Status and Prospect of Multi-Well Pad Drilling Technology in Shale Gas
-
摘要: "井工厂"技术可以缩短建井周期,降低钻井成本,大幅度提高资源及设备利用率,在页岩气等低渗透、低品位非常规油气资源开发中具有显著的技术优势,并在北美页岩气开发中获得成功应用。在国外文献调研的基础上,介绍了国内外"井工厂"钻井技术现状,详细分析了页岩气"井工厂"关键技术,总结了"井工厂"钻井技术的特点,并指出国内现有的技术储备、配套设备及工具等还不能完全满足"井工厂"作业的需求,还没有形成一套完整的"井工厂"施工及评价标准。因此,建议树立全过程成本控制理念,吸收我国海洋平台钻井技术和致密气藏"井工厂"开发模式的成功经验,针对性地开展个性化工具及配套技术的研发,尽快形成我国页岩气"井工厂"钻井技术的行业标准和钻后评价体系。Abstract: Multi-well pad drilling can shorten well construction period,reduce drilling cost and substantially improve the utilization rate of resources and equipment.It has obvious technical advantages especially in the development of shale gas,a typical unconventional resources of low abundance and low grade,and has gained popularities in North America.In order to use multi-well pad techniques in China’s shale gas development as soon as possible,this paper introduced the multi-well pad drilling status worldwide,analyzed key factors influencing multi-well pad techniques’ implementation,and systematically summarized the characteristics of multi-well pad drilling.It indicates that the existing techniques,supporting facilities and downhole tools can not completely meet the demand of multi-well pad operation,and well pad operation and evaluation standards have not been defined.Therefore,it was recommended that the whole process of cost control concept should be set up,and the successful experiences in offshore drilling and tight gas reservoir factory development mode should be adapted.Meanwhile,research on specified tools and supporting techniques should be done,and well pad drilling operation standards and post drilling evaluation system should be set up.
-
Keywords:
- shale gas /
- multi-well pad /
- drilling /
- drilling equipment /
- industrial standard
-
-
[1] 蒋恕.页岩气开发地质理论创新与钻完井技术进步[J].石油钻探技术, 2011, 39(3):17-23. Jiang Shu.Geological theory innovations and advances in drilling and completion technology for shale gas development[J].Petroleum Drilling Techniques, 2011, 39(3):17-23. [2] 路保平.中国石化页岩气工程技术进步及展望[J].石油钻探技术, 2013, 41(5):1-8. Lu Baoping.Sinopec engineering technical advance and its developing tendency in shale gas[J].Petroleum Drilling Techniques, 2013, 41(5):1-8. [3] 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. 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. [4] Demong K L, Boulton K A, Elgar T, et al.The evolution of high density pad design and work flow in shale hydrocarbon developments[R].SPE 165673, 2013.
[5] 李文飞, 朱宽亮, 管志川, 等.大型丛式井组平台位置优化方法[J].石油学报, 2011, 32(1):162-166. Li Wenfei, Zhu Kuanliang, Guan Zhichuan, et al.Location optimization for the drilling platform of large-scale cluster wells[J].Acta Petrolei Sinica, 2011, 32(1):162-166. [6] Poedjono B, Zabaldano J B, Shevchenko I, et al.Case studies in the application of pad design drilling in the Marcellus shale[R].SPE 139045, 2010.
[7] El Sayed Moustafa Radwan, Magdy Ahmed H Hozayen, Sabry Lotfy Mahmoud.Seismic attribute utilization for FFDP well placement optimization, upper cretaceous fractured complex carbonate reservoir, onshore oilfield, UAE[R].SPE 166015, 2013.
[8] 曾保全, 程林松, 齐梅, 等.特低渗透油藏压裂水平井新型布井方式研究[J].西南石油大学学报:自然科学版, 2013, 35(2):115-120. Zeng Baoquan, Cheng Linsong, Qi Mei, et al.Novel well pattern for fractured horizontal well in ultra-low permeability reservoir[J].Journal of Southwest Petroleum University:Science Technology Edition, 2013, 35(2):115-120. [9] 赵文彬.大牛地气田DP43水平井组的井工厂钻井实践[J].天然气工业, 2013, 33(6):60-65. Zhao Wenbin.Drilling practice of a well plant in the cluster horizontal wells of DP43 in the Daniudi Gas Field, Ordos Basin[J].Natural Gas Industry, 2013, 33(6):60-65. [10] Nye R, Tommaso D Di.Well optimization using a LWD spectral azimuthal gamma ray tool in unconventional reservoirs[R].OMC 2013-137, 2013.
[11] Azike O.Multi-well real-time 3D structure modeling and horizontal well placement:an innovative workflow for shale gas reservoirs[R].SPE 148609, 2011.
[12] Maggi P, Brister R, Beattie S.Advancing the learning curve in drilling with casing technology[R].OTC 18270, 2006.
[13] Alves I A S, Aragao A F L, Bastos B, et al.SS:Pre-Salt Santos Basin C:well construction learning curve acceleration[R].OTC 20177, 2009.
[14] Oleas A, Osuji C E, Chenevert M E, et al.Entrance pressure of oil based mud into shale:effect of shale water activity and mud properties[R].SPE 116364, 2008.
[15] Young S, Friedheim J.Environmentally friendly drilling fluids for unconventional shale[R].OMC 2013-102, 2013.
[16] Meghan R, Emanuel S, Katherine P, et al.Novel water based mud for shale gas part Ⅱ:mud formulation and performance[R].SPE 152945, 2013.
[17] Witthayapanyanon A, Leleux J, Vuillemet J, et al.High performance water-based drilling fluids-an environmentally friendly fluid system achieving superior shale stabilization while meeting discharge requirement offshore Cameroon[R].SPE 163502, 2013.
[18] 辜涛, 李明, 魏周胜, 等.页岩气水平井固井技术研究进展[J].钻井液与完井液, 2013, 30(4):75-80. Gu Tao, Li Ming, Wei Zhousheng, et al.The research progress of shale gas horizontal well cementingtechnology[J].Drilling Fluid Completion Fluid, 2013, 30(4):75-80. [19] 谭春勤, 丁士东, 刘伟, 等.页岩气水平井固井技术难点分析与对策//《2012年固井技术研讨会论文集》编委会.2012年固井技术研讨会论文集[C].北京:石油工业出版社, 2012:20-28. Tan Chunqin, Ding Shidong, Liu Wei, et al.Difficulty and countermeasures of shale gas horizontal well cementing technology//Editorial board of the cementing technology symposium proceedings.The cementing technology symposium proceedings.Beijing:Petroleum Industry Press, 2012:20-28. [20] Alane B J, Thomas W J, Lynne S F, et al.Focus on cement design and job execution increases success for shale cementing operations[R].SPE 155757, 2012.
[21] Williams R H, Khatri D K, Keese R F, et al.Flexible, expanding cement system(FECS)successfully provides zonal isolation across Marcellus shale gas trends[R].SPE 149440, 2011.
[22] 谭春勤, 刘伟, 丁士东, 等.SFP弹韧性水泥浆体系在页岩气井中的应用[J].石油钻探技术, 2011, 39(3):53-56. Tan Chunqin, Liu Wei, Ding Shidong, et al.Application of SFP elasto-toughness slurry in shale gas well[J].Petroleum Drilling Techniques, 2011, 39(3):53-56. [23] 闫联国, 周玉仓.彭页HF-1页岩气井水平段固井技术[J].石油钻探技术, 2012, 40(4):47-51. Yan Lianguo, Zhou Yucang.Horizontal well cementing technology of shale gas Well Pengye HF-1[J].Petroleum Drilling Techniques, 2012, 40(4):47-51. [24] 夏家祥, 韩烈祥, 朱丽华, 等.北美移动钻机技术现状[J].钻采工艺, 2013, 36(4):1-5. Xia Jiaxiang, Han Liexiang, Zhu Lihua, et al.The technical status of portable rig in North America[J].Drilling Production Technology, 2013, 36(4):1-5. [25] Sulaiman A, Sumaida B.Systematic approach to optimize the rig move within Adco onshore field[R].SPE 166781, 2013.
[26] Peytchev P A, Crighton A, Upadhyay A, et al.Rapid rig design-a cost effective innovative design for field development[R].SPE 148608, 2011.
[27] Bassarath W D, Maranuk C A.Application of targeted bit speed (TBS) technology to optimize Bakken shale drilling[R].SPE 163406, 2013.
[28] Alexander T, Baihly J, Boyer C, et al.页岩气革命[J].油田新技术, 2011, 23(3):40-55. Alexander T, Baihly J, Boyer C, et al.The shale gas revolution[J].New Technology of Oilfield, 2011, 23(3):40-55. -
期刊类型引用(54)
1. 李传亮,朱苏阳. 体积压裂分支裂缝的产生条件分析. 天然气勘探与开发. 2021(01): 71-75 . 百度学术
2. 高德利. 非常规油气井工程技术若干研究进展. 天然气工业. 2021(08): 153-162 . 百度学术
3. 闫伟,丁小平,李文博. “井工厂”钻井成本模型构建与平台部署方案优化——以渤海湾盆地济阳坳陷致密油开发为例. 石油钻采工艺. 2021(03): 265-271 . 百度学术
4. 李飞. PDC钻头切削深度对抑制黏滑振动和提高钻进速度的影响. 石油钻采工艺. 2021(05): 566-573 . 百度学术
5. 门曜旭,韩礼红,杨尚谕,雒设计. 页岩气井套管研究现状. 云南化工. 2020(03): 27-30 . 百度学术
6. 张祥. Geo-Pilot Hybrid旋转导向钻井系统在涪陵页岩气开发中的应用. 江汉石油职工大学学报. 2020(03): 59-61 . 百度学术
7. 李雷,韩烈祥,姚建林. 参数耦合在粒子冲击钻井智能决策系统中的应用. 钻采工艺. 2020(03): 4-6+45+1 . 百度学术
8. 王一可. 页岩气勘探开发技术综述. 石油知识. 2019(02): 42-43 . 百度学术
9. 黄迪箫笙. 涪陵页岩气田江东区块优快钻井技术研究与应用. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(04): 18-23 . 百度学术
10. 李子杰,杨春旭,吴明波. 威页35平台二开大井眼定向施工. 科技创新与应用. 2019(12): 87-90 . 百度学术
11. 杨鹏. 井工厂化作业钻井液关键技术. 特种油气藏. 2019(02): 10-15 . 百度学术
12. 赵全民,张金成,刘劲歌. 中国页岩气革命现状与发展建议. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(08): 1-9 . 百度学术
13. 黄迪箫笙. 涪陵页岩气田二期钻井提速难点分析及对策. 江汉石油职工大学学报. 2019(05): 11-14 . 百度学术
14. 窦玉玲,唐志军,徐云龙,席镜阳. 涪陵江东区块三维水平井优快钻井技术——以焦页91平台为例. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(02): 55-59 . 百度学术
15. 唐伦帅. 旋转导向钻井工具造斜率的影响因素分析. 石化技术. 2018(03): 49 . 百度学术
16. 李伟,刘文臣,周贤海,倪红坚,于凡,臧艳彬. 涪陵页岩气田三维水平井轨道优化设计方法探讨. 石油钻探技术. 2018(02): 17-23 . 本站查看
17. 蒋廷学,王海涛,卞晓冰,李洪春,刘建坤,吴春方,周林波. 水平井体积压裂技术研究与应用. 岩性油气藏. 2018(03): 1-11 . 百度学术
18. 刘尧文. 涪陵页岩气田绿色开发关键技术. 石油钻探技术. 2018(05): 8-13 . 本站查看
19. 张涛,李相方,王香增,严云奎,乔向阳,马骋,雷开宇,唐培哲,冯东,赵文. 低渗致密复杂叠置储层组合立体井网高效动用方法——以延安气田为例. 石油学报. 2018(11): 1279-1291 . 百度学术
20. 李阳洁. 油田工厂化作业发展现状综述. 化工管理. 2018(34): 222 . 百度学术
21. 潘军,刘卫东,张金成. 涪陵页岩气田钻井工程技术进展与发展建议. 石油钻探技术. 2018(04): 9-15 . 本站查看
22. 赵昆. 涪陵页岩气田“井工厂管理模式”的构建. 江汉石油职工大学学报. 2017(03): 65-67+74 . 百度学术
23. 刘乃震,何凯,叶成林. 地质工程一体化在苏里格致密气藏开发中的应用. 中国石油勘探. 2017(01): 53-60 . 百度学术
24. 夏道应. “井工厂”关键技术的相关研究. 石化技术. 2017(01): 70-71 . 百度学术
25. 李东杰,王炎,魏玉皓,张彬,于建涛,张波,廖沫然. 页岩气钻井技术新进展. 石油科技论坛. 2017(01): 49-56 . 百度学术
26. 凡帆,王京光,赵海峰. CQ-HDEM无土相油基钻井液技术. 石油科技论坛. 2017(S1): 45-47+192-193 . 百度学术
27. 孟鐾桥,周柏年,付志,谷翠琳,阳强. 勺形水平井在四川长宁页岩气开发中的应用. 特种油气藏. 2017(05): 165-169 . 百度学术
28. 谢洪斌,姚光华,罗真富,杨雪,谭德军. GIS与RS技术在页岩气钻场选址中的应用——以重庆酉阳东页岩气勘查区块为例. 遥感信息. 2017(04): 152-156 . 百度学术
29. 李彬,付建红,秦富兵,唐一元. 威远区块页岩气“井工厂”钻井技术. 石油钻探技术. 2017(05): 13-18 . 本站查看
30. 叶海超,光新军,王敏生,皮光林. 北美页岩油气低成本钻完井技术及建议. 石油钻采工艺. 2017(05): 552-558 . 百度学术
31. 耿海玲,高正宪,刘健铭,廖训,郭晓乐. 我国页岩气采输技术探析. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2016(03): 97-100 . 百度学术
32. 李闯. 国内页岩气水平井钻完井技术现状. 非常规油气. 2016(03): 106-110 . 百度学术
33. 谢和平,高峰,鞠杨,谢凌志,杨永明,王俊. 页岩气储层改造的体破裂理论与技术构想. 科学通报. 2016(01): 36-46 . 百度学术
34. 凡帆,王京光,蔺文洁. 长宁区块页岩气水平井无土相油基钻井液技术. 石油钻探技术. 2016(05): 34-39 . 本站查看
35. 谷玉堂,奚博文,邢广宇. 大庆致密油区块工厂化水平井优快钻井技术. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(08): 29-33 . 百度学术
36. 张金成. 涪陵页岩气田水平井组优快钻井技术. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(07): 1-8 . 百度学术
37. 于鹏玺. 断块薄油层水平井入窗模型研究与应用. 西部探矿工程. 2016(10): 18-21+23 . 百度学术
38. 董广建,陈平,邓元洲,郭昭学. 钻柱振动与冲击抑制技术研究现状. 西南石油大学学报(自然科学版). 2016(03): 121-134 . 百度学术
39. 周亚云,侯磊,刘梦琦,陈雪娇,周文闻. 页岩气田集输系统工艺技术分析与研究. 油气田地面工程. 2016(02): 12-16 . 百度学术
40. 邓元洲. 页岩气“井工厂”钻井技术现状及展望. 化工管理. 2016(13): 156 . 百度学术
41. 臧艳彬,张金成,赵明琨,宋争,罗锐. 涪陵页岩气田“井工厂”技术经济性评价. 石油钻探技术. 2016(06): 30-35 . 本站查看
42. 曹子英. 页岩气勘探、开发装备的生产应用现状及其发展对策(上). 重庆工贸职业技术学院学报. 2015(01): 25-32 . 百度学术
43. 曹子英. 页岩气勘探、开发装备的生产应用现状及其发展对策(下). 重庆工贸职业技术学院学报. 2015(02): 17-21 . 百度学术
44. 汪周华,钟世超,汪轰静. 页岩气新型“井工厂”开发技术研究现状及发展趋势. 科学技术与工程. 2015(20): 163-172 . 百度学术
45. 程福山,吴科,程善平,许潇. 页岩气“井工厂”钻井关键技术. 辽宁化工. 2015(10): 1197-1200 . 百度学术
46. 陈浩,涂星宇,王艳洁. 智能化石油钻井技术发展前景研究. 石化技术. 2015(11): 235+175 . 百度学术
47. 陈勉,葛洪魁,赵金洲,姚军. 页岩油气高效开发的关键基础理论与挑战. 石油钻探技术. 2015(05): 7-14 . 本站查看
48. 沈建中,龙志平. 延川南煤层气低成本高效钻井技术探索与实践. 石油钻探技术. 2015(05): 69-74 . 本站查看
49. 叶成林. 苏53区块工厂化钻井完井关键技术. 石油钻探技术. 2015(05): 129-134 . 本站查看
50. 周贤海,臧艳彬. 涪陵地区页岩气山地“井工厂”钻井技术. 石油钻探技术. 2015(03): 45-49 . 本站查看
51. 王继峰,赵棋,顾黎明. 页岩气水平井钻完井关键技术分析. 化工管理. 2014(26): 158 . 百度学术
52. 刘乃震. 苏53区块“井工厂”技术. 石油钻探技术. 2014(05): 21-25 . 本站查看
53. 廖腾彦,余丽彬,李俊胜. 吉木萨尔致密砂岩油藏工厂化水平井钻井技术. 石油钻探技术. 2014(06): 30-33 . 本站查看
54. 牛新明. 涪陵页岩气田钻井技术难点及对策. 石油钻探技术. 2014(04): 1-6 . 本站查看
其他类型引用(30)
计量
- 文章访问数: 4906
- HTML全文浏览量: 303
- PDF下载量: 4072
- 被引次数: 84