塔里木盆地满深1井奥陶系超深断控碳酸盐岩油气藏勘探重大发现及意义

位于塔里木盆地北部坳陷的满深1井在奥陶系一间房组获得重大突破。通过对满深1井成藏条件、油藏特征及富集规律的深入研究,总结了塔里木盆地北部坳陷断控岩溶区高产井油气成藏模式和富集规律。塔里木盆地海相碳酸盐岩主要发育潜山岩溶、层间岩溶、礁滩岩溶和断控岩溶4种不同的岩溶类型,满深1井钻遇断控岩溶;满深1井是迄今为止断控岩溶油气藏埋藏最深、单井产量最高的发现井,在埋深7535m的奥陶系一间房组测试折日产油624m^3,折日产气37.13×10^4m^3;建立了断控岩溶油气藏3种富集模式,即线性走滑上倾高部位、张扭侧向高部位、压扭局部高部位。满深1井的成功钻探,是以断裂为核心的碳酸盐岩断控岩溶油气藏勘探思路的成功实践,实现了塔北隆起与塔中凸起之间的鞍部油气勘探的突破,对整个塔里木盆地深层—超深层油气勘探具有重大意义。

塔里木盆地满深1井超深井钻井关键技术

满深1井是位于塔里木盆地塔北隆起满深1号断裂带上的一口预探井,钻井过程中存在二叠系玄武岩漏失与垮塌同存,志留系塔塔埃尔塔格组可钻性差、钻头磨损快,奥陶系桑塔木组易井斜与井壁失稳垮塌等技术难点。为此,研究应用了二叠系优快钻井技术、志留系减振提速技术和奥陶系防斜防塌技术,有效解决了该井面临的钻井技术难点:应用混合钻头+螺杆钻具提速技术一趟钻钻穿二叠系玄武岩地层,应用聚磺钻井液体系确保了二叠系地层的安全钻进,未发生漏失及垮塌等井下故障,与邻井相比机械钻速提高了265.96%;应用个性化PDC钻头+TorkBuster扭力冲击器一趟钻钻穿志留系地层,且钻进期间扭矩稳定、粘滑振动弱,减振提速效果明显;应用预弯曲动力学防斜钻具组合钻进奥陶系高陡地层,防斜打直效果明显;应用高性能防塌水基钻井液安全钻穿奥陶系硬脆性泥岩,井壁稳定效果显著。该井试油获得高产工业油流,实现了塔里木盆地超深层油气勘探的重大突破,形成的超深层碳酸盐岩钻井完井技术为塔里木油田深层油气勘探开发提供了技术支撑。

满深1井奥陶系桑塔木组高性能防塌水基钻井液技术

满深1断裂带奥陶系桑塔木组为泥岩、泥灰岩地层,裂缝发育,井壁坍塌风险极高,给安全钻井带来了极大挑战。满深1井钻进至井深7392.54 m(桑塔木组)时钻遇走滑断裂带,发生坍塌卡钻,处理难度大,最终选择回填侧钻。为此,分析了桑塔木组地层特点,研究应用了高性能防塌水基钻井液技术:选择合理的钻井液密度,强化对井壁的力学支撑,并采用复合降滤失措施降低水敏性泥岩地层的水化;在引入多氨基井壁抑制剂的同时,提高K+质量浓度,实现多元抑制防塌;提高钻井液的抗温能力、润滑性能及封堵性能,以满足桑塔木组对抑制、封堵防塌及抗高温稳定性的要求。现场应用表明,该井侧钻过程中钻井液性能稳定,K+质量浓度保持在35000 mg/L左右,150℃温度下的高压滤失量由11.3 mL降至8.0 mL,桑塔木组钻进过程中未发生井眼失稳情况,顺利钻至三开中完井深,套管一次下到设计位置。这表明,高性能防塌水基钻井液防塌效果显著,达到了预期目标。

满深1井碳酸盐岩地层自愈合水泥浆固井技术

满深1井三开钻遇破碎性碳酸盐岩地层,井壁掉块严重,井径不规则,且目的层油气显示活跃,三开尾管固井时顶替效率低,压稳和防漏矛盾突出。为确保该井三开固井施工安全顺利,并保障固井质量,通过选用自愈合剂BCY-200S和与其配伍性好的水泥添加剂,形成了自愈合水泥浆,并针对下套管和固井时容易发生漏失的问题,在根据前期施工情况准确判断漏层位置的基础上,采用了正注反挤固井工艺。满深1井三开碳酸盐岩地层采用自愈合水泥浆和正注反挤固井工艺后,固井作业安全顺利,既封固了产层,后期作业中也未出现环空气窜现象。研究和实践表明,自愈合水泥石遇油气可自动修复微裂缝,达到封固产层的目的,可解决塔里木油田高压天然气井环空带压及层间窜流的问题。