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长庆油田致密气水平井超长水平段安全钻井完井技术

孙欢 朱明明 张勤 石崇东 王清臣 屈艳平

孙欢,朱明明,张勤,等. 长庆油田致密气水平井超长水平段安全钻井完井技术[J]. 石油钻探技术,2022, 50(5):14-19 doi: 10.11911/syztjs.2022095
引用本文: 孙欢,朱明明,张勤,等. 长庆油田致密气水平井超长水平段安全钻井完井技术[J]. 石油钻探技术,2022, 50(5):14-19 doi: 10.11911/syztjs.2022095
SUN Huan, ZHU Mingming, ZHANG Qin, et al. Safe drilling and completion technologies for ultra-long horizontal section of tight gas horizontal wells in Changqing Oilfield [J]. Petroleum Drilling Techniques,2022, 50(5):14-19 doi: 10.11911/syztjs.2022095
Citation: SUN Huan, ZHU Mingming, ZHANG Qin, et al. Safe drilling and completion technologies for ultra-long horizontal section of tight gas horizontal wells in Changqing Oilfield [J]. Petroleum Drilling Techniques,2022, 50(5):14-19 doi: 10.11911/syztjs.2022095

长庆油田致密气水平井超长水平段安全钻井完井技术

doi: 10.11911/syztjs.2022095
基金项目: 中国石油集团重大工程技术现场试验项目“恶性井漏防治技术与高性能水基钻井液现场试验”(编号:2020F-45)资助
详细信息
    作者简介:

    孙欢(1990—),男,陕西咸阳人,2012年毕业于西安石油大学应用化学专业,工程师,主要从事水基钻井液防漏堵漏方面的技术研究与现场应用工作。E-mail:1025351195@qq.com。

  • 中图分类号: TE243+.1

Safe Drilling and Completion Technologies for Ultra-Long Horizontal Section of Tight Gas Horizontal Wells in Changqing Oilfield

  • 摘要:

    为了提高长庆气田致密气开发效益,加大部署水平段长超4 000 m的水平井,但随着水平段长度增加,面临井眼轨迹控制困难、钻井液携岩难度大、钻具起下钻摩阻大、泥页岩井壁易失稳和尾管难以下至设计井深等技术难点。为此,应用优化钻具组合及强度校核技术,以保证施工的安全性;研发高性能水基环保钻井液体系并配合井眼清洁监测技术,以实现超长水平段的安全钻进;采用破裂板悬浮器下套管技术,以确保套管下入顺利;并结合该油田的实际情况提出了具体的技术措施,形成了长庆油田致密气水平井超长水平段安全钻井完井技术。长庆油田3口致密气水平井的超长水平段应用该技术后,均顺利完井,表明其可以保证超长水平段的安全施工。长庆油田致密气水平井超长水平段安全钻井完井技术为长庆油田致密气高效开发提供了技术途径。

     

  • 图 1  超长水平段钻具组合抗拉强度校核结果

    Figure 1.  Tensile strength check results of BHA for ultra-long horizontal sections

    图 2  超长水平段钻具组合抗扭强度校核结果

    Figure 2.  Torsional strength check results of BHA for ultra-long horizontal sections

    图 3  超长水平段钻具组合屈曲分析结果

    Figure 3.  Buckling analysis results of BHA for ultra-long horizontal sections

    图 4  套管漂浮下入及上提时的摩阻分析结果

    Figure 4.  Friction analysis results of floating casing during running and lifting

    图 5  套管漂浮下入时的屈曲分析结果

    Figure 5.  Buckling analysis results of floating casing during running

    图 6  漂浮下套管上提时的抗拉分析结果

    Figure 6.  Tensile analysis results of floating casing during lifting

    表  1  超长水平段钻具组合强度校核数据

    Table  1.   Strength check data of BHA for ultra-long horizontal sections

    工况钻具尺寸/
    mm
    钢级钻压/
    kN
    是否
    屈曲
    抗扭强度校核/(kN·m)抗拉强度校核/kN
    最大扭矩屈服强度安全系数最大钩载抗拉强度安全系数
    倒划眼101.6S13522.453.2842.28 941.32 2871.72
    起钻101.6S1351 329.22 287
    旋转钻进101.6S1355023.353.284 891.32 287
    下钻101.6S135 563.42 287
    空转101.6S13521.953.284 941.32 287
    滑动钻进101.6S13530 524.42 287
    注:套管内摩阻系数0.20,裸眼段摩阻系数0.25。
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    表  2  高性能水基环保钻井液体系性能

    Table  2.   Performance of environment-friendly high-performance water-based drilling fluid system

    井号水平段1)/m密度/
    (kg·L−1
    漏斗黏度/sAPI滤失量/
    mL
    高温高压
    滤失量/mL
    塑性黏度/
    (mPa·s)
    动塑比黏滞系数
    桃2-X井1500~44431.28~1.3660~852.68.0370.540.055
    桃X井1500~44661.28~1.3562~823.08.2350.530.055
    靖X井1500~52561.28~1.3862~863.08.2390.580.055
    注:1)1 500 m之前钻井液性能随水平段长度增大动态调整,1 500 m之后其性能基本稳定,所以从1 500 m开始进行性能分析。
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    表  3  超长水平段当量循环密度监控及处理数据

    Table  3.   Monitoring and processing data of equivalent circulating density for ultra-long horizontal sections

    水平段长/mΔρce/(kg·L−1处理方式处理后Δρce/(kg·L−1
    1 8000.01钻进钻进
    2 3000.02钻进钻进
    2 8000.02钻进钻进
    3 2000.03钻进钻进
    3 5000.05倒划眼循环0.02
    3 8000.05倒划眼循环0.02
    4 2000.06倒划眼循环0.03
    4 4000.06倒划眼循环0.03
    4 8000.06倒划眼循环0.04
    5 2000.06倒划眼循环0.04
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-21
  • 修回日期:  2022-08-08

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