玛湖井区上乌尔禾组砂砾岩水敏伤害机理实验研究

玛湖井区石油储量潜力巨大,但是敏感性强,其水敏伤害机理也不清楚。为了定量分析玛湖井区上乌尔禾组砂砾岩水敏伤害机理,从水敏伤害评价和水敏伤害微观机理入手,对砂砾岩储集层开展X射线衍射(X ray diffraction, XRD)全岩分析、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)矿物扫描、计算机断层扫描(computed tomography, CT)、原子力显微镜测试分析及相关水敏伤害实验。结果显示:乌尔禾组砂砾岩储层水敏伤害很高,并且产生水敏的主要原因是不同储层颗粒粒径大小不一、岩性差异大、分选性差,且发育微裂缝,成蜂窝结构,力学性质不稳定,使得储层复杂,易受损害。黏土矿物会对孔隙造成损伤,进而损伤渗透率。表面粗糙度越大,与水接触时的表面积相对较大,水敏性强,更容易发生水化膨胀、分散。通过对固液界面接触角和分析表面电荷分布,呈现较强的亲水性,进一步加剧了水敏伤害程度。研究对成果玛湖井区上乌尔禾组致密油的高效开采具有重要意义。

玛湖凹陷玛湖1井区泡点压力变化规律

玛湖1区块是位于玛湖凹陷南斜坡带的岩性砂砾岩未饱和油藏,泡点压力随深度变化无规律,无法用现有理论解释,影响了油藏的正常设计及开发。通过分析玛湖凹陷构造运动及油藏成因,分析玛湖1井区泡点压力随深度变化无规律的根本原因;测试常规油藏(储层中各处油气性质相同)泡点压力随深度的变化,提出玛湖1井区泡点压力随深度变化无规律是由于轻质油气二次成藏及油藏的非均质性造成的;提出确定泡点压力的运移阻力法。结果表明:玛湖凹陷有两次时间间隔较大的成藏时期,且第二次成藏时油品的性质优于第一次;玛湖1井区饱和压力、气油比随平均油气运移阻力的增加呈幂函数关系减小。

玛湖1井区上二叠统乌尔禾组一段成岩特征

近年来,玛湖凹陷油气勘探不断取得突破,但对砂砾岩储层非均质性成岩控制研究相对较少。玛湖1井区上二叠统乌尔禾组一段为典型的强非均质性砂砾岩储层,储层成分成熟度和结构成熟度较低。以铸体薄片、储层物性和扫描电镜等资料为基础,通过分析成岩作用对储层物性破坏和建设作用,明确了研究区储层凝灰岩碎屑和长石溶蚀是次生溶孔含量高的主要原因;沸石在成岩早期对储层具有很强的胶结破坏作用,但进入中成岩A期后,沸石溶孔大量形成,成为次生溶孔的重要组成部分;同时乌尔禾组一段储层存在大量铁方解石和丝状伊利石,表明玛湖1井区乌尔禾组一段现今处于中成岩B期。

玛湖1井区乌尔禾组致密砂砾岩储层物性特征研究

新疆油田玛湖凹陷现为世界储量最大的砾岩油藏,玛湖1井区乌尔禾组是其开发的主力层位之一。致密砾岩油藏孔喉结构复杂,基础物性特征不同于常规储层,需要深入研究。通过岩石薄片、激光衍射、高压压汞、压差-流量法驱替等方法研究了该储层孔隙、粒度、启动压力梯度等物性特征。结果表明:致密砂砾岩储层粒度以2~10 mm为主,黏土矿物以伊蒙混层为主,具有潜在的强水敏性;孔隙类型主要为剩余粒间孔、粒内溶孔,含有微裂缝,按照压汞曲线可分为三类储层:Ⅰ类排驱压力较低,存在集中分布的微米级孔喉,Ⅱ类排驱压力中等,微米级与纳米级孔喉均有分布,Ⅲ类排驱压力较高,主要发育纳米级孔喉;拟启动压力梯度和渗透率呈现良好幂函数关系,相同渗透率下致密砾岩储层较砂岩储层启动压力更高,且随渗透率增加其差异有减小趋势。研究结果对该储层物性与启动压力有了清晰的认识,为玛湖致密储集层合理、高效开发提供了理论依据。

玛湖1井区J_(1)s_(2)段储层四性关系及有效厚度下限标准研究

根据玛湖1井区J_(1)s_(2)段的录井、测井等资料,对其储层四性关系及有效厚度下限标准进行研究。研究认为:J_(1)s_(2)段储层的岩性主要为细砂岩,呈中孔、中渗特性;除砂砾岩以外,储层的岩性越粗,其物性就越好,含油级别也越高;砂砾岩的钙质胶结作用和硅质胶结作用导致储层的物性变差,进而影响了储层的含油性。基于此认识,建立了储层岩性、物性、电性及含油性测井解释模型,并运用该模型确定了玛湖1井区J_(1)s_(2)段的储层有效厚度下限标准。

玛湖1井区控压钻井技术探讨

控压钻井技术是指在钻井过程中对整个井筒压力进行有效控制并管理的钻井技术,可有效解决窄密度窗口、压力敏感地层难以克服的漏涌同层和井壁坍塌等复杂钻井问题。从控压钻井技术的基本概念出发,介绍了西钻工程院精细控压系统组成和工作原理,重点阐述了控压钻井技术在新疆克拉玛依油田玛湖1井区的应用及取得的良好效果,为该区块解决类似钻井难题提供了有效的钻井方式和经验分享,有显著的推广应用价值。

XZ高性能油基钻井液在玛湖1井区的应用

针对玛湖1井区水平井钻探过程中存在的井壁失稳、阻卡和井漏等复杂技术难题,结合玛湖1砂砾岩油储层特征以及中长水平段施工要求,研制了一套XZ高性能油基钻井液。室内实验表明,该油基钻井液体系具有良好的流变性、乳化稳定性和封堵能力,抗温达180 ℃以上,能抗15%劣质土侵、20%水侵和10%抗水泥侵。XZ高性能油基钻井液在玛湖1区块上乌尔禾组完成4平台16口水平井试验,期间无井壁失稳、阻卡等复杂情况发生,大幅缩减了钻井周期,取得了良好的提速效果。XZ高性能油基钻井液解决了玛湖1井区砂砾岩储层开发中百口泉组井壁失稳、上乌尔禾组长水平段摩阻高和携岩困难等技术难题,满足了玛湖1长水平段安全快速钻井的需求,为该区块的高效开发提供了强有力的技术保障。

玛南地区侏罗系断裂特征分析

通过对玛湖一井区三维地震资料的精细解释,结合区域构造背景,利用时间切片、分频相干、曲率等技术相结合在平面上对断裂进行了刻画及平面组合,并根据断裂形成时间、断裂走向以及控制圈闭的发育等要素把断裂划分为2个级别。

准噶尔盆地玛南地区上乌尔禾组储集层伤害机理

准噶尔盆地玛湖凹陷玛南地区二叠系上乌尔禾组砾岩储集层岩心极易泡散,不易评价破胶压裂液对储集层的伤害,无法确定造成储集层伤害的主控因素。应用X射线显微CT技术对岩心样品进行连续扫描,重建岩心三维孔隙变化;应用球棍模型和阈值分割法,表征岩心不同截面上的孔隙变化。结果表明,储集层被破胶压裂液伤害后,平均孔隙半径减小了42.1%,平均喉道半径减小了32.7%,平均喉道长度减小了19.1%,平均孔喉比减小了45.3%,孔隙度和渗透率分别降低了7.7%和33.8%,岩心在破胶压裂液驱替伤害后孔隙度和渗透率均降低,渗透率变化较大。破胶压裂液与储集层的相互作用,是造成储集层伤害的主要原因,而黏土矿物中的蒙脱石水化膨胀、微粒运移等是造成储集层伤害的具体因素。