准噶尔盆地复杂火成岩地层防漏堵漏控压钻井技术

收稿日期:20051210 作者简介:李德江(1972),男,辽宁锦州人,博士研究生,主要从事沉积学和层序地层研究. 文章编号:1673064x(2005)03006007 准噶尔盆地层序地层学研究 studyonthesequencestratigraphyofzhungeerbasin 李德江,杨俊生,朱筱敏 (中国石油大学资源与信息学院,北京102249) 摘要:准噶尔盆地是我国西部主要含油气盆地之一,对它的构造、沉积、成藏等地质研究较早,并取 得了很大的进展,但对于该盆地的层序地层学方面的研究却不成熟,且多集中于区块研究,层位也 主要是侏罗系地层.通过对全盆地范围内的露头、地震、钻测井资料的综合研究,首次建立起全盆地 范围的层序地层格架,将准噶尔盆地自下而上共分为4个一级层序,

埕古19井是中石化一口重点高风险预探井,完钻井深3215m,三开钻穿太古界地层1432m,钻探目的是了解埕东凸起太古界内幕含油气情况;1920.00~2290.97m井段漏速达25.8m3/h,漏失钻井液730.65m3,钻井施工困难;本文对该井井漏状况和发生井漏的原因进行了分析,总结出适应该井地层特点的无固相复合防漏堵漏钻井液工艺技术,有效控制后期钻进漏速小于0.5m3/h,中途测试采用无固相复合防漏预处理措施;现场应用表明,该井凝胶堵漏、无固相复合防漏堵漏钻井液技术,预防及堵漏处理方法,解决了埕古19井太古界不同井漏的现象,测试前利用无固相复合防漏预处理措施钻井液技术,成功进行了三次中途测试,无任何井下复杂情况的发生,保证了该井的顺利施工。

在准噶尔盆地红车断裂带对侏罗系采用层序地层学的研究方法建立层序地层格架,对确定层序内部沉积体系类型及展布、预测有利地层岩性圈闭分布具有重要意义,然而对其进行层序地层的划分和对比是一个长期存在争议的问题。本次通过对地震、钻井、测井和露头资料的分析,进行井间对比及井-震对比,着力识别层序界面并深入解剖层序内部构成,继而划分体系域,在准噶尔盆地红车断裂带侏罗系识别出6个三级层序和9个体系域,较好地解决了该区地层划分和对比问题。

钻井工程防漏堵漏技术

准噶尔盆地南缘构造特征

从沉积层序与油气成藏的关系出发,在河流-三角洲沉积体系中,提出了"富砂之外找贫砂,贫砂之内找富砂"的岩性地层油气藏勘探新思路。运用该思路并结合层序地层理论和相关目标评价技术,在准噶尔盆地红车断裂带三叠系克拉玛依下亚组河流相中,认为中期旋回msc2为有利的"贫砂"层系,在该层系中高弯曲指数的河道砂体为有利的"富砂"目标,针对目标提交了红山4井并获得工业油流;同样在新近系沙湾组三角洲沉积相中,认为三级层序nsq2中的湖侵体系域为有利的"贫砂"层系,层系中的三角洲前缘水下分流河道砂体为有利"富砂"目标,针对目标提交车89井并获得油气突破。这一思路指出了"贫砂"地层也是岩性地层油气藏发育的重要场所,对我国陆相岩性地层油气藏勘探具有一定的实践意义。

申请号：200810024500申请日：2008年3月25日 发明公开号：101250398公开日：2008年8月27日 公告号：公告日： 授权日：授权公告日： 国家/省市：中国南京范畴分类号： 代理机构：南京苏高专利商标事务所(普通 合伙）(32204) 代理人：柏尚春 代理机构地址：江苏省南京市白下区中山东路198号龙台国际大厦1912室(210005) 申请人：施晓红 联系地址：江苏省南京市莫愁路98号305室 邮编：210004 发明人：施晓红 ipc：c09k8/42 ecla： ucla： 发明名称：钻井防漏堵漏剂 摘要：本发明公开了一种钻井防漏堵漏剂，它包括以下组分和重量配比：纤维材料３０ －６５％、延迟膨胀材料１０－６５％、高分子聚合物５－３０％、无机盐０－３０％。当 本发明所述的钻井防漏堵漏剂进入裂孔、裂缝内

运用气相色谱、质谱和碳同位素等分析技术对s1井的油气地球化学特征进行分析,油气源对比表明s1井原油和天然气均来源于沙湾凹陷二叠系下乌尔禾组烃源岩。白垩系清水河组与侏罗系八道湾组原油存在两期成藏,该区二叠系乌尔禾组的自生自储是深层有利的勘探方向。

论述了裂缝性地层的漏失特点、漏失形式及常规堵漏技术应用于裂缝性地层处理漏失的不足之处。如何有效处理此类地层的漏失问题,提出了应用充氮气欠平衡钻井技术应用于裂缝性地层堵漏的技术思路,并就充氮气欠平衡钻井防漏、制漏的机理进行了阐释。文中,对实施充氮气欠平衡钻井的工艺方法进行了介绍。最后,对充氮气欠平衡钻井在新疆油田百泉1井的应用情况、取得的效果进行了分析。

相国寺储气库是川渝地区第1座地下储气库,由枯竭型碳酸盐岩气藏改建。因构造运动和剥蚀作用,地表已出露下三叠统嘉陵江组和下二叠统茅口组石灰岩,加之二叠系和石炭系气藏已枯竭,压力系数极低,纵向上压力系统极为复杂,钻井过程中十分突出的问题就是如何控制井漏。为此,针对相国寺储气库试验井纵向上地层裂缝发育、低压的井漏难点,结合国内外防漏堵漏工艺技术,提出了如下的技术措施:①采用优化井身结构分隔不同的低压层段,以保证不同的防漏治漏措施的效果;②应用气体钻井技术快速钻过上部低压裂缝发育段;③在长兴组—茅口组钻井液井段采用hhh堵漏、雷特纤维承压堵漏来确保油层套管固井施工作业对地层承压能力的要求。实践表明,采用这些防漏堵漏技术措施不仅解决了相国寺地下储气库试验井的钻井井漏问题,而且大幅度提高了机械钻速和缩短了钻井周期,将为后续储气井防漏堵漏提供了有效的技术支撑。

将准噶尔盆地西北缘红车断裂带分成4个断裂亚带:红山嘴逆冲断裂亚带、中拐反冲断裂亚带、车排子近ns向逆冲断裂亚带和车75井—车77井nw向逆冲断裂亚带,并分析各断裂亚带的平面分布特征及形成机制,再运用断裂生长指数和断距分析方法对典型构造剖面进行研究,认为同生逆冲断裂多数是前缘主干断裂,为高角度基底卷入型叠瓦冲断构造,对二叠系、三叠系和侏罗系底部的沉积有明显控制作用。二叠纪逆冲推覆剧烈,逆冲断裂普遍发育,三叠纪断裂发育强度由北向南呈减弱趋势;侏罗纪断裂发育表现为北部地区较弱,中部地区较强,南部地区几乎停止的特点。二叠纪到三叠纪断裂发育为前展式,三叠纪到侏罗纪断裂发育为后展式。

红车地区三叠系是准噶尔盆地西北缘重要的油气富集带之一。沉积相的研究是有利区带评价的基础,通过岩心描述和分析,并结合测井、地震等资料,在红车地区识别出多种沉积相类型,主要包括冲积扇、辫状河、三角洲、湖泊等。红山嘴地区下克拉玛依亚组沉积时期发育的辫状河沉积为岩性油气藏有利相带。

随着勘探程度的提高,火山岩油气藏已经成为准噶尔盆地西北缘油气勘探开发挖潜的一种重要类型,而红车地区古生界火山岩是下步勘探的重要战场。为了更好地指导该区火山岩油气勘探,从影响油气成藏的关键要素——储层入手,研究了火山岩储层的岩石学特征、储集类型和储集物性。研究认为,火山岩储层类型多样,储集空间类型繁多,储集性能有很大的差异性和突变性,表现出严重的非均质性。在此基础之上,深入剖析了影响火山岩储层的主控因素,认为岩相、构造运动、风化淋滤作用是影响储集性能的重要因素。

通过在地震、钻(测)井等资料上寻找识别层序界面标志,综合运用井-震联合、联井格架层序分析等方法,建立了准噶尔盆地西北缘红车地区侏罗系地层的层序划分方案。研究表明,该区侏罗系共划分为2个超层序,7个层序。研究区侏罗系各层序的沉积体系早期由西、北西方向提供物源形成的冲积扇-辫状河沉积逐渐转为河流-三角洲-滨浅湖沉积,晚期则由西、北西及西南方向提供物源变回为冲积扇-辫状河(辫状河三角洲)沉积体系。

通过对红车断裂带石炭系典型油气藏的剖析,结合对石炭系储层的研究,认为红车断裂带石炭系成藏的主要控制因素是断裂带、火山岩岩相和不整合面。在此基础上对各个控制因素进行了分析,提出了研究区主要的4种成藏模式:以喷发相为储层,火山沉积相为盖层;以喷发相为储层,溢流相为盖层;以过渡相为储层,火山沉积相为盖层;以溢流相为储层,火山沉积相为盖层。

准噶尔盆地东部油田的油层损害问题已愈来愈引起人们的重视。近年来笔者运用x衍射及扫描电镜分析方法,对盆地东部三台—北三台及火烧山地区的26口井,共300余块样品的粘土矿物进行了比较系统的分析研究。样品控制的主要地层有:三台—北三台地区的二叠系上统梧桐沟组(p_(2w))、三叠系下统韭菜园子组(t_(1j))、烧房沟组(t_(1s))、三叠系中上统小泉沟群(t_(2-3xq))及侏罗系下统八道湾组(j_(1b))、火烧山地区的平地泉组(p_(2p))。本文试图从研究粘土矿物特征入手,进而对其可能造成的油层损害问题进行分析。

对准噶尔盆地西北缘地质条件的三维地震资料进行分析,探讨其构造样式、断裂特征、区域构造演化、区域构造格局。结果表明,从三叠纪开始至今,断裂发育总体呈逐渐变弱趋势,三叠纪发育断裂活动强烈的同生逆断裂;侏罗纪发育断裂活动逐渐减弱的同生逆断裂;白垩纪基本上不发育断裂,仅发育极少数层内正断裂;古近纪末期发育一期较弱后生正断裂;新近纪末期发育一期较强后生正断裂。

随着市场经济的发展,国民生活水平日益提升,与此同时,社会对石油资源的需求量也越来越大。基于此,石油开采工作逐渐成为社会关注的重点。在石油的开采过程中,石油钻井工程的施工质量对整个开采工作的质量有重要的影响。但是,石油钻井工程进度推进期间,经常出现井漏问题,严重影响了开采效率。鉴于此,论文对石油钻井工程防漏堵漏工艺进行了一系列的分析,旨在提高现阶段石油钻井工程的施工质量。

影响石油钻井工程的防漏堵漏效果主要有三个因素，第一是不确定渗漏的发生部位，第二是不确定渗漏通道，第三是渗漏压力的不确定。除了加强这些因素的确定性以外，还需要对施工过程中的其他事项引起注意，如果需要在原来发生渗漏的地段进行开泵，那么就应将速度降低，且应使用排量小的泵，以免在该位置发生二次渗漏。本文主要分析了影响石油钻井工程防堵防漏效果的因素、石油钻井工程防漏堵漏过程中的问题，并提出了石油钻井工程防漏堵漏的措施。

在钻井过程中经常发生井漏，轻微的漏失会使钻井工作中断，严重的漏失要浪费大量的生产时间和人力物力和财力，如井漏得不到及时处理，还会引起井塌、井喷和卡钻等事故，导致部分井段或全井段的报废，所以及时处理井漏恢复正常钻进是非常重要的工作。本文主要分析了影响钻井工程防漏堵漏主要因素，并对钻井工程防漏堵漏工艺与技术进行了分析，以便更好的减少井漏现象的发生，保证资源的合理利用，降低开发成本，促进油气层的石油得以充分被利用开发。

准噶尔盆地高闭合应力致密储层是指井深大于3500m,闭合应力梯度大于0.02mpa/m,且由于储层物性差、杨氏模量高、泊松比高,导致地层破裂压力高而难以压开的储层,主要包括西北缘二叠系、车排子凸起侏罗系和白垩系及部分高温超深风险探井钻遇的储层。目前对此类储层改造的重点与难点主要体现在5个方面:①施工风险大、技术选择余地小;②施工易砂堵;③对压裂材料的性能要求高;④微裂缝发育,压裂液滤失严重;⑤设备故障率较高。通过现场实践与研究,形成了以降低井口施工压力技术为核心,支撑剂组合优化技术与施工参数优化技术相结合的高闭合应力致密储层改造技术体系,加重压裂液密度最高达1.365g/m3,突破了技术瓶颈,使高闭合应力致密储层探井压裂成功率由常规方法的50%提高至100%。

介绍了复杂气田漏失难点,对裂缝性地层漏失机理进行了探讨,应用dl-a高温高压堵漏实验仪器,针对4mm圆孔模板对13种桥堵剂的复配配方进行了模拟4mm裂缝堵漏实验,评价出了适合4mm孔隙和裂缝性地层的桥堵剂配方。现场进行了试验应用:在at16井承压堵漏密度由1.35g/cm3提高到1.78g/cm3,提高密度0.43g/cm3;在丰卤1井由1.75g/cm3提高到2.00g/cm3,提高密度0.25g/cm3。通过实验和现场应用该项承压堵漏技术在进入漏层后具有膨涨填充和挤紧压实作用,封堵效果好且封堵裂缝宽,泵入过程中,不影响钻井液性能;进入封堵层后,承压强度高、特别适合于上部高渗透及裂缝性地层的承压堵漏。