四川盆地泸州深层页岩气水平井钻井关键技术

王建龙 于志强 苑卓 冯冠雄 柳鹤 郭云鹏

王建龙, 于志强, 苑卓, 冯冠雄, 柳鹤, 郭云鹏. 四川盆地泸州深层页岩气水平井钻井关键技术[J]. 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2021062
引用本文: 王建龙, 于志强, 苑卓, 冯冠雄, 柳鹤, 郭云鹏. 四川盆地泸州深层页岩气水平井钻井关键技术[J]. 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2021062
WANG Jianlong, YU Zhiqiang, YUAN Zhuo, FENG Guanxiong, LIU He, GUO Yunpeng. Key Technologies for Deep Horizontal Well Drilling of Shale Gas in Luzhou of Sichuan Basin[J]. Petroleum Drilling Techniques. doi: 10.11911/syztjs.2021062
Citation: WANG Jianlong, YU Zhiqiang, YUAN Zhuo, FENG Guanxiong, LIU He, GUO Yunpeng. Key Technologies for Deep Horizontal Well Drilling of Shale Gas in Luzhou of Sichuan Basin[J]. Petroleum Drilling Techniques. doi: 10.11911/syztjs.2021062

四川盆地泸州深层页岩气水平井钻井关键技术

doi: 10.11911/syztjs.2021062
基金项目: 中石油渤海钻探工程有限公司科技重大工艺项目“川渝页岩气钻井提速技术研究”(编号:2020ZD16Y-02)、中油油服统筹项目“新型设施、工具、工艺配套研究”(编号2020T-002-006-2)联合资助
详细信息
    作者简介:

    王建龙(1984—),男,天津人,2010年毕业于中国石油大学胜利学院油气储运专业,2013年获中国石油大学(华东)油气井工程专业硕士学位,工程师,主要从事钻井提速工具研发与应用工作。E-mail: 383462010@qq.com

  • 中图分类号: TE242

Key Technologies for Deep Horizontal Well Drilling of Shale Gas in Luzhou of Sichuan Basin

  • 摘要: 四川盆地泸州区块深层页岩气水平井钻井周期长、机械钻速低、钻具振动大,特殊岩性地层可钻性差、水平段井眼易失稳、地层温度高,且摩阻扭矩大、卡钻风险高。为保证安全作业,节约钻井成本,针对上述问题,开展了水平井井身结构优化、水平段井眼轨迹优化和控制等技术研究,推荐了激进钻井方式的最优参数,优选了特殊岩性地层减震提速和高效破岩技术。结合地面降温设备先导试验,优选了钻井液体系,推荐了钻井液性能参数。最终形成了泸州深层页岩气水平井安全高效钻井关键技术。该技术在泸州区块 4 口井中进行了试验,试验井平均井深5 601.00 m、水平段长1 884.00 m,钻井周期平均缩短14.5%,未发生井下故障。研究结果表明,该技术满足泸州地区安全高效钻井和推广应用要求。
  • 图  1  泸州区块典型井身结构示意

    Figure  1.  Typical casing program of wells in Luzhou block

    图  2  钻井液排量与井眼清洁效果

    Figure  2.  Flow rate of drilling fluid and wellbore cleaning effect

    图  3  钻井液地面降温系统流程示意

    Figure  3.  The ground cooling system process of drilling fluids

    表  1  推荐钻井参数和井眼轨迹控制方式

    Table  1.   Recommended drilling parameters and wellbore trajectory control methods

    施工阶段水平段长度/
    m
    钻压/
    kN
    转速/
    (r·min–1
    排量/
    (L·s–1
    井眼轨迹控制方式
    提速阶段≤1 000.00120.00~150.0080.00~100.0032.00~35.00旋转导向+直螺杆
    钻井提速与风险
    兼顾阶段
    1 000.00~1 500.00120.00~150.00100.00~120.0030.00~32.00旋转导向+直螺杆
    旋转导向
    风险消减阶段≥1 500.00100.00~150.0080.00~120.0030.00~32.00旋转导向
    近钻头伽马+弯螺杆+水力振荡器
    下载: 导出CSV

    表  2  深层页岩气水平井钻井提速提效关键技术试验结果

    Table  2.   Test results of the key technologies for speed and efficiency upgrades in drilling deep shale gas horizontal wells

    井号完钻井深/
    m
    水平段长/
    m
    钻井周期/
    d
    机械钻速/
    (m·h–1
    A井5 335.001 655.00115.926.02
    B井5 437.001 700.00102.926.36
    C井5 370.001 625.0080.026.52
    D井6 265.002 550.00141.385.97
    下载: 导出CSV
  • [1] 伍贤柱. 四川盆地威远页岩气藏高效开发关键技术[J]. 石油钻探技术,2019,47(4):1–9. doi:  10.11911/syztjs.2019074

    WU Xianzhu. Key technologies in the efficient development of the Weiyuan shale gas reservoir, Sichuan Basin[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2019, 47(4): 1–9. doi:  10.11911/syztjs.2019074
    [2] 杨洪志,赵圣贤,刘勇,等. 泸州区块深层页岩气富集高产主控因素[J]. 天然气工业,2019,39(11):55–63. doi:  10.3787/j.issn.1000-0976.2019.11.007

    YANG Hongzhi, ZHAO Shengxian, LIU Yong, et al. Main controlling factors of enrichment and high-yield of deep shale gas in the Luzhou Block, Southern Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2019, 39(11): 55–63. doi:  10.3787/j.issn.1000-0976.2019.11.007
    [3] 王兴志,李宜真,杜洋,等. 四川盆地下志留统龙马溪组底部界线研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版),2014,36(1):45–50.

    WANG Xingzhi, LI Yizhen, DU Yang, et al. Study on Longmaxi Formation bottom boundary in Sichuan Basin[J]. Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition), 2014, 36(1): 45–50.
    [4] 王建龙,冯冠雄,刘学松,等. 长宁页岩气超长水平段水平井钻井完井关键技术[J]. 石油钻探技术,2020,48(5):9–14. doi:  10.11911/syztjs.2020086

    WANG Jianlong, FENG Guanxiong, LIU Xuesong, et al. Key technology for drilling and completion of shale gas horizontal wells with ultra-long horizontal sections in Changning Block[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(5): 9–14. doi:  10.11911/syztjs.2020086
    [5] 张金成,孙连忠,王甲昌,等. "井工厂" 技术在我国非常规油气开发中的应用[J]. 石油钻探技术,2014,42(1):20–25. doi:  10.3969/j.issn.1001-0890.2014.01.004

    ZHANG Jincheng, SUN Lianzhong, WANG Jiachang, et al. Application of multi-well pad in unconventional oil and gas development in China[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2014, 42(1): 20–25. doi:  10.3969/j.issn.1001-0890.2014.01.004
    [6] 杨海平. 涪陵平桥与江东区块页岩气水平井优快钻井技术[J]. 石油钻探技术,2018,46(3):13–19.

    YANG Haiping. Optimized and fast drilling technology for horizontal shale gas wells in Pingqiao and Jiangdong Blocks of Fuling Area[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2018, 46(3): 13–19.
    [7] 匡立新,刘卫东,甘新星,等. 涪陵平桥南区块页岩气水平井钻井提速潜力分析[J]. 石油钻探技术,2018,46(4):16–22.

    KUANG Lixin, LIU Weidong, GAN Xinxing, et al. Acceleration potentials analysis of shale gas horizontal well drilling in the South Pingqiao Block of Fuling[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2018, 46(4): 16–22.
    [8] 孙永兴,贾利春. 国内3000 m长水平段水平井钻井实例与认识[J]. 石油钻采工艺,2020,42(4):393–401.

    SUN Yongxing, JIA Lichun. Cases and understandings on the drilling of horizontal well with horizontal section of 3000 m long in China[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2020, 42(4): 393–401.
    [9] 郭元恒,何世明,刘忠飞,等. 长水平段水平井钻井技术难点分析及对策[J]. 石油钻采工艺,2013,35(1):14–18. doi:  10.3969/j.issn.1000-7393.2013.01.006

    GUO Yuanheng, HE Shiming, LIU Zhongfei, et al. Difficulties and countermeasures for drilling long lateral-section horizontal wells[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2013, 35(1): 14–18. doi:  10.3969/j.issn.1000-7393.2013.01.006
    [10] 王先洲,邓增库,夏景刚,等. 苏76-1-20H井钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2012,29(5):50–53. doi:  10.3969/j.issn.1001-5620.2012.05.014

    WANG Xianzhou, DENG Zengku, XIA Jinggang, et al. Drilling fluid technology of Well Su76-1-20H[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2012, 29(5): 50–53. doi:  10.3969/j.issn.1001-5620.2012.05.014
    [11] 樊好福,臧艳彬,张金成,等. 深层页岩气钻井技术难点与对策[J]. 钻采工艺,2019,42(3):20–23. doi:  10.3969/J.ISSN.1006-768X.2019.03.06

    FAN Haofu, ZANG Yanbin, ZHANG Jincheng, et al. Technical difficulties and countermeasures of deep shale gas drilling[J]. Drilling & Production Technology, 2019, 42(3): 20–23. doi:  10.3969/J.ISSN.1006-768X.2019.03.06
    [12] 臧艳彬. 川东南地区深层页岩气钻井关键技术[J]. 石油钻探技术,2018,46(3):7–12.

    ZANG Yanbin. Key drilling technology for deep shale gas reservoirs in the Southeastern Sichuan Region[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2018, 46(3): 7–12.
    [13] 刘伟,白璟,陈东,等. 川渝页岩气水平井水平段 "一趟钻" 关键技术与进展[J]. 钻采工艺,2020,43(1):1–4. doi:  10.3969/J.ISSN.1006-768X.2020.01.01

    LIU Wei, BAI Jing, CHEN Dong, et al. Critical techniques to ensure only one bit run when drilling horizontal interval drilling through shale at Sichuan and Chongqing Area and technical advancements[J]. Drilling & Production Technology, 2020, 43(1): 1–4. doi:  10.3969/J.ISSN.1006-768X.2020.01.01
    [14] 臧艳彬,白彬珍,李新芝,等. 四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程),2014,41(5):20–24.

    ZANG Yanbin, BAI Binzhen, LI Xinzhi, et al. Challenges of shale gas horizontal well drilling in Sichuan Basin and its vicinity and the technical counter-measures[J]. Exploration Engineering(Rock & Soil Drilling and Tunneling), 2014, 41(5): 20–24.
    [15] 冯强,陈世春,王建龙,等. 振动减摩阻工具振动参数及安放位置研究[J]. 石油钻探技术,2018,46(4):78–83.

    FENG Qiang, CHEN Shichun, WANG Jianlong, et al. Research on vibration parameters and determining the position of a vibration friction reducing tool[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2018, 46(4): 78–83.
    [16] 韩先柱,李刚,秦文革,等. 液力推力器在新疆油田准噶尔盆地石炭系地层的提速研究[J]. 钻采工艺,2009,32(4):66–68,71. doi:  10.3969/j.issn.1006-768X.2009.04.023

    HAN Xianzhu, LI Gang, QIN Wenge, et al. Research on hydraulic thruster and its application of in carboniferous formation of Xinjiang Zhunger Basin[J]. Drilling & Production Technology, 2009, 32(4): 66–68,71. doi:  10.3969/j.issn.1006-768X.2009.04.023
    [17] 王建龙,孙曜广,刘学松,等. 地面可视可控减震器的设计与试验[J]. 石油机械,2018,46(7):27–30.

    WANG Jianlong, SUN Yaoguang, LIU Xuesong, et al. Design and test of a ground visible controllable shock absorber[J]. China Petroleum Machinery, 2018, 46(7): 27–30.
  • [1] 李玉海, 李博, 柳长鹏, 郑瑞强, 李相勇, 纪博.  大庆油田页岩油水平井钻井提速技术, 石油钻探技术. 2021, 49(): 1-5. doi: 10.11911/syztjs.2021085
    [2] 陈新勇, 徐明磊, 马樱, 徐雅萍, 赵博, 韩煦.  杨税务潜山油气藏大位移井钻井完井关键技术, 石油钻探技术. 2021, 49(2): 14-19. doi: 10.11911/syztjs.2021010
    [3] 李传武, 兰凯, 杜小松, 韩明甜, 刘春林.  川南页岩气水平井钻井技术难点与对策, 石油钻探技术. 2020, 48(3): 16-21. doi: 10.11911/syztjs.2020055
    [4] 柳伟荣, 倪华峰, 王学枫, 石仲元, 谭学斌, 王清臣.  长庆油田陇东地区页岩油超长水平段水平井钻井技术, 石油钻探技术. 2020, 48(1): 9-14. doi: 10.11911/syztjs.2020029
    [5] 刘阳.  高温深层碳酸盐岩裸眼酸压完井封隔器研制与现场试验, 石油钻探技术. 2020, 48(6): 76-81. doi: 10.11911/syztjs.2020044
    [6] 高永德, 刘鹏, 杜超, 陈鸣, 陈艳艳.  随钻地震技术在莺歌海盆地高温高压地层钻井中的应用, 石油钻探技术. 2020, 48(4): 63-71. doi: 10.11911/syztjs.2020049
    [7] 王建龙, 冯冠雄, 刘学松, 郭瑞, 高学生, 霍阳.  长宁页岩气超长水平段水平井钻井完井关键技术, 石油钻探技术. 2020, 48(5): 9-14. doi: 10.11911/syztjs.2020086
    [8] 吴江, 李炎军, 张万栋, 杨玉豪.  南海莺歌海盆地中深层高温高压水平井钻井关键技术, 石油钻探技术. 2020, 48(2): 63-69. doi: 10.11911/syztjs.2019112
    [9] 林永学, 甄剑武.  威远区块深层页岩气水平井水基钻井液技术, 石油钻探技术. 2019, 47(2): 21-27. doi: 10.11911/syztjs.2019022
    [10] 黄亮, 魏安超, 王尔钧, 徐靖, 张超, 冯雪松.  莺歌海盆地高温高压气田完井技术, 石油钻探技术. 2019, 47(6): 21-26. doi: 10.11911/syztjs.2019098
    [11] 罗鸣, 吴江, 陈浩东, 肖平.  南海西部窄安全密度窗口超高温高压钻井技术, 石油钻探技术. 2019, 47(1): 8-12. doi: 10.11911/syztjs.2019024
    [12] 唐诚, 王志战, 陈明, 王崇敬, 梁波, 施强.  基于X射线荧光元素录井的深层页岩气精准地质导向技术, 石油钻探技术. 2019, 47(6): 103-110. doi: 10.11911/syztjs.2019135
    [13] 杨海平.  涪陵平桥与江东区块页岩气水平井优快钻井技术, 石油钻探技术. 2018, 46(3): 13-19. doi: 10.11911/syztjs.2018071
    [14] 路保平, 丁士东.  中国石化页岩气工程技术新进展与发展展望, 石油钻探技术. 2018, 46(1): 1-9. doi: 10.11911/syztjs.2018001
    [15] 柴龙, 林永学, 金军斌, 韩子轩.  塔河油田外围高温高压井气滞塞防气窜技术, 石油钻探技术. 2018, 46(5): 40-45. doi: 10.11911/syztjs.2018111
    [16] 臧艳彬.  川东南地区深层页岩气钻井关键技术, 石油钻探技术. 2018, 46(3): 7-12. doi: 10.11911/syztjs.2018073
    [17] 徐优富, 张忠强, 方华良.  南海C区块高温高压气井井控技术, 石油钻探技术. 2017, 45(4): 21-26. doi: 10.11911/syztjs.201704004
    [18] 周贤海.  涪陵焦石坝区块页岩气水平井钻井完井技术, 石油钻探技术. 2013, 41(5): 26-30. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.05.005
    [19] 刘均一, 邱正松, 黄维安, 邢希金, 王伟吉.  南海东方气田高密度抗高温钻井液完井液室内研究, 石油钻探技术. 2013, 41(4): 78-82. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.04.017
    [20] 管申, 鹿传世, 方满宗, 张学佳, 林越青.  莺歌海盆地高温低压定向井旋转尾管固井技术, 石油钻探技术. 2012, 40(4): 81-85. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2012.04.016
  • 加载中
图(3) / 表ll (2)
计量
  • 文章访问数:  66
  • HTML全文浏览量:  28
  • PDF下载量:  22
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-30
  • 修回日期:  2021-09-09
  • 网络出版日期:  2021-09-29

目录

    /

    返回文章
    返回