 36m h 与常规钻井相比 钻速提高6倍以上 孕镶 涡轮复合钻井 在元坝 西北 川西等地区试验取得了成功
7、 元坝地区自流井组应用见到明显效果 平均机械钻速提高103 57 单位成本节约了6 9 10 一 国内外钻井工程技术发展 国内技术 一 国内外钻井工程技术发展 国内技术 11 深井超深井钻井装备与工具不断升级钻机 中石油7000m钻机221台 9000m以上钻机6台 中石化7000m钻机185台 9000m以上钻机8台 螺杆钻具 已成系列化 耐温达到125 寿命超过100h 钻头 江汉研制了适合高转速的SMD钻头 系列钻头基本能满足国内需要 固井工具 国产固井工具成系列化 能满足各种井眼的固井需要 一 国内外钻井工程技术发展 国内技术 钻井新工艺持续发展控压 欠平衡钻井技术 欠平衡钻井规模化应
8、用 研制出了套管阀 PWD和自动节流管汇 控压钻井技术正在积极研究中 膨胀管技术 实体膨胀管在侧钻井作为尾管应用5口井 补贴套管应用80余口井 膨胀波纹管在堵漏和封隔易坍塌地层中成功应用3口井 套管钻井技术 日趋成熟 形成了中浅井套管钻井和可更换钻头多行程套管钻井配套技术 完成了50多口井的现场应用 钻表层井眼 降低钻井成本10 15 12 13 国内外水平井技术发展 美国2005年以后每年超过3100口井 占总井数的7 6 产量占总产量超过30 1 国外水平井钻井技术发展 国外水平井技术主要指标 水平位移最大 SakhalinOP 11井测深12345m 水平位移11475m水平段最长 CA
9、 14A井水平段6377 9m 井深7909 5m测量深度最深 Z 12定向井测量深度达到11680m垂深最深 Villafortuna1井垂深6062m 测深6421m 13 一 国内外钻井工程技术发展 一 国内外钻井工程技术发展 国外技术 14 旋转导向钻井技术 工具类型有推靠式和指向式 耐温175 耐压207MPa 井眼轨迹控制精度高 井眼光滑 摩阻小 一 国内外钻井工程技术发展 国外技术 15 地质导向 四参数 八参数 可取代传统测井 近钻头测量 距离钻头1 0m范围内实时测量 实现薄油层钻井需求 分支井 实现TAML6级 分支工具入取自由 长水平段水平井 水力加压器 降摩阻工具 20
10、10年12月底 我国共完成水平井超过7100口 其中 中石油 水平井4100口 中石化 水平井3033口 不完全统计 截至2009年12月 中石油 水平井产油量5318 104t 中石化 水平井产油量2156 104t 2 国内水平井钻井技术发展 水平井技术取得的指标水平位移最大 大港502FH 测深5387m 位移4128m水平段最长 高平1井 水平段长3462 09m分支数最多 静52 H1Z井 20分支井深最深 元坝103H井 测深7729 8m 垂深6761 52m 16 一 国内外钻井工程技术发展 井下随钻测量 MWD实现了国产化 LWD三参数近钻头测量研发取得重要进展 旋转导向系统
11、正在研发 电磁波EM MWD 传输速率10bit s 是泥浆脉冲传输速率的4倍 中石化入井深度达3080m 分支井 实现TAML4级 分支井眼数最多20分支 长水平段水平井 具备水平段长3462 09m的施工能力 一 国内外钻井工程技术发展 国内技术 17 测深7729 8m垂深6761 52m侧钻点6608m最大井斜角93 91 水平段长682 8m 最大垂深6761 52m 创世界水平井垂深最深新纪录6608m一次侧钻成功 创国内 241 3mm井眼侧钻点最深新纪录 一 国内外钻井工程技术发展 国内技术 元坝103H超深水平井创国内多项指标 18 193 7mm 203 1mm复合尾管下深
12、7045m 创国内同尺寸套管下入最深纪录 国内外钻井技术发展趋势 19 一 国内外钻井工程技术发展 简化井身结构 封隔复杂井段 单一井眼 钻井技术发展 单一井眼 一 国内外钻井工程技术发展 钻井技术发展 无风险钻井 NDS 钻前风险预测技术 利用所有可用数据 为模型预测和设计作决策 随钻风险发现技术 利用获得的实时数据 修正钻前模型 随钻风险决策技术 根据现场随钻获得的信息 做出决策 执行决定 钻后风险评价技术 总结教训 更新模型和数据库 指导下步作业 提高后继井钻井效率 一 国内外钻井工程技术发展 汇报内容 一 国内外钻井技术发展二 长岭断陷钻井工程特点三 长岭断陷钻井技术对策 22 名片
13、二 长岭断陷钻井工程特点 基本地质特点 腰英台 达尔罕 所图 SN191井区 双龙南 长岭断陷断陷主要包括腰英台 达尔罕 双龙南 所图 十屋区块及伏龙泉区块等 十屋 伏龙泉地区储层埋藏浅 钻井速度比较快 平均钻井周期30d左右 所图及SN191区域深井钻井少 腰英台地区 储层埋藏深 地层相对复杂 深井钻井主要集中在该区 名片 地层岩性剖面 二 长岭断陷钻井工程特点 名片 地层压力剖面 腰英台地区属于正常地层压力体系 嫩江组及营城组略高 嫩江组 0 96 1 16g cm3营城组 0 98 1 17g cm3破裂压力 1 80g cm3 二 长岭断陷钻井工程特点 二 长岭断陷钻井工程特点 26
14、地层可钻性剖面 登娄库 名片 井壁稳定性 腰英台地区面临井壁稳定问题的层段主要为 明水组 地层胶结差姚家组 泉头组 成岩程度差 水敏性强 易水化剥落 营城组 火成岩储层裂缝发育 存在漏失 掉块 坍塌风险 腰深301井泉头组掉块 二 长岭断陷钻井工程特点 名片 关键的钻井工程问题 1 钻井速度有待进一步提高 腰英台及双龙构造完成了20余口深井 其中 直井15口 完钻井深一般在4300m以上 平均钻井周期186 26d 按照一年两口井 150天的进度 钻井周期还需要缩短一个月 影响钻井速度的主要因素表现在 深部地层岩石硬度大 抗压强度高 研磨性强 可钻性差 钻头选型困难 有待进行更深入的钻头优选
15、有待加强新型高效破岩技术 高效破岩工具的应用 地层防塌 防漏 防污染问题突出 提高钻井速度 需要相关技术的优化支持 二 长岭断陷钻井工程特点 9口完钻井牙轮钻头分层段技术指标统计 下部地层岩石可钻性差 研磨性强 钻头选型困难 牙轮使用量大 钻速慢 钻头磨损严重 平均单井使用钻头40只左右 泉口组后机械钻速下降明显 0 95 1 41m h 营城组以下地层 国产牙轮钻头单只进尺仅为40 50米 二 长岭断陷钻井工程特点 1 钻井速度有待进一步提高 名片 2 有待深入开展油气层保护及提高单井产能技术应用 该地区火成岩储层 属低渗 特低渗油气藏 地层压力低 钻井过程中容易造成地层污染 要实现增储上产
16、 需从下面几方面提高油气产量 储层保护的基础研究工作 有针对性的研究储层保护技术 有针对性研究提高单井产能和采收率的配套技术方案 二 长岭断陷钻井工程特点 汇报内容 一 国内外钻井技术发展二 长岭断陷钻井工程特点三 长岭断陷钻井工程技术对策 31 钻井提速技术对策 腰英台地区牙轮钻头分析表 三 长岭断陷钻井工程技术对策 青山口 泉头组使用牙轮类型比较少 营城组637钻头钻速较快 平均进尺少 MXL钻头钻速不高 平均进尺多 MD钻头使用的比较少 效果好 配合马达钻头具有提速潜力 钻头优选 三 长岭断陷钻井工程技术对策 腰英台地区PDC钻头分析表 33 钻头优选 青山口组HCM506ZX钻头效果较好 泉头组HC类PDC钻头使用效果良好 从表看登娄库组使用PDC钻头机械钻速较低 名片 牙轮钻头推荐使用MXL钻头和改进型SMD系列钻头 江汉 钻头特点 滚滑复合轴承 金属密封 适合超高转速 250 400rpm 超硬材料金刚石复合齿 适合研磨性强硬 极硬地层 改进结构改善应力集中增强岩石破碎效率 相同钻压下 提高了齿接触应力 岩石更易破碎 SMD钻头 SMD钻头改进齿 钻头优选 三 长岭断
