Drilling Technology Challenges and Resolutions in Fuling Shale Gas Field
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摘要: 涪陵页岩气田是我国第一个投入商业化开发的页岩气田,其地表和地下地质情况均十分复杂,与常规油气藏和国外页岩气田相比,其开发过程中钻井施工难度较大。根据大量翔实的资料,从井壁稳定、轨迹控制、固完井质量以及降本增效等方面论述了涪陵地区页岩气田钻井工程中存在的主要技术难点,并对其主要原因进行了分析。在此基础上,针对性地提出了解决上述钻井技术难点的技术思路和方法,并在涪陵地区页岩气钻井技术研究成果的基础上,指出下一步应深化钻井地质特征精细描述、开展三维井眼轨道优化设计及控制、强化钻井提速技术攻关、完善钻井液与完井工艺配套等研究,以持续提高涪陵页岩气田的钻井效益。Abstract: Fuling shale gas field is the first commercial shale gas development region in China,where the surface and underground geological conditions are complicated.Therefore,drilling operations are more challenging than conventional reservoirs and than those shale gas fields abroad.Based on a lot of information available in Fuling Area,main challenges were analyzed in shale gas drilling.Then,some technical solutions and methods were proposed against such challenges.Moreover,considering the current achievements in shale gas development in Fuling Area,suggestions were put forward to further research to improve the drilling efficiency.These suggestions include fine geological characterization,3D optimized design and control of trajectory,research on enhanced drilling rate,and improved matching of drilling fluid and completion techniques.
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Keywords:
- shale gas /
- horizontal well /
- drilling /
- hole stabilization /
- hole trajectory /
- Fuling Gas Field
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[1] 曾义金.页岩气开发的地质与工程一体化技术[J].石油钻探技术, 2014, 42(1):1-6. Zeng Yijin.Integration technology of geology engineering for shale gas development[J].Petroleum Drilling Techniques, 2014, 42(1):1-6. [2] 周贤海.涪陵焦石坝区块页岩气水平井钻井完井技术[J].石油钻探技术, 2013, 41(5):26-30. Zhou Xianhai.Drilling completion techniques used in shale gas horizontal wells in Jiaoshiba Block of Fuling Area[J].Petroleum Drilling Techniques, 2013, 41(5):26-30. [3] Sakmar S L.Shale gas developments in North America:an overview of the regulatory and environmental challenges facing the industry[R].SPE 144279, 2011.
[4] Aaron P.Social responsibility management systems:elecating performance for shale gas development[R].SPE 156728, 2012.
[5] Faraj B, Williams H, Addison G, et al.Gas potential of selected shale formations in the western Canadian Sedimentary Basin[J].Gas TIPS, 2004, 10(1):21-25.
[6] Dong Z, Holditch S A.Global unconventional gas resource assessment[R].SPE 148365, 2011.
[7] 陈平, 刘阳, 马天寿.页岩气"井工厂"钻井技术现状及展望[J].石油钻探技术, 2014, 42(3):1-7. Chen Ping, Liu Yang, Ma Tianshou.Status and prospect of multic-well pad drilling technology in shale gas[J].Petroleum Drilling Techniques, 2014, 42(3):1-7. [8] 王显光, 李雄, 林永学.页岩水平井用高性能油基钻井液研究与应用[J].石油钻探技术, 2013, 41(2):17-22. Wang Xianguang, Li Xiong, Lin Yongxue.Research and application of high performance oil base drilling fluid for shale horizontal wells[J].Petroleum Drilling Techniques, 2013, 41(2):17-22. [9] 张金川, 徐波, 聂海宽, 等.中国页岩气资源勘探潜力[J].天然气工业, 2008, 28(6):136-140. Zhang Jinchuan, Xu Bo, Nie Haikuan, et al.Exploration potential of shale gas resources in China[J].Natural Gas Industry, 2008, 28(6):136-140. [10] Gupart, Jugal Zielonka Matias, Albert Richard Alan, et al.Integrated methodology for optimizing development of unconventional gas resources[R].SPE 152224, 2012.
[11] 黄玉珍, 黄金亮, 葛春梅, 等.技术进步是推动美国页岩气快速发展的关键[J].天然气工业, 2009, 29(5):7-10, 44. Huang Yuzhen, Huang Jinliang, Ge Chunmei, et al.A key factor promoting rapid development of shale gasin America:technical progress[J].Natural Gas Industry, 2009, 29(5):7-10, 44. [12] 张卫东, 郭敏, 杨延辉.页岩气钻采技术综述[J].中外能源, 2010, 15(6):35-40. Zhang Weidong, Guo Min, Yang Yanhui.Shale gas drilling technologies at a glance[J].Sino-Global Energy, 2010, 15(6):35-40. [13] 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. [14] 张锦宏.彭水区块页岩气水平井钻井关键技术[J].石油钻探技术, 2013, 41(5):9-15. Zhang Jinhong.Key drilling completion techniques for shale gas horizontal wells in Pengshui Block[J].Petroleum Drilling Techniques, 2013, 41(5):9-15. [15] 刘忠飞, 何世明, 全家正, 等.川西首口页岩气水平井钻井技术[J].石油钻采工艺, 2014, 36(1):18-21. Liu Zhongfei, He Shiming, Quan Jiazheng, et al.Drilling technology for the first shale gas horizontal well in West Sichuan[J].Oil Drilling Production Technology, 2014, 36(1): 18-21. [16] 姜政华, 童胜宝, 丁锦鹤.彭页 HF-1 页岩气水平井钻井关键技术[J].石油钻探技术, 2012, 40(4):28-31. Jiang Zhenghua, Tong Shengbao, Ding Jinhe.Key technologies adopted for shale gas horizontal Well Pengye HF-1[J].Petroleum Drilling Techniques, 2012, 40(4):28-31. [17] 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. [18] 刘伟, 陶谦, 丁士东.页岩气水平井固井技术难点分析与对策[J].石油钻采工艺, 2012, 34(3):40-43. Liu Wei, Tao Qian, Ding Shidong.Difficulties and countermeasures for cementing technology of salle gas horizontal well[J].Oil Drilling Production Technology, 2012, 34(3): 40-43. [19] 李庆辉, 陈勉, Wang F P, 等.工程因素对页岩气产量的影响:以北美Haynesville页岩气藏为例[J].天然气工业, 2012, 32(4):54-59. Li Qinghui, Chen Mian, Wang F P, et al.Influences of engineering factors on shale gas productivity:a case study from the Haynesville shale gas reservoir in North America[J].Natural Gas Industry, 2012, 32(4):54-59. -
期刊类型引用(90)
1. 许佳鑫,宋明阶,赵红燕,侯亮,李胜楠. 涪陵页岩气田加密井防碰关键技术. 江汉石油职工大学学报. 2024(02): 38-41 . 百度学术
2. 班国. 一种修复页岩气井套管微孔漏失工作液的研究. 化学与粘合. 2023(01): 57-61+92 . 百度学术
3. 王建龙,马凯,贾巍然,韩自立,柳鹤,李萍. 深层页岩气水平井优快钻井配套技术. 西部探矿工程. 2023(10): 76-79 . 百度学术
4. 刘江涛,邹灵战,李忠明,韩宇,刘刚,郝力博,孙麟. 页岩油气钻机装备配套能力提升研究与认识. 石油机械. 2023(12): 38-43 . 百度学术
5. 张东清. 涡轮式水力振荡器在涪陵页岩气水平井中的应用. 科技和产业. 2022(05): 283-287 . 百度学术
6. 匡立新,刘奎,丁士东,初永涛,周仕明,姜政华,肖京男. 机械充氮泡沫水泥浆固井技术在页岩气井的应用. 石油机械. 2022(07): 26-33 . 百度学术
7. 张文宁. 水平井摩阻影响因素分析及减阻技术研究. 西部探矿工程. 2022(10): 120-122 . 百度学术
8. 范红康,刘劲歌,臧艳彬,周贤海,艾军,宋争. 涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井技术. 石油钻探技术. 2021(03): 48-54 . 本站查看
9. 胡德高,黄文君,石小磊,刘尧文. 页岩气水平钻井延伸极限预测与参数优化. 科学技术与工程. 2021(17): 7053-7058 . 百度学术
10. 韩毅,张绍和,王文彬,曹函,刘飚,肖金成. 湘西北复杂构造区雪峰山先导孔钻进技术. 钻探工程. 2021(07): 20-25 . 百度学术
11. 侯亮. 涪陵页岩气加密井防碰绕障技术. 江汉石油职工大学学报. 2021(05): 20-22 . 百度学术
12. 文涛. 页岩气长水平段水平井井眼轨迹控制技术. 石化技术. 2020(02): 81-83+76 . 百度学术
13. 黄伟和,刘海. 页岩气一体化开发钻井投资优化分析方法研究. 中国石油勘探. 2020(02): 51-61 . 百度学术
14. 王显光,高书阳,褚奇,张亚云,王松,甄剑武. 不同流体介质条件下龙马溪组页岩井壁稳定性能评价. 长江大学学报(自然科学版). 2020(02): 45-52+5-6 . 百度学术
15. 宋明阶,彭光宇,胡春阳,来传亚. 涪陵页岩气田加密井轨道优化设计技术. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2020(05): 11-16 . 百度学术
16. 方大江. 三维水平井钻井技术浅析. 石化技术. 2020(06): 130+173 . 百度学术
17. 王建龙,冯冠雄,吴嘉澍,叶顺友,张洪虎,郭瑞. 长宁页岩气钻井提速提效难点与对策分析. 西部探矿工程. 2020(10): 70-72 . 百度学术
18. 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(05): 9-14 . 本站查看
19. 刘衍前. 涪陵页岩气田加密井钻井关键技术. 石油钻探技术. 2020(05): 21-26 . 本站查看
20. 刘泽虎. 涪陵页岩气井井身结构优化及应用. 江汉石油职工大学学报. 2020(05): 46-48+72 . 百度学术
21. 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
22. 王志刚. 涪陵大型海相页岩气田成藏条件及高效勘探开发关键技术. 石油学报. 2019(03): 370-382 . 百度学术
23. 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
24. 王超. 重庆涪陵页岩气开采区的景观生态风险评价. 环境保护科学. 2019(02): 101-106 . 百度学术
25. 余道智. 深层页岩气钻井关键技术难点及对策研究. 能源化工. 2019(01): 69-73 . 百度学术
26. 秦文政,党军,臧传贞,李保伦,雷鸣. 玛湖油田玛18井区“工厂化”水平井钻井技术. 石油钻探技术. 2019(02): 15-20 . 本站查看
27. 樊好福,臧艳彬,张金成,张海平. 深层页岩气钻井技术难点与对策. 钻采工艺. 2019(03): 20-23+7 . 百度学术
28. 商洪义. 井壁失稳的原因及预防措施探讨. 西部探矿工程. 2019(07): 28-29 . 百度学术
29. 邹春,兰凯,王爱宽,刘香峰,孔华. 涪陵页岩气井水平段一趟钻技术实践与认识. 内蒙古石油化工. 2019(06): 64-67 . 百度学术
30. 吴宏杰. 定测录导一体化技术在涪陵页岩气田的应用. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(08): 10-14+66 . 百度学术
31. 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
32. 索忠伟. ?228.6mm射流冲击器研制及硬地层提速试验. 石油钻探技术. 2019(04): 54-58 . 本站查看
33. 宋明阶. 涪陵页岩气田三维长水平段井轨迹控制技术. 江汉石油职工大学学报. 2019(05): 19-22 . 百度学术
34. 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
35. 陈星星. 混合钻头在涪陵页岩气田的应用. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(10): 34-39 . 百度学术
36. 孔华,兰凯,刘香峰,刘明国,晁文学,郗刘明. 基于振动实测的非均质地层钻头失效分析与对策. 天然气工业. 2019(12): 110-115 . 百度学术
37. 谢玄峰,李伟. 鄂宜YX井钻井技术难点及对策. 江汉石油科技. 2018(02): 26-29 . 百度学术
38. 吕令锋. 钻井井壁失稳的原因分析及预防处理. 石化技术. 2018(05): 141 . 百度学术
39. 王光磊,张金成,赵明琨. 涪陵页岩气田井筒完整性实践与认识. 石油机械. 2018(05): 30-34+59 . 百度学术
40. 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(01): 1-9 . 本站查看
41. 崔海林,周延军,唐洪林,曹立明,孙荣华,肖新磊. 丁页5井“井筒一体化”钻井提速技术. 石油钻探技术. 2018(01): 24-29 . 本站查看
42. 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
43. 徐欣,王伟,胡明毅,黎慧,冯毅. 中孔中渗砂岩储层Biot系数测试方法对比研究. 石油钻探技术. 2018(02): 109-114 . 本站查看
44. 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(03): 7-12 . 本站查看
45. 匡立新,刘卫东,甘新星,姜政华,陈士奎. 涪陵平桥南区块页岩气水平井钻井提速潜力分析. 石油钻探技术. 2018(04): 16-22 . 本站查看
46. 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
47. 王世栋,张志刚,耿雪樵,于彦江,陈奇. 考虑方位漂移的水平井井眼轨道设计. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2018(07): 14-18+24 . 百度学术
48. 王文涛. 四川盆地页岩气开发钻井技术难点与对策分析. 化工管理. 2017(15): 120+122 . 百度学术
49. 刘小伟. 在涪陵页岩气开发中自动化钻机的现状和发展——“十三五”国家科技重大专项深层页岩气开发关键装备及工具研制. 化工管理. 2017(27): 70 . 百度学术
50. 陈小元,曹俊,秦春,王委. 焦页197-4HF页岩气长水平段井钻井关键技术. 复杂油气藏. 2017(04): 65-68 . 百度学术
51. 张谦. 涪陵页岩气田水平井地质导向方法浅析. 工程建设与设计. 2017(08): 37-39 . 百度学术
52. 代长灵,刘召永,袁君. 苏6区块三维水平井斜井段快速钻进技术浅析. 中国石油和化工标准与质量. 2017(11): 165-166 . 百度学术
53. 周小波. 浅析涪陵页岩气钻井工程的质量监督与管理. 中国石油和化工标准与质量. 2017(16): 13-14 . 百度学术
54. 刘勇. 定向井水平井摩阻控制与优化处理的理论研究. 中国石油和化工标准与质量. 2017(20): 104-105 . 百度学术
55. 吴宗国,梁兴,董健毅,李兆丰,张朝,王高成,高阳,李峋. 三维地质导向在地质工程一体化实践中的应用. 中国石油勘探. 2017(01): 89-98 . 百度学术
56. 殷子横,索忠伟,张硕坤,杨超,孙鹏,张仁龙. ?228mm射流冲击器在涪陵二开的应用研究. 石油机械. 2017(06): 13-16 . 百度学术
57. 乐守群,王进杰,苏前荣,常合磊,陈林. 涪陵页岩气田水平井井身结构优化设计. 石油钻探技术. 2017(01): 17-20 . 本站查看
58. 舒曼,赵明琨,许明标. 涪陵页岩气田油基钻井液随钻堵漏技术. 石油钻探技术. 2017(03): 21-26 . 本站查看
59. 宋争. 涪陵江东与平桥区块页岩气水平井井眼轨迹控制技术. 石油钻探技术. 2017(06): 14-18 . 本站查看
60. 王良,唐贵,韩慧芬,杨建,彭欢,王福云. 国内页岩储层钻井液技术研究进展. 钻采工艺. 2017(05): 22-25+2 . 百度学术
61. 张国仿. 涪陵页岩气水平井定向托压主要影响因素及对策. 钻采工艺. 2017(06): 8-11+5 . 百度学术
62. 曹文科,邓金根,蔚宝华,谭强,刘伟,李扬,靳从升,任国庆,郭晓亮. 页岩层理弱面对井壁坍塌影响分析. 中国海上油气. 2017(02): 114-122 . 百度学术
63. 邸德家,毛军,张同义,何祖清. 涪陵页岩气水平井产出剖面测试技术分析与应用. 测井技术. 2016(06): 731-735 . 百度学术
64. 李帮民,侯树刚,杨甘生,张建华,王惠文,龚媛. 气举反循环防漏钻井施工参数适应性分析. 断块油气田. 2016(06): 838-841 . 百度学术
65. 肖京男,刘建,桑来玉,周仕明. 充气泡沫水泥浆固井技术在焦页9井的应用. 断块油气田. 2016(06): 835-837 . 百度学术
66. 刘琎,杜建平,彭云晖,周志. 当阳复向斜荆门探区页岩气钻完井技术. 非常规油气. 2016(02): 75-82 . 百度学术
67. 邓元洲. 涪陵页岩气田钻井技术难点及对策. 化工管理. 2016(15): 112 . 百度学术
68. 张谦. 提高涪陵页岩气田水平井优质储层穿透率方法浅析. 江汉石油科技. 2016(02): 66-70 . 百度学术
69. 周战云,李社坤,郭子文,刘华俊,包振江,郭继刚. 页岩气水平井固井工具配套技术. 石油机械. 2016(06): 7-13 . 百度学术
70. 沈国兵,刘明国,晁文学,张金成. 涪陵页岩气田三维水平井井眼轨迹控制技术. 石油钻探技术. 2016(02): 10-15 . 本站查看
71. 张金成,艾军,臧艳彬,杨海平,陈小锋. 涪陵页岩气田“井工厂”技术. 石油钻探技术. 2016(03): 9-15 . 本站查看
72. 龙志平,王彦祺,周玉仓. 隆页1HF页岩气井钻井关键技术. 石油钻探技术. 2016(02): 16-21 . 本站查看
73. 张国仿. 涪陵页岩气田低黏低切聚合物防塌水基钻井液研制及现场试验. 石油钻探技术. 2016(02): 22-27 . 本站查看
74. 黄进,吴雷泽,游园,黄晓凯,聂彬,张辉. 涪陵页岩气水平井工程甜点评价与应用. 石油钻探技术. 2016(03): 16-20 . 本站查看
75. 刘匡晓,王庆军,兰凯,赵转玲. 涪陵页岩气田三维水平井大井眼导向钻井技术. 石油钻探技术. 2016(05): 16-21 . 本站查看
76. 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
77. 王鸿远,李忠寿,张庆华,武金平. 涪陵页岩气井新工具的应用与经济评价. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(07): 24-30 . 百度学术
78. 赵明琨,舒曼,李永成,陈小龙,刘超. 涪陵页岩气田生产套管防漏堵漏技术对策与实践. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(07): 37-41 . 百度学术
79. 沙贞银,杜俊伯,向进,付升,李晓亮. 涪陵页岩气田钻井提速方案及实施效果分析. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(07): 31-36 . 百度学术
80. 刘超. 涪陵页岩气田“绿色”钻井关键技术研究与实践. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(07): 9-13 . 百度学术
81. 孙东营,王武斌,杜明军,毛世发,万朝阳,商峰. 涪陵页岩气田水基钻井液技术. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(07): 19-23 . 百度学术
82. 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
83. 熊德明,张思兰,冯斌,王朝强,梅绪东,张春. 涪陵页岩气勘探开发环保现状分析. 西安石油大学学报(自然科学版). 2016(06): 48-53 . 百度学术
84. Zang Yanbin,Zhang Jincheng. Advances in Sinopec's Shale Gas Drilling Technologies. China Oil & Gas. 2016(01): 16-21 . 必应学术
85. 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
86. 朱镕康. 页岩气水平井钻井难点及优化探讨. 内蒙古石油化工. 2015(22): 42-43 . 百度学术
87. 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
88. 林永学,高书阳,曾义金. 龙马溪组页岩强度评价与分析. 石油钻探技术. 2015(05): 20-25 . 本站查看
89. 陈颖杰,刘阳,徐婧源,邓传光,袁和义. 页岩气地质工程一体化导向钻井技术. 石油钻探技术. 2015(05): 56-62 . 本站查看
90. 游云武. 涪陵焦石坝页岩气水平井高效钻井集成技术. 钻采工艺. 2015(05): 15-18+6 . 百度学术
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