吉林油田鉆井技術(shù)

1、一、吉林油田鉆井院概況二、成熟配套鉆井技術(shù)三、下步鉆井技術(shù)攻關(guān)方向,匯 報 提 綱,中國石油吉林油田公司鉆井工藝研究院成立于2000年4月，2008年吉林油田鉆探系統(tǒng)劃歸大慶鉆探集團(tuán)后作為直屬科研單位留在吉林油田公司，鉆井院結(jié)合自身科研實(shí)際轉(zhuǎn)換工作職能，重新確立了當(dāng)前乃至今后一個時期功能定位。,結(jié)合吉林油田實(shí)際，研究解決鉆井生產(chǎn)中出現(xiàn)的技術(shù)難題，為鉆井工程設(shè)計提供技術(shù)支撐；研究應(yīng)用鉆井新技術(shù)實(shí)現(xiàn)提高單井產(chǎn)量，降低鉆井噸油成本，提高采

2、收率；科學(xué)、合理、優(yōu)化編制鉆井工程設(shè)計和方案；在保證鉆井施工安全和工程質(zhì)量的前提下，最大限度降低鉆井成本和百萬噸產(chǎn)能建設(shè)的鉆井投資；做好現(xiàn)場監(jiān)督工作，確保鉆井施工質(zhì)量與施工安全，提高鉆井工程設(shè)計和方案的執(zhí)行率。,助劑質(zhì)量檢測中心擁有國家A級檢驗資質(zhì)鉆井工程設(shè)計具有中油集團(tuán)公司甲級資質(zhì),我院現(xiàn)有在冊職工211人，其中在崗職工206人，退養(yǎng)職工5人。在崗人員中，具有研究生學(xué)歷的17人，本科學(xué)歷68人，大專學(xué)歷44人，中專學(xué)歷34人；省

3、部級專家1人，油田專家4人；具有教授級高工1人，高級專業(yè)技術(shù)職稱20人，中級職稱59人，初級職稱62人；在崗人員中專業(yè)技術(shù)人員有170人，占在崗人員82.52%。,“十五”以來，我院以吉林油田鉆井生產(chǎn)為中心，以推動吉林油田鉆井技術(shù)進(jìn)步為目標(biāo)進(jìn)行科技攻關(guān)，先后完成了吉林油田公司級以上的科研項目141項，獲得國家專利19項，其中3個項目分別獲得中油集團(tuán)公司技術(shù)創(chuàng)新一、二等獎，43個科研項目獲吉林油田公司科技進(jìn)步獎。,目前：承擔(dān)國家“863

4、”計劃課題1項參與國家重大專項專題3項承擔(dān)中油集團(tuán)公司科研課題3項承擔(dān)吉林油田公司科研課題18項,一、吉林油田鉆井院概況二、成熟配套鉆井技術(shù)三、下步鉆井技術(shù)攻關(guān)方向,匯 報 提 綱,二、成熟配套鉆井技術(shù),多年來，吉林油田鉆井技術(shù)人員堅持以振興吉林油田、發(fā)展石油工業(yè)為己任，緊緊圍繞油田公司勘探開發(fā)對鉆井技術(shù)的需求，潛心鉆研鉆井工藝技術(shù)，突破勘探開發(fā)中的鉆井技術(shù)難點(diǎn)和“瓶頸”，形成一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，為吉林油田公司勘探

5、開發(fā)提供了強(qiáng)有力的鉆井技術(shù)支持。,淺層水平井技術(shù)套管鉆井技術(shù)淺層調(diào)整井固井技術(shù)防CO2腐蝕固井應(yīng)用技術(shù)研究松遼盆地南部深層天然氣鉆井完井工藝技術(shù)淺井快速鉆井技術(shù)低滲透油層保護(hù)技術(shù),二、成熟配套鉆井技術(shù),1、淺層水平井鉆井技術(shù),形成的技術(shù)成果,淺層水平井井眼軌跡控制和地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù),淺層水平井固井、完井工藝配套技術(shù),滿足井壁穩(wěn)定及降摩減阻性能要求的鉆井液技術(shù),適合淺層水平井鉆井的管柱摩阻分析及鉆井管柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù),本技術(shù)針

6、對扶余、新木地區(qū)油藏埋藏淺、地層疏松造斜難度大，鉆井和下套管過程中水平段井眼摩阻大等問題展開技術(shù)攻關(guān)，形成了具有吉林油田特點(diǎn)的淺層水平井鉆井完井配套技術(shù)。,1、淺層水平井鉆井技術(shù),截止目前，已累計完成155口淺層水平井的施工，其中淺層大位移水平井推廣了11口井，最大位移達(dá)到921.6米，水平段最長673米，位垂比達(dá)到2.17；扭方位角度在15°以上防碰繞障水平井的20多口，最近防碰距離小于5米。形成了淺層水平井三維防碰繞障剖面

7、優(yōu)化設(shè)計、防碰掃描、軌跡控制等特色技術(shù)。,套管鉆井技術(shù)是吉林油田公司承擔(dān)的國家“863”重點(diǎn)攻關(guān)科技項目，該課題從實(shí)現(xiàn)套管鉆井的技術(shù)方法入手，從單行程、多行程、尾管鉆井及管柱優(yōu)化設(shè)計領(lǐng)域開展技術(shù)攻關(guān)。,2、套管鉆井技術(shù),適用于轉(zhuǎn)盤驅(qū)動方式的單/多行程套管鉆井配套系統(tǒng)1）單行程套管鉆井技術(shù) ①表層（技術(shù)套管）套管鉆井系統(tǒng) ②油層套管鉆井系統(tǒng)2）可更換鉆頭多行程套管鉆井技術(shù)套管柱優(yōu)化設(shè)計與壽命評估井口配套工具與裝備,該技術(shù)已在大

8、港油田、大慶油田和河南油田應(yīng)用，累計現(xiàn)場試驗40口，6井次，作業(yè)安全。獲得實(shí)用新型專利29項，發(fā)明專利4項，申報發(fā)明專利2項。　　現(xiàn)場試驗表明，套管鉆井的機(jī)械鉆速、井深質(zhì)量、固井質(zhì)量等指標(biāo)高于常規(guī)鉆井平均水平，鉆井成本降低10%左右，同時在保護(hù)儲層、提高單井產(chǎn)能方面已經(jīng)表現(xiàn)出良好的勢頭。,單行程套管鉆井現(xiàn)場試驗40口井；可更換鉆頭多行程套管鉆井現(xiàn)場功能性試驗6井次。,2、套管鉆井技術(shù),3、淺層調(diào)整井固井技術(shù),從2004年至2008年完

9、成淺層調(diào)整井3153口，固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)率達(dá)86.47%，合格率達(dá)99.43%，固井質(zhì)量取得質(zhì)的突破。,該技術(shù)解決了吉油田扶余、新立、新北、新木等地區(qū)調(diào)整井?dāng)?shù)量較多、循環(huán)溫度較低，且多年注水開發(fā)，地層壓力較高，造成的固井質(zhì)量問題。,4、防CO2腐蝕固井應(yīng)用技術(shù),該技術(shù)主要針對吉林油田松遼盆地南部深層天然氣井存在的CO2酸性氣體對水泥石腐蝕作用，研究分析腐蝕機(jī)理、制定抗腐蝕評價方法、研制腐蝕測試儀器、研究應(yīng)用防腐固井材料，解決高含CO2天然氣

10、井長期固井質(zhì)量問題。,通過對腐蝕機(jī)理的研究，利用研制的腐蝕儀器進(jìn)行水泥漿體系防腐能力評價研究和防腐固井材料室內(nèi)研究實(shí)驗，初步形成了防CO2腐蝕水泥漿技術(shù) 。,利用該技術(shù)完成了昌37井、長深17井、長深平2井、長深平3井、長深平4井現(xiàn)場試驗工作，水泥漿各項性能完全能夠滿足超高溫和漏失要求，現(xiàn)場施工正常。,,,5、松南深層天然氣鉆井完井工藝技術(shù),該技術(shù)針對制約松遼盆地南部深層鉆探技術(shù)難題，開展了旨在提高深層鉆探速度、提高鉆探質(zhì)量的系列技術(shù)研

11、究。,形成的技術(shù)成果,,,,,2.67米/小時,3.28米/小時,機(jī)械鉆速,,提高了23%,105.8 天,152天,鉆井周期,,縮短了30.3%,5、松南深層天然氣鉆井完井工藝技術(shù),6、淺井快速鉆井技術(shù),吉林油田大情字井地區(qū)在鉆井過程中存在著上部縮徑、井塌、下部井漏、卡鉆及鉆速低等突出矛盾。為解決以上問題，開展的技術(shù)研究有：,PDC鉆頭的優(yōu)選與開發(fā)；下部地層牙輪鉆頭的研制與開發(fā)下部地層鉆進(jìn)參數(shù)與水力參數(shù)優(yōu)化研究；復(fù)合鉆井技術(shù)研究

12、；鉆井液體系優(yōu)選及防塌、防漏和堵漏技術(shù)研究固井水泥漿體系優(yōu)選及工藝配套技術(shù)研究。,,6、淺井快速鉆井技術(shù),機(jī)械鉆速提高了2.4倍,,后,前,19.72m/h,8.21m/h,鉆井周期縮短了60%,前,后,21.33d,8.54d,建井周期縮短了55%,前,后,26.04d,14.25d,,,應(yīng)用該技術(shù)前后的效果對比,機(jī)械鉆速,鉆井周期,建井周期,7、低滲透油層保護(hù)技術(shù),形成了防塌防漏成膜鉆井液、KCL-鉆井液技術(shù)；應(yīng)用儲層保護(hù)鉆井液

13、技術(shù)，松南中淺層滲透率恢復(fù)值達(dá)到87%。,,2008-2009年現(xiàn)場應(yīng)用14口井，現(xiàn)場應(yīng)用表明，針對各地區(qū)地層特點(diǎn)開發(fā)的優(yōu)質(zhì)儲層保護(hù)鉆井液具有良好的儲層保護(hù)效果和防塌防漏效果，與鄰井相比試油產(chǎn)量明顯提高，具有良好的推廣應(yīng)用價值。,該技術(shù)針對松南中淺層、兩井、查干湖等地區(qū)存在的儲層傷害問題，開展儲層傷害機(jī)理分析、防塌防漏技術(shù)研究、控制濾液性質(zhì)和控制濾失量技術(shù)研究。,7、低滲透油層保護(hù)技術(shù),試驗井與鄰井產(chǎn)量對比表,一、吉林油田鉆井院概況二

14、、成熟配套鉆井技術(shù)三、下步鉆井技術(shù)攻關(guān)方向,匯 報 提 綱,三、下步鉆井技術(shù)攻關(guān)方向,未來的鉆井技術(shù)發(fā)展將繼續(xù)以降低勘探開發(fā)總成本和鉆井直接成本為主要目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)自動化鉆井為核心的研究內(nèi)容帶動整個鉆井技術(shù)的進(jìn)步。鉆井技術(shù)將更好地與地質(zhì)、油藏等專業(yè)技術(shù)緊密結(jié)合，形成一套高效的鉆井系統(tǒng)，不斷提高油氣勘探成功率和單井產(chǎn)量，縮短鉆井時間，降低“噸油成本”。,三、下步鉆井技術(shù)攻關(guān)方向,“十一五”后二年及“十二五”期間，吉林油田的鉆井技術(shù)將進(jìn)一步

15、發(fā)展和完善，緊跟國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)的發(fā)展步伐，學(xué)習(xí)和吸收國外先進(jìn)技術(shù)，不斷充實(shí)和壯大自己的技術(shù)實(shí)力，滿足日益發(fā)展的吉林油田勘探和開發(fā)的需求。,水平井鉆井技術(shù)欠平衡鉆井技術(shù)鉆井提速技術(shù)儲層保護(hù)技術(shù)完井技術(shù)前沿鉆井技術(shù),重點(diǎn)圍繞以下方向開展技術(shù)攻關(guān)：,,（一）水平井鉆井技術(shù),（1）吉林淺層松軟地層水平井鉆完井技術(shù),針對在長春嶺和套保地區(qū)，由于油藏埋深僅200m~350m，且地層松軟,用直井和定向井開發(fā)，產(chǎn)出效果不明顯,應(yīng)用水平井鉆井施工

16、難度大的問題, 開展淺層松軟地層水平井鉆完井技術(shù)研究, 形成滿足吉林油田套保地區(qū)和長春嶺地區(qū)淺層松軟地層稠油藏開發(fā)的淺層松軟地層水平井鉆井完井配套技術(shù)。,吉林油田火山巖可鉆性差，研磨性強(qiáng)，鉆速低、扭矩大，限制了水平段長度。登樓庫組水平井單井產(chǎn)量低，而常規(guī)三開直井井身結(jié)構(gòu)成本高，需要直井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究。氣井環(huán)空帶壓問題嚴(yán)重，需要開展提高固井質(zhì)量技術(shù)研究。,（2）深層火成巖水平井、分支井鉆井完井配套技術(shù),吉林油田是一個經(jīng)過多年開發(fā)的老

17、油田。為解決剩余油分布零散，措施挖潛難度加大等問題，需要開展適合于油田老井改造挖潛的側(cè)鉆水平井鉆井配套技術(shù)，從而提高低產(chǎn)井或枯竭井原油產(chǎn)量，進(jìn)一步提高原油采收率。,（3）套管側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù),（二）欠平衡鉆井技術(shù),（1）常規(guī)欠平衡鉆井技術(shù),吉林油田欠平衡現(xiàn)場壓力控制技術(shù)急需完善，解決欠平衡漏失或?qū)嶋H過平衡施工問題。松南深層4000米左右直井欠平衡水包油鉆井液成本偏高，且氣藏保護(hù)措施缺乏后評價。5000米以上深井欠平衡技術(shù)取得重大突破，

18、但是需要完善，如：流體的優(yōu)選、井口設(shè)備配套、井壁安全等。要進(jìn)行松南深層欠平衡井壓力控制技術(shù)研究（包括三相流體分析、井底壓力監(jiān)測、實(shí)鉆壓力控制技術(shù)）和松南深層氣藏保護(hù)及評價技術(shù)研究。 常規(guī)欠平衡鉆井技術(shù)達(dá)到全面推廣應(yīng)用，使儲層的滲透率恢復(fù)值達(dá)到80%以上，欠平衡鉆井液抗溫能力達(dá)到200℃，滿足深井和超深井的壓力控制要求。,通過該技術(shù)研究，進(jìn)行吉林油田全過程欠平衡鉆井技術(shù)研究和試驗，杜絕鉆井完井作業(yè)過程中對儲層造成的污染，為對儲層進(jìn)

19、行科學(xué)評價提供必要的手段。要進(jìn)行全過程欠平衡鉆井技術(shù)適應(yīng)性研究、全過程欠平衡鉆井方案優(yōu)選（包括：井身結(jié)構(gòu)確定和施工方式優(yōu)選等）、不壓井施工工藝技術(shù)研究和全過程欠平衡鉆井壓力控制技術(shù)研究。 形成一套完整的全過程欠平衡鉆井技術(shù)，施工成功率達(dá)到98%以上，更加準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)和保護(hù)儲層，提升單井產(chǎn)量。,（2）全過程欠平衡鉆井技術(shù),（三）鉆井提速技術(shù),通過開展氣體鉆井適應(yīng)性研究，解決松遼盆地南部深層巖石可鉆性差機(jī)械鉆速低的問題。目前研究認(rèn)為適

20、合氣體鉆井的井段在5000~7000米，吉林油田深井進(jìn)尺預(yù)計每年在4萬米以上，應(yīng)用前景廣闊。,（1）氣體鉆井技術(shù),松遼盆地南部火成巖埋藏深、地層研磨性強(qiáng)、可鉆性差、地溫梯度高，制約了深層氣藏的高效鉆探。針對地層點(diǎn)進(jìn)行鉆頭優(yōu)選和個性化設(shè)計和試驗研究；開展鉆井液與地層配伍性研究，進(jìn)行鉆井液體性能的綜合評價，形成優(yōu)快鉆井液技術(shù)。,（2）提高松遼盆地南部鉆井速度技術(shù),針對伊通地區(qū)地層穩(wěn)定性差、地層條件復(fù)雜、井眼軌跡控制難度大、儲層敏感、機(jī)械鉆速

21、低等問題，進(jìn)行對井壁穩(wěn)定、鉆井液、防斜打快和儲層保護(hù)等方面的研究，達(dá)到保護(hù)儲層，縮短鉆井周期，提高固井質(zhì)量的目的。,（3）伊通地區(qū)鉆井配套技術(shù),主要解決井壁失穩(wěn)、高溫高壓、深部地層巖石可鉆性差，破巖效率低、長封固段固井等問題，具體開展相關(guān)研究形成滿足超深井鉆井需要配套技術(shù)。,（4）吉林油田超深井鉆井工藝技術(shù),（四）儲層保護(hù)技術(shù),（1）低滲透油氣層保護(hù)技術(shù),吉林探區(qū)儲層以砂巖為主，多泥質(zhì)膠結(jié)，為低孔、低滲儲層，其中以第三系沉積為主的伊通斷

22、陷盆地表現(xiàn)尤為突出。將進(jìn)一步完善和推廣保護(hù)儲層鉆井液技術(shù)，對油層保護(hù)效果后期評價和儲層傷害機(jī)理分析、保護(hù)儲層鉆井液研究和現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)的研究，形成對吉林油田各區(qū)塊具有指導(dǎo)作用的鉆井儲層保護(hù)技術(shù)。,（2）吉林油田中淺水敏氣藏保護(hù)技術(shù)研究,吉林油田儲層大多屬于中強(qiáng)水敏性儲層。由于鉆井液、完井液及修井工作液之間配伍性差異，導(dǎo)致多口井不同程度的水敏傷害，嚴(yán)重影響了勘探評價和開發(fā)效果；開展針對水敏儲層的保護(hù)技術(shù)研究，為進(jìn)一步提高勘探開發(fā)效果提供技術(shù)

23、支撐。,（五）完井技術(shù),目前松遼盆地深層天然氣勘探已探明含C02天然氣資源量超過4萬億。吉林探區(qū)氣層埋藏較深，地層壓力42Mpa，溫度124-134度，CO2含量為21.95%-31.64%，平均25.9%，對油、套管等管柱的腐蝕危害嚴(yán)重，前期研究已經(jīng)取得了明顯的效果。“十二五”期間要繼續(xù)進(jìn)行防CO2腐蝕水泥漿體系、防CO2腐蝕水泥漿體系的防竄及綜合性能評價、水泥石在CO2環(huán)境下長期穩(wěn)定性和含CO2防腐防竄固井工藝技術(shù)研究，通過研究解決

24、含CO2氣田水泥石的長期有效封固問題，保證氣田的安全開采，形成含CO2氣田配套的固井工藝及防腐防竄水泥漿技術(shù)。,近幾年完成的28口深層天然氣井技術(shù)套管固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)段僅40％，部分井還存在工具事故、水泥替空、水泥漿漏失、頂替效率低和井口帶壓等一系列問題。通過對油井水泥環(huán)密封失效理論研究、彈性密封水泥漿體系研究、膨脹增韌水泥漿體系研究、微觀結(jié)構(gòu)分析及作用機(jī)理研究和技術(shù)套管固井工藝技術(shù)研究，形成一套包括適合吉林油田深層天然氣井固井配套工藝技術(shù)

25、，提高技術(shù)套管和二界面固井質(zhì)量，解決環(huán)空帶壓問題，延長氣井壽命，提高氣田的開發(fā)效益。,（2）提高深層天然氣固井質(zhì)量技術(shù)研究,（1）防CO2腐蝕固井應(yīng)用技術(shù)研究,（六）前沿技術(shù)研究,（1）波紋管和膨脹管技術(shù)在油田進(jìn)行推廣應(yīng)用； （2）套管鉆井技術(shù)，進(jìn)一步開展套管鉆井技術(shù)的攻關(guān)研究，形成可更換鉆頭的套管鉆井技術(shù)及深層尾管套管鉆井技術(shù)，形成核心技術(shù)。（3）對連續(xù)管鉆井技術(shù)和垂直鉆井技術(shù)采用技術(shù)引進(jìn)和聯(lián)合攻關(guān)的方式進(jìn)行項目研究，形成技術(shù)成果