玛18井区水平井井壁失稳机理及强封堵钻井液技术研究

为解决玛湖油田玛18井区致密油气藏水平井钻井过程中存在掉块、垮塌和缩径等井壁失稳问题,对克上组及百口泉组岩心进行了X射线衍射、扫描电镜、接触角、岩石力学实验,分析了该地层的理化性质、微观结构和力学性能。实验结果表明,黏土水化作用、岩石孔缝十分发育、钻井液侵入降低结构面强度是导致井壁失稳的主要原因。根据现场实际,采用油基钻井液增强对岩石的水化抑制效果。针对目的层岩石具有较多微纳米孔隙及裂缝的特征,研发出新型纳米封堵剂聚丙二醇接枝改性纳米SiO_(2),粒径范围为17~197 nm,优选出复合型强封堵剂“3%氧化沥青+2%超细碳酸钙+2%纳米封堵剂”,构建了强封堵油基钻井液体系,该体系在120℃热滚16 h后,高温高压滤失量仅为1.2 mL,两次滚动回收率均大于97%,60 min后渗透性封堵滤失量为1.4 mL,具有良好的流变性、抑制性及封堵性。研究成果有效解决了玛18井区水平井井壁失稳难题,具有广阔的推广应用前景。

玛18井区三叠系百口泉组沉积相精细研究及有利储层预测

玛18井区三叠系百口泉组发育一套近源粗粒碎屑沉积,目前关于该区的沉积相类型仍存在争议,生产矛盾突出。通过岩心观察,结合扫描电镜、岩石薄片、录井、测井及试油等资料对艾湖油田三叠系百口泉组(T1b)沉积相进行研究。研究表明,百口泉组(T1b)发育一套扇三角洲沉积,而非冲积扇沉积,也并非只发育扇三角洲水下沉积部分,可识别出扇三角洲平原、扇三角洲前缘、前三角洲3个亚相以及泥石流、扇面河道等9个微相。其中,牵引流成因的扇面河道和水下分流河道微相含油性较好,为有利储层;而泥石流、碎屑流等重力流成因的储层,含油性较差。本次研究将为该区后续的评价、开发提供新的思路和方法,也为邻区甚至国内其他扇三角洲发育区的油气勘探开发提供借鉴。

玛18井区压裂支撑剂适应性研究

为了研究玛18井区压裂支撑剂的适应性,在不同铺置方式和不同闭合压力下,对不同压裂支撑剂的导流能力与压裂后效果进行分析评价,根据小型压裂测试、闭合后分析等解释结果,进行储层压裂后特性分析,并对石英砂部分代替陶粒效果进行论证。结果表明:当高闭合应力时,增大铺砂浓度可有效提高裂缝导流能力,但分段式铺砂不能提高裂缝导流能力;混合支撑剂和全陶粒支撑剂的改造井地层能量与裂缝类型均类似,但混合支撑剂井的地层系数、动态储量均不如全陶粒井,且日均压降高于全陶粒井。研究认为,石英砂替代陶粒效果较差,主要原因在于:在裂缝改造类型相同时,由于储层埋深较大,地应力较高,混合支撑剂无法满足所处深度的地应力。通过计算动态储量可知,长期开采时陶粒支撑剂比石英砂支撑剂更有利于节省成本,建议在玛18区块继续采用全陶粒支撑剂。

玛18井区低渗透异常高压油藏开发参数研究

艾湖油田玛18井区属于典型的低渗异常高压油藏,针对其开发早期阶段开发方式、井网、井距及生产动态参数认识不足等问题,以艾湖油田玛18井区的地质特征为基础,结合油藏工程和数值模拟方法,开展关键开发技术政策参数优化研究。研究结果表明:玛18井区天然能量充足,前期利用地层能量进行开发,地层压力降至50 MPa时采用水驱开发方式;注采井网采用菱形反九点井网,优化合理井距为300 m;T_1b_1作为主力开发层,注水开发12 a后T_1b_2作为接替层系进行开发;设计产能为9. 5 t/d、最优的注采比为1. 2时,20 a后最终采出程度为24. 52%。研究结果为研究区开发方案的编制和同类油藏的有效开发提供了技术支持。

玛18井区百口泉组砂体分布及储层特征研究

玛湖凹陷百口泉组属于低渗致密储层,油藏特征受岩性控制,水平井压裂是主要的开发方式.为了有效地指导水平井生产,需要充分认识储层发育特征.通过岩心、测录井等资料,分析了不同小层沉积相发育特征,在此基础上,进一步研究了砂体分布和储层特征.研究表明,研究区百一段分流河道砂体垂向上以切叠式为主,平面上连片分布;百二段河道砂体垂向上接触式分布,平面上呈树枝状;百三段砂体以分散式分布为主.将储层分为三类:Ⅰ类储层主要发育在百一段和百二段;Ⅱ类储层主要发育在百二段;Ⅲ类储层主要发育在百三段.Ⅰ、Ⅱ类储层是研究区主要的储层类型.对水平井水平段钻遇储层研究发现,水平段主要以Ⅰ类储层水下分流河道砂体为主,产量明显较高,厚层的河道分流间溢岸砂次之,并进一步提出了针对研究区的水平井开发建议.

玛18井区低渗透砂砾岩油藏水平井优化设计及产能预测

针对艾湖油田玛18井区低渗透砂砾岩油藏直井压裂单井可采储量低、经济效益差的问题,通过油藏数值模拟法、油藏工程方法、经济极限法和矿场试验法对多级压裂水平井参数设计和产能预测开展研究。结果表明:玛18井区“甜点”深度为3876~3881 m,水平井走向应为南北向,推荐水平井水平段长度为1200~1400 m,井间距为500 m,裂缝半长为150 m,裂缝间距为50 m。采用优化参数设计6口多级压裂水平井,第1 a平均日产油为29.0 t/d,符合产能预测数据(25.0~33.0 t/d)。该研究建立了砂砾岩储层含油饱和度预测方法,并形成砂砾岩油藏多级压裂水平井参数设计和产能预测方法,可为同类油藏的开发提供借鉴。

准噶尔盆地玛18井区百口泉组基准面旋回及其对砂体的控制

三叠系百口泉组是新疆油田的主要储集层之一。应用高分辨率层序地层学基准面旋回原理,依据4口井的岩芯资料、122口井的录井、测井等资料,对准噶尔盆地玛湖西斜坡玛18井区百口泉组各级次基准面旋回界面进行了系统分析,将百口泉组划分为1个长期基准面旋回的上升半旋回、3个中期基准面旋回和18个短期基准面旋回层序。百口泉组下部发育扇三角洲前缘亚相,上部发育前扇三角洲亚相。基准面旋回内砂体特征研究表明:百口泉组底部,可容纳空间增长速率与沉积物供给通量的比值远远小于1 (A/S≤1),水下分流河道砂体大面积连片展布,主要以进积的切叠式为主;百口泉组中部,随着基准面上升,A/S增加,砂体以接触式分布;百口泉组上部,河水动力减弱,河道砂体进一步向后退积,发育远砂坝砂体,砂体以孤立式分布为特征。长期旋回的早中期发育水下分流河道砂体形成了主要的岩性储集砂体;末期湖侵作用形成的湖泛泥岩为油气圈闭提供了良好的盖层。

扇三角洲前缘沉积相及其对单井产能影响分析——以玛湖坳陷玛18井区百口泉组为例

玛18井区三叠系百口泉组是水平井重要的勘探开发层位,利用岩心、测井和地震等资料,在精细认识沉积微相的基础上,分析了沉积相演化特征,并尝试探讨不同沉积微相对水平井产能的影响.研究结果表明:在湖侵退积的沉积环境背景下,研究区主要发育扇三角洲前缘水下分流河道、分流间溢岸砂、远砂坝以及泥岩等沉积微相.水下分流河道砂体是主要储集空间,百口泉组沉积时期河道砂体具有强烈进积—加积到弱进积—加积再到退积的沉积演变过程.沉积微相对水平井产能有较大的影响,水下分流河道沉积微相砂体储层的产能明显较高,厚层分流间溢岸砂次之.研究为后期水平井部署及有针对性的射孔开发提供了参考.

玛湖油田玛18井区体积压裂对钻井作业干扰问题的探讨

玛湖油田玛18井区油井进行体积压裂后,相邻中深水平井三开钻进时出现井下复杂情况的次数增多,为了分析其原因并解决该问题,分析探讨了体积压裂对钻井作业干扰的问题。从复杂情况类型、处置案例、阶段性防控技术修正等方面入手,结合该井区中深水平井三开井段钻遇地层的地质特性,分析了受体积压裂影响正钻井发生井下复杂情况的主要原因:受体积压裂影响,侏罗系与三叠系地层交接处形成了窜漏点,导致在此处易出现井漏、溢流等井下复杂情况;斜井段与水平段的泥岩井段易出现井眼失稳和垮塌。对此,提出了针对体积压裂所造成的动态窜漏以及定向井段、水平井段泥岩地层井眼失稳的处理措施。研究认为,玛18井区中深水平井三开钻进防控体积压裂造成井下复杂情况的要点,是做好裸眼井段窜漏点封堵与泥岩段井壁的支撑工作,可为玛湖油田同类型水平井钻井提供借鉴。

玛18井区定向井优快钻井技术研究

针对玛18井区三叠系上部白碱滩组漏失严重、三叠系下部地层均质性差、含不等径砾岩、机械钻速低的工程技术难点,开展了玛18井区定向井优快钻井技术研究。通过优化井身结构,优化井眼轨道,优选抗研磨、抗冲击PDc钻头,开展提速工具试验,形成玛18井区优快钻井技术。该技术在26口井进行了应用,施工周期控制在15d以内,平均节约工期7d以上。现场试验表明,玛18井区定向井优快钻井技术解决了该区域地层漏失问题,三叠系机械钻速得到有效提升,实现一趟钻钻完直井段、造斜段、稳斜段。

玛18井区压裂对钻井施工的影响及认知

玛湖油田是目前发现世界最大的高压低渗的砾岩油田,玛18井区作为玛湖油田的主力区块,克拉玛依钻井公司承担了该区块70%以上的钻井施工任务。随着玛18井区已完井大规模的压裂投产。对钻井施工产生了较大的影响,只有正确的认知和处理压裂对钻井施工带来的新增风险,才能保证钻井施工安全有序的进行。

玛18井区优快钻井配套技术

本文首先介绍了玛18井区的地质地层特点,并在钻井技术难点分析的基础上,通过多口井钻井实践,分析总结出适合该地区钻井的优快钻井配套技术,主要包括井身结构优化设计、钻头选型、井下动力钻具配合高效钻头快速钻进、定向井技术及小井眼固井等技术,使玛18井区平均机械钻速有了大幅提高,钻井工期明显缩短,对加快开发玛湖凹陷油气藏具有非常重要的作用,取得了显著的经济效益。

玛18井区表层出水及井口下沉防治技术实践

准噶尔盆地玛湖凹陷玛18井区表层固井中频繁发生漏失,实钻过程中圆井出水、井口下沉等严重影响后期施工,提高井口稳定性及防井口下沉尤为重要。为解决以上问题,对表层钻井液密度进行合理调整,通过实践提出对井口圆井出水预防措施及处理方法;对井口表层套管进行受力分析,结合现场实践,提出井口下沉预防措施及处理方法,在现场实际应用效果好,有效解决了地表浅层水活跃湖区钻井的表层作业井口稳定性难题。

地质导向技术在玛湖区块的应用分析

地质导向技术在新疆油田玛湖砂砾油藏开发应用中取得较好的效果,油层钻遇率得到大幅度提升,由于不同地质导向技术费用存在较大的差异,受油田开发投资控制需要,针对玛湖不同井区的油藏地质特征,采取探边技术与常规LWD地质导向技术结合,在确保油层钻遇率的情况下,有效地控制了开发成本。通过分析常规LWD地质导向与探边地质导向技术的特点和区别,介绍了探边地质导向在玛湖区块的应用情况,结合玛湖区块地质特征和油藏特征,提出不同水平井应用探边地质导向和常规LWD地质导向技术的优选方案,为后期水平井钻井中选择最优性价比地质导向技术提供参考和借鉴。

透镜体砂岩油藏合理注采井网优化研究

透镜体砂岩油藏是一类非均质性油气藏,各种透镜状、条带状或不规则状渗透性储集岩层四周被低(非)渗透岩层所包围。了解和掌握储层非均质性,明确砂体的展布和组合方式有助于合理而正确的开发油藏,选择合理的注采井网。本文结合玛18区块的基本地质情况,针对不同的砂体组合应用eclipse数值模拟软件建立理想模型,对各种情况进行具体注采井网类型的优化研究,从中选出每种砂体分布形态的合理注采井网,以达到提高累产油量,提高油田最终采收率的目的。从而为玛18区块及同类型的油田合理注采井网优化提供详细的理论依据和技术支持。