靖平70-9 - 中原塔里木鉆井公司

頁巖氣鉆完井配套技術(shù)中石化中原石油工程有限公司二〇一四年二月一、前言二、頁巖氣鉆井技術(shù)三、頁巖氣固井技術(shù)四、頁巖氣錄井技術(shù)五、頁巖氣測井技術(shù)六、頁巖氣壓裂技術(shù)七、環(huán)保處理技術(shù)匯報提綱中原石油工程公司是國內(nèi)最早進(jìn)入頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的公司之一。近年來，在頁巖氣水平井鉆井、固井、測井、錄井、多級分段壓裂等方面，經(jīng)過連續(xù)幾年科技攻關(guān)和集成配套，已經(jīng)形成了成熟的頁巖氣鉆完井技術(shù)系列一、前言焦石壩工區(qū)，完成了南方分公司首口頁巖氣井焦頁1井，揭開

了焦石壩地區(qū)頁巖氣大開發(fā)的序幕丁山工區(qū)，完成了南方分公司首口深層頁巖氣井丁頁2井，

并創(chuàng)新高溫超高壓壓裂技術(shù)，獲得高產(chǎn)氣流。揭示了中

石化頁巖氣更大的場景彭水工區(qū)，完成了華東分公司首口頁巖氣井彭頁1井川西工區(qū)，完成了西南分公司第一口頁巖氣水平井新頁HF-1井陜北工區(qū)，完成了延長集團(tuán)公司首口頁巖氣井延頁平1井

一、前言先后為中石化南方公司、江漢分公司、西南分公司、華東分公司和延長集團(tuán)公司等單位完成頁巖氣施工近百余口井，覆蓋了國內(nèi)主要頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)域一、前言焦頁12-4HF井：頁巖水平井水平段最長紀(jì)錄（水平段長2130m）丁頁2HF井：單級固井封固段最長記錄（封固段長5696m）焦頁8-2HF井：分段壓裂21段，壓后放噴氣產(chǎn)量57.0×104m3/d，

創(chuàng)造壓后產(chǎn)量最高指標(biāo)丁頁2HF井：國內(nèi)第一口7″大套管超深頁巖氣壓裂，注入總液量

30890m3，泵送橋塞壓力最高95MPa

彭頁3HF井：創(chuàng)集團(tuán)公司單井一次壓裂加砂量最多和單井一次壓入井

液最多2項紀(jì)錄丁頁2井：水平井泵送橋塞/分簇射孔聯(lián)作井底壓力最高紀(jì)錄

白-平1HF：階梯水平井軌跡垂直落差最大92m在頁巖氣方面創(chuàng)出八項中石化集團(tuán)公司新紀(jì)錄一、前言二、頁巖氣鉆井技術(shù)三、頁巖氣固井技術(shù)四、頁巖氣錄井技術(shù)五、頁巖氣測井技術(shù)六、頁巖氣壓裂技術(shù)七、環(huán)保處理技術(shù)匯報提綱二、頁巖氣鉆井技術(shù)1、水平井軌跡控制技術(shù)應(yīng)用效果：最大水平段長2130m，復(fù)合滑動鉆進(jìn)比例達(dá)到9:1，提高了鉆進(jìn)速度和效率創(chuàng)新了“小角度單彎螺桿+欠尺寸雙扶”穩(wěn)平鉆具組合，提高長水平段的穩(wěn)平控制能力和復(fù)合鉆進(jìn)比例，實現(xiàn)水平段“一趟鉆”鉆進(jìn)形成了LWD隨鉆測井地層對比技術(shù)，實現(xiàn)精確中靶，保證井眼軌跡在目標(biāo)層內(nèi)穿行動力鉆具彎點扶正塊欠尺寸扶正器二、頁巖氣鉆井技術(shù)2、降摩減阻技術(shù)利用摩阻扭矩計算軟件，優(yōu)化軌道剖面和鉆具組合研發(fā)固相清潔劑和潤滑劑，控制鉆井液低溫流變性和高溫懸浮性優(yōu)化排量等工程參數(shù)、采用復(fù)合鉆具和巖屑清除工具巖屑床清除接頭鉆井液排量優(yōu)選應(yīng)用效果：丁頁2HF井水平段長1200m，井下摩阻基本

控制在40-60kN，實現(xiàn)了長裸眼水平井順利鉆進(jìn)剖面優(yōu)化二、頁巖氣鉆井技術(shù)建立修正的等效剛度比計算模型，研發(fā)管柱安全下入評價軟件，對實鉆井眼進(jìn)行完井管柱下入安全行進(jìn)行評估模擬完井管柱剛度，研制專用通井扶正器，形成了“一刮三通”通井工藝和完井管柱安全下入技術(shù)。管柱到位一次成功率100%3、完井管柱安全下入技術(shù)專用通井扶正器（專利）管柱下入摩阻實測與計算值對比完井管柱評價模型油基鉆井液

井壁穩(wěn)定能力強(qiáng)、抗溫達(dá)180℃

密度0.90～2.2g/cm3、油水比9:1～7:3、動塑比大于0.25適用于頁巖氣水平井以及強(qiáng)水敏性復(fù)雜地層性能已達(dá)到國外公司專業(yè)公司水平，部分指標(biāo)（ES等）領(lǐng)先二、頁巖氣鉆井技術(shù)二、頁巖氣鉆井技術(shù)4、頁巖氣鉆井液技術(shù)開發(fā)了油基、聚胺、烷基糖苷三個鉆井液系列，滿足了不同地層巖性特性鉆井施工需求已在中原、陜北、西南、新疆等地區(qū)應(yīng)用30余口井抑制能力強(qiáng)，抗溫達(dá)180℃在不同鉆井液體系中配伍性好適用于泥巖、火山巖、煤層等地層地區(qū)井號施工井段/m巖性平均井徑擴(kuò)大率，%東北長深平144350-4662火山熔巖、火山碎屑巖、砂巖、礫巖和泥巖互層--YD2HF2500-4765泥砂巖互層3.4陜北靖南72-13H12906-3753煤層及碳質(zhì)泥巖互層4.06靖南70-6H3390~3830煤層及碳質(zhì)泥巖互層1.71西南中江16H1002-3003棕色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、灰黑色頁巖7.03已在中原、東北、冀東、陜北、西南等區(qū)應(yīng)用48口井二、頁巖氣鉆井技術(shù)聚胺鉆井液陽離子烷基糖苷鉆井液

在中原、西南、內(nèi)蒙和陜北共應(yīng)用9口水平井。滿足了長水平段水平井、小井眼水平井的施工需要，綜合成本大幅度降低二、頁巖氣鉆井技術(shù)抑制能力強(qiáng)，抗溫150℃優(yōu)良的潤滑性較強(qiáng)的抗污染能力適用于水敏性泥巖、沙泥巖地層

大位移定向井、水平井施工陽離子烷基糖苷作用機(jī)理一、前言二、頁巖氣鉆井技術(shù)三、頁巖氣固井技術(shù)四、頁巖氣錄井技術(shù)五、頁巖氣測井技術(shù)六、頁巖氣壓裂技術(shù)七、環(huán)保處理技術(shù)匯報提綱1、界面清洗技術(shù)油基鉆井液固井沖洗液技術(shù)研發(fā)了清油型隔離液QY-1L,清油率大于95%，現(xiàn)場應(yīng)用16口井，固井質(zhì)量均在良好以上

四級沖洗工藝柴油或坂土漿+清油沖洗液+清油型加重隔離液+稀水泥漿三、頁巖氣固井技術(shù)三、頁巖氣固井技術(shù)2、彈韌性水泥石技術(shù)研發(fā)的韌性材料為高分子聚合物乳液經(jīng)噴霧干燥的粉體,加入到水泥漿中，可降低彈性模量達(dá)50%以上，提高水泥石的彈韌性普通水泥石三軸應(yīng)力實驗彈韌性水泥石三軸應(yīng)力實驗

強(qiáng)度高(21MPa/48h×80℃)

有一定的彈性（相對較低的楊氏模量）

不可壓縮性(相對較高的泊松比)三、頁巖氣固井技術(shù)固井軟件模擬優(yōu)化扶正器加法研制鑄鋁式剛性螺旋扶正器研發(fā)自適應(yīng)偏心式剛性滾輪扶正器3、水平井扶正居中技術(shù)扶正器居中度對比圖三、頁巖氣固井技術(shù)4、現(xiàn)場應(yīng)用丁頁2HF井固井質(zhì)量測井圖焦石壩

涪頁1HF、焦頁1-2HF、焦頁1-3HF、焦頁1-4HF、焦頁9-2HF、焦頁12-1HF、焦頁12-2HF、焦頁12-4HF、丁頁2HF等9口井，固井質(zhì)量合格率100%，優(yōu)良率88.9%延長

延頁平1、延頁平2、延頁平3、云頁平1等4口井，固井質(zhì)量合格率100%，固井質(zhì)量優(yōu)良率為100%一、前言二、頁巖氣鉆井技術(shù)三、頁巖氣固井技術(shù)四、頁巖氣錄井技術(shù)五、頁巖氣測井技術(shù)六、頁巖氣壓裂技術(shù)七、環(huán)保處理技術(shù)匯報提綱四、頁巖氣錄井技術(shù)運用X射線、激光分析技術(shù)，解決細(xì)巖屑、污染巖屑、復(fù)雜特殊巖性、地質(zhì)界面、泥頁巖脆性礦物精細(xì)識別技術(shù)難題1、污染巖屑巖性、泥頁巖脆性礦物識別技術(shù)白云巖泥巖粉砂巖方解石正長石斜長石白云石石英四、頁巖氣錄井技術(shù)利用光譜技術(shù)、數(shù)字成像技術(shù)、三維定量熒光技術(shù)，解決錄井細(xì)巖屑、油基鉆井液油氣可視化、自動化評價技術(shù)難題2、油基鉆井液油氣評價技術(shù)混入油品3883m3888m3901m四、頁巖氣錄井技術(shù)宏觀分析微觀分析井下繞障運用地質(zhì)、錄井、隨鉆測量、工程信息隨鉆分析及井眼軌跡三維調(diào)控技術(shù)，解決隨鉆巖性、地層、油氣產(chǎn)狀要素及井身軌跡實時監(jiān)測、調(diào)控等技術(shù)難題3、錄井隨鉆地質(zhì)預(yù)測技術(shù)一、前言二、頁巖氣鉆井技術(shù)三、頁巖氣固井技術(shù)四、頁巖氣錄井技術(shù)五、頁巖氣測井技術(shù)六、頁巖氣壓裂技術(shù)七、環(huán)保處理技術(shù)匯報提綱五、頁巖氣測井技術(shù)鉆具將測井儀器輸送至目的層位，利用濕接頭將電纜和井下儀器連接，起鉆過程中完成測井任務(wù)。常用于大斜度定向井、水平井和復(fù)雜結(jié)構(gòu)井測井1、濕接頭式鉆具輸送測井技術(shù)2、存儲式鉆具輸送測井技術(shù)測井儀器放在專用鉆具內(nèi)，下放鉆具到目的層后進(jìn)行測井，到地面讀取測井?dāng)?shù)據(jù)。常用于大斜度定向井、水平井和復(fù)雜結(jié)構(gòu)井測井3、爬行器測井技術(shù)常用于大斜度定向井和水平井套管測井五、頁巖氣測井技術(shù)4、頁巖氣解釋技術(shù)根據(jù)頁巖儲層與常規(guī)儲層的差異，通過技術(shù)研究和經(jīng)驗積累，形成了成熟的測井評價方法

完成普光氣田超深、高含硫化氫井測井施工48口，其中大斜度井28口，水平井16口普光204-2H井井深7010米，水平位移1600米，創(chuàng)中石化水平井測井紀(jì)錄元壩22井井底壓力達(dá)137.92MPa

沙75井測井，水平測井井段1856米施工業(yè)績五、頁巖氣測井技術(shù)一、前言二、頁巖氣鉆井技術(shù)三、頁巖氣固井技術(shù)四、頁巖氣錄井技術(shù)五、頁巖氣測井技術(shù)六、頁巖氣壓裂技術(shù)七、環(huán)保處理技術(shù)匯報提綱六、頁巖氣壓裂技術(shù)配液、供液排量：14-20m3/min供液規(guī)模：2000--3000m3/段供液能力：20000-50000m3/井1、大排量連續(xù)配液、供液技術(shù)施工排量最大：15.5m3/min（元頁HF-1井）單段最大液量：2780m3（丁頁2HF井）單井總液量最多：47340.46m3（彭頁3HF井）供液管匯供液泵六、頁巖氣壓裂技術(shù)高壓八通2、高壓管匯及井口承壓控制技術(shù)研制高壓注入系統(tǒng)（壓裂六通、壓裂八通）:180mm通徑105MPa高壓六通施工壓力最高：97.4MPa（元頁HF-1井）3、支撐劑組合加入技術(shù)研制大型加砂裝置，實現(xiàn)連續(xù)加砂優(yōu)選100目+40/70目+30/50目組合單井加砂量最多：2108.25m3（彭頁3HF井）施工階段砂比最高：32%（元頁HF-1井）最大單段加砂量：126m3（彭頁3HF井）六、頁巖氣壓裂技術(shù)連續(xù)加砂裝置六、頁巖氣壓裂技術(shù)最大工作壓力：105MPa深度：6300m（1.75″）；5300m（2″）最大起下速度：60m/min最大上提能力：36t4、連續(xù)油管施工技術(shù)用于替漿、射孔、鉆塞、打撈作業(yè)，提高生產(chǎn)時效完成丁頁2HF井5700m替漿作業(yè)。鉆塞時間最短：9個橋塞36h（元頁HF-1井）5、多級分段壓裂工藝六、頁巖氣壓裂技術(shù)（1）橋塞射孔聯(lián)作分段技術(shù)研發(fā)了高溫超高壓橋塞工具

（耐溫150℃、耐壓140MPa）濮1FP1井管柱圖（2）多級滑套-封隔器分段技術(shù)耐壓（70MPa）；耐溫（175℃）橋塞及坐封工具壓裂段數(shù)最多：22段（彭頁3HF井）最高地層溫度：146℃（丁頁2HF井）壓裂段數(shù)最多：10段（濮1-FP1井）最高地層溫度：134℃（白廟平1井）2010年5月中原井下獨立施工國內(nèi)第一口頁巖氣井--方深1井目前已完成涪頁HF-1井、彭頁HF-1井、延頁平1井、元頁HF-1井、焦頁1HF井、焦頁8-2井、丁頁2HF井等15口井六、頁巖氣壓裂技術(shù)焦頁1HF井：壓后14mm油嘴放噴，井口壓力6.8MPa，日產(chǎn)氣20.3萬方，目前日穩(wěn)產(chǎn)6萬方，累計產(chǎn)氣2457萬方，實現(xiàn)中石化頁巖氣勘探突破焦頁8-2HF井：壓后放噴日產(chǎn)量57.4萬方，創(chuàng)造了頁巖氣產(chǎn)量最高指標(biāo)施工業(yè)績一、前言二、頁巖氣鉆井技術(shù)三、頁巖氣固井技術(shù)四、頁巖氣錄井技術(shù)五、頁巖氣測井技術(shù)六、頁巖氣壓裂技術(shù)七、環(huán)保處理技術(shù)匯報提綱

形成化學(xué)清洗和微生物降解為核心的礦物油回收及消除技術(shù)

采用油基鉆屑和廢液一體化聯(lián)合處理方案

用于油基鉆屑和廢棄OBM資源化和無害化處理

1、油基鉆井液廢棄物處理技術(shù)廢棄OBM破乳分離中試試驗油基鉆屑清洗分離中試試驗廢液：油回收率＞90%，

廢渣殘油量小于2%鉆屑：油回收率＞80%，

廢渣殘油量小于2%廢渣殘油量均小于2%，達(dá)到國家技術(shù)規(guī)范七、環(huán)保處理技術(shù)效果評價

形成了氧化和螯合吸附為核心的壓裂返排液循環(huán)再利用技術(shù)

可實現(xiàn)回注和配制滑溜水、線性膠、凍膠等2、水基壓裂返排液回用處理技術(shù)精密過濾凈化水混凝固液分離回注、配制滑溜水、線性膠吸附處理配制凍膠返排液氧化處理元頁1井壓裂