伊朗北阿地区碳酸盐岩地层漏失压力统计分析

伊朗北阿地区碳酸盐岩地层在钻井和固井作业中频发严重漏失,而揭示地层漏失机理,确定漏失层位的漏失压力是解决的关键。本文依据伊朗北阿地区碳酸盐岩地层漏失数据,利用统计学方法从漏失层位分布、工况、井漏发生率、漏失通道进行分析,初步得出了漏失机理;依据漏失压差与漏失速率分布规律,建立了伊朗北阿地区漏失压力预测模型,并根据现场数据对模型进行了验证。结果表明,伊朗北阿地区碳酸盐岩地层微小裂缝发育,漏失类型主要为渗透性漏失和局部漏失;漏失较为严重的地层顶深在2 800 m~3 200 m,厚度在700 m~1 000 m;漏失压力预测模型应用表明,预测结果与实际情况相符,为伊朗北阿地区防漏堵漏提供了一定依据。     

地层自然极小漏失压力研究

通过对地层漏失机理的分析,提出了极小漏失压力的概念,并得出自然极小漏失压力计算模型,表明自然极小漏失压力是自然漏失类型分析的基础判断条件.把漏失压力作为一个相对独立的概念纳入到安全钻井液密度分析中,对于预防井漏事故的发生是十分必要的.在钻井液密度分析中,使用漏失压力曲线(自然漏失压力与压裂漏失压力的集合,或者统称为漏破压力曲线)来替代破裂压力曲线比较全面.     

易漏地层的漏失压力分析

漏失压力是地层产生漏失现象和分析井漏事故的重要参数,深入研究漏失压力对安全钻井具有重要的意义。通过分析漏失地层的特点,将漏失现象划分为自然漏失和压裂漏失,并定义和阐述了极小漏失压力概念。以此为基础,分析了易漏地层的漏失机理,以及漏失压力和孔隙压力、破裂压力之间的关系。研究发现,当前破裂压力的预测方法基本上是建立在井壁不可渗滤假设和Terzaghi有效应力模型的基础上,这些模型建立的基本条件与易漏失地层的特点不符,其计算结果必然与实际情况存在偏差;其次,易漏地层漏失类型主要是自然漏失现象。因此,钻井工程设计中需要建立适合漏失地层的漏失压力曲线而非破裂压力曲线,并把自然漏失作为主要的预防对象。     

地层压差漏失分析研究

提出地层压差漏失的概念,并对不同岩性的压差漏失机理进行分析研究,同时借鉴油田注水开发模型给出了压差漏失的漏失量和漏失速度计算公式。结果认为,在渗透性良好的裂缝性或缝洞性等易漏地层中,漏失类型主要是压差漏失,压裂漏失很少发生,所以在安全钻井密度窗口分析时,应该把压差漏失作为主要的预防对象。     

基于漏失机理的碳酸盐岩地层漏失压力模型

漏失压力预测是防漏堵漏的关键。在孔隙型或含微裂缝的砂、泥岩地层中,依据破裂压力设计钻井液安全密度上限值是比较合理的,然而在缝洞发育的碳酸盐岩地层中,往往使得钻井液设计密度值偏大。为了保障安全顺利钻井,亟需建立碳酸盐岩地层的漏失压力预测理论。基于对碳酸盐岩地层钻井液漏失机理的新认识,建立了压裂性漏失、裂缝扩展性漏失、大型裂缝溶洞性漏失的漏失压力模型。压裂性漏失主要抵抗地应力,漏失压力近似等于地层破裂压力;裂缝扩展性漏失需要抵抗地应力和地层压力,漏失压力一般小于地层破裂压力;大型裂缝溶洞性漏失只需抵抗地层压力,漏失压力一般略大于地层压力。实例分析表明,漏失压力模型科学依据更加充分,也更具针对性,预测结果与实际情况比较吻合,为合理的钻井液密度设计及防漏堵漏提供了依据。因此,建议将漏失压力纳入到钻井工程设计中。     

渗透性砂岩地层漏失压力预测模型

为了预测渗透性砂岩地层的漏失压力,提高钻井的安全性。根据塑性流体的本构方程和毛细管渗流理论,分析了钻井液（宾汉流体）在井壁泥饼带、地层侵入带和原地层孔隙中的流动特性,分别建立了井壁有无泥饼2种情况下的渗漏压力计算模型。利用建立的数学模型,对崖城13-1-A15井压力衰竭储层段的漏失压力进行了预测,结果表明:井壁上未形成泥饼时,漏失压力当量密度为0.613 kg/L;井壁上形成厚度1 mm、渗透率小于4×10-5 D的泥饼时,漏失压力当量密度可提高到1.21 kg/L以上。崖城13-1-A15井钻井施工中,采用密度1.10 kg/L的抗高温Versaclean油基钻井液,没有发生井漏。建立的渗透性砂岩地层漏失压力预测模型,可为渗透性砂岩地层安全钻井提供参考。      

碳酸盐岩地层复杂井漏的处理

井漏,是碳酸盐岩地层钻井中的一个影响钻井速度及井身质量的主要因素之一。文中主要阐述了对碳酸盐岩地层中的水层漏失、气层漏失、又喷又漏、长段裸眼井漏的处理方法。并指出目前对付井漏最大的难题是缺乏有效的深井测试仪器。     

两种漏失压力计算模型的比较分析

钻井液发生漏失是多因素共同作用下的复杂问题，如何采用合适的计算模型来确定漏失压力的值一直以来都是一个难题。为解决此问题，在分析两种漏失种类的基础上，分别建立了漏失压力的力学模型和基于统计的漏失压力计算模型，并就两种模型的计算结果进行了实例计算分析，认为漏失压力的大小与压差有比较明显的关联性，压差越大，漏失速率越大。利用基于统计的漏失压力计算模型比漏失压力的力学模型得到的结果好，与现场实测数据相符合，具有较强的实用性。     

分析与计算地层渗透性漏失漏层深度和压力的新方法

漏失对油气钻井及固井施工危害极大。针对利用现场常规数据无法用现有模型进行地层漏失信息计算的问题,以追溯漏失过程为出发点,利用非牛顿流体力学、渗流力学原理,研究了渗透性漏失漏层深度及压力计算模型的建立及计算问题。分析了漏失发生时间与钻井液漏失总量及钻头进尺的关系,建立了漏层深度与液体漏失总量的函数关系;依据渗透性漏失机理,建立了漏失压力、漏失流量及漏层厚度间的函数关系;提出了一种新的计算与分析漏层深度与压力的计算模型和方法,并对特定油田区块的漏失问题进行了计算与分析。该方法为准确确定地层漏失信息,合理选择与设计钻井液体系、水泥浆体系、钻井与固井施工参数提供基础。     

固井前地层漏失压力动态测试方法

准确评价地层漏失压力是低漏失压力井固井防漏施工设计的前提,但目前对漏失压力评价仍缺乏有效的理论计算和现场试验方法,导致固井防漏设计与施工缺乏定量依据。基于宾汉流体在套管与环空内流动的流变学原理,提出通过逐步提高循环排量,增加作用于目标层的动液柱压力实现地层漏失压力测试的方法。该方法根据实时循环立压,结合环空和套管的几何特征关系,可定量计算目标层动液柱压力;结合实时监控进出口钻井液排量,在发生微漏时停止测试,此时对应的动液柱压力即为地层漏失压力,或测试至满足固井防漏需要时停止。现场应用结果表明,该方法便于现场快速测定地层承压能力,为防漏固井设计优化与施工方案调整提供了数据支撑。     

自然伽马能谱在塔中地区晚奥陶世碳酸盐岩层序地层分析中的应用

 文中以自然伽马能谱测井资料为基础,应用层序地层学的基本原理,对塔中地区晚奥陶世沉积层序、体系域及海平面升降的变化趋势进行了研究,结果表明：①晚奥陶世良里塔格组可以识别出1个二级层序,3个三级层序和5个四级层序,同时建立了研究区晚奥陶世海平面变化曲线;②层序O3l1和O3l2发育高位体系域和海侵体系域,没有低位体系域的沉积记录,而层序O3l3仅发育海侵体系域,称之为海侵层序;③沉积记录对海平面的响应关系表明,塔中凸起晚奥陶世碳酸盐岩台地的演化是一个淹没事件,有利储集相带礁滩复合体主要位于海侵体系域的底部和高位体系域的上部,而烃源岩在层序格架内具有明显的非均质性,主要分布在海侵体系域内;④钍和钾的移动平均曲线的高值与烃源岩有机碳总量的高值具有良好的对应关系,能快捷、完整地指示烃源岩在层序格架中的分布位置。     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩大型缝洞集合体定量描述

大型缝洞集合体的定量描述是在中低丰度缝洞型碳酸盐岩储层中实现少井高效开发的重要手段。 缝洞型碳酸盐岩储层复杂、多期的地质成因及其内部强烈的非均质性,使得常规建模手段难以直接应用 于该类储层。以塔里木盆地哈拉哈塘油田典型区块为例,结合地质体特征和地震相分析,运用聚类分析 方法,实现了大型缝洞集合体的几何结构建模;针对缝洞型碳酸盐岩储层测井资料少、内部结构复杂和 非均质性强的特点,将地质统计学地震反演技术应用于储层岩相和孔隙度建模中,建立了哈拉哈塘油田 缝洞集合体静态模型,实现了对其的定量地震描述;进一步利用单井与井组内动态数据,修正大型缝洞 集合体模型的规模、边界和连通性,完成了对大型缝洞集合体的动静态精细刻画。研究成果指导了基于 大型缝洞集合体的井位部署及开发。     

塔里木盆地北部顺北一区块奥陶系碳酸盐岩储层测井分析

塔里木盆地北部顺北一区奥陶系碳酸盐岩储层非均质性和各向异性强,储层类型复杂。以成像测井资料为主,结合常规测井、岩心等资料,将其储层类型根据其空间组合方式的不同,划分为洞穴型、裂缝孔洞型、裂缝型。其中主断裂以洞穴型储层为主,次级断裂主要发育裂缝、裂缝孔洞型;并开展了与相邻区块储层类型的横向上对比。结合声电成像测井资料,初步探讨了岩心上比较发育的水平缝的测井响应特征,成像处理结果表明这种类型裂缝渗流能力较差。     

塔北地区奥陶系碳酸盐岩中的储层沥青

利用沥青质拉曼D峰相对强度、G峰相对强度、两峰间距宽窄与沥青演化成熟度关系,推出Dh/Gh和G-D与沥青成熟度成正比关系图。塔北奥陶系储层中发育3期储层沥青,通过3期储层沥青拉曼Dh/Gh和G-D认为：第Ⅰ期为高热成熟炭质储层沥青,第Ⅱ期为成熟沥青质储层沥青,第Ⅲ期为过成熟油质储层沥青和沥青质储层沥青共存。前两期储层沥青是由于热变质而成,第Ⅲ期两种储层沥青共存主要是岩石选择性吸附导致。3期储层沥青的分布及性质决定塔北奥陶系成藏北部老、南部新,北部重质油、南部凝析油的特点。在哈拉哈塘-英买力地区南边发现油质储层沥青为在这一区域找喜马拉雅期凝析油藏提供了证据。     

塔中奥陶系碳酸盐岩储层敏感性实验研究

由于塔中奥陶系碳酸盐岩储层特殊的地质特征和较强的敏感性,在勘探开发过程中对造成储层一定程度的伤害,影响了油井的正常生产.从分析储层地质特征入手,通过岩心敏感性流动实验,研究了储层潜在伤害因素、伤害机理及伤害程度.研究结果表明:塔中奥陶系碳酸盐岩储层具有强速敏、强水敏及盐敏、强压敏、弱-中强碱敏以及无酸敏性特征.     

塔北地区奥陶系碳酸盐岩储层岩溶作用

塔北地区奥陶系碳酸盐岩油气藏在很大程度上受岩溶型储层发育的控制,深入总结储层的岩溶作用类型及形成机制对油气勘探开发具有重要意义。通过对大量岩心、薄片、阴极发光、成像测井、地震及测试分析等资料的综合研究认为,原始沉积作用、岩溶作用和构造断裂作用是形成该区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层的主要机制。其中,储层的原生孔隙和沉积相带是次生孔隙形成的基础;岩溶作用是控制储层发育的主要因素,(准)同生岩溶作用、层间岩溶作用、顺层岩溶作用、潜山岩溶作用、埋藏溶蚀作用是奥陶系岩溶储层发育的最主要成因,各种岩溶作用多期叠加、改造形成复合型优质岩溶储层;构造运动产生的裂缝是促进岩溶发育、控制储集体发育分布的关键因素。     

塔中地区碳酸盐岩储层控压钻水平井技术

塔里木盆地塔中地区碳酸盐岩储层含有丰富的油气资源,为尽快实现油气勘探开发的新突破,国家组织了科技重大专项示范工程进行攻关。由于该区碳酸盐岩储层地质情况复杂,钻井工程实践中存在许多亟待解决的技术难点,主要有：压力敏感,溢流、井漏频繁发生;硫化氢含量不均匀,有高有低;钻遇裂缝,提高单井产能等。在分析塔中碳酸盐岩储层钻井技术难点及解决办法的基础上,提出利用水平井特殊轨迹增产的技术方案,并倡导能消除储层伤害、保障工程安全的“控压钻水平井”新技术。控压钻水平井技术在该区某井的实钻应用中取得了成功,完成水平段长度为875 m,创造了塔中地区的钻井新纪录。     

塔里木盆地奥陶系缝洞型碳酸盐岩岩溶储层成因及勘探启示

以岩心薄片、实验分析数据、钻录井、测井、地震等资料为基础,按照储层成因机理对塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩岩溶储层进行了分类,并对各类储层的分布、储集空间类型及主控因素进行了系统分析。研究结果表明：(1)塔里木盆地奥陶系缝洞型岩溶储层按成因可划分为5类,分别为（准）同生岩溶储层、层间岩溶储层、顺层岩溶储层、潜山（风化壳）岩溶储层和受断裂控制岩溶储层。(2)（准）同生岩溶储层分布于台缘或台内礁滩相,有效储层在台缘连片发育,在台内零星分布,由颗粒灰岩因海平面下降而短期暴露淋溶形成,基质孔和溶缝、溶洞均发育,通常叠加后期层间岩溶作用或潜山岩溶作用,从而形成复合型岩溶储层。(3)层间岩溶储层发育于内幕区,与碳酸盐岩层系内部中短期的平行或微角度不整合面相关,呈准层状分布,储集空间以洞穴型为主,裂缝-孔洞型和孔洞型次之。(4)顺层岩溶储层与潜山周缘的斜坡背景、先存孔隙和裂缝有关,环潜山周缘呈环带状分布,以洞穴型和裂缝-孔洞型为主,90%以上的溶蚀孔洞及洞穴通过断裂及裂缝相连通。(5)潜山（风化壳）岩溶储层发育于潜山区,与中长期的角度不整合面相关,受断裂和裂缝影响大,准层状分布,峰丘地貌特征明显,根据围岩...     

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩封盖性能

利用5口区探井碳酸盐岩的矿物组成、微孔特征和测井资料等对塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩封盖性能进行了研究。结果表明,塔中奥陶系良里塔格组和鹰山组位于中成岩A-B亚段和晚成岩A亚段。良里塔格组中颗粒灰岩的突破压力为1.81～29.76 MPa,突破半径为13.89～77.35 nm,变化较大;泥灰岩的突破压力为14.33 MPa,突破半径为9.77 nm;含泥质条带泥晶灰岩的突破压力为3.15～5.41 MPa,突破半径为25.90～44.51 nm。鹰山组灰云岩的突破压力为0.98～10.35 MPa,突破半径为13.52～142.60 nm。因此,良里塔格组泥灰岩、部分颗粒灰岩及鹰山组云灰岩均有一定的封盖能力,其连续厚度大于5 m,突破压力大于5 MPa,突破半径介于10～20 nm,孔喉半径小于0.1μm。塔中鹰山组内分布稳定、厚4～10 m的高电阻含云灰岩构成的致密层段可作为局部封盖层,是中1井奥陶系鹰山组上油、下气油气分布的主要原因之一。