塔中高含硫碳酸盐岩储层密闭循环安全钻井技术

塔里木盆地塔中高含硫碳酸盐岩储层钻井主要难点为:储层压力敏感、H2S含量高,导致采用常规欠平衡钻井技术风险很大,而利用密闭循环钻井技术则可以有效降低钻井风险。通过分析国外密闭循环钻井技术的工作原理、系统构成,针对塔中高含硫碳酸盐岩储层的特点,充分考虑国内现有装备水平,提出了使用气液二相分离器加密闭振动筛替代四相分离器的实用化密闭循环系统方案。在此基础上,完成了具有自主知识产权的密闭振动筛的结构设计,进行了高含硫天然气燃烧排放对大气环境的影响实验和氨洗脱硫效果实验,对实用化的密闭循环系统方案进行了充分的论证。研究表明:破解塔中高含硫碳酸盐岩储层面临的钻井难题最合适的技术就是密闭循环钻井技术;实用化的密闭循环系统是密闭循环钻井技术的关键装备。实验结果也证明了实用化的密闭循环系统方案具有很好的针对性和适用性。该成果对于高效勘探开发塔中高含硫碳酸盐岩储层有着重要的意义。     

陕北富县古生界碳酸盐岩储层参数计算与应用

针对中原油田陕北风险探区碳酸盐岩储层油气勘探及储层测井评价中存在的具体问题,根据其岩心孔隙空间结构的分析结果,建立新的解释模型,研究不同储集类型储层参数的计算方法,克服了用常规CRA复杂岩性分析程序难于求准碳酸盐岩储层地质参数的局限性,提出了裂缝发育程度评价方法、产层与致密层的定量解释标准,为该地区碳酸盐岩储层气层识别、有效地发现储量及储量计算解决了重要的技术难题.     

缝洞型碳酸盐岩钻井堵漏技术探讨

井漏为缝洞型碳酸盐岩储层钻井过程的普遍现象,钻遇良好天然缝洞,极大程度上将可能发生漏失。而井漏失返是制约钻井安全、影响钻井效率、增大钻井成本的重要因素。结合研究区缝洞型碳酸盐岩储层特征,将钻井过程钻遇的储层分为可堵漏失层和不可堵漏失层两种,依据钻遇储层特征选择不同堵漏剂体系。提出针对本研究区钻井过程的防漏堵漏技术措施,为类似区块提供参考。     

连续流动碱性流体与碳酸盐岩作用的碱敏损害实验研究

碳酸盐岩储层粘土矿物含量低,普遍认为其储层碱敏性弱。然而在富含H2S和CO2的碳酸盐岩储层中,在酸性介质条件下长期存在于碳酸盐岩储层中的粘土矿物,所接触的钻井完井液pH值一般高于11,碱敏损害研究的意义尤为重要。为了模拟高pH钻井完井液对储层造成的损害,文中以四川盆地中部雷口坡组和嘉陵江组碳酸盐岩气层为研究对象,实验评价了连续流动下碱性流体与碳酸盐岩储层作用的损害行为,并与常规碱敏实验对比。实验表明,常规碱敏实验随着流体pH值的升高,损害率61％-85％,连续流动实验损害率91％-97％,比常规碱敏实验损害率增加12％-30％。连续流动加快了反应速率和反应进程,有利于碱液与自云石和粘土矿物的反应进行, 生成新矿物相,从而降低储层渗透率。对于富含H2S和CO2的碳酸盐岩气藏,采用近平衡钻井技术、快速钻井技术与屏蔽暂堵技术结合是保护储层的重要途径。     

地震约束鲕粒滩型碳酸盐岩储层三维地质建模

储层三维地质建模即在三维空间上表征储层的各项地质特征,是油气藏勘探开发过程中揭示储层特征、寻找有利目标的基础。针对四川盆地龙岗气田鲕粒滩型碳酸盐岩储层非均质性强且研究区井网密度小等特点,形成了以单井解释数据为硬数据,地震属性体资料为约束,高度综合地质、钻井、测井、地震等资料的碳酸盐岩相控储层建模技术系列。该方法将纵向上小尺度精细井资料与地震资料高横向分辨率的优势有效结合,增加了井间预测的合理性,提高了地质模型的精度。建模结果再现了油藏三维空间展布特征,为油田详探、制订和调整开发方案提供了重要依据。     

陕北碳酸盐岩低压气藏测井采集系列的确定

为有效解决中原油田陕北凤险探区下古生界碳酸盐岩地层油气勘探，储层评价中存在的储层划分，裂缝识别，储层流体性质评价的不确定性问题，通过对该区地层地球物理特征及粘土类型的综合分析，认真研究了当前各种测井项目的仪器特点，探测性能，测井环境条件、地层含油气性对测井仪器响应的影响因素及在类似地质条件下的应用效果，从而确定出能满足该探区碳酸盐岩低压气藏储层测井评价的基本测井采集系列及近期能实现的最佳测井采集系列。     

沉积相结合地球物理属性预测碳酸盐岩储层——以东沙隆起ZJ33-1含油构造为例

对于钻井资料缺乏的碳酸盐岩发育地区,地震属性技术已经在碳酸盐岩储层预测中得到了广泛的应用。针对东沙隆起ZJ33-1含油构造碳酸盐岩储层横向变化快、非均质性强、成藏条件复杂等特点,并以已钻井的碳酸盐岩储层地球物理响应特征为基础,在实际应用中形成了已钻井沉积相分析、单井相标定地震相、碳酸盐岩储层的振幅属性分析及叠后波阻抗反演等一套针对碳酸盐岩储层的综合预测技术。ZJ33-1地区钻井资料欠缺,使用该技术能较好地预测其孔隙发育的储层范围,为勘探和井位部署提供了依据。     

川南探区页岩气水平井钻井技术

川南探区存在地层古老、可钻性差、机械钻速慢、钻井成本高及投资收益低等问题,为实现该探区页岩气高效勘探开发,在分析探区工程地质及钻井工程技术难点的基础上,结合页岩气储层改造技术要求,开展了井身结构方案优化、优快钻井技术以及经济成本分析,形成了以?139.7 mm套管完井的三开钻井技术方案,指导完成了WY1井、YY1井等探井的设计,为川南探区第一轮页岩气勘探提供了技术指导。      

中东地区XT油田碳酸盐岩储层低阻成因机理研究

中东地区XT油田碳酸盐岩储层的油层与水层的电阻率基本在1～3Ω.m左右,属于低阻碳酸盐岩储层。为了准确划分储层及识别流体性质,开展了碳酸盐岩储层低阻成因研究。通过铸体薄片、压汞、X-衍射、水分析资料和数值模拟研究,分析了泥质含量、束缚水饱和度、地层水矿化度、导电矿物对碳酸盐岩低电阻率的影响,得出在高地层水矿化度的前提下,泥质含量和导电矿物对电阻率降低的影响很小,高束缚水饱和度和高地层水矿化度是研究区碳酸盐岩储层低阻的主要原因。     

苏北盆地湖相碳酸盐岩油藏油井生产特征及开发技术对策

苏北盆地金湖凹陷西部斜坡带发育1套储油能力较好的湖相碳酸盐岩储层,受不均匀溶蚀作用的影响,其平面非均质性强,局部地区孔隙度较大,但连通性差,储层渗透率低。湖相碳酸盐岩油藏油井的生产特征与砂岩油藏油井的生产特征完全不同,表现为自然产能低,实施酸化措施后产量提高幅度大;不同位置的油井产油量差异大;投产初期含水率高;油井产油量递减存在常规递减和突变递减2种形式。通过对研究区试油试采和生产动态资料的分析,在深入研究产能影响因素的基础上,确定储层总有效厚度和单井储层有效渗流半径是影响湖相碳酸盐岩油藏油井产油量的2个主要因素,进而明确研究区投产储层的筛选条件。根据湖相碳酸盐岩油藏的特征,提出了多次酸化、压裂、侧钻井、水平井和多分支水平井等开发技术对策。     

顺北碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术

为了解决顺北油气田碳酸盐岩裂缝性气藏钻井过程中溢流和漏失同存的问题,保证钻井安全,分析了其溢流和漏失同存的原因,制定了首先暂堵裂缝阻止气体侵入井筒、然后在气体侵入井筒的情况下控制气体侵入量和上窜速度以保证钻井安全的技术思路,并将裂缝性气藏暂堵技术、控压钻井技术和高温气滞塞技术进行集成,形成了顺北碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术。应用该关键技术时,先用裂缝性气藏暂堵技术阻止气体进入井筒;发现气体侵入井底时,用控压钻井技术控制气体侵入量;气体侵入井筒的情况下,用高温气滞塞技术降低气体上窜速度,保障钻井安全。顺北油气田在应用碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术后,解决了溢流和漏失同存的难题,提高了钻井速度,保证了钻井安全。      

超深裂缝性储层漏失机理及堵漏技术

钻井液漏失及其诱发的井下复杂问题严重制约着深层裂缝性油气藏的勘探开发。概述了高温高压超深致密砂岩储层特点,并分析了钻井液漏失机理,总结了目前矿场常用的随钻酸溶、提高承压能力及屏蔽暂堵堵漏技术,分析了各堵漏技术优缺点。鉴于井漏是最严重的储层损害形式,建议采用基于储层保护理论的堵漏思路,强调以保护裂缝渗流通道和提高承压能力为漏失控制的关键。建议进行低损害、易解堵的堵漏材料及钻井液配方设计研究,最终形成一种低损害、广谱性、高承压且耐高温的油基钻井液堵漏技术。     

顺北一区裂缝性碳酸盐岩储层抗高温可酸溶暂堵技术

顺北油气田一区超深裂缝性碳酸盐岩储层具有高温、高压和天然裂缝发育的特点,钻井过程中易发生漏失。为了解决地层漏失及漏失后带来的储层损害问题,基于岩石矿物组成、微观结构特征和损害因素等研究,提出了“钻井液性能控制+可酸溶暂堵体系”的储层保护对策,研制了主要由可酸溶纤维、可酸溶填充材料及弹性石墨组成的抗高温可酸溶暂堵体系。试验结果表明,该暂堵体系抗温180 ℃,酸溶率大于85.0%,渗透率恢复率大于87.0%,适用于缝宽1.0 mm以下的裂缝性储层。SHB1-10H井的现场试验表明,其目的层钻进中采用抗高温可酸溶暂堵技术后,储层保护效果明显,投产后产油量达到90.0 m3/d,较邻井产油量大幅提高,实现了“堵得住、解得开”,为类似油田的裂缝性储层高效钻进提供了一种新的技术途径。      

涠洲W油田多压力系统储层定向井钻井液优化技术

涠洲W油田储层段存在多压力系统,导致常规PLUS/KC1钻井液因流变稳定性较差而老化后增黏变稠、封堵材料单一使钻井压差超过26 MPa时发生井漏、暂堵剂粒径分布不合适使储层保护效果欠佳等问题.在常规PLUS/KCL钻井液配方基础上,通过优化处理剂加量提高体系流变稳定性,优选封堵剂及复配组合提高封堵能力,同时优化暂堵剂粒...     

浅析钻井液静结构力对裂缝油气藏的损害

井漏是多缝地层钻井作为中经常发生的复杂情况之一,含高固相的钻井液漏入地层,必须对油气层产生损害。在诸多损害因素中,含高固相的钻井液进入裂缝因凝胶强度形成的静结构阻力,将对油气的产出发生力学阻塞,可影响到油气藏的发现,给试油和开发工作带来不利因素,造成裂缝性油气藏的主要损害。控制地层钻井液漏失量,降低井漏中钻井液的静切应力,有利于减小并漏对裂缝油气藏的损害。     

川西裂缝气藏储层保护研究新进展

川西深层致密砂岩储层裂缝具有形态各异、尺度分布广等特点,其井下缝宽难以准确预测。在孔隙性储层中推广的屏蔽暂堵和无渗透技术,由于存在封堵尺寸小、屏蔽强度有限、压力返排率低的局限性,在裂缝性储层中运用就效果差。通过对裂缝工程与地质特征的描述,确立了“保护裂缝为主、兼顾基块”原则,提出了针对裂缝性储层采用高酸溶性、高效、高抗压,快速防漏堵漏保护思路,研制了针对1 mm以下缝宽的防漏钻井液和5 mm以下缝宽的堵漏浆配方。现场应用表明堵漏一次成功率高,抗压强度可达10 MPa,压力返排渗透率恢复速度快,储层保护效果好。     

微泡沫钻井粗泡沫堵漏工艺在TBK气田的应用

TBK气田海拔1125m,表层主要是无压裂缝性碳酸盐岩地层,井眼直径914.4mm。钻井过程中的主要困难是严重漏失和大井眼清洁。用膨润土钻井液、正电胶钻井液和清水钻进时,有进无出,而盲钻常常砂卡钻具。微泡沫钻井液既可降低井筒液柱压力,又可在近井壁形成一个类似于"液体套管"的滞留层,因而在钻井过程中具有非常好的防漏作用。粗泡沫堵漏工艺,是在钻穿漏层后,将适量微泡沫钻井液配成密度略高、可循环、但不太稳定的泡沫钻井液,缩短泡沫稳定时间,故意让泡沫液进入裂缝。在低流速或静止状态下,微泡沫就会变成"蜂窝"状的结构强度很大的泡沫凝胶,对漏失通道产生"气锁"和凝胶封堵,防止固井水泥浆漏失。现场应用表明,微泡沫钻井液密度低,黏切高,可循环,成本低,不需增加任何设备,具有非常好的防漏作用和岩屑携带能力;粗泡沫堵漏工艺操作简单,施工方便,堵漏效果好,注水泥固井一次成功。     

修井作业中保护裂缝性储层的暂堵技术

在储层裂缝发育的油气井修井作业中,为了阻止工作液进入裂缝,避免裂缝被堵塞,实现储层保护,基于修井作业中裂缝性储层损害机理研究成果和利用特种材料在裂缝端部形成暂堵的思路,研制出了一种新型裂缝暂堵剂。该暂堵剂在室内性能测试中能够对缝宽为1～2mm的人造裂缝形成暂堵,暂堵材料在裂缝端部形成堆积而很少进入裂缝内部,容易解堵。大庆油田5口气井现场应用结果表明,该暂堵剂能够承受30 MPa的正压差和140℃的地层温度,暂堵形成后能够大幅度减少工作液进入储层,不仅实现了对储层的保护,还能够依靠负压顺利解堵,作业后气井产能基本保持了作业前的水平。这说明在修井作业中采用暂堵技术保护裂缝性储层是可行的。     

Experimental study of low-damage drilling fluid to minimize waterblocking of low-permeability gas reservoirs

This paper discusses the systematic design and development of low-damage drilling fluid to protect the low-permeability gas reservoir of the Sulige block in the Ordos Basin, Inner Mongolia Autonomous Region, China. Based on investigation of the geological characteristics and the potential formation damage of the Permian formation of the reservoir, waterblocking due to invasion of drilling or completion fluids was identified one of the most severe causes of damage to gas well deliverability. By adopting the phase trap prevention method, ideal packing theory, and film-forming technology, a lowdamage drilling fluid, sodium formate brine containing efficient waterblocking preventing surfactants, optimized temporary bridging agents （TBAs）, and film-forming agents has been developed. The performance of the new drilling fluid was evaluated by using a variety of techniques. The results show that the fluid has good rheological properties, good strong shale-swelling inhibition, good temporary plugging effect, ultra-low filtration, and good lubricity. It can efficiently minimize waterblocking and can be used to drill horizontal wells with minimal intervention of the reservoir in the Sulige Gas Field.     

应用屏蔽暂堵技术提高致密砂岩气层测井识别能力

致密砂岩气层低孔低渗、低初始水饱和度和裂缝发育等特征使其极易受到钻井完井液损害。钻井完井液侵入诱发的水相圈闭损害将使测井数据不能反映地层真实情况,导致气层测井响应弱或无,错判漏失气层。屏蔽暂堵技术在井壁形成薄、韧和渗透率近于0的滤饼,能减少和防止固相侵入和水相圈闭损害。以鄂尔多斯盆地北部塔巴庙致密砂岩气藏为研究对象,通过屏蔽暂堵钻井完井液室内评价和现场应用前后常规测井资料分析指出,屏蔽暂堵技术改善滤饼质量、井径和井壁粗糙度,为测井数据提供良好的采集环境,提高气层测井响应和测井解释含气饱和度,促使了高产气层发现。通过毛细管自吸实验揭示出水相圈闭损害是暂堵技术前未发现盒2+3高产气层的原因。