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摘要:资源开发的快速发展和当前人们对资源需求量的提高,促使了我国在钻井技术开采上迈向了更高一级阶梯。瓦窑堡采油厂受鄂尔多斯地区地质因素的影响,岩石的厚实质密、可研磨性和极差的可钻性,也导致了瓦窑堡采油厂钻井技术开发和挖掘过程中遇到了一系列问题。优化钻井技术完善钻井工程管理体系是目前更好地发展钻井开采事业面临的首要问题。本文主要从钻井技术中出现的问题以及瓦窑堡采用复合钻井技术成效进行探讨和分析。
关键词:鄂尔多斯盆地 钻井技术 工程管理
一、油田概况
瓦窑堡采油厂位于区域构造单元属鄂尔多斯盆地陕北斜坡中东部,为一向西倾斜的单斜构造,斜坡上构造活动十分微弱,地层产状平缓,地层倾角0.5度左右,每公里坡降8.0—10.0m,在岩石差异压实作用下,形成超伏鼻状隆起,局部有着少数微细天然裂。这些鼻状隆起、微细裂缝的存在与由相变引起的岩性有机结合,构成油气聚集的理想场所而形成油藏。瓦窑堡油区地层属于发育不完全的三叠系、侏罗系、白垩系和第四系地层,皆为陆源碎屑沉积。缺失三叠系顶部、侏罗系下统顶部、侏罗系上部、白垩系上部和第三系。存在五个区域性不整合面,其中第四系与白垩系呈角度不整合接触,其余四个为平行不整合。在沉积上为安塞三角洲沉积体系,属坪桥—王窑指状砂体上的分支。主要开发油层是长6、长4+5、长2,三套油层。储层岩性特征以灰白色细粒砂岩为主,砂岩矿物成分主要有长石,石英,岩屑,黑云母。岩屑主要有变质岩屑、火成岩屑及少量沉积岩屑。砂岩中含有少量重矿物,包括锆石、石榴子石、磷灰石、绿帘石等。主要胶结物以自生矿物为主,含量达8.%~11.6%,主要有泥质胶结、硅质胶结、钙质胶结、含有的矿物质:浊沸石、绿泥石、方解石、硅质、长石质和水云母。从“四性”关系上来看,瓦窑堡采油厂相比较而言也具有一定的钻井基础。
二、瓦窑堡采油厂钻井技术应用现状
钻井是勘探和开发油气田的主要手段。要把地下的石油和天然气开采出来,要直接了解地下的地质情况,要证实已探明的构造是否含有油气以及含油气的面积和储量,都需要通过钻井来完成。钻井质量的优劣、速度的高低,直接影响着勘探与开发油气田的速度和水平。只有不断提高钻井工艺技术水平,优质、高效地钻井,才能真正达到以上的目的。瓦窑堡油田由最初钻单直井到后来采用定向井钻井技术,截止2010年我厂基本上是运用该技术。自从引进定向钻井技术后,一直是将定向和稳斜井段施工是分开进行的, 主要就是用螺杆定向后,起出钻具,卸掉螺杆,换成稳斜钻具钻进稳斜井段;才能保证稳斜施工的顺利进行,这也是所谓的普通钻井技术,也是多年来瓦窑堡采油厂一直使用的钻井技术。
三、瓦窑堡采油厂钻井技术问题的分析
在钻井技术全球化运用发展以来,我国作为一个后起的钻井技术运用国家,在钻井技术
勘探上已经有了快速的发展。但是在装备水平上与国外的先进水平相比较我们还存在着较大
的差距。这些问题主要表现在以下几个方面:瓦窑堡采油厂钻井技术现状问题、发展问题和工程管理的问题。在这些方面中,瓦窑堡地区的钻井技术现状问题是瓦窑堡采油厂钻井技术面临的主要问题。
钻井工作是一个细致入微的过程,它需要参与人员在钻井工作、技术、管理等方面进行多元化综合考虑。在我国目前钻井技术现状问题中钻井技术的实行有着一定的技术性、管理性、规范性问题。例如,在钻井技术的现状问题中,卡钻现象是在钻井勘探现状中出现问题频率最高的。第一,卡钻现象的发生受钻头质量和配套设备的影响。第二,卡钻事故的发生受钻井液的影响,在钻井工程实施中钻井液性能的优劣是造成卡钻的主要原因,它对井下的安全起着至关重要的作用。卡钻事故的发生受环境和地质原因的影响。第三,卡钻事故的出现不仅造成了钻井工程在实践上的损失,还造成了钻井进尺的损失、钻具的损坏等其它损失。
四、采用复合钻井技术提高瓦窑堡采油厂钻井成效
随着钻井技术的发展,目前国内外在钻井技术方面研究并成功运用复合钻进技术。所谓复合钻井技术, 就是采用带弯螺杆钻具的滑动导向钻具组合以转盘钻的形式进行的旋转导向钻井的钻井技术, 是预弯曲动力学防斜打快技术的一种特殊形式。2010年在我厂施工的天元8队,首先启用了目前较为先进的复合钻井技术,在2205-1井施工中得到成功运用。从该井的施工过程来看,该技术为加快钻井速度起到了一定的作用,平均机械钻速由原来的3.63m/h、0.80m/h分别提高到7.84m/h、1.84m/h, 大幅度的提高了钻井速度, 节约钻井周期14.17d, 取得了良好的经济效益。从该井来看,与普通钻井技术的井身质量对比可以看出,利用复合钻井技术能够有效的控制井斜,从而有效地保障了井身质量。从稳斜效果来看,有较好的稳斜效果, 井眼轨迹光滑, 钻井速度快, 至少节省了一次起下钻时间,保证连续作业。钻井时间由原来的10天/口,缩短到4天/口,极大的缩短钻井周期,经济效益十分显著。从该井采用复合鉆井技术,可以看出改善了钻柱的受力情况, 减少了钻柱的弯曲程度, 从而避免或减少了钻柱的疲劳损坏, 降低了钻具事故的发生, 以及保护上层套管不被磨损,钻井延伸距离增大,抗扭拒能力增大的优点。该井队钻井速度从原来2口/月,提高到4口/月,极大地鼓舞了士气。
当然该技术也有它的不足之处,抗失水、防塌、润滑、增粘、絮凝,各种剂量投资大,单项设备消耗增大,螺杆、扶正器,费用增大,还需要配备2-6根不等长短钻杆,目的调整井眼轨迹,需要泥浆泵排量增大,泥浆剂量相应增大。
总体上讲,通过复合钻井技术在我厂的尝试和运用,可以显现出利大于弊,推广和运用势在必行。该技术的运用,有利于促进钻井工艺的进一步提高,更有利于我厂的长足发展。复合钻井技术是我厂近年来运用比较成功的钻井技术。
五、结论
科技的进步和社会经济全球化的发展促使了瓦窑堡采油厂钻井技术经济指标的不断刷新,随着钻井领域的不断拓展,我国在钻井技术与工程管理上拥有着良好的发展势头。20世纪以来,钻井技术有着较为明显的进步,部分已经达到了世界的先进水平,为了更好地加强我国在钻井技术方面的发展和勘探,需要我们不断学习新的知识,引进国外的先进技术装备,借鉴发达国家在钻井技术上的模式,设立独立的、有效地先进地面知识产权设备,使我国在钻井技术朝着科学化、现代化的方向进步。
参考文献
[1]钟启刚,刘合,邹野,莫继春.大庆钻井技术现状与发展方向[J]. 大庆石油地质与开发.2009,(05).
[2]聂兴平,陈一建,孟英峰,戢俊文,杨川琴,王赞.控制压力钻井技术现状和发展策略[J].钻采工艺.2010,(02).
[3]郭洋.煤层气钻井技术现状与发展[J].内江科技.2011,(01).
[4]杨进,曹式敬,深水石油钻井技术现状及发展趋势[J].石油钻采工艺.2008,(02).
关键词:鄂尔多斯盆地 钻井技术 工程管理
一、油田概况
瓦窑堡采油厂位于区域构造单元属鄂尔多斯盆地陕北斜坡中东部,为一向西倾斜的单斜构造,斜坡上构造活动十分微弱,地层产状平缓,地层倾角0.5度左右,每公里坡降8.0—10.0m,在岩石差异压实作用下,形成超伏鼻状隆起,局部有着少数微细天然裂。这些鼻状隆起、微细裂缝的存在与由相变引起的岩性有机结合,构成油气聚集的理想场所而形成油藏。瓦窑堡油区地层属于发育不完全的三叠系、侏罗系、白垩系和第四系地层,皆为陆源碎屑沉积。缺失三叠系顶部、侏罗系下统顶部、侏罗系上部、白垩系上部和第三系。存在五个区域性不整合面,其中第四系与白垩系呈角度不整合接触,其余四个为平行不整合。在沉积上为安塞三角洲沉积体系,属坪桥—王窑指状砂体上的分支。主要开发油层是长6、长4+5、长2,三套油层。储层岩性特征以灰白色细粒砂岩为主,砂岩矿物成分主要有长石,石英,岩屑,黑云母。岩屑主要有变质岩屑、火成岩屑及少量沉积岩屑。砂岩中含有少量重矿物,包括锆石、石榴子石、磷灰石、绿帘石等。主要胶结物以自生矿物为主,含量达8.%~11.6%,主要有泥质胶结、硅质胶结、钙质胶结、含有的矿物质:浊沸石、绿泥石、方解石、硅质、长石质和水云母。从“四性”关系上来看,瓦窑堡采油厂相比较而言也具有一定的钻井基础。
二、瓦窑堡采油厂钻井技术应用现状
钻井是勘探和开发油气田的主要手段。要把地下的石油和天然气开采出来,要直接了解地下的地质情况,要证实已探明的构造是否含有油气以及含油气的面积和储量,都需要通过钻井来完成。钻井质量的优劣、速度的高低,直接影响着勘探与开发油气田的速度和水平。只有不断提高钻井工艺技术水平,优质、高效地钻井,才能真正达到以上的目的。瓦窑堡油田由最初钻单直井到后来采用定向井钻井技术,截止2010年我厂基本上是运用该技术。自从引进定向钻井技术后,一直是将定向和稳斜井段施工是分开进行的, 主要就是用螺杆定向后,起出钻具,卸掉螺杆,换成稳斜钻具钻进稳斜井段;才能保证稳斜施工的顺利进行,这也是所谓的普通钻井技术,也是多年来瓦窑堡采油厂一直使用的钻井技术。
三、瓦窑堡采油厂钻井技术问题的分析
在钻井技术全球化运用发展以来,我国作为一个后起的钻井技术运用国家,在钻井技术
勘探上已经有了快速的发展。但是在装备水平上与国外的先进水平相比较我们还存在着较大
的差距。这些问题主要表现在以下几个方面:瓦窑堡采油厂钻井技术现状问题、发展问题和工程管理的问题。在这些方面中,瓦窑堡地区的钻井技术现状问题是瓦窑堡采油厂钻井技术面临的主要问题。
钻井工作是一个细致入微的过程,它需要参与人员在钻井工作、技术、管理等方面进行多元化综合考虑。在我国目前钻井技术现状问题中钻井技术的实行有着一定的技术性、管理性、规范性问题。例如,在钻井技术的现状问题中,卡钻现象是在钻井勘探现状中出现问题频率最高的。第一,卡钻现象的发生受钻头质量和配套设备的影响。第二,卡钻事故的发生受钻井液的影响,在钻井工程实施中钻井液性能的优劣是造成卡钻的主要原因,它对井下的安全起着至关重要的作用。卡钻事故的发生受环境和地质原因的影响。第三,卡钻事故的出现不仅造成了钻井工程在实践上的损失,还造成了钻井进尺的损失、钻具的损坏等其它损失。
四、采用复合钻井技术提高瓦窑堡采油厂钻井成效
随着钻井技术的发展,目前国内外在钻井技术方面研究并成功运用复合钻进技术。所谓复合钻井技术, 就是采用带弯螺杆钻具的滑动导向钻具组合以转盘钻的形式进行的旋转导向钻井的钻井技术, 是预弯曲动力学防斜打快技术的一种特殊形式。2010年在我厂施工的天元8队,首先启用了目前较为先进的复合钻井技术,在2205-1井施工中得到成功运用。从该井的施工过程来看,该技术为加快钻井速度起到了一定的作用,平均机械钻速由原来的3.63m/h、0.80m/h分别提高到7.84m/h、1.84m/h, 大幅度的提高了钻井速度, 节约钻井周期14.17d, 取得了良好的经济效益。从该井来看,与普通钻井技术的井身质量对比可以看出,利用复合钻井技术能够有效的控制井斜,从而有效地保障了井身质量。从稳斜效果来看,有较好的稳斜效果, 井眼轨迹光滑, 钻井速度快, 至少节省了一次起下钻时间,保证连续作业。钻井时间由原来的10天/口,缩短到4天/口,极大的缩短钻井周期,经济效益十分显著。从该井采用复合鉆井技术,可以看出改善了钻柱的受力情况, 减少了钻柱的弯曲程度, 从而避免或减少了钻柱的疲劳损坏, 降低了钻具事故的发生, 以及保护上层套管不被磨损,钻井延伸距离增大,抗扭拒能力增大的优点。该井队钻井速度从原来2口/月,提高到4口/月,极大地鼓舞了士气。
当然该技术也有它的不足之处,抗失水、防塌、润滑、增粘、絮凝,各种剂量投资大,单项设备消耗增大,螺杆、扶正器,费用增大,还需要配备2-6根不等长短钻杆,目的调整井眼轨迹,需要泥浆泵排量增大,泥浆剂量相应增大。
总体上讲,通过复合钻井技术在我厂的尝试和运用,可以显现出利大于弊,推广和运用势在必行。该技术的运用,有利于促进钻井工艺的进一步提高,更有利于我厂的长足发展。复合钻井技术是我厂近年来运用比较成功的钻井技术。
五、结论
科技的进步和社会经济全球化的发展促使了瓦窑堡采油厂钻井技术经济指标的不断刷新,随着钻井领域的不断拓展,我国在钻井技术与工程管理上拥有着良好的发展势头。20世纪以来,钻井技术有着较为明显的进步,部分已经达到了世界的先进水平,为了更好地加强我国在钻井技术方面的发展和勘探,需要我们不断学习新的知识,引进国外的先进技术装备,借鉴发达国家在钻井技术上的模式,设立独立的、有效地先进地面知识产权设备,使我国在钻井技术朝着科学化、现代化的方向进步。
参考文献
[1]钟启刚,刘合,邹野,莫继春.大庆钻井技术现状与发展方向[J]. 大庆石油地质与开发.2009,(05).
[2]聂兴平,陈一建,孟英峰,戢俊文,杨川琴,王赞.控制压力钻井技术现状和发展策略[J].钻采工艺.2010,(02).
[3]郭洋.煤层气钻井技术现状与发展[J].内江科技.2011,(01).
[4]杨进,曹式敬,深水石油钻井技术现状及发展趋势[J].石油钻采工艺.2008,(02).