渤中火成岩井壁失稳因素研究

渤中A油田位于渤海油田渤中区块,是渤海油田首次开发火成岩发育地层的油田。但由于火成岩地层在钻进过程中易塌、易漏,严重制约钻井时效,文章基于测井数据、物理实验和钻井复杂现象,对渤中A油田的火成岩地层进行了精细划分与详细描述,对不同火成岩地层的复杂现象进行了对应分析;并通过有限元分析,分析了弹性模量、泊松比、钻井液密度和井斜角等对井壁稳定性的影响。研究发现,该区域的玄武岩、凝灰岩和凝灰质砂泥岩均存在黏土矿物,且多充填于岩石裂缝中;玄武岩多发育闭合裂缝,凝灰岩和凝灰质砂泥岩发育为开启缝,凝灰岩和凝灰质砂泥岩发育的裂缝较宽,且连通性更好,这也导致玄武岩以坍塌掉块为主,凝灰岩和凝灰质砂泥岩以漏失为主;数值模拟证明,玄武岩弹性模量较大,泊松比较小,在钻井液浸泡下更倾向于发生坍塌,凝灰岩和凝灰质砂泥岩更容易诱发漏失。最后,基于上述分析提出了对应的技术措施,并在现场应用中取得了良好的生产效果。

基于卷积神经网络的水稻氮素营养诊断

为了快速、准确诊断和识别水稻氮素胁迫程度,对水稻进行大田栽培试验。以超级水稻‘两优培九’为试验对象,设置0、210、300和390 kg·hm^(-2)共4个施氮水平处理,通过扫描采集幼穗分化期和齐穗期水稻顶1、顶2、顶3叶图像,在卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)ResNet34的每个残差块中加入SE block(squeeze-and-excitation block)模块,并将在图像数据集ImageNet(ImageNet large scale visual recognition challenge)上训练得到的权重参数迁移到水稻氮素营养诊断的识别模型中,ResNet34的特征提取层保持原结构,模型结尾的池化层替换为全局平均池化层,利用改进后的网络对水稻图像进行特征提取,训练得到最优的权重参数。结果表明,改进后的网络对水稻幼穗分化期的模型测试准确率达到98.13%,齐穗期的准确率达到99.46%,且模型的收敛速度更快,相比于改进前的网络准确率均提升了7%以上。以上结果表明,通过在ResNet34残差块中加入SE block并基于迁移学习的方法对水稻氮素营养诊断方法是可行的,能有效对水稻幼穗分化期和齐穗期的氮素营养进行诊断识别,为农作物的营养诊断识别提供了参考。

旋冲钻井技术在渤中34-9油田火成岩地层的应用研究以BZ34-9-A井为例

渤中34-9油田位于渤海渤中区块,区内沙河街组和东营组发育有火成岩地层。火成岩地层厚度大,可钻性差,严重影响了机械钻速,制约着钻井效率。针对渤中34-9区块东营组和沙河街组火成岩井段,研究了旋冲马达的应用优势及钻井参数优化设置。结果表明:1)PDC钻头适用于与密封冲击喷嘴匹配的4头旋冲马达,牙轮钻头适用于与沟槽式冲击喷嘴匹配的3头旋冲马达;可依据旋冲马达的冲击频率和冲击力参数对钻井参数进行优化。对研究区域所用的Φ244.475mm(95/8in)旋冲马达,推荐排量约为3000L/min,施加的最小钻压要高于3.5t。2)针对渤中34-9油田的多口井,旋冲马达钻进的全井段平均机械钻速(75.13m/h)远高于相似地层常规马达钻具的平均机械钻速(56.64m/h);旋冲马达在BZ34-9-A井二开作业,与邻井(BZ34-9-B、BZ34-9-C和BZ34-9-D)相比,整体机械钻速提高了105%;3)相较于常规马达钻具,旋冲马达钻具可以有效提高机械钻速并缓解钻头的黏滑振动,有利于保护钻头;但同时旋冲钻井需要钻井液具有良好的携岩能力,且不能使用较大粒径的堵漏材料。以上成果认识,对提高火成岩井段机械钻速,从而提高海洋钻井时效,降低钻井成本具有一定的指导意义。

风浪流作用下隔水导管强度及安全性计算

隔水导管的强度及安全性对于海上钻完井作业安全至关重要。将隔水导管下部入泥端简化为固支,上部约束简化为铰支,对隔水导管的轴向载荷和横向载荷进行了分析,研究了风、浪、流作用对隔水导管强度及安全性的影响。以渤海渤中34油田为例,对30年一遇海洋环境条件下该油田隔水导管的强度及安全性进行了计算与分析,其结果对于该地区海上工程设计和钻完井作业具有一定的指导意义。

蚂蚁追踪技术在辛34断块解释中的应用

东辛油田辛34断块断裂复杂,多数为低级序断裂,识别难度较大,利用蚂蚁追踪技术对辛34断块内断层进行自动追踪解释.地震资料构造平滑处理之后,利用方差体属性检测地震数据在空间上的不连续性,在方差体属性基础上生成蚂蚁属性体,将自动解释成果与人工解释成果进行对比.结果表明:蚂蚁属性体虽含有断裂假象,但其平面和剖面断层的空间展布痕迹较清晰;三维断片编辑后可直接转化为解释数据并用于构造模型建立;自动解释成果与人工解释成果相差不大,对于某些低级序断层,蚂蚁自动解释识别能力更强,蚂蚁属性体断裂痕迹可以有效地指导断裂平面及剖面解释,使得解释效果更加精确;验证了该方法的实用性和有效性,可以辅助人工解释.

水基钻井液在渤中浅层大位移井中的研究与应用

为了满足一级海域环保要求下渤中34-1油田大位移井的钻进要求,通过单项技术研究的方式研制出了一种适合该油田地质特性的水基钻井液体系,并对润滑能力、防膨能力、携岩能力、抗污染能力进行了室内评价,同时对体系整体稳定性进行了验证。经现场应用,结果表明该水基钻井液体系能很好地满足渤海浅层大位移井的钻进要求,体系维护简单、操作方便,打破了大位移井需用油基钻井液才能实现高效钻进的惯例。

渤中19-6深部潜山高温气层保护钻井液技术

针对渤中19-6深部潜山高温气层特点,通过岩心分析和敏感性评价实验,分析了渤中19-6储层主要损害机理,并优化出了一套综合性能较好的抗高温水基钻井液配方。实验表明,该气层基质为典型的低孔低渗储层,黏土矿物含量较少,微裂缝较发育,具有强速敏性、中等偏弱应力敏感性,水敏性、盐敏性和碱敏性较弱,无酸敏性损害等。储层微裂缝发育易导致外来固相侵入损害,微裂缝内颗粒胶结疏松可促进速敏性损害,也存在水锁损害。优化钻井液的岩心渗透率恢复值达85.95%,水锁损害率为13.21%,其储层保护性能优异;可抗温210℃,也可抗10%NaCl、1%CaCl2和8%劣质土的污染,满足渤中19-6区块深部潜山气层钻井工程及储层保护技术要求。

渤中凹陷北部QHD34-4-1井钻探的油气地质意义

2007年初钻探的QHD34-4-1井是渤中凹陷北部钻遇古近系东营组优质成熟烃源岩层段的第一口预探井。烃源岩地球化学特征及油源对比分析表明,该井东三段发育Ⅱ1型干酪根为主的中等—好烃源岩,烃源岩厚度大,生烃门限深度在3200m附近;4100m附近的东三段烃源岩发生过一定规模的排烃;东营组油气藏自生自储特征明显,新近系油藏油气主要源于东营组烃源岩。QHD34-4-1井的成功钻探,证实了东三段烃源岩为渤中凹陷北部第三套主力烃源岩的推断,也改变了渤中凹陷中北部地区中浅层油气主要源于沙河街组烃源岩的认识,特别是东营组自生自储型隐蔽油气藏的揭示,对推动渤中凹陷中浅层(尤其是古近系东营组)油气勘探将起到积极的作用。

渤海海域渤中34-9油田火山岩特征及其对油气成藏的控制作用

渤中34-9油田作为近年来渤海海域发现的最大的新生界火山岩下油田,油田区火山活动活跃,对油气成藏控制作用明显。根据钻井、岩心、地震等资料,通过矿物含量分析、方差切片和薄片观察等手段对火山岩的岩性特征与分布、火山活动方式与期次及对油气成藏的控制作用等方面进行了研究。研究表明:渤中34-9油田区火山岩属早喜山构造期中基性火山岩类,火山活动与断裂活动密切相关,主要存在中心式和裂隙式2种喷发模式,其中油田北区以中心式喷发为主,油田南区以裂隙式喷发为主。火山活动对油气成藏要素具有明显的改造或控制作用:①火山活动形成的坡隆古地貌为油气成藏提供了良好的运聚背景;②岩浆活动对周围地层和断裂的改造,形成了丰富的构造圈闭类型;③早期岩浆热液形成碱性环境,晚期生-排烃产生的有机酸流体形成酸性环境,早碱晚酸的成岩环境利于早期原生孔隙的保存和晚期次生孔隙的发育,为深部优质储层发育提供了有利条件;④东一、二段广泛发育的溢流相玄武岩为深部油气富集成藏提供了优越的盖层条件。渤中34-9油田具有岩浆喷发和断裂活动联合控制油气平面分布及富集层系的成藏特征,其成功发现对渤海海域新生界火山岩领域的油气勘探实践具有重要参考价值。

渤中28-1油田奥陶系碳酸盐岩储层特征及主控因素

为了高效开发渤中28-1油田,基于现有的钻井、岩心、岩屑、测井及分析化验资料,分析渤中28-1井区奥陶系碳酸盐岩储层的岩石类型、储集空间类型及物性特征,剖析储层发育的主控因素。研究表明:奥陶系碳酸盐岩主要为白云岩、灰岩、灰质白云岩、白云质灰岩及碎屑岩,以白云岩为主;储集空间主要为粒间孔,粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔、溶沟和裂缝,以裂缝为主;储层基质孔隙度和渗透率值均较低,但裂缝极大改善了渗透率;储层在发育过程中经历了海底成岩、大气淡水成岩、埋藏成岩及晚期表生成岩等成岩环境;沉积相带、成岩环境、白云化作用、溶蚀作用、构造作用等因素控制储层发育和空间分布。

渤中34-1油田水平井裸眼砾石充填防砂技术应用

阐述了水平井裸眼砾石充填过程及其技术特征,并指出了影响砾石充填质量的几个主要技术因素及相应对策。利用满足各项要求的砾石充填系统工具,采用合适的作业步骤和过程控制,渤中34-1油田成功实施了5口水平井的裸眼砾石充填作业,为其他同类型油田水平井完井提供了很好的借鉴和参考。

渤海渤中34区河流相储层预测与描述技术研究

在渤海渤中34区已发现了若干以新近系明化镇组下段河流相储层为主要目的层的构造-岩性油气藏。为了更好地推动渤中34区的滚动勘探开发,针对该区河流相储层岩性较细(以细砂岩、粉砂岩为主)、厚度薄、横向变化大和连续性差等主要特点,在总结该区河流相储层地球物理特征的基础上,开展了储层预测和描述的地球物理技术方法研究,形成了适合该地区河流相储层预测和描述的技术对策,并取得了很好的应用效果,所作钻前预测已得到3口钻井的证实。

黄河口凹陷渤中34—1复杂断块区构造特征及储层预测

渤中34-1浅层复杂断块区处于郯庐走滑断裂带内,受其影响和控制该区断层较发育。根据新近系发育的断层走向,可将其划分为两套断层组合:NE向断层组合和NW向断层组合。其中NE向断层组合为走滑断裂右行扭动拉张分量作用下产生的一系列正断层,与长期活动的主断层形成“Y”字型组合,是油气运移的主要通道;NW向断层组合为走滑断层右行扭动应力作用下形成的一系列压扭性断层,具有较好的封堵性,有利于油气的聚集和保存。该区主要含油气层位明化镇组下段为厚层泥岩夹砂岩的浅水河控三角洲和曲流河沉积环境,砂岩储层在地震剖面上表现为强反射,依据振幅、能量等属性可较好地预测储层。由于该区域存在两种不同采集方式的三维地震区,为了消除单属性预测储层的不足,采用了多参数聚类分析的方法,获得了比较好的效果。

浅层复杂断块区相干体制作方法——以渤中23构造区为例

为提高复杂断块区断裂识别精度,笔者基于Landmark解释软件,以渤海海域浅层断裂较为发育的渤中23构造区为例,详细对比分析识别断裂的ESP模块、Semblance模块及Structure Cube模块参数设置及识别效果。对比结果显示,结合倾角校正技术及滤波技术的Structure Cube模块对数据体进行相干体制作,可以显著提高断裂识别精度。将该方法应用到断裂较为发育的蓬莱A构造,新发现走滑断裂,为该区新增资源量约230万t。

基于测井资料的渤中34-9油田火成岩地层抗钻特性评价

渤中34-9油田东营组火成岩地层平均机械钻速较低,对钻井作业时效影响较大,为此进行了火成岩地层岩石力学特性研究。基于现场测井资料计算出的岩石力学数据,运用数理统计学方法建立了研究区火成岩地层抗钻特性与测井声波时差间的关系模型,并利用模型对火成岩地层抗钻特性进行分析评价。研究结果表明,综合运用测井资料及岩石数据建立地层抗钻特性参数剖面,能较好地反映该区火成岩的真实情况,岩石可钻性、抗压强度和抗剪强度的预测精度可达90%左右,在此基础上优选的钻头及钻具组合应用数十口井,火成岩地层机械钻速平均提高20%左右,有效提高了研究区块的提速提效水平。

渤海油田鱼骨刺形多分支孔增产技术现场试验

为了提高渤海油田渤中区块裂缝性储层的单井产能,降低开发成本,进行了鱼骨刺形多分支孔增产技术试验。鱼骨刺形多分支孔增产技术具有增产工具结构简单、施工便捷、平台负担小的特点,适合于海上平台作业,实施后可从主井筒向储层一次性钻成多组长12 m的分支孔,能够穿透近井污染带,沟通近井地带的油气流动通道,提高单井产量,在裂缝性储层增产方面具有巨大的应用潜力。首先,通过地面试验分析了裂缝性硬地层岩石的可钻性和分支孔眼轨迹的可控性;在此基础上,优化了水力参数和施工方案,并在渤中区块某探井进行了井下试验。该探井实施鱼骨刺形多分支孔增产措施后,比采气指数提高29%以上,日产气量提高20%以上。试验结果表明,鱼骨刺形多分支孔增产技术可以提高渤海油田渤中区块裂缝性储层的单井产能,且该技术成本低,为渤海油田渤中区块效益开发提供了技术支持。

渤海海域深层低孔渗油气藏成因机制分析——以渤中1&2区块为例

渤海深层油气藏勘探潜力大,随着渤海勘探的深入,深层低孔渗油气藏已成为渤海勘探的必然选择。而深层低孔渗油气藏在成因类型和成藏机制上明显不同于先前的构造类油气藏。以渤中1&2区块为例,对其深层低孔渗油气藏成因机制进行深入剖析。研究表明,研究区深层低孔渗油气藏为先致密后成藏。根据深层成藏力平衡机制和浮力成藏下限理论,主要为以浮力运移动力为主的常规油气藏,以及以分子膨胀力为主的深盆致密油气藏,是两种不同成因机制的油气藏叠加在一起组成的复合油气藏。晚期原油两期充注成藏加之晚期碳酸盐胶结作用,导致古油藏的存在。先期原油的排酸作用,异常超压带虽然碳酸盐含量高,但是粒度较粗砂体碳酸盐胶结物含量较少,且颗粒溶孔也比较发育,另外超压使压实受抑制,原生孔隙得以保存,这都是深部致密带出现"甜点"的原因。研究成果对指导渤海深层勘探,拓展勘探领域有一定的借鉴意义。

渤中34-9油田储层敏感性评价

渤中34-9油田为我国海上首个火成岩发育区的大型油田,油田位于渤中34围区,其主要目的储层为东三段和沙河街组。为加强油田储层保护,提高油气产量,本文通过分析储层岩性特征、孔渗特征和流体特征,对储层岩心进行速敏、水敏、盐敏、碱敏和酸敏储层敏感性评价,进而直观、定量地评价该油田储层损害因素,并针对性地提出预防和减少储层侵害的合理化建议,对渤中区块储层保护工作具有重要的现实意义。

地层压力预测技术在渤中A区块钻井中的应用

渤中A区块地层压力复杂,给钻井带来很多风险,地层压力的准确计算,对合理选择钻井液密度,防止井喷、井漏等钻井复杂情况的发生具有重要意义。通过对渤中A区块的地质油藏背景认识及异常压力成因机理分析,认为该区块异常压力成因机理应该是由欠压实作用造成的。以录井参数计算的D_c指数和测井声波时差等资料,对该区块4口井进行地层压力计算。结果表明:东三段至沙河街地层存在高压,需要使用合适的钻井液密度来平衡高压地层,保证钻井作业安全顺利完成;D_c指数法、声波时差计算的地层压力计算渤中A区块异常压力是合适的,最大误差为5%,满足了工程的需要,对现场钻井施工作业具有现实意义。

义34区块施工工艺

在义34区块多口井成功钻探的基础上,本文总结了该区块提高机械钻速的方法和技术措施,为该区块今后钻井作业高效优质的施工提供有益的借鉴。