四川盆地双鱼石区块特深井井身结构设计与适用性评价研究

四川盆地双鱼石区块震旦系特深井存在5个套管必封点和2个复杂风险点,井身结构设计存在较大难度。文章在调研国内外已钻特深井井身结构情况的基础上,分析认为双鱼石震旦系特深井所需套管层序多、强度高,现有国内外特深井井身结构方案无法在双鱼石区块震旦系特深井直接应用,需要自主研发。根据国内外现有钻井技术条件,文章建立了2套不使用膨胀管的适合特深井的套管和钻头尺寸匹配模型,并结合邻区钻探经验和本区块的地质特征,设计出适合双鱼石震旦系特深井的井身结构方案;然后对该井身结构开展了套管柱强度校核、水力学、钻柱力学及钻机作业能力的评价,对现有部分套管、钻杆等不满足安全钻井要求的情况,优化设计定制了专用套管、钻杆。研究结果表明,使用该套井身结构方案,作业过程中钻机负荷最大为6 856 kN,现有ZJ120型钻机及配套的70 MPa钻井泵可满足施工需求,配套设计的套管、钻柱、水力参数满足井下安全作业的需求,具有可实施性,可为国内相似区块的特深层勘探开发提供技术参考。

双鱼石区块栖霞组气藏试采认识及早期开发技术对策

基于川西北部地区双鱼石区块栖霞组气藏试采方案执行情况的动态跟踪,结合气藏主要地质特征,梳理气藏主要开发特点,形成了该气藏开发早期初步认识。研究认为:①气藏受成藏条件影响,构造成排成带分布特征明显,划分的6个构造高带中,③、④号高带压力连通;②储层的发育主要受滩相分布及白云岩化作用的控制,具有一定非均质性,试采井井间产能有一定差异;③、④号高带产能明显高于其他高带,且工艺井提高产能效果明显;③气藏存在局部水体,水体来源可能位于构造条带间的低洼部位;④目前气藏基本地质特征与方案设计时认识基本一致,但气水分布认识有所变化,气水关系更为复杂,受试采井数及分布限制,各条带间的连通关系认识、气藏类型定义有待进一步深化;⑤各条带储量动用略不均衡,生产井及后续投产井均集中于③、④号条带,局部采速高,建议调整产量至合理配产规模;⑥应进一步深化岩性边界刻画,加大井控程度较低区域构造、储层预测的研究力度,加快推动储量升级,有效落实储量申报面积及规模,强化超深有水含硫气藏排水采气工艺技术攻关,以支撑下步整体开发方案的编制及科学开发。

四川盆地双鱼石区块深井钻井井斜规律研究

针对双鱼石区块井斜控制问题,考虑钻头与地层互作用、地层倾角、井斜角、地层各向异性指数、地层自然造斜力、钻头侧向力,综合建立了钻头侧向力模型,根据不同影响因素探讨了井斜变化规律,通过实钻资料验证了模型的正确性。结果表明,与常规钻井方式相比,空气钻井条件下地层自然造斜力增加,且增加幅度较大。随着地层倾角增加,地层自然造斜力增加。随着井斜角的增大,钻头综合侧向力减小,在空气钻井中和常规泥浆钻井中,钻头综合侧向力均存在零值平衡点。随着地层各向异性指数的增加,地层自然造斜能力增大导致井斜角增大。结合理论研究,通过钻具组合优化、钻井参数优选提出井斜控制措施,将该区块深层易斜地层井斜角降低至0.50°~1.15°,机械钻速提高了40%~85%。研究结果可为超深层井斜规律的研究和高效控制提供重要的参考和指导。

基于小平滑面的非线性网格层析速度建模技术--以四川盆地双鱼石区块为例

随着四川盆地西北部地区双鱼石区块勘探开发进程,钻井工程逐渐由早期勘探期直井向开发期大斜度水平井转变。但由于双鱼石区块地表、地下构造特征"双复杂"的情况,叠前时间偏移成像资料存在构造形态落实不准确,钻井揭示地层构造轴线和叠前时间偏移成果存在较大偏差。应用基于小平滑面非线性反演建模技术的射线束叠前深度偏移成像配套方法,提高了地震成像空间归位精度。研究结果表明:①基于小平滑面处理的数据可以有效保持炮检点位置真实性对旅行时准确计算;②通过构造层位、测井声波速度、近地表速度综合约束下建立的初始速度模型加上非线性层析反演技术能有效提高建模精度;③射线束法叠前深度偏移技术在"双复杂"地区对断裂带及陡倾角成像有显著提升。最终叠前深度偏移成果较好恢复地下构造真实形态,成像效果与井旁构造恢复结果整体符合,构造轴线和断层位置修正230 m,钻井证实在7 000 m深度相对误差控制在1%内,对双鱼石区块后期勘探开发井位部署及井轨迹优化具有指导意义。

川西北地区双鱼石区块栖霞组沉积微相特征

近年来,以双鱼X131、双鱼X133井为代表,川西北地区双鱼石区块部署的多口井在中二叠统栖霞组钻遇厚层的孔隙型白云岩,并获得超过百万方的高产工业气流,展示了该地区栖霞组良好的勘探前景。研究区栖霞组储层的发育情况受沉积相控制明显,为明确川西北地区双鱼石区块中二叠统栖霞组沉积微相类型及有利相带分布,提高油气勘探效益,本次研究主要利用野外剖面测量、岩心描述、铸体薄片鉴定、成像测井分析等方法对栖霞组沉积相特征进行详细分析,研究结果表明:①建立微相识别模板,将栖霞组划分出4种亚相、5种微相并分析对应特征;②结合9口单井的微相划分及连井相剖面分析,认为滩核、滩缘微相为最有利相带,纵向上主要分布于栖霞二段,横向分布稳定;③结合相对海平面变化,应用趋势面法恢复川西北地区双鱼石区块中二叠世栖霞期古地貌,并进一步得出沉积微相平面展布特征。以上研究为该区栖霞组后续的优质储层研究及井位部署提供了地质依据。

四川盆地超深层高温高压气藏偏差因子及井底流压计算方法优化

深层和超深层气藏的开发已成为气藏开发最重要的领域之一。由于气藏埋藏较深,普遍存在高温高压的特点,气藏气体偏差因子的计算直接影响单井井底流压、产能和动态储量的计算准确度,从而影响开发技术对策的制定。然而目前计算偏差因子和井底流压的方法众多,不同的气藏,计算方法的适用性存在差别。针对双鱼石茅口组高温高压气藏,通过BB法、HY法、DPR法、DKA法、LXF法和ZGD法6种偏差因子计算方法的计算结果与实验实测值进行对比,结果表明:①在气藏条件下HY法和DAK法计算准确性最高,最大偏差约为2.5%,其中DAK法计算结果最为接近实验值,并且在8 MPa至123 MPa压力范围内,平均偏差约为0.6%。②基于实验测试和计算结果确认DAK法适用于该气藏的天然气偏差因子计算。③在此研究基础上,对温压耦合模型进行改进,建立了新的气藏井底流压计算模型。对比现场测试压力和模型计算值,改进的温压耦合模型计算结果偏差最低,仅为-1.593%,具有较高准确性,研究结果表明针对类似于双鱼石这类高温高压气藏,DAK法和改进的温压耦合模型具有较强适用性。

栖霞组超深高温气井深度酸压技术研究及应用

双鱼石区块栖霞组气藏具有埋藏深、温度高、压力高、低孔、中~低渗的特点,酸压改造是提高单井产量的主要手段。为解决栖霞组储层改造面临的酸岩反应速率快的难题,采用深度酸压工艺提高酸蚀裂缝有效长度。基于酸岩反应速率、酸蚀裂缝导流能力及酸刻蚀形态等实验,对比了甲酸、乙酸、胶凝酸和转向酸的性能,优选了胶凝酸作为深度酸压的主体酸液体系。通过引入井筒非稳态温度场及酸岩反应热,绘制了基于目标温度和施工排量的前置液用量设计图版,建立了以温度场为核心的多场耦合酸压模型。模拟结果表明,目前的井筒温度计算方法在超深高温气井中产生的误差接近50℃,200 m^3酸量时酸岩反应热对酸蚀缝长的影响为9 m。在双探8井采用前置液酸压工艺实施深度酸压试验,酸蚀裂缝长度较胶凝酸酸压提高57%。

KCl-有机盐聚合物钻井液在川西双鱼石区块的应用

川西地区双鱼石区块目的层埋藏深,完钻井深在7 000 m以深,上部φ444.5 mm、φ333.4 mm井眼主要采用"空气钻"提速,空气钻井转钻井液如何保证井壁稳定至关重要,在"高效PDC+螺杆"提速方式下优质的钻井液性能也尤其重要。为此,KCl-有机盐聚合物钻井液在KCl、有机盐的共同作用下抑制能力强,能够抑制岩石组分水化分散、膨胀,封堵防塌剂可以快速形成致密泥饼,减少滤液侵入井壁地层,防止"空气钻"后干燥井壁"吸水"引起的井塌;抑制钻屑水化分散,钻井液流变性能稳定、波动小、易调控、现场维护处理简单;钻井液强抑制性、低黏度和切力可提高钻头水马力,减少钻屑在钻头上的吸附,防止钻头泥包现象,减少钻井液中微米、亚微米粒子,有助于提高机械钻速。双探8井等现场应用表明,KCl-有机盐聚合物钻井液确保了"空气钻"井段井壁稳定,顺利钻过沙溪庙组下部(沙一段)、凉高山组、自流井组及须家河组易垮塌地层,井眼畅通、井壁稳定、井径规则、电测顺利、井下安全、钻速较高,满足工程、地质录井需要。