南堡中深层复杂岩性地层井壁失稳机理及技术对策

南堡3号构造东二段以下地层在钻井过程中频繁发生井壁失稳现象。通过黏土矿物分析、FMI成像测井、电镜扫描、浸泡及CT扫描分析可知,中深层泥岩微裂缝发育,在钻井压差作用下,微裂缝发生自吸水效应,一方面使得近井壁的孔隙压力升高,另一方面,地层发生水化作用,由于岩石的受力不均使得微裂缝进一步开启;同时流体压力产生的尖劈效应会导致近井壁岩石的崩落和掉块,甚至井塌与井漏相互作用及影响。实验结果表明,井壁稳定技术的关键是对裂缝的封堵,使用了3%高软化点的抗高温封堵剂FT3000,以及SPNH、SMP和0.8%增黏降滤失剂DSP。形成的KCl抗高温封堵钻井液具有较好的封堵性能,可以形成致密的泥饼,渗透失水、砂床失水均较低,回收率大于90%,可以满足现场要求。该钻井液在现场应用后,井眼质量得到有效改善,井径规则,复杂事故率低,钻井周期从2012年开发初期的119.25 d缩短至目前的46.4 d,机械钻速从最初的6.65 m/s提高到12.05 m/s,提速效果显著。     

南堡3号构造中深层大斜度井钻井技术

南堡3号构造油藏埋藏深度3 800~4 500 m,受地面条件和地质靶点的制约,主力储层主要采用长位移大斜度井开发。针对该地区储层埋藏深、地层温度高、斜井段长、井壁失稳严重、地层可钻性差、机械钻速低、钻井周期长等技术难题,开展了井身结构及井眼轨迹设计、防磨减扭技术措施、提高泥页岩井壁稳定性的抗高温钻井液性能优化、高效PDC钻头的优化设计及提速工具的现场试验等方面的综合研究。现场应用取得了明显效果,机械钻速提高了39.86%,平均单井钻井周期缩短了38.5%;井径扩大率控制在7%以内,井眼质量得到了明显的改善,实现了该地区水平位移在3 500 m范围内长位移大斜度井安全快速钻井的目标,为加快南堡3号构造中深层沙河街组油藏勘探开发步伐提供了保障。     

南堡3号构造储层原生异常高孔隙带成因机制分析

根据岩石铸体薄片观察,对南堡3号构造带古近系东三段和沙一段储层物性进行纵向分段研究,发现南堡3号构造带东三段和沙一段储层中原生孔隙含量超过50%,最高可达80%以上,存在原生异常高孔隙带。从沉积作用、成岩作用、油气充注和地层压力4个方面对控制原生异常高孔隙带的因素进行分析,总结了原生异常高孔隙带的成因。结果表明,有利的沉积相带为原生异常高孔隙带的形成提供了有利的物质基础;长石与岩屑等硅酸盐矿物的溶解增加了储层的次生孔隙,对储层起到了建设性作用;早期的油气充注从承压和抑制后期胶结作用两方面保护了储层孔隙;早期形成的异常高压带减缓了压实作用对储层的破坏,保护了储层孔隙。     

南堡油田馆陶组玄武岩井壁失稳机理和技术对策研讨

在南堡油田勘探初期,钻进馆陶组大段玄武岩的过程中经常发生井塌事故,影响了钻井速度和油气层保护.对馆陶组玄武岩的地质和岩石学特征、矿物组分、理化性能、力学性能和坍塌压力进行了分析,讨论了玄武岩井壁失稳的力学、地质、钻井液和工程因素,提出了稳定井壁的技术对策.采用具有强抑制、强封堵特点和合适密度的成膜封堵低侵入钻井液,能够有效抑制凝灰岩、玄武质泥岩、蚀变玄武岩的水化膨胀、分散坍塌;能够有效封堵裂隙而阻止压力传递,防止近井壁地层岩石强度下降和引发地层坍塌压力升高,从而防止玄武岩地层井壁坍塌,并通过用南堡1-1井2 399～2 401 m井段灰色玄武质泥岩岩样(带微裂缝)进行流量法渗透率测定实验和PT实验(测定渗透率)验证了上述钻井液的稳定井壁能力.     

南堡油田南堡1、2号构造馆陶组储层特征研究

通过对南堡油田南堡1、2号构造取心井馆陶组(Ng)岩心观察及铸体薄片鉴定,明确了研究区馆陶组储层岩石学特征,玄武质泥岩实际上是风化程度高、砾间界线不清楚的玄武质火山角砾岩,并提出新的储层类型——玄武质火山角砾岩储层。研究区储层物性总体较好,高孔、高渗储层发育;孔隙类型以粒间孔为主,粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔、杂基内微孔发育,孔隙组合类型以粒间孔+粒间溶孔+粒内溶孔为主。根据储层成因和展布特征可将其分为3类:河流-三角洲相成因的条带状储层、以火山碎屑为物源的火山裙扇储层及火山前缘的自碎角砾状熔岩环形储层,见丰富的荧光级油气显示,具有有利的成藏条件。     

南堡油田保持中深层泥页岩井壁稳定钻井液研究

在南堡油田中深层钻井过程中,东二、东三、沙一段泥页岩的剥落掉块经常造成井壁坍塌掉块、钻具阻卡、电测遇阻等井下复杂情况。分析了中深层泥页岩的理化特性,研究探讨了泥页岩的坍塌机理。在此基础上,提出了选用强封堵抑制型钻井液是有效抑制中深层泥页岩剥落掉块的根本措施。这一研究成果对于在南堡油田中深层开发工程中提高钻速、减少井下复杂情况发生具有重要意义。     

大港滨海油田深井井壁失稳原因分析及对策

在大港滨海油田深井钻探过程中,多口井不同程度地出现了井壁失稳现象,为此开展了井壁失稳原因分析。通过对滨海油田深层地层矿物成分、泥页岩理化性能、区域地应力分布规律和岩石力学强度等项研究表明,滨海油田深井井壁失稳的主要原因是黏土矿物含量高、容易出现水化分散和膨胀。通过现场常用钻井液体系的性能测定与评价,配制了BH-KSM钾盐聚合物钻井液体系,该体系能够满足滨海油田深井井壁稳定的要求。     

高陡构造井壁失稳及井下复杂的机理研究

新疆油田霍10井区是准噶尔南缘的重点勘探区域，由于地层倾角大、地层各向异性强，井身质量差和机械钻速低是该地区钻井工程突出的问题。从理论上探讨了高陡构造井壁失稳、井下复杂的机理，针对霍10井区高陡大倾角构造、地层各向异性的地质特征，分析研究了可用于该研究区域的井眼稳定的方法和技术，对霍10井区对井身质量和钻井机械效率的提高具有一定的指导作用。     

南堡5号构造深层火成岩压裂技术研究及应用

冀东油田南堡5号构造深层火成岩储层埋藏深,储层物性较差,依靠原始产能很难获得工业油气流,需要进行加砂压裂改造。该构造火成岩储层具有高温高压、天然裂缝发育、主应力方位与天然裂缝一致、杨氏模量高等特点,实施加砂压裂存在很大的工程风险。通过优化射孔井段、选用耐高温压裂体系、选用40/70目小粒径支撑剂、采用多级支撑剂段塞打磨与试探性加砂技术等,成功地对南堡5-81、南堡5-82、南堡5-85等井实施了加砂压裂改造,为认识储层、改造储层提供了可靠的技术手段。     

南堡2号构造中深层油水相渗曲线分析及应用

针对南堡2号构造中深层高含水、低采出程度的问题,根据归一化油水相对渗透率曲线揭示了油水两相渗流特征,并利用相对渗透率曲线法进行了含水上升和产量递减规律研究,得出南堡2号构造中深层注水开发的基本生产特征。结果表明:南堡2号构造中深层的水相相对渗透率曲线呈下凹型,随含水饱和度的增加,水相相对渗透率的增幅变缓;进入中高含水期排液会比较困难,提液潜力较小;采出程度与含水率关系曲线属于凸型,理论曲线与实际数据吻合较差;开发应有效提高高含水期采出程度;在确定产液速度的条件下,含水上升率和递减率的变化规律一致。     

南堡2号构造东一段沉积微相研究

以南堡2号构造古近系东营组一段为研究对象,开展东一段沉积微相展布及演化规律研究。通过岩心观察,测井相分析,结合骨架剖面的沉积微相和地震相研究表明,东一段为辫状河三角洲前缘沉积体系,主要发育水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂和水下分流河道间沉积微相。其中水下分流河道和河口坝砂体等粗岩相与含油性的关系密切,为物性较好的储集相带,伴随着水体变浅,东一段整体上组成了一套向上岩性变粗、泥岩颜色变浅的反旋回沉积,反映了东一段沉积期湖盆不断萎缩、逐渐消亡的过程。该研究对研究区储层的认识和研究区的勘探开发具有一定指导意义。     

南堡1号构造中浅层火成岩识别方法研究与应用

南堡油田火成岩发育,特别是南堡1号构造中浅层特别发育,分布特征复杂,影响了有利储层的有效预测,制约了该区的勘探开发进程.针对南堡1号构造的火成岩类型、测井响应特征、地震响应特征进行了详细剖析,探索出了火山口与溢流相火成岩的识别方法：利用地层体切片技术,通过井震结合、平剖面结合精细刻画了火山口位置;再利用叠前反演信息,通过多属性融合技术准确预测了火成岩的分布范围,进而明确了有利砂岩储层发育区.利用该识别方法对新近系馆陶组四段（N毋）的46号小层砂岩进行了预测,预测结果与已钻井符合率达到了96.5％,新增有利储层面积3.62km2,根据预测结果部署的8口评价井均取得了较好效果.     

优快钻井技术在南堡油田1-3号人工岛的应用

冀东南堡油田1-3号人工岛钻井施工面临密集丛式井防碰,大段玄武岩层段提速,浅层防漏,强敏感储层的油层保护等问题。针对以上问题,通过论证,从密集丛式井井位优选和轨迹控制,钻头、钻具组合,井身结构,钻井液,完井电测及管理方式等入手,优化现有钻井技术,形成一套适合于南堡油田1-3号人工岛安全快速钻井的配套技术并在现场应用。     

南堡凹陷1号构造沙一段烃源岩评价

基于75个泥岩岩屑样品,对南堡凹陷1号构造Es₁段烃源岩品质与生标特征进行系统评价。得出结论为：南堡凹陷1号构造Es₁段烃源岩为好、腐泥-腐殖与腐殖型、成熟烃源岩,品质较卓越;生物标志物特征显示低等水生生物与陆源高等植物贡献相当,为淡水沉积;沟鞭藻类在低等水生生物中占比中等,整体热演化程度较高,水体咸度范围较宽且差异较大。     

南堡2号构造深层潜山水平井钻井完井技术

为了解决南堡2号构造深层潜山水平井钻井过程中井漏、溢流、机械钻速慢和钻井周期长等技术难题,开展了深层潜山水平井钻井完井技术研究。根据地层地质特点、潜山储层压力敏感性和井漏、溢流等情况,深层潜山水平井设计为四开和五开井身结构,设计采用"直—增—稳—增—稳—增—水平"七段式井眼轨道,优选了抗175℃的造斜工具、MWD监测仪器和抗220℃的水包油钻井液,并开展了水平井微流量精细控压技术及抗高温冻胶阀完井技术的应用研究,形成了适用于南堡2号构造深层潜山的水平井钻井完井技术。南堡2号构造15口深层潜山水平井钻井完井情况表明,井漏和溢流等井下复杂情况得到了有效控制,完钻井深最深达5 600.00 m,水平位移最大超过了4 000.00 m。潜山储层水平井钻井完井技术实现了南堡2号构造深层潜山储层的安全高效开发,具有较好的推广应用价值。      

川东北地区高陡构造井壁失稳原因及对策

川东北地区是中国石化的重点区域,由于高陡构造带地层岩石破碎、地层倾角大、地层各向异性强,井身质量差和机械钻速低是该地区钻井工程突出的问题;从理论上探讨了高陡构造井壁失稳、井下复杂的机理,针对川东北地区高陡构造的地质特征,分析研究了防止井壁失稳的各种措施,对该地区井身质量和钻井机械效率的提高具有一定的指导作用。     

塔中西部二叠系井壁失稳原因分析及对策

在塔中西部钻探过程中,多口井二叠系地层出现了不同程度的井壁失稳现象,严重影响了区块钻井时效和经济效益。 对塔中西部二叠系地层泥岩黏土矿物组分、扫描电镜成像、泥岩理化性能及现场钻井液体系使用情况进行研究,认为二叠系地层井壁失稳的重要原因是钻井液体系的选择失误。 对现场实际使用的 ４ 种钻井液体系防塌性能和常用的抑制剂组合的性能进行了评价,优选了满足塔中西部二叠系井壁稳定要求的 ＫＣＬ－聚合物钻井液推荐配方。     

冀东油田南堡2号构造古潜山成藏条件及模式

老堡南1井在奥陶系古潜山喜获高产油流,掀起南堡凹陷古潜山油气勘探的高潮。在对南堡2号构造潜山油气成藏条件研究基础上,分析了潜山油气成藏的主控因素,建立了成藏模式。结果表明,南堡2号构造潜山油气成藏条件十分有利,良好的油气供给、长期继承性发育的断层和储集空间的发育是潜山油气富集的关键因素。潜山油气成藏模式具有多样性：潜山顶部风化壳油气藏以新生古储新盖和多向供烃为特点;潜山内幕油气藏具有新生古储古盖和单向供烃的特点;与烃源岩隔断层侧向相邻的潜山底部风化壳具有新生古储古盖和单向供烃的成藏模式。断层和不整合在潜山油气藏形成过程中起重要控制作用。古潜山风化壳型和内幕型油气藏勘探潜力巨大,是今后南堡2号构造潜山油气勘探的重要方向。     

南堡1号构造中浅层油气富集主控因素分析

为了准确定位断裂附近油气藏的空间位置,从油源断裂优势运移通道和被断裂破坏后盖层垂向封闭能力2方面入手对南堡1号构造中浅层横向、纵向油气富集主控因素进行了详细研究,结果表明：①油源断裂有效断面脊作为优势运移通道控制了油气横向富集部位,南堡1号构造中浅层主要油气储量均分布于有效断面脊附近;②火山岩类（脆性）盖层被断裂破坏后垂向封闭能力可用盖层残余有效厚度（H′）来评价,南堡1号构造馆三段火山岩盖层残余有效厚度垂向封闭油气阈值(Ho）约为79～93m,当H′>Ho时,油气主要在盖层下部富集,而当H′相似文献