基于管窜影响的碳酸盐岩油藏产水特征图版——以伊拉克Ahdeb油田Rumaila复杂多层碳酸盐岩油藏为例

为快速有效地解决伊拉克Ahdeb油田Rumaila复杂多层碳酸盐岩油藏因套管外窜流、高渗通道水窜及分层合采等因素造成的出水类型复杂、水侵机理不明等问题,建立了能表征纯水层、油水过渡带和纯油层精细分布的Rumaila复杂多层碳酸盐岩地质油藏模型。在此基础上,采用实际典型产水曲线标定数模曲线、无因次时间替代实际时间的方式得到不同套管外窜流情况下(水泥环与储层间的第二界面破损位置位于纯水层、油水过渡带和纯油层)的套管外窜流&底水锥进、底水锥进&后期套管外窜流、套管外窜流和射孔段部分位于油水过渡带&套管外窜流等十二种典型产水特征图版,以此对油藏出水类型和水侵机理进行判明与分析。结果表明,产水特征图版能够高效辨析油藏出水类型和水侵机理,有效降低了井下PLT、SWFL测试等工作频率,也为直井后续治水措施的制定提供了可靠依据。

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。

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。

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。

复杂地质条件下S形定向井的井身结构优化及应用

为提高鲁迈拉油田钻井效益,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研究工作。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,并结合行业标准,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≮1.125、抗内压安全系数≮1.10、抗拉安全系数≮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%。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、储层渗透率高等引起的施工中井下多发生复杂情况等问题,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,从而为中石油钻探队伍站稳伊拉克市场提供了技术支撑。

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。

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。

井下视像技术在鲁迈拉油田大斜度井修井作业中的应用

井下视像技术可获得直观、清晰的井下井筒图像,有助于快速识别井况并为后续作业提供相关信息和依据。针对鲁迈拉油田大斜度井在修井作业过程中存在的小井眼井筒尺寸限制、井况复杂、难以掌握井底实际情况等作业难题,引入了井下视像新技术,从作业管柱内下入井下视像工具对井筒进行实时检测和分析。多个方面的现场应用实例表明,井下视像技术在大斜度井的井筒检测、井况分析及打捞作业诸方面能够有效提高诊断精度及作业效率,缩短作业周期,降低作业成本。同时,井下视像技术对于观测井底落鱼及管柱损坏情况、检查射孔质量及分析井筒损坏机理等工作均具有一定的指导意义。

井口完整性技术在鲁迈拉油田的应用

目前鲁迈拉油田大部分油水井存在不同程度的井口完整性问题,严重影响油田的安全生产运行。通过总结、管理与实践,建立完备的井口问题诊断、维护与维修的技术应用体系,对油水井的安全生产和管理具有重要指导意义。在分析鲁迈拉油田井口装置的结构特点和密封特性的基础上,探讨了井口阀门密封失效、油管悬挂器密封失效及套管悬挂器密封失效问题的诊断方法与处理手段,并研究了井口完整性问题处理过程中的井控技术、设备原理及应用条件,包括带压钻孔/阀技术、背压阀和环空丝堵技术、SIM油管桥塞技术及碳酸钙+酸溶水泥塞压井技术。并以Ru-032为典型井实例,根据现场井况选择了碳酸钙+酸溶水泥塞的井控工艺,压井过程中又应用了带压钻孔设备进行环空A圈闭压力释放,最终成功处理了该井的井口问题。结果表明,本文所给出的技术选项适用于处理井口完整性问题;通过分析实际井况,选择合适的井控工艺,从而保证井口维护或作业的安全与高效。

鲁迈拉油田Mishrif油藏复合转向酸化技术应用

为了使鲁迈拉油田Mishrif碳酸盐岩储层基质酸化达到预期效果,确定了以VEDA（黏弹性自转向酸液体系）为主,以MAPDIR（最大压差及注入速率）转向、连续油管转向及泡沫转向为辅的联合转向方式。进行了VEDA自转向酸液体系流变性评价及岩心封堵实验,并在Ru-315井进行了现场试验。研究结果表明,VEDA酸液体系中表面活性剂S1000的最佳浓度为5%～7%;该体系具有较低的泵注摩阻,冻胶形成后能够有效封堵高渗透层,破胶之后不会对储层渗透率造成伤害。现场试验结果表明,酸化后高、低渗透储层均得到了不同程度的改善,日产量分别增加55%和96.9%。低渗透储层的改善程度好于高渗透储层,酸化达到了预期效果。

鲁迈拉油田井下作业井口压力控制工艺

针对鲁迈拉油田地层压力较高、井下作业过程中易发生井喷风险的问题,采用井控设备和井口压力控制工具来进行井控,避免井喷事故发生。列举了鲁迈拉油田目前现场主要应用的井控设备和井口压力控制工具,阐述了相关的压力控制方式及试压工艺标准。并对试压介质中混入气体、试压过程温差较大、压力测试仪灵敏度较高、试压容器容积较大等影响试压结果的因素进行了分析。通过理论分析结合现场试验,总结出试压合格的评判标准。井下作业过程中一系列工艺的现场应用表明,合理安装井控设备和井口压力控制工具,严格按照试压标准进行试压,能为鲁迈拉油田井下作业提供可靠的井控保障。

套管千斤顶解卡技术在鲁迈拉油田的应用

油管悬挂器黏卡在井口油管四通内时有发生,复杂情况下井口悬挂器安全解卡是油、气井修井作业顺利开展的首要任务。分析了解卡过程中井口各部件的受力情况,采用理论分析及有限元模型分析计算的方法,确定解卡过程中井口能施加的最大安全载荷。利用安装在井口的套管千斤顶,施加安全范围内的一定上拉力,使油管悬挂器与井口保持相对运动,来成功实现复杂情况下的井口油管悬挂器安全解卡。利用实例对这一解卡工艺进行了验证,不仅对井口松动特殊情况下的解卡有很好的适用性,而且对于国内外同类型井口油管悬挂器解卡作业也具有指导作用。

鲁迈拉油田连续油管快速压井工艺研究与应用

由于采油井年久失修,井口及井身结构完整性问题频发成为制约鲁迈拉油田高效开发的“瓶颈”针对此问题,开展了连续油管快速压井工艺研究与现场应用。介绍了快速压井的原理及所需设备材料,通过室内研究确定0. 85mm/20目粒径的CaCO3颗粒为快速压井的材料;优选质量浓度为0. 54%聚合物HEC作为CaCO3颗粒的悬浮液;体积浓度为15%HCl溶液作为溶解CaCO3支撑塞和水泥塞的酸液。列举了油田应对突发事件的应急反应计划,阐述了现场标准作业流程。连续油管快速压井工艺已在鲁迈拉油田成功应用50井次,平均作业时间7天,有效提高了油田井身结构完整性维护作业效率。该工艺能够应对采油井泄漏等紧急事件,为鲁迈拉油田采油井的维护、维修提供了技术保障。

鲁迈拉原油储罐底板腐蚀因素分析与对策

伊拉克鲁迈拉油田位于波斯湾沿岸,地下水位较高,原油储罐附近的土壤为盐碱性。罐区储罐底板内壁主要接触含油淤泥和污水。因此储罐底板两侧环境均具有很强的腐蚀性。由于近20年该油田疏于管理,很多防腐设施和涂层受到破坏,引起部分储罐发生腐蚀泄漏。为探明当地原油储罐腐蚀穿孔的原因,并找出科学合理的防腐蚀对策,保证鲁迈拉油田的平稳生产,采用现场勘查、实验室水质检验、形貌观察、能谱分析等多种手段,从储罐的材质、当地环境、储罐存储介质、腐蚀形貌等方面对储罐底板的腐蚀原因进行分析;并根据分析结论推荐了储罐的修复方案和罐内外防腐措施。(图3,表1,参10)

水力喷砂射孔技术在鲁迈拉油田的应用

为了减少近井地层由于压实作用而受到的伤害,以及提高采油井产出率且延长开采周期,开展了水力喷砂射孔作业技术在伊拉克鲁迈拉油田现场的应用研究。通过建立地面射孔试验模具,进行地面的水力喷砂射孔及常规电缆射孔试验,试验后对模具进行解剖并对各自形成的孔眼进行测量,计算得出各自射孔后形成的孔眼面积;实施水力喷砂射孔的现场应用,对已经电缆传输射孔的油层进行水力喷砂射孔作业,比较作业前后单井日产油量。根据地面试验结果得出水力喷砂射孔形成的孔眼表面积是电缆传输射孔的2. 71倍,进行水力喷砂射孔现场作业,跟踪产油量,与喷砂射孔作业前相比,采油井不仅恢复了自喷能力而且日产油量提高了1. 5~1. 8倍,达到了预期的作业效果。相比电缆传输射孔,水力喷砂射孔能有效解除因电缆传输射孔造成的密闭圈,并扩展了油流通道,提高采油井产量。现场试验结果表明该技术相比电缆传输射孔更具优越性,应推广该技术在鲁迈拉油田的应用。