准噶尔盆地呼探1井高温高压超深井试油测试技术

呼探1井属于高温高压超深井,针对试油过程中所面临复杂的地质条件、恶劣的井况条件、极端的工况条件等问题,开展了施工风险评估,结果显示,试油施工主要面临入井管柱埋卡风险、井筒安全风险和井控安全风险。通过优选光油管射孔测试一体化管柱进行施工,避免了入井管柱埋卡的风险;通过井筒安全校核、出砂预测和套压控制计算,设置套管最高限压,现场控制生产压差,消除了井筒安全风险;通过地面测试流程优化、实时跟踪分析、制定应急措施方法,有效控制了井控安全风险。呼探1井试油作业安全平稳运行,并试获高产工业油气流,日产气61×104 m^(3)、日产油106 m^(3),录取地层压力高达146.07 MPa。研究成果为高温高压超深井试油测试提供了技术借鉴。

准南中段呼探1井烃源岩条件及油气源分析

近年来,准噶尔盆地下组合油气勘探不断获得新发现。2020年12月16日,位于呼西背斜的呼探1井清水河组获得高产油气流,实现了下组合油气勘探的重大突破,预示了下组合巨大的勘探潜力,但目前呼探1井的油气主要来源于哪套烃源岩以及是否存在混源等问题尚未明确。本研究通过对准噶尔盆地南缘中段下组合主要烃源岩的评价,结合生物标志物参数、油气C同位素、全烃气相色谱以及热模拟实验结果,明确了主力烃源岩生油气能力,认为呼探1井清水河组原油为侏罗系和二叠系烃源岩生成的混源油,其中重烃部分主要来自二叠系烃源岩,轻烃部分来自侏罗系烃源岩,天然气主要来自侏罗系烃源岩。同时,建立了侏罗系煤系烃源岩生气图版,结合图版分析认为呼探1井清水河组天然气与侏罗系煤岩关系最为密切,Ro大致分布在1.66%~1.85%。

呼探1井井口压力波动特征及成因机理

呼探1井是准噶尔盆地南缘中段首口获得天然气勘探重大发现的超深层异常高压气井,该井在试采时井口压力出现大幅波动,无法有效确定储集层参数及开展合理产能评价。因此,基于颗粒架桥堵塞原理,利用气藏动态分析法,表征了裂缝中颗粒循环堵塞—解堵变化趋势;同时,建立呼探1井双重介质渗流机理模型,开展压力波动特征分析及成因机理研究。研究表明,裂缝中颗粒循环堵塞—解堵是造成压力大幅波动的主要原因,一方面,随着裂缝中颗粒不断运移解堵,压力波动幅度逐渐减小,表皮系数逐渐减小,采气能力趋于稳定;另一方面,在裂缝循环堵塞—解堵的过程中,裂缝开度越大,压力波动幅度越大,同一裂缝开度下,近端裂缝堵塞—解堵,导致压力波动幅度较大,远端则相反。不仅为准噶尔盆地南缘中段储集层特征研究、井位部署、产能评价提供依据,而且为超深层异常高压气井压力分析提供借鉴。

呼探1井ϕ139.7 mm尾管精细动态控压固井技术

呼探1井ϕ139.7 mm尾管固井时封固段长、井底温度高,导致存在漏失与溢流风险大、对水泥浆性能要求高及水泥浆稠化时间不易控制等技术难点。为解决上述技术难点,在该井ϕ139.7 mm尾管固井段进行了精细动态控压固井技术试验。通过优化水泥浆配方、精细设计浆柱和优化设计套管扶正器安放位置,制定确保井筒动态压力介于地层孔隙压力与漏失压力之间等的技术措施,利用精细控压钻井装备,实现了控压下尾管、注水泥和水泥浆候凝,最终实现了全过程精细动态控压固井,该井ϕ139.7 mm尾管固井质量合格。呼探1井ϕ139.7 mm尾管精细控压固井成功,表明精细控压固井能够提高超深井长封固段窄安全密度窗口地层的固井质量,可为准噶尔盆地南缘深层油气勘探提供技术保障。

呼探1井清水河组气藏流体相态特征及气藏类型

根据呼探1井清水河组原油物性初步判断其为凝析气藏,并通过开展单次脱气实验、井流物组成分析、恒质膨胀实验和定容衰竭实验,研究呼探1井地层流体相态。结果表明,呼探1井地层流体具有轻质组分含量高、中质和重质组分含量低的特点,呈现典型低含凝析油特征。凝析液量少,地层压力与露点压力差值较大,开采初期无需额外补充能量,采用回注伴生气的方式可抑制反凝析作用,并提高呼探1井采收率。基于生产数据,结合流体相态研究结果,通过地层流体压力-温度相图、三元组成三角相图、经验判别法等综合判断,呼探1井清水河组油气藏类型为带较大油环凝析气藏。

水基钻井液浸泡解卡在呼探1井的实践与认识

呼探1井位于准噶尔盆地南缘霍玛吐背斜带呼西背斜,该井地层压力系统复杂,四开使用油基钻井液钻进,由于井壁坍塌发生一次卡钻事故,经套铣打捞后解除。经验证,套管鞋处存在近50 m“大肚子”井眼,后由于上部“大肚子”井眼内掉块进入井眼造成第二次卡钻,使用水基钻井液浸泡解卡成功。针对呼探1井在油基钻井液中使用水基钻井液浸泡解卡施工进行简要分析,为后续类似事故复杂提供一些经验及思路。

全过程精细控压钻完井技术在南缘呼探1井的应用与实践

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。从新疆油田南缘区块呼探1井的基本情况出发,重点阐述了该井钻井中存在的技术难点、压力窗口分析、控压钻完井作业、溢漏监测与处理及取得的良好效果,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。