摘要:隨著塔里木油田產(chǎn)能建設工作的推進,超深高壓井的連片大規(guī)模的開發(fā)已經(jīng)出現(xiàn)。隨著氣藏的勘探開發(fā),探井鉆進期間積累的各種成熟的工程技術措施,能夠有效確保井控安全。因此成熟區(qū)塊超深高壓井目的層附加壓力不需要如此之高,可以選擇用壓力附加3~5MPa的鉆井或者組織近平衡鉆井、欠平衡鉆井和在部分高壓低滲區(qū)塊組織鉆井,充分解放油氣層,減輕鉆井液對儲層的傷害,減少井漏事故,縮短施工周期,提高產(chǎn)能,最終實現(xiàn)控投降本。
關鍵詞:產(chǎn)能建設;超深高壓井;儲層保護;井控技術
一、超深高壓井目的層密度附加效果分析
1.井目的層儲層物性特征
通過對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號區(qū)塊取心井巖心、測井、測試綜合評價,認為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號氣藏為特低孔、中低滲儲層,儲集空間為裂縫-孔隙型,通過成像測井分析及取心井巖心觀察,儲層構(gòu)造裂縫非常發(fā)育,主要為未充填的高角度縫和網(wǎng)狀縫,裂縫密度主要分布在1~2條/m之間。裂縫發(fā)育程度對儲集空間的貢獻有限,但大幅度提高了儲層滲透率。通過測井資料與實鉆情況統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),裂縫發(fā)育的井層,鉆井液漏失量一般均較大;裂縫欠發(fā)育井層,只有當井底壓力超過地層壓力一定數(shù)值,才會發(fā)生嚴重井漏;裂縫不發(fā)育的井,則一般不會發(fā)生井漏。
2.高密度鉆井液造成儲層傷害影響井口產(chǎn)能
Ⅰ區(qū)塊高壓高裂縫發(fā)育儲層,由于儲層連通很好,無論漏失量多大,也不會對單井產(chǎn)量造成較大影響,同時鉆揭開儲層的厚度多少也不會對單井產(chǎn)量有明顯的影響。
Ⅱ號區(qū)塊儲層物性差,相距不過1000m,儲層物性基本一致,但只要采用常規(guī)鉆井技術,無論漏失多少,鉆井液對地層所造成的傷害就可基本堵死原本較差的滲流通道,單井產(chǎn)量很低。但儲層的揭開厚度對最終單井產(chǎn)量有明顯的影響。
Ⅲ號區(qū)塊的A、B井儲層情況基本一致,但A井使用了過高的鉆井液密度,致使大量漏失,雖然鉆揭儲層厚度和井眼直徑均比B大得多,但卻在工作制度大1mm的情況下,產(chǎn)量僅比B稍高,此外,由于B井使用了更低的鉆井液密度,鉆進過程中油氣顯示更加平穩(wěn),井控風險更低。
3.儲層傷害影響施工周期和鉆井成本
3.1鉆井液密度、井漏與儲層傷害的關系
井越深,地層對鉆井液密度就越敏感,井深超過6000m,鉆井液密度只要比地層壓力系數(shù)每超過0.01,井底壓力就會超過地層壓力0.6MPa,一旦井底壓力超過地層壓力稍多,就可能張開天然微裂縫,鉆井液漏入地層,且鉆井液密度越高,井漏風險增大,漏失量增多。
油基鉆井液在保障超深高壓井工程安全方面作出了極大貢獻,但也存在因破乳電壓原因而不能用鐵礦粉加重,目前均使用重晶石,一但漏失較多,非酸溶性的重晶石就會大量進入地層。
3.2工期損失、成本增加情況
因高壓井目的層屬壓力敏感性地層,鉆井液密度過高極易導致大漏,不但損失堵漏時間,而漏失的油基鉆井液成本很高。如ⅣC井,因目的層井漏,每鉆開幾米就要進行一次或多次堵漏作業(yè),目前已漏失油基鉆井液640m3,因補充配鉆井液、配堵漏液和堵漏施工作業(yè)而損失的時間就達74d,總損失(鉆井液價值加綜合日費)近2000萬元。
二、超深高壓油井的井控安全
1.充分解放油氣層是油田成熟區(qū)塊的普遍做法
一個區(qū)塊在勘探初期,由于對地層巖性和物性的認識不夠,一般會選擇高安全附加系數(shù),但是隨著勘探開發(fā)的深入,對區(qū)塊地層壓力、物性的充分認識,充分解放油氣層,減少鉆井液對地層的傷害,是油田鉆井成熟區(qū)塊的普遍做法。
2.成熟工程技術措施有效保障井控安全
塔里木油田已經(jīng)已經(jīng)基本掌握了成熟區(qū)塊超深高壓井的井控規(guī)律和相關技術措施。如:在起鉆過程中為解決起鉆的抽汲,采用打重漿帽子,分段加重等工程措施;在打開油氣層后,用檢測油氣層上竄速度的方法檢測油氣層壓力關系的技術措施;噸包加重、氣動加重和井下液面監(jiān)測技術等配套措施;高性能、高壓力等級井控裝備的普及使用。這些成熟的工程技術措施可以確保成熟區(qū)塊超深高壓井的井控安全,已經(jīng)不再只依靠高密度鉆井液確保井控,況且一味追求過平衡壓力鉆井并不一定能保證井控安全。
3.實現(xiàn)近平衡、欠平衡壓力鉆井探索
工程實踐表明,井越深,井控安全保障系數(shù)越高,按照現(xiàn)有的井控理論和井控實踐,天然氣竄到井口1500m左右,井口就會出現(xiàn)顯著的溢流,天然氣從6000~7000m的井底竄到井口的時間并不像淺氣層那樣迅速,完全有時間開展相關工程技術措施進行控制。因此,在井控裝備和井控技術都有長足進步的今天,完全可以開展深井條件下的近平衡、欠平衡鉆井探索。
三、超深高壓油井兼顧井控安全和儲層保護的推薦做法
1.成熟區(qū)塊高壓井附加值建議選用壓力附加
鑒于目前井控技術的成熟和配套措施的完善,在成熟區(qū)塊鉆井作業(yè),建議目的層鉆進鉆井液安全附加值選用為:揭開目的層時選用壓力附加3~5MPa,然后根據(jù)井壁穩(wěn)定情況和油氣活躍程度逐漸轉(zhuǎn)換為密度附加0.01~0.03g/cm3,實現(xiàn)近平衡鉆井,以減少儲層傷害、提高單井產(chǎn)能,同時節(jié)約工期。
2.不同儲層推薦做法
按儲層裂縫發(fā)育程度、孔隙性和滲透性,可分三類區(qū)別對待:
(1)儲層裂縫特別發(fā)育的井,這類儲層無論鉆井液密度高低,均會井漏,且漏速較大,對于這類井,建議參照在碳酸巖地區(qū)做法,采取快鉆強打、見好就收的方法。因為該類井儲層溝通很好,揭開較少也不會對單井產(chǎn)量造成較大的影響;相反如果鉆開較多,勢必會在噴漏同層的井段反復堵漏、鉆進,徒增井控風險和作業(yè)成本。
(2)裂縫不發(fā)育,但孔隙性較好的儲層,在近平衡鉆井獲得成功的前提下,建議再在成熟區(qū)塊探索欠平衡鉆井,具體做法是:先對不同井隊、不同鉆井公司和不同井位進行分級分類,然后選取“鉆井隊素質(zhì)高+鉆井公司保障能力強”的隊伍,先期實施欠平衡鉆井,如果增產(chǎn)或縮短工期效果明顯,可在總結(jié)分析形成完善的技術規(guī)程后,逐步在大范圍內(nèi)推廣超深高壓井欠平衡鉆井技術。
四、結(jié)論及建議
(1)根據(jù)壓力附加而不是密度附加選擇鉆井液密度。(2)為消除起鉆抽汲影響,在起鉆前打重漿帽,摒棄全井筒加重的作法。(3)裂縫特別發(fā)育的井,采取快鉆強打、見好就收的方法,通過減少噴漏同層的作業(yè)時間來降低井控風險;其它儲層,則根據(jù)不同的地層和條件,逐步開展近平衡、欠平衡和氣體鉆井探索,最終全面推廣。
參考文獻
[1]尹達,王金平,代平,等.塔里木油田高密度水基鉆井液研究現(xiàn)狀及進展[J].鉆采工藝,2017,35(3):14-16.
作者簡介:程林,身份證號碼:429006199010064135,男,2012年7月畢業(yè)于長江大學資源勘查工程專業(yè),目前在油氣田產(chǎn)能建設事業(yè)部塔北項目部工作。
(作者單位:塔里木油田公司油氣田產(chǎn)能建設事業(yè)部塔北項目部)