华北油田杨税务潜山内固井技术

华北油田为开发冀中坳陷廊固凹陷杨税务潜山内油气藏,先期部署了3口重点探井。该区块潜山内地质条件复杂,地层压力系数为0.94~1.09,存在多套活跃油、气层且埋藏深,容易发生漏失;地温梯度高、小井眼小间隙、尾管封固段长、对水泥环完整性要求高。综合分析以上因素,杨税务潜山内φ127 mm尾管固井风险较大,固井施工安全和固井质量难以保证。针对以上固井难点,主要从以下几方面进行研究。(1)优化井眼清洁技术,采用旋流短节扶正器,保证了套管安全下入。(2)用软件模拟顶替效率和关键点压力变化,合理调整施工参数,保障固井施工实现"三压稳"。(3)采用韧性水泥浆及冲洗隔离液体系,合理设计施工参数,确保水泥浆性能稳定,水泥石韧性满足体积压裂要求。通过3口井的现场应用表明,使用该技术后,固井质量明显提高,为华北油田杨税务潜山内固井提供了技术保障。

华北油田油气井永久性封井挑战及对策

华北油田勘探历史久远且开发历程复杂,包含直井、定向井、大斜度井等多种井型,井筒完整性问题复杂,永久性封井难度大。为从封井设计源头保证废弃井永久性封井的安全,减少环保风险,以Y油田为例,对华北油田面临的永久性封井难点进行了分析。影响废弃井井筒完整性的关键因素是井屏障,结合Y油田实际情况,详细分析了其永久性封井面临的挑战,包括井筒完整性数据不全、固井质量不合格、已封井井屏障设置不合理、地下淡水层保护问题、地层完整性潜在风险、标准规范合理性问题及封井成本控制等。同时,结合国内外永久性封井经验给出相应技术对策和建议。分析结果为华北油田Y油田及类似油田的永久性封井设计、作业等提供参考。

VSP井地联合地震勘探技术应用——以华北束鹿泥灰岩勘探为例

针对束鹿凹陷深部泥灰岩地震分辨率低、非均质性强的勘探难点,在该区开展了八方向Walkaway-VSP和全方位三维地震联合勘探技术应用研究。基于零井源距VSP和Walkaway-VSP资料求取准确的地层速度、真振幅恢复TAR因子、品质因子Q及各向异性等地球物理参数,并应用到全方位高密度三维地震数据处理,获得了更高精度的成像数据体。基于井驱数据处理结果提供的建议井位获得高产油气,表明VSP井地联合勘探技术在油气田勘探开发中具有良好的应用前景。

河套盆地临河坳陷油气成藏过程解剖及勘探潜力分析

河套盆地属于我国中西部地区中小型陆相含油气盆地,近期于临河坳陷西南部吉兰泰构造带发现亿吨级大油田。工区地质条件复杂且勘探程度低,油藏动态演化过程研究有待深化。针对吉西凸起带和中央断垒带已发现油藏,应用地质、地震和分析化验等资料,在石油地质综合分析的基础上,采用"九史"分析方法对油藏进行动态解剖,取得了以下三点认识:(1)油气晚期成藏并表现出"三晚",即烃源岩晚期生烃、断裂晚期活动及油气晚期充注;(2)第四纪走滑活动影响油气富集,负花状构造不发育且晚期强烈反转地区有利于成藏;(3)优选出西南部凸起带和中央断垒带两大油气有利勘探区带。

XRD矿物分析技术在杨税务潜山勘探中的应用

杨税务潜山奥陶系发育以灰岩和白云岩为主的碳酸盐岩地层,随着PDC钻头配合螺杆、扭力冲击器等复合钻井工艺的广泛应用,钻井速度大幅提升,井下返出岩屑细碎甚至呈粉末状,导致肉眼识别难度大。由于碳酸盐岩岩石类型复杂,细碎岩屑与冷盐酸均剧烈反应,造成灰岩、白云岩无法有效区分,并且潜山储集层非均质性强,给录井岩性识别带来了巨大挑战,随钻储集层品质难以确定。通过应用XRD技术,对杨税务潜山储集层岩性的矿物含量进行分析,系统开展复合钻井工艺下岩屑矿物定性与定量分析研究,建立碳酸盐岩XRD矿物分析定名标准及脆性指数计算标准,形成了碳酸盐岩岩性录井识别、脆性评价技术。该技术有力地支撑了杨税务潜山地层界面的卡层、井筒地质剖面的建立,为随钻地层对比、下步地质决策提供了坚实的基础。

三维定量荧光MS指数在冀中勘探重点区带的应用

三维定量荧光分析在区分真假油气显示、识别井内污染、随钻检测地层含烃量变化、判断含油性质方面具有良好的应用效果。由于该技术中判断油质的关键参数——油性指数依然沿用二维算法,并不能真正反映前后主次峰的峰高变化。通过对三维定量荧光分析中波长的研究,建立了一项新的参数——MS指数,应用该参数评价显示层的原油性质效果显著,并以MS指数建立新的解释评价图板,该图板在华北油田冀中勘探重点区带取得了较好的应用成效。现场应用结果表明,MS指数的建立弥补了现有三维定量荧光技术对油质判断的局限性,新方法科学、准确,是对现有三维定量荧光技术应用的完善和补充。

叠前正演模拟与偏移的网络并行计算

在叠前深度偏移和非零炮检距声波方程正演计算过程中包含了大量的可并行计算的成分。作者在本文中提出叠前正演模拟与偏移的网络并行计算算法 ,并基于TCP/IP协议 ,将该算法设计成网络并行处理程序 ,极大地提高了计算效率。实际运算结果证明 。

一种低渗稠油油藏储层改造技术

针对低渗稠油储层物性差、原油黏度高,常规压裂改造效果差的难题,形成了以"储层改造+流体改质"为核心的储层改造技术。通过降黏剂评价实验,优选出阴离子型表面活性剂作为原油的降黏剂,优化降黏剂用量为3%。物模实验表明,降黏剂发挥最优降黏效果所需时间1~3d。优化形成超低浓度(0.18%)低伤害压裂液体系,60℃、170 s^(-1)剪切120 min压裂液黏度保持在100 mPa·s,形成以端部脱砂为主体的高导流压裂改造技术。该技术在华北油田X井进行现场应用,压后初期产油量为10.06 t/d,产水量为1.54 m^3/d,是邻井产量的3倍以上,压后3个月累积增油量达518 t,取得了好的改造效果,该技术的成功应用为同类型储层改造提供了很好的借鉴思路。

杨武寨牙刷状油藏优快钻井技术

杨武寨构造带是饶阳凹陷油气富集区之一,具有较大的资源潜力,油层呈"牙刷状"分布特征,为提高钻遇油层厚度和油藏储量控制程度,钻井方式由早期直井钻探为主转为以大斜度定向井为主。针对定向井钻井过程中,存在托压严重、工具面难以控制、机械钻速慢、钻遇第三系地层多次发生卡钻及低渗储层易受伤害等问题,开展了优快钻井技术研究,优选了轨道剖面、优选提速工具、优化钻井液性能。通过现场应用,钻井过程中实现无托压、无黏卡、定向连续,与邻井同井深相比,平均机械钻速提高50.5%,钻井周期缩短9 d,可以在类似油藏推广应用。

饶阳凹陷页岩油储层应力敏感规律

饶阳凹陷页岩油储量丰富,但页岩容易发生应力敏感,需测试该区块的应力敏感程度,寻找应力敏感规律,为生产制度提供基础数据。室内利用X-射线衍射全岩分析、荧光薄片及电镜扫描等方法,分析了储层矿物的组成、微观结构及连通度共11组,储层应力敏感性流动实验3组,利用数据拟合的方法获得该区块的应力敏感在渗透率损失20%时的规律,净应力与黏土及脆性矿物含量的公式为Pc=-0.09796mc+0.2385mb-7.8145;不可逆渗透率伤害率与黏土及脆性矿物含量公式为Ki=93.24+0.2797mc-0.6809mb的关系;其中,不可逆渗透率伤害率为52.09%,在渗透率损失20%时对应的净应力在3 MPa以内,进一步分析其原因是由于不同黏土含量造成不同的微裂缝的开合程度,但是脆性矿物含量决定不可逆渗透率伤害率及渗透率损失20%时对应的净应力值。结果表明,饶阳凹陷地区的页岩油储层应力敏感与与黏土矿物含量呈负相关,与脆性矿物含量呈正相关。同时通过研究页岩油储层应力敏感性规律的拟合方法,为再解决上述类似储层由于岩样样本数量少,利用有限的岩心柱塞表征整个地层的敏感规律,提供一种新的测试方法。

南堡凹陷一号构造带东营组三段下亚段的沉积相与输砂模式

针对南堡一号东营组三段下亚段的一号断层两侧的差异和物源方向认知不匹配的问题,运用岩芯、测井、重矿物、构造、地震剖面、地震属性等资料,研究一号构造带的物源与沉积特征。结果表明,一号构造带发育滨浅湖、辫状河三角前缘沉积相。主断裂不控制沉积展布,断裂两侧发育两支物源,输砂模式不同。西侧三角洲沉积为挠曲坡折控砂,延伸较短,形成舌状三角洲;东侧三角洲沉积为多级断阶坡折控砂,物源延伸较长,形成鸟足状三角洲。一号构造带三角洲水下分流河道与河口坝为优质储层,与构造叠合形成的构造-岩性圈闭发育区可作为该区下一步油气勘探的重点区域。

准噶尔盆地南缘芦草沟组上段油页岩有机地球化学特征及其沉积意义

为分析准南天山山前冲断带东南侧芦草沟组上段油页岩资源潜力、沉积时的古环境特征及其垂向演化规律,并预测优质油页岩发育层位,研究采用有机地球化学方法,对准页3井油页岩进行了TOC测试、抽提、族组分分析和气相色谱-质谱(GC-MS)分析。分析结果表明:油页岩样品w(TOC)平均为3.26%,最大值为6.30%,最小值为0.82%。可溶有机质质量分数平均为0.21%,最大值为0.65%,最小值为0.01%。总烃(HC)质量分数平均为1 120.58×10^(-6),最大值为3 561.84×10^(-6),最小值为42.92×10^(-6)。油页岩有机质整体丰度较好,具有极好的生烃潜力,650～1 100 m层段为优质油页岩发育富集层。饱和烃质量分数平均为24.04%,最大值为65.73%,最小值为3.03%。芳烃质量分数平均为23.88%,最大值为39.46%,最小值为11.24%。胶质沥青质质量分数平均为52.08%,最大值78.45%,最小值22.06%。CPI最小值1.12,最大值4.12;轻重比指数最小值0.73,最大值1.45;OEP最小值0.98,最大值1.16。结合C_(27)ααα20R、C_(28)ααα20R、C_(29)ααα20R 3个"生物构型甾烷"的相对含量说明,有机质类型以腐植-腐泥型为主,母质来源以藻类、浮游生物为主。R_o、Ts/Tm、C_(29)ββ/(C_(29)αα+C_(29)ββ)与C_(29)αααS/(S+R)关系表明油页岩处于未成熟晚期-低成熟阶段。Pr、Ph和C_(17)、C_(18)正构烷烃的相对含量表明油页岩上部和下部沉积古环境为较开阔的海相咸水还原环境,中部为封闭的湖相半咸水过渡环境。油页岩具有分段性特征,其石油地质与沉积环境特征各不相同,优质油页岩发育于第二层段,为勘探和开采最优层段。

基于叠后地震数据的南堡凹陷高南斜坡带三角洲扇体识别及演化特征

以南堡凹陷高南斜坡带扇三角洲为研究对象,利用井震结合划分三级及四级层序;利用地震沉积学方法,采用叠后地震技术,对东营组三段地层做薄层瞬时地震属性,进而进行扇体和富砂区识别,并分析其时空演化规律;结合岩石物性资料,预测优质储层发育区域。东三下段发育3个主扇体,凹陷中部、东部扇体持续发育,凹陷西部扇体萎缩;沉积中心整体向西部迁移,河口坝规模呈现了"小-大-小"的发育过程,沿河道呈串珠状分布。东三上段发育4个主扇体,凹陷西部扇体发育,凹陷东部扇体萎缩,凹陷中部扇体经历了"分支-再合并"过程;沉积中心向东部迁移,河口坝前期规模保持稳定,连片分布,后期规模变小,呈串珠状分布。研究区扇体可分为弓形、朵状、长条状、鸟足状4类,河口坝、水下分流河道为优质储层。东三下段有利区带主要发育于研究区中东部地区,存在2个优质区,独立分布;东三上段有利区带主要发育于研究区中西部地区,存在3个优质区,连片分布。

二连盆地吉尔嘎朗图凹陷剥蚀量恢复及其对油气藏的影响

吉尔嘎朗图凹陷是二连盆地重要的产油基地之一,早白垩世腾格尔组和赛罕塔拉组沉积末期经历了两次强烈的抬升剥蚀,沉积地层剥蚀量的恢复对油气成藏评价有重要意义。文章基于钻井泥岩声波时差和镜质组反射率数据对二连盆地吉尔嘎朗图凹陷腾格尔组和赛罕塔拉组的剥蚀量进行了计算,恢复了其原始沉积厚度及埋藏过程。研究结果表明:研究区腾格尔组和赛罕塔拉组沉积后受构造反转的控制都经历了不同程度的剥蚀,腾格尔组的剥蚀厚度约为243~1933m,赛罕塔拉组的剥蚀厚度约为95~290m。剥蚀量厚度展布明显受不同方向、不同尺度断层在构造反转期的差异活动性影响,靠近西北边界断层的罕尼构造带剥蚀量相对较大,向东南缓坡带逐渐减小。区内不同构造部位剥蚀量的差异对油气成藏有直接影响,断陷区及后期反转控制的大沉积、强烈剥蚀区,烃源岩层生烃时间长。而构造反转形成的与构造走向一致的隆升带的剥蚀卸压有利于促使油气沿NE断裂面发生垂向和侧向运移,并在断裂面两侧有利的圈闭位置成藏。

超高温钻井液在杨税务潜山深井中的应用

华北油田杨税务区块奥陶系储层埋深普遍较深,一般在6000m以上,地层岩性主要为灰岩、泥岩,井底最高温度预计在210~230℃。继低固相超高温钻井液技术在安探4X井成功应用后,由于该技术所用材料多为国外进口,室内再次研选抗高温处理剂、高温保护剂等关键处理剂,以国产材料替代进口材料,构建了抗230℃的低固相钻井液配方,同时高温滚动实验和高温流变性测试表明:体系具有良好的抗超高温性能,高温条件下的流变性能仍能有效满足携岩要求。目前该套钻井液体系在杨税务区块已经成功开展了7口井现场应用,保障了钻井施工的顺利进行,形成一套满足华北油田冀中区块深潜山地层的超高温钻井液技术。

智能分层射流泵排液技术

常规地层测试排液联作技术劳动强度大、作业周期长、施工费用高。采用双封跨层方式,上部储层排液后,投球关闭常开阀,智能地层测试阀按预设控制程序自动开启下部储层,在充分考虑射流泵排液工序的基础上,形成智能分层射流泵排液技术。该技术在华北油田XL901X井现场应用,204 h后智能地层测试阀自动开井,泵排期间监测压力未降,测试阀和滑套密封良好。利用“两阀两封”实现一趟管柱、两层排液的目的,减少一次洗压井作业,提高了作业时效,有效保护了油气层;同时下入双压力计,验证了两层间无串通,实现了不动管柱分层测试排液的目的,为多层快速试油提供了技术支撑。

利用地层测试资料指导低渗透砂岩储层压裂改造选层

为了提高低渗透砂岩储层压裂改造效果和节省费用支出,有必要在压裂前进行措施选层。收集了近百口低渗透砂岩储层压裂措施井压前地层测试资料,采用统计分析技术,提出了针对此类储层的压裂选层方法。该方法通过总结压前地层测试资料与压裂效果优劣的相关规律性,按照压裂效果从优到劣将地层测试曲线分为七大类型,并形成指导压裂选层的标准图版,同时针对不同类型指定对应的选层标准和原则,使用时仅依据目标井压前测试资料特征,就可以对其是否具备措施潜力做出预判性决策,2019年在二连油田乌兰花凹陷储层成功应用4井层,措施选层准确率100%。应用结果表明,该方法能够实现对所有低渗透砂岩储层压裂效果的有效预测,简单实用、可靠,通用性强。

杨税务高温潜山气藏测试射孔联作技术优化

针对杨税务高温潜山气藏井深大、井底温度高、射孔跨距大的测试技术难点,根据测试射孔管柱既要满足测试需求又要简单可靠的原则,优化了负压测试阀射孔联作管柱,形成了由负压测试阀、RDS循环阀和RD循环阀组成的测试阀组合,优选了川南692厂的超高温深穿透射孔弹。该工艺在杨税务高温潜山气藏3口井进行了施工作业,测试工作制度采用一开一关一开放喷,现场应用结果表明,负压测试阀射孔联作管柱和超高温深穿透射孔弹能够满足杨税务高温潜山气藏测试射孔联作施工的要求,提高了测试层资料录取的准确性和完整性,为深化地质人员对杨税务潜山储层的认识和评价提供了技术支持,具有较好的应用推广前景。

河套盆地临河坳陷及其周边地区中-新生代成盆演化特征

河套盆地经历40余年勘探,近期获得重大突破,吉华2X井和松5井高产油流证明临河坳陷内中-新生代层系具有较大的勘探潜力,因此开展中-新生代盆地构造演化研究,对分析沉积充填过程与圈闭形成条件具有借鉴意义。通过野外露头调查、岩心观察、地球物理资料解释及构造演化阶段分析等综合研究认为:临河坳陷及周边地区中-新生代发育挤压、伸展、走滑和反转等多种构造变形样式,经历了挤压拗陷(早白垩世李三沟组沉积期)、拗-断转换(早白垩世固阳组沉积期)、隆升剥蚀(晚白垩世—古新世)、弱断陷(始新世—渐新世)、强烈断陷(中新世—上新世)和走滑改造(更新世—全新世)等多期构造演化阶段,盆地类型属于多旋回叠合盆地。建立了早期差异挤压、晚期差异伸展叠加盆地成因模型。

杨税务深潜山AT3井复合酸压改造工艺技术

廊固凹陷杨税务潜山奥陶系碳酸盐岩油气藏储层具有埋藏深、温度高、岩性致密、非均质性强等特点,实现有效改造、达到高产稳产的难度大。因此,研究了"多级注入酸压,纤维(颗粒)暂堵转向,加砂酸压"三项工艺,优选了"高温中性交联压裂液、高温清洁自转向酸、低摩阻滑溜水"3种措施液体系及暂堵转向(剂、球)技术,形成了具有耐高温、低摩阻的措施液体系,以及复合转向及多级注入加砂酸压工艺。在该区AT3井进行了现场应用,获得了日产气50×104 m^(3),日产油35 t的良好效果,实现了均匀酸化、造复杂缝网、沟通远井区域优势储层、提高纵向动用程度、提高人工裂缝导流能力的目的,满足了该类型储层大型体积酸压改造的需求。