长筒取芯技术在伊拉克鲁迈拉油田的应用

在伊拉克油田鲁迈拉油田,油层(特别是Zubair油层)多为砂岩与页岩交错互层。由于页岩层井壁稳定性差、可钻性差,在油层中进行取芯作业,特别是长筒取芯作业过程中,易发生堵芯、丢芯、井壁坍塌等复杂,不但影响取芯进尺及岩芯收获率,而且容易造成卡钻等复杂事故。针对这一特点,优选取芯钻头,调整钻具结构,优化取芯钻进参数,确保取芯钻进过程中井壁稳定,形成一套适应该区块油层特点的长筒取芯技术。

伊拉克鲁迈拉油田Mishrif组碳酸盐岩储层特征及成因

Mishrif组碳酸盐岩岩石类型主要有泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩、泥晶生屑灰岩、生屑灰岩和白云质灰岩。储集空间为粒间(溶)孔、铸模孔、晶间孔、微孔、溶蚀缝和压溶缝。沉积环境属于碳酸盐缓坡,发育潟湖、滩后、生屑滩、生物礁、滩前和浅水陆棚6种沉积亚相。储层层间和层内非均质性严重。成岩作用主要有泥晶化作用、准同生期胶结作用、重结晶作用、溶蚀作用、埋藏期胶结作用、压实压溶作用和白云石化作用。三级相对海平面变化影响下的相带迁移是造成层间非均质性的主要因素,五级和六级相对海平面变化影响下的差异溶蚀和差异胶结作用是控制层内非均质性的主要原因,微裂缝的存在改善了局部储层的物性。

成像测井资料在礁滩型碳酸盐岩储集层岩性和沉积相识别中的应用——以伊拉克鲁迈拉油田为例

伊拉克鲁迈拉油田M组碳酸盐岩储集层为例,阐述了研究区不同岩石类型及沉积相在XRMI成像测井资料上的响应特征.论文以成像测井资料为主体,通过岩心刻度成像测井并结合GR能谱测井、岩性密度测井和其它常规测井资料识别出粘土矿物、致密灰岩、生物礁灰岩,生屑滩灰岩等岩性;总结了缓坡相、生物礁相、生屑滩相等沉积相的成像测井响应特征,建立了研究区各沉积相的电成像测井相解释图版,并对单井进行了连续的测井相划分.研究表明:M组碳酸盐岩储集层顶部GR能谱测井显示高钍、高钾、高铀含量特征,反应了M组地层在沉积晚期曾暴露地表,形成了风化残余剥蚀面,与上覆地层呈不整合接触关系;M组早期依次发育缓坡相、生屑高能滩相/生物礁相、滩后相和泻湖相,构成了一个完整的下降半旋回.

鲁迈拉油田防漏堵漏工艺技术

伊拉克鲁迈拉油田地质条件十分复杂,漏层为碳酸盐沉积原生孔隙和成岩作用与构造运动所形成的孔洞、裂缝,漏失通道从微米级至厘米级,二开地层具有"上下漏、中间喷"的层位分布特点,同一裸眼段存在多套压力体系,钻井液漏失严重,堵漏施工时间长。通过室内研究,提出以下防漏堵漏技术:为防止上部地层的漏失,优选出(2%～3%)DLX-1+(2%～3%)QNPB作随钻堵漏剂;当漏失速率为2～5 m3/h时可用钻井液快速钻穿漏层,采用静止堵漏或憋压堵漏;对于严重漏失,可采用清水盲钻,一次性把漏层都钻完,然后注入高效承压剂复合堵漏桥浆,高效承压剂能够在漏失孔道内迅速膨胀,配合刚性复合堵漏剂架桥,高效承压剂能很好地与岩石表面吸附完成漏层填充,提高地层的承压能力及堵漏成功率,再结合现场情况适当采用打水泥塞彻底封堵漏层。该高效承压复合堵漏技术、防漏堵漏工艺以及相关的工程技术措施,满足了鲁迈拉区块钻井安全顺利施工的需求。

基于典型曲线快速预测油藏开发指标——以伊拉克鲁迈拉油田Upper Shale大型多层砂岩油藏为例

结合数值模拟方法和常规油藏工程方法的优点,考虑储集层非均质性和开发方式变化的影响,提出一种基于典型曲线进行油藏开发指标快速预测的方法。选取典型区块建立精细地质模型并在此基础上开展精细数值模拟研究,得到不同类型储集层在不同开发方式下的开采典型曲线,进一步结合小层平面划分结果、地质储量评价结果、单井产出及注入能力评价结果进行全油藏开发指标预测。以伊拉克鲁迈拉油田Upper Shale大型多层砂岩油藏的注水开发研究为例对该方法的可靠性进行验证,结果表明,与常规数值模拟方法相比,在预测精度接近的前提下,该方法可大幅节省计算时间。

中国石油与BP联合研究鲁迈拉油田的实践与感悟

2009年中国石油天然气集团公司和BP公司联手中标,获得伊拉克鲁迈拉油田的作业权,实现了中国石油在中东地区油气合作的重大突破。中国石油勘探开发研究院鲁迈拉项目组通过与BP的深度项目合作研究,完成了超量的实物工作量,取得了一系列的关键性认识和成果,并快速地应用于油田生产,为鲁迈拉油田产量增长提供了支持。合作研究过程中,项目团队在技术研究方法和管理理念方面取得了一定的认识,主要体现在数据质量控制、基础工作研究、动静态一体化、不确定性分析、风险分析管理、项目管理等方面,实现了与国际大石油公司合作的技术、理念、做法等多方面的融合,为将来更多的国际合作提供了很好的借鉴。

鲁迈拉石膏夹层岩石可钻性预测

鲁迈拉油田岩心数量少,钻头优选主要依靠施工和设计人员的经验。针对这一问题,以钻速方程为基础,通过逆推回归和数据拟合的方式,建立起鲁迈拉地区岩石可钻性与测井数据对应关系,并以岩屑分形理论为依据对结果进行验证,找出最能反映岩石破碎难易的特征量,确定岩石强度、硬度及可钻性与岩石的这些分形维数的统计模型。根据岩石可钻性预测结果,开展了KM533X复合钻头现场提速试验,单只钻头平均进尺提高214.70%,机械钻速提高29.90%,从而保障了该地区钻井作业顺利高效完成。

抗盐聚合物钻井液在鲁迈拉油田R-504井中的应用

R-504井是中石油伊拉克分公司部署在鲁迈拉油田的第1口生产井,完钻井深3 436 m,钻井目的是开发Zubair油层。该油层段地层结构复杂,漏失现象普遍存在,在钻井过程中容易出现井壁失稳、卡钻及漏失井涌等复杂情况。经过大量的室内实验和现场试验,确定使用抗盐聚合物钻井液体系。现场应用表明,抗盐聚合物钻井液体系流变性好,抑制能力和抗温能力较强。针对鲁迈拉地区有多个压力体系特点,复杂事故处理难度大,制定了操作工艺相对较简单的堵漏预防及事故处理措施,大幅度降低了钻井周期。

利用锶同位素比值评价鲁迈拉油田储集层连通性

储集层连通性评价对于油气田高效开发至关重要,对其认识的准确性将影响油藏储量评估、开发策略制定,甚至决定油气田开发的成败。评价储集层连通性的方法通常有沉积相分析、岩相分析、地层压力分析、流体组分分析等,但这些方法都具有一定的不确定性。根据伊拉克鲁迈拉油田取心井的岩心残余盐锶同位素信息,分析研究了储集层在垂向上和平面上的连通性,认为主力砂岩储集层Main Pay油藏纵向上互不连通,可划分3套开发层系;主力碳酸盐岩储集层Mishrif油藏平面连通性较好,油水界面受构造控制;潜力储集层Yamama油藏在平面上连通较差,油水关系复杂,流体分布受岩性控制。实践证明,利用岩心残余盐锶同位素信息评价储集层连通性是最有效、最经济的方法之一,具有重要的推广和借鉴意义。

鲁迈拉油田Nahr Umr组油藏倾斜油水界面成因

为研究伊拉克鲁迈拉油田阿尔比阶Nahr Umr组碎屑岩油藏油水界面倾斜成因,提高油气储量评估的准确性及开发方案部署和调整的合理性,在系统总结造成倾斜油水界面成因的基础上,综合利用测井资料、电缆地层压力测试资料以及区域地质资料,从地层水流量估算、油水界面倾斜幅度分析、油水压力梯度响应特征和区域压力变化规律4个方面进行了论证。认为水动力作用是造成阿尔比阶Nahr Umr组碎屑岩油藏油水界面倾斜的主要原因,水动力来源于东北部的特罗斯—扎格罗斯逆冲断裂褶皱带地表水的补充。

鲁迈拉南部油田RU45井溶洞性漏失堵漏技术

RU45井是位于伊拉克鲁迈拉南部油田南部的1口疑难生产井,井深为3 410 m。鲁迈拉南部油田二开白云岩大溶洞恶性漏失现象普遍存在,地层压力异常,分上部Dammam层白云岩完全漏失、中部Umm Er Rad和Tayarat层硫水侵、下部Hartha层白云岩完全漏失3个地层压力段,一口井常伴有2种及其以上复杂情况;尤其南鲁迈拉油田下部Hartha层,一旦漏失发生,非常容易造成大溶洞漏失。在总结经验的基础上,RU45井采用先清水盲钻钻穿Dammam层,再实施承压堵漏,提高钻井液密度后钻穿硫水层,在Hartha层先后结合清水盲钻、水泥桥塞堵漏技术、下套管封隔器的一套快速堵漏工艺,减少了漏失量,缩短了二开大溶洞漏失完井时间,证明该井堵漏方案是鲁迈拉油田"上下漏,中间喷"白云岩大溶洞漏失最快速、最完整的技术方案。

伊位克鲁迈拉定向井井身结构优化

为提高鲁迈拉钻井效益,降低施工风险,减少非生产时间,开展了伊拉克鲁迈拉油田井身结构优化。采用由内而外、自下而上的设计方法,根据地层压力情况,结合地质特点和施工难点,确定了一开进入Dammam层顶6m,二开进入Sadi层8～15m,三开钻过储层50m完钻的三层套管井身结构。根据鲁迈拉油田开发实际需求和后续作业管柱尺寸,确定各开次钻头和套管尺寸。通过套管柱安全性分析发现,采用L80级套管既要满足施工操作,又要满足抗外挤安全系数不小于1.125、抗内压安全系数不小于1.10、抗拉安全系数不小于1.25的技术需求,且各开次管柱均可顺利下入。通过该项技术在25口井上的成功应用,平均建井周期缩短15.33d,平均非生产时间比例降低了8.6个百分点。研究结果表明,伊拉克鲁迈拉油田井身结构优化技术,解决了多层漏失、大段页岩坍塌、含硫水侵等问题,确保了复杂地质条件下的安全钻进。该技术有助于提高鲁迈拉整体钻井技术水平,具有广阔的市场前景和推广价值。

鲁迈拉油田无固相KCL钻井液体系的研究及应用

为了保护油层,鲁迈拉油田在三开油层段钻井液体系中不允许使用膨润土和重晶石,出现页岩地层井壁稳定、高渗透率层厚泥饼、盐水体系中水基润滑剂不适应等方面问题。本文通过室内研究及现场试验,形成了一套鲁迈拉区块三开井眼无固相KCL聚合物钻井液体系,解决了鲁迈拉区块三开井段页岩井壁稳定问题,解决了高渗储层厚泥饼问题,解决了体系润滑性问题,现场应用效果良好。

无固相KCl聚合物钻井液体系在伊拉克鲁迈拉油田的应用

伊拉克鲁迈拉油田三开地层存在大段的泥页岩,易发生剥落坍塌,储层砂岩段长,渗透性好,易发生渗漏和形成小井眼。钻井液体系从一开始单纯追求井下的稳定性,到兼顾井壁稳定、储层保护、S型和J型井的摩阻降低,最终形成了无固相KCl聚合物钻井液体系。主要从室内实验和现场应用方面详细阐述了体系的形成和现场应用效果。

鲁迈拉油田钻井液及防漏堵漏技术研究

鲁迈拉油田属于阿拉伯美索不达米亚前缘盆地,构造以北西—南东向简单平缓的大型长轴背斜为主。地层岩性以碳酸盐岩和页岩为主,存在不等厚的盐膏层。该油田地质条件较为复杂,一开易发生坍塌、卡钻,二开易发生严重漏失、硫水侵及泥页岩缩径,三开易发生油气侵、泥页岩剥落,钻井作业十分困难。概述了该区块的地质情况,分析了施工难点,介绍了应用于该区块的钻井液及防漏堵漏工艺技术。钻井液体系和防漏堵漏技术共应用21口井,R511、R-512两次打破当地钻井记录,该项技术整体达到了国际先进水平。

伊拉克鲁迈拉油田S形定向井降摩减扭技术

鲁迈拉油田S形定向井钻井过程中摩阻扭矩大，部分井出现扭矩超出顶驱扭矩额定上限的问题，严重影响了钻井速度，导致钻井周期延长、钻井成本增加。为此，从井眼轨道优化、试验应用旋转导向系统和水力振荡器、优选钻井液润滑剂等方面开展了降摩减扭技术研究，形成了适合鲁迈拉油田S形定向井钻井需求的降摩减扭技术：采用S形井眼轨道，最优井眼曲率为（2．85°～3．00°）／30m，最大井斜角为30°；优选应用加量均为3％的液体润滑剂RH3和固体润滑剂超细膨化石墨；水平位移大于500．00m或定向施工须进入Mishrif层的定向并应用旋转导向系统，其余定向井应用水力振荡器，以提高机械钻逮，降低扭矩。该降阻减扭技术在鲁迈拉油田13口S形定向井进行了应用，扭矩降低30％以上，机械钻速提高37．7％，较好地解决了该油田S形定向井钻井摩阻扭矩大的问题。

连续油管氮气举升工艺在鲁迈拉油田的应用

简述了牵引起下设备、滚筒、深度计量装置、井控设备、氮气泵注设备、地面流动控制设备等连续油管氮气举升作业设备以及连续油管氮气举升工艺原理及技术关键。为了高效举升和避免油层伤害,施工时应注意两点:一是开始泵注氮气时连续油管不宜下得过深,应该在较浅深度边下连续油管边注氮气;二是连续油管最大下深不宜超过射孔顶界20 m。在鲁迈拉油田应用连续油管氮气举升标准化作业流程,可以减少作业风险,有利于规范对连续油管服务商的作业管理。连续油管氮气举升是鲁迈拉油田应用最为广泛的新井、措施井投产和关停井复产技术,Ru-406井的成功应用为更好地应用氮气举升施工工艺提供了一个较好的范例。

伊拉克鲁迈拉油田17-1/2″井眼钻井液技术

伊拉克鲁迈拉油田一开井段(17-1/2″)包括Dibdibba、L.Fars、Abu-Char和Dammam四个地层,其中Dibdibba层岩性为砂砾岩,易垮塌和漏失,Abu-Char层岩性为泥岩石膏互层,易造浆和糊筛布。为了满足提速要求,通过钻井液体系的调整,兼顾解决大井眼返砂,Dibdibba层垮塌和漏失以及Abu-Char层的造浆抑制和糊筛布问题,最终实现一开井眼不进行长短起作业,完钻循环后直接起钻、下套管固井。主要从室内实验和现场应用详细阐述一开钻井液体系优化和现场应用效果。

连续油管堵水技术在鲁迈拉油田R-506井的应用

Main Pay油藏是鲁迈拉油田的主产层,近年来大量油井由于含水率高导致停喷。连续油管堵水技术具有灵活性好、施工费用低、施工周期短的特点,可以快速实现高含水停喷井的复产。分析了连续油管堵水的技术难点,进行了施工设计和现场试验。室内实验和现场应用表明:强化对水泥浆配方的优选可确保其性能符合要求;通过使用足量的前置液和后置液、打塞前将堵水层位的生产流体驱替走、打塞后循环掉多余的水泥浆、在施工过程中保证足够的井口回压等技术措施,以保护水泥浆不受污染。

磨铣打捞器在鲁迈拉油田复杂井的研究与应用

针对伊拉克鲁迈拉油田一些大斜度、小井眼、大漏失的复杂井打捞作业,在"落鱼"不清、"鱼顶"不规则、地层漏失复杂情况下,采用普通的打捞工具和工艺难以成功打捞的实际,设计和研制了磨铣打捞器,成功将井底落物磨小后捞获带出地面。阐述了磨铣打捞器的基本结构原理和技术参数,列举了在现场的一系列应用,并对应用效果进行了分析和总结。