录井对提高水平井储集层有效钻遇率的导向作用

由于钻井技术的进步和水平井的广泛实施,需要有更多、更先进的水平井导向方法和水平井导向技术去满足现场需要。水平井地质导向的根本任务就是提高水平井的钻遇率,尤其是提高水平井的有效钻遇率,但由于储集层中泥岩等夹层的存在,一旦钻入夹层,将会降低有效钻遇率。介绍了有效储集层的概念,对夹层进行分类分析,研究夹层对水平井的影响;同时,通过实例阐述现场录井导向对夹层的识别方法和对轨迹的合理调整,提出目前水平井导向存在的问题。

钻井液定量荧光录井技术的研究和应用

钻井技术的进步和钻井工艺的不断创新.需要更多先进的录井方法和录井技术与之配套。钻井液定量荧光录井技术是通过对钻井液进行定量荧光分析来弥补因钻进或其他原因所造成的定量荧光资料缺失,因而更加适应钻井的需要。在介绍钻井液定量荧光录井原理、工艺方法的基础上.探讨了用钻井液含油质量浓度恢复储集层的含油质量浓度的方法,分析了恢复系数的影响因素,同时结合钻井液定量荧光录井的实际应用,就其特点和存在的问题进行了归纳。

充氮气钻井条件下的录井对策及显示层识别

充氮气钻井技术适用于低压、低渗透率、裂缝性油气藏以及老油田的开发,它具有保护油气层、增加单井产量、提高钻井速度的优势,然而它对钻井过程中的录井会造成一定的影响。为此,从消除影响准确识别油气显示的角度出发,分别阐述了充氮气钻井条件下对录井的影响因素、显示特征、录井的应对举措、油气层的识别及录井综合解释评价的方法和途径,认为应用气测录井结合定量荧光、地化、常规地质录井以及地层水氯离子分析,是充氮气钻井条件下评价显示层的有效方法。实际应用效果表明,该方法对充氮气钻井条件下油气层显示的识别与评价是有效和可靠的。

断层水平井地质导向方法研究与应用

近年来,水平井开发技术在断缝型致密砂岩油藏取得了良好的开发效果。断缝型致密砂岩油藏伴随断层、裂隙发育,具有一定的隐蔽性,而断层受地震预测精度制约仅通过设计识别较为困难,往往会严重影响正钻水平井钻遇效果。为确保满足地质要求,以断层对水平井地质导向的影响为出发点,通过钻前、实钻、钻后不同阶段的地层对比认识,结合实钻井、邻井与断层在空间的相互位置关系,形成断层识别对比方法,同时结合地震剖面综合预测,针对不同断层模式总结过断层水平井的轨迹设计方法,形成一套完整的过断层水平井地质导向方法。该方法已在泾河油田进行广泛应用,并取得了良好的导向实施效果。

地震地质工程一体化技术及其在山地页岩气勘探开发中的应用

中国石油浙江油田公司在昭通国家级页岩气示范区经过多年的山地页岩气勘探开发实践,创建了地震地质工程一体化技术,并形成了国家能源行业的技术规程《页岩气地震地质工程一体化技术规程:NB/T 10839—2021》。该技术作为地质工程一体化的重要内容,贯穿于油气勘探开发全生命周期,围绕页岩储层品质、钻井品质、完井品质、开发品质,注重各专业学科融合、全链条协同互动,提高评价认识精准度、工程实施符合度,最终实现了页岩气高效开发系统工程的高质量发展;其基础是储层地质地震预测,核心是地质综合研究,关键是钻探工程的实施应用;由此建立的能源行业地震地质工程一体化技术规程,以地震地质数据为基础,通过钻探工程与生产数据动态迭代更新三维储层模型的工作方法,并以模型驱动指导山地页岩气井位部署设计优化、钻井地质导航及压裂优化全链条一体化实现提产提效的工作模式,全方位保障了页岩气产建工作的顺利开展。结论认为,所形成的地震地质工程一体化技术及其技术规程,在山地页岩气勘探开发中取得了的良好实践应用效果,证实了该技术是实现非常规油气效益开发的重要技术手段,是实现提质增效的重要抓手和提升管控工程质效水平的有效方法,值得进一步推广应用。

山地浅层页岩气勘探挑战、对策与前景——以昭通国家级页岩气示范区为例

多期次构造运动叠置的板内形变作用形成了昭通国家级页岩气示范区特殊的四川盆地外缘山地特征并带来了巨大的天然气勘探难度。为了破解复杂构造区山地页岩气勘探所面临的难题,在全面分析山地页岩气内涵及其地质特征的基础上,总结了昭通探区太阳背斜构造浅层页岩气富集高产的规律,提出了山地页岩气的勘探思路和技术对策,进而展望了勘探前景。研究结果表明:①山地页岩气具有复杂地表地貌和地腹地质特征,构造强形变、地层年代老、热演化过成熟,页岩气整体封闭保存条件的好坏是能否成藏的关键;②该区页岩气储层非均质性强,剪切应力高且复杂,断层、裂缝带和表层溶洞发育,钻探工程实施风险大、成本高;③该区页岩气在纵向和横向上都具有较好的封闭保存条件,在页岩气储层顶底板、封闭断层的共同作用下构成了良好的三维封闭储集空间体系;④针对山地页岩气勘探挑战和油田矿权限制,提出了“走出盆地稳定区,向山地区带发展”“走出五峰组—龙马溪组,实现其他页岩层系突破”主动进攻的勘探思路;⑤在践行地质工程一体化的基础上,明确提出“全链条打造透明人造裂缝页岩气藏”的评价理念和全过程一体化精准管控的工作理念。结论认为,昭通探区及四川盆地外缘的残留构造坳陷区浅层页岩气资源丰富,多地钻探显示良好,具有较好的浅层页岩气勘探前景。

复杂山地构造对页岩气水平井地震导向的影响规律

页岩气水平井钻探离不开地震导向,后者可以为前者提供地层埋深、地层倾角以及小断层分布等信息。然而,复杂山地构造一直都影响着地震资料的成像质量,有可能导致地震成像与实际地层之间存在着一定的误差。为了提高了页岩气水平井地震现场导向的精度和优质储层的钻遇率,研究了复杂山地构造的地表高低起伏、地下地层剥蚀、断裂类型和构造样式多样等特征;认清了上述因素在不同程度、不同方面对地震导向精度的影响;分析了地表及地层剥蚀对下伏地层速度的影响而引起的目的层埋深变化,构造断裂样式对不同钻探方式的水平井钻遇优质页岩难易程度的影响,地层倾角变化引起的导眼井与水平井地层视厚度差异而形成的速度误差等。研究结果表明:(1)同一套地层的上覆地层越多,其平均地震波速越偏低,在地震剖面上该套地层往往比实际地层偏浅;(2)同一套地层的上覆地层越少,其相对平均地震波速越偏高,在地震剖面上该套地层往往比实际地层偏深。结论认为,所得出的影响规律有助于导向师整体把握水平井的钻探、有效指导水平井的入靶和水平钻进。

昭通国家级页岩气示范区水平井地质工程一体化导向技术应用

与成功进行页岩气开发的北美地区及四川盆地内勘探开发区块不同,昭通国家级页岩气示范区具有微幅度构造及裂缝发育、应力条件差、箱体厚度薄等特点,水平井钻井中轨迹控制难度大,页岩气高效开发难度高。综合地质工程因素,统筹考虑,进行轨迹优化控制,以经济效益为前提建立钻井提速提效模式。其核心在于通过钻前分析、钻中优化、钻后评价,不断探索优质页岩储层空间展布规律、优选技术方案,采用元素录井+随钻伽马控制技术、地震逐点引导技术、蚂蚁体+视极性工程预警技术和导向工具优化组合,实现箱体的准确着陆及水平段的精准穿行,有效保障了水平段优质储层钻遇率和轨迹平滑,钻井品质不断提升,为实现单井高产打下坚实基础,地质工程一体化导向技术现场应用效果显著。

山地浅层页岩气地质工程一体化高效压裂试气技术——以昭通国家级页岩气示范区太阳气田为例

为了保证山地浅层页岩气储层的压裂效果并且控制气井高效试气与建产的成本,在昭通国家级页岩气示范区太阳气田开展了水平井体积压裂技术升级和返排试气一体化技术现场创新实践,探索形成了适用于我国复杂构造区山地浅层页岩气低成本、高效体积压裂与返排试气一体化关键技术。研究结果表明:(1)以长段多簇密切割、复合暂堵转向、石英砂代替陶粒、控液增砂、全程低黏度滑溜水等工艺技术的综合应用为标志,该示范区水平井体积压裂工艺实现了由1.0级向2.0级的升级,为山地浅层页岩气压裂工艺技术升级提供了智慧方案;(2)该示范区浅层页岩气储层具有弱超压、高吸附气含量的特征,使页岩气井压裂后返排表现出"井口压力低、测试产量低、稳产时间长"的生产特征;(3)按照"控压、控速"的策略进行返排,创新形成"五四三"(5个时期、4个关键节点、3个关键参数)精细返排测试技术、伺机关井措施及气液两相流数字化精准计量测试技术,助力浅层页岩气井低成本高效返排测试的实现;(4)在该示范区开展了山地浅层页岩气井压裂、返排试气一体化关键技术现场实践与规模应用,提高了单井产气量、降低了压裂试气成本,取得了良好的应用效果。结论认为,该研究成果探索出了山地浅层页岩气效益开发的新路子,可以为我国其他地区同类页岩油气的勘探开发提供借鉴。

昭通太阳背斜山地浅层页岩气“三维封存体系”富集成藏模式

本文系统分析了太阳地区构造断裂系统、顶底板条件、沉积岩相、优质页岩展布、源储条件及富集高产规律,提出了"多场协同多元耦合"共同作用下太阳背斜区山地浅层页岩气"三维封存体系"富集成藏赋存模式,具有5个特征:(1)页岩储层上覆龙马溪组一段二亚段—石牛栏组厚层致密页岩和泥灰岩,下伏临湘组—宝塔组厚层致密瘤状灰岩,具有良好的封隔层条件,形成了封存体系的顶板和底板;(2)压扭应力背景下形成的断裂系统属于挤压性逆冲断层、压扭性走滑断层,断层的纵向封闭性好,有效地保护了优质页岩气藏;(3)断层两盘页岩气层对接岩性均为致密泥灰岩和灰岩,侧向封堵性防止了页岩气泄漏点出现,使得山地浅层页岩气仍具有连续型气藏特征;(4)前陆盆地"水体滞留+火山灰沉降"造就了"海洋漂浮生物繁盛+缺氧强还原"深水陆棚沉积环境,形成了"富碳、高硅、低黏、高脆"的优质烃源岩储集体,构建了"规模生烃、高效吸附富集"的页岩微纳米级储集孔隙空间;(5)页岩储层具有相对小的地应力和两向水平应力差,既利于在中低泵压下的储层压裂施工作业,又具备体积压裂打碎页岩形成复杂缝网和气井获得高产的关键要素。提出了复杂构造区山地浅层页岩气"多元富集高产"的规律性认识,即:前陆盆地深水缺氧强还原环境促使了"富碳、高硅、低黏"页岩储层发育(沉积成岩控制源储特征)、持续良好的三维封闭保存体系有效保护了富有机质页岩生烃留烃富烃和超压保孔(保存条件控制天然气藏)、页岩脆性与地应力以及水平应力差决定了体积压裂改造的难易程度并影响了人造页岩气藏的构建效果(应力可压性控制人造气藏)、Ⅰ类优质页岩气储层连续厚度和地层压力系数决定了页岩气禀赋的资源储量丰度与气井高产(烃储禀赋控制单井产量)。研究成果对中国南方复杂构造区海相浅层页岩气的高效勘探开发具有重要的借鉴引领和指导意义。

昭通国家级页岩气示范区勘探开发进展及前景展望

昭通国家级页岩气示范区(以下简称示范区)是继四川长宁—威远、重庆涪陵之后中国第三大国家级页岩气生产基地,经过10余年的深耕细作,取得了系列重要的勘探开发成果。为此,从勘探开发历程和理论技术发展视角,系统总结了示范区页岩气勘探发现历程及产能建设进展,梳理了具有山地页岩气特色的地质勘探理论和关键技术,展望了其发展前景与方向。研究结果表明:(1)示范区勘探开发经历了5个发展阶段,目前已形成黄金坝、紫金坝中深层和太阳浅层页岩气3大建产区,累计探明地质储量达3100×10^(8) m^(3),累计产气量超过72×10^(8) m^(3),建成国内第三大页岩气绿色示范基地;(2)创新提出了“沉积背景控源储、改造强度控保存、立体封闭控富集”的“多场协同多元耦合”山地页岩气富集成藏赋存理论,建立了盆外浅层页岩气“三维封存体系”成藏模式;(3)形成了强改造复杂构造区山地页岩气选区评价技术系列,率先建立地质工程一体化评价理念,构建迭代升级的三维储层模型打造透明页岩气藏并培植高产井,实现了从盆缘中深层向盆外超浅层—中浅层页岩气的重大勘探突破,发现了国内首个储量超过2570×10^(8) m^(3)的大型整装浅层页岩气田;(4)创立了以地质工程一体化、页岩地质力学评价为核心的标志性技术成果和一体化高效开发模式,引领了山地页岩气清洁绿色高效勘探开发。结论认为:(1)示范区应实行“两个走出”勘探战略思路,即“走出矿权受限的盆地稳定区,挺进滇黔北坳陷复杂构造区(复杂中找稳定带)”和“走出五峰组—龙马溪组,探索其他层系页岩气突破(主流率领百花开)”;(2)优选有利区块规模部署实施“乐平组煤层(系)气+龙马溪组页岩气”双层立体水平井开发,从而建立山地页岩气+煤层气“非常规气立体高效开发”的一体化开发新模式。

特色录井在塔中碳酸盐岩水平井地质跟踪中的应用

塔中北斜坡构造带在奥陶系地层先后发现了大型礁滩型与岩溶型凝析气藏,主要储集层类型为发育缝洞体的碳酸盐岩,横纵向非均质性强。进入目的层地质跟踪过程中,受随钻仪器特性与现场录井方法限制,钻头位置判断与井底流体分析能力较弱,影响水平井实施效果。为了弥补上述不足,在该地区首次引入元素、岩石热解、轻烃录井技术,通过元素录井优选元素组合特征进行地层小层划分,指导导向建模,导向跟踪过程中,根据元素组合特征确定钻头在地层中的位置,通过岩石热解分析参数S2检测数值进行礁滩体储集层预测,并结合综合录井、岩石热解、轻烃等录井参数建立了该地区解释评价标准及图板,提高水平井随钻储集层流体评价能力和辅助水平井地质跟踪水平。通过现场试验,已取得了一定的应用效果。

CG2井水包油钻井液欠平衡钻井现场油气显示识别

水包油钻井液可以实现欠平衡钻井目的,有利于油气层的发现和保护,但水包油钻井液条件下钻进也给现场油气显示识别带来一定的难度。为消除钻井液的影响,准确识别油气显示,通过重点探井CG2井的录井实践与探索,总结出一套行之有效的油气显示识别方法,即应用钻井液定量荧光分析以及岩石热解气相色谱谱图对比等录井手段,为水包油钻井液欠平衡钻井条件下录井显示识别提供了成功借鉴。

山地页岩气水平井地质导向控制技术研究与应用

为了兼顾工程与地质要求,实现最大箱体钻遇率,在昭通山地页岩气水平井地质导向技术研究实践中,明确了地质导向跟踪建模技术、小层精准识别技术、地震工程预警技术、地震地质导向技术等四项关键技术与设计优化一体化、随钻跟踪一体化、钻后评价一体化共三个一体化的工作流程,水平井箱体钻遇率得到不断提升。