四川盆地双鱼石区块特深井井身结构设计与适用性评价研究

四川盆地双鱼石区块震旦系特深井存在5个套管必封点和2个复杂风险点,井身结构设计存在较大难度。文章在调研国内外已钻特深井井身结构情况的基础上,分析认为双鱼石震旦系特深井所需套管层序多、强度高,现有国内外特深井井身结构方案无法在双鱼石区块震旦系特深井直接应用,需要自主研发。根据国内外现有钻井技术条件,文章建立了2套不使用膨胀管的适合特深井的套管和钻头尺寸匹配模型,并结合邻区钻探经验和本区块的地质特征,设计出适合双鱼石震旦系特深井的井身结构方案;然后对该井身结构开展了套管柱强度校核、水力学、钻柱力学及钻机作业能力的评价,对现有部分套管、钻杆等不满足安全钻井要求的情况,优化设计定制了专用套管、钻杆。研究结果表明,使用该套井身结构方案,作业过程中钻机负荷最大为6 856 kN,现有ZJ120型钻机及配套的70 MPa钻井泵可满足施工需求,配套设计的套管、钻柱、水力参数满足井下安全作业的需求,具有可实施性,可为国内相似区块的特深层勘探开发提供技术参考。

双鱼石区块栖霞组储层构造裂缝预测研究

双鱼石区块栖霞组储层是四川盆地天然气资源勘探开发的主力层位之一。由于储层构造裂缝发育,井漏等井下复杂情况时有发生,严重影响了该层位的高效开发。文章基于有限元数值模拟方法和储层裂缝判断准则,开展了栖霞组储层构造裂缝预测研究,并通过蚂蚁体追踪结果和现场施工信息对预测结果进行了验证。研究结果表明,双鱼石区块栖霞组最大主应力分布在170~230 MPa范围内,最小主应力分布在70~150 MPa范围内,断层对应力分布影响较为明显;断裂带位置处的裂缝发育程度最高,此外ST3、ST10、ST101、SY001-H2井位置区域的裂缝发育程度明显高于区域其他位置;构造裂缝预测结果与蚂蚁体追踪结果吻合较好,并与现场施工信息契合度高,表明了栖霞组构造裂缝预测结果具有较高的准确性和可靠性。本研究能为双鱼石区块接下来的勘探开发工作提供一定的指导作用。

四川盆地双鱼石区块深井钻井井斜规律研究

针对双鱼石区块井斜控制问题,考虑钻头与地层互作用、地层倾角、井斜角、地层各向异性指数、地层自然造斜力、钻头侧向力,综合建立了钻头侧向力模型,根据不同影响因素探讨了井斜变化规律,通过实钻资料验证了模型的正确性。结果表明,与常规钻井方式相比,空气钻井条件下地层自然造斜力增加,且增加幅度较大。随着地层倾角增加,地层自然造斜力增加。随着井斜角的增大,钻头综合侧向力减小,在空气钻井中和常规泥浆钻井中,钻头综合侧向力均存在零值平衡点。随着地层各向异性指数的增加,地层自然造斜能力增大导致井斜角增大。结合理论研究,通过钻具组合优化、钻井参数优选提出井斜控制措施,将该区块深层易斜地层井斜角降低至0.50°~1.15°,机械钻速提高了40%~85%。研究结果可为超深层井斜规律的研究和高效控制提供重要的参考和指导。

川西北地区双鱼石区块栖霞组膝折褶皱的发现及其油气意义

四川盆地西北部中二叠统栖霞组台缘滩相白云岩储层广泛发育,油气储集条件好,新近发现①号断层下盘的隐伏构造带可延续并包含了双鱼石构造,栖霞组勘探有利面积增大,是四川盆地勘探开发领域的战略接替区。但隐伏构造带的构造变形机制复杂,以前仅有地震资料,没有实钻井钻进隐伏构造带的复杂翼部,故认为背斜-向斜之间发育高角度逆冲断层,栖霞组气藏是断块型气藏,该认识限制了对栖霞组气藏的整体认识和油气勘探开发部署。但近期,构造复杂带双鱼石区块的实钻井倾角测井和高分辨地震精细成像攻关结果表明:①川西北地区隐伏构造带栖霞组大范围发育膝折褶皱,褶皱之间以高角度膝折带相连,并不发育大规模、延伸远的高角度逆冲断层;②膝折带为构造剪切带,膝折带内的储层裂缝发育,连通性强,是背斜和向斜的栖霞组储层的良好沟通渠道;③不仅双鱼石构造,整个①号断层下盘的栖霞组储层都具有连片分布的地质特征。结论认为:川西北地区隐伏构造带栖霞组气藏具备形成大型岩性-构造整装气藏的潜力。

双鱼石区块栖霞组气藏试采认识及早期开发技术对策

基于川西北部地区双鱼石区块栖霞组气藏试采方案执行情况的动态跟踪,结合气藏主要地质特征,梳理气藏主要开发特点,形成了该气藏开发早期初步认识。研究认为:①气藏受成藏条件影响,构造成排成带分布特征明显,划分的6个构造高带中,③、④号高带压力连通;②储层的发育主要受滩相分布及白云岩化作用的控制,具有一定非均质性,试采井井间产能有一定差异;③、④号高带产能明显高于其他高带,且工艺井提高产能效果明显;③气藏存在局部水体,水体来源可能位于构造条带间的低洼部位;④目前气藏基本地质特征与方案设计时认识基本一致,但气水分布认识有所变化,气水关系更为复杂,受试采井数及分布限制,各条带间的连通关系认识、气藏类型定义有待进一步深化;⑤各条带储量动用略不均衡,生产井及后续投产井均集中于③、④号条带,局部采速高,建议调整产量至合理配产规模;⑥应进一步深化岩性边界刻画,加大井控程度较低区域构造、储层预测的研究力度,加快推动储量升级,有效落实储量申报面积及规模,强化超深有水含硫气藏排水采气工艺技术攻关,以支撑下步整体开发方案的编制及科学开发。

基于小平滑面的非线性网格层析速度建模技术--以四川盆地双鱼石区块为例

随着四川盆地西北部地区双鱼石区块勘探开发进程,钻井工程逐渐由早期勘探期直井向开发期大斜度水平井转变。但由于双鱼石区块地表、地下构造特征"双复杂"的情况,叠前时间偏移成像资料存在构造形态落实不准确,钻井揭示地层构造轴线和叠前时间偏移成果存在较大偏差。应用基于小平滑面非线性反演建模技术的射线束叠前深度偏移成像配套方法,提高了地震成像空间归位精度。研究结果表明:①基于小平滑面处理的数据可以有效保持炮检点位置真实性对旅行时准确计算;②通过构造层位、测井声波速度、近地表速度综合约束下建立的初始速度模型加上非线性层析反演技术能有效提高建模精度;③射线束法叠前深度偏移技术在"双复杂"地区对断裂带及陡倾角成像有显著提升。最终叠前深度偏移成果较好恢复地下构造真实形态,成像效果与井旁构造恢复结果整体符合,构造轴线和断层位置修正230 m,钻井证实在7 000 m深度相对误差控制在1%内,对双鱼石区块后期勘探开发井位部署及井轨迹优化具有指导意义。

川西北地区双鱼石区块二叠系栖霞组气藏储层特征及高产模式

四川盆地西北部双鱼石地区二叠系栖霞组气藏为构造-岩性复合型气藏,气藏埋深7 500 m左右,储层平面分布具有一定非均质性,单井测试产量存在较大差异。为实现少井高产效益开发目的,尽快摸清栖霞组气藏高产主控因素尤为重要。通过对储层特征、单井产能控制因素的详细分析。结果表明:①栖霞组储层主要发育于颗粒滩经一系列成岩改造形成的白云岩中,根据储层特征分为孔洞型储层和溶洞型储层;②高产井多为孔洞型储层,而溶洞型储层产能较低;③高产井储层在成像测井上表现为较多暗色斑点,而溶洞型储层则表现为暗、亮斑状混杂的特征。

川西北地区双鱼石区块栖霞组沉积微相特征

近年来,以双鱼X131、双鱼X133井为代表,川西北地区双鱼石区块部署的多口井在中二叠统栖霞组钻遇厚层的孔隙型白云岩,并获得超过百万方的高产工业气流,展示了该地区栖霞组良好的勘探前景。研究区栖霞组储层的发育情况受沉积相控制明显,为明确川西北地区双鱼石区块中二叠统栖霞组沉积微相类型及有利相带分布,提高油气勘探效益,本次研究主要利用野外剖面测量、岩心描述、铸体薄片鉴定、成像测井分析等方法对栖霞组沉积相特征进行详细分析,研究结果表明:①建立微相识别模板,将栖霞组划分出4种亚相、5种微相并分析对应特征;②结合9口单井的微相划分及连井相剖面分析,认为滩核、滩缘微相为最有利相带,纵向上主要分布于栖霞二段,横向分布稳定;③结合相对海平面变化,应用趋势面法恢复川西北地区双鱼石区块中二叠世栖霞期古地貌,并进一步得出沉积微相平面展布特征。以上研究为该区栖霞组后续的优质储层研究及井位部署提供了地质依据。

KCl-有机盐聚合物钻井液在川西双鱼石区块的应用

川西地区双鱼石区块目的层埋藏深,完钻井深在7 000 m以深,上部φ444.5 mm、φ333.4 mm井眼主要采用"空气钻"提速,空气钻井转钻井液如何保证井壁稳定至关重要,在"高效PDC+螺杆"提速方式下优质的钻井液性能也尤其重要。为此,KCl-有机盐聚合物钻井液在KCl、有机盐的共同作用下抑制能力强,能够抑制岩石组分水化分散、膨胀,封堵防塌剂可以快速形成致密泥饼,减少滤液侵入井壁地层,防止"空气钻"后干燥井壁"吸水"引起的井塌;抑制钻屑水化分散,钻井液流变性能稳定、波动小、易调控、现场维护处理简单;钻井液强抑制性、低黏度和切力可提高钻头水马力,减少钻屑在钻头上的吸附,防止钻头泥包现象,减少钻井液中微米、亚微米粒子,有助于提高机械钻速。双探8井等现场应用表明,KCl-有机盐聚合物钻井液确保了"空气钻"井段井壁稳定,顺利钻过沙溪庙组下部(沙一段)、凉高山组、自流井组及须家河组易垮塌地层,井眼畅通、井壁稳定、井径规则、电测顺利、井下安全、钻速较高,满足工程、地质录井需要。

川西北双鱼石地区下二叠统栖霞组白云岩成因研究

对川西北双鱼石地区栖霞组主力产层中的非均质白云岩进行研究.文中基于野外露头、岩心岩屑薄片及地震、钻测井等资料,通过偏光显微镜、阴极发光、电子探针、能谱和流体包裹体等技术手段,系统总结了研究区栖霞组发育的岩石类型及其阴极发光特征.结合常规测井半定量识别及成像测井定性识别,建立了研究区测井岩性识别图版,对白云岩的纵横向分布进行刻画;利用地震切片研究白云岩平面分布特征,明确白云岩在研究区内的展部规律,认为白云岩及过渡类豹斑云质灰岩的分布受沉积水体能量的控制,水动力差异导致了宿主灰岩的原始成分和粒间孔隙连通性不同,进而导致了后期白云岩化作用的差异.研究结果表明:双鱼石地区白云岩具有低GR(10.73~29.33)、高CNL(0.79~4.13)、低RT(531.51~23 380.71)的特征,主要分布在水动力相对较强、淘洗干净、原生粒间孔隙发育的滩核部位.豹斑云质灰岩具有中GR(12.70~14.34)、中高RT(14 840.14~94 114.93)、低CNL(0.03~0.14)的特征,主要分布在水动力相对较弱,泥晶充填严重,残余粒间孔少的滩翼部位.综合评价分析认为,栖霞组的白云岩为埋藏成因,云化流体仍然是保存在孔隙中的海水.随着埋深加大,温度升高,以及峨眉山玄武岩的热效应影响,白云石沉淀的动力学屏障得以克服,共有3期埋藏云化作用.白云岩化作用发生在大量生烃的中-晚三叠世前.

川西北栖霞组超深层气藏储渗类型及开发响应模式

双鱼石区块栖霞组气藏是四川盆地西北部的超深层复杂碳酸盐岩气藏。该气藏储渗类型表征及其开发响应模式尚不清楚,制约了气藏的科学、高效开发。研究采用岩心观察和薄片鉴定等手段,在明确储集层基本特征基础上,首先利用对储层敏感性较强的常规测井曲线开展聚类分析,然后对储集层进行分类;再结合CT扫描、压汞等宏微观静态孔、洞、缝定量表征参数将气藏储渗特征划分为3类;最后基于储渗类型的静动态响应特征,形成具有针对性的开发响应模式。结果表明:①栖霞组发育4种类型白云岩储集层,其中裂缝—孔洞型、裂缝—孔隙型为优质储集层类型;②明确了储集层分类指标和优质储集层空间展布特征,进一步将气藏储渗类型划分为3类,其中一类、二类储渗特征气井为中—高产井;③形成宏观非均质型和微观非均质宏观视均质型2种气藏开发响应模式,2种模式的投产井稳产能力均较强,但生产效果存在差异,能够实现气藏科学开发。该测井—地质—开发静动结合的研究方法为同类型超深层复杂碳酸盐岩气藏储渗类型描述及开发方式优化等研究具有借鉴意义。