準噶爾盆地復雜火成巖地層防漏堵漏控壓鉆井技術(shù)

收稿日期:20051210 作者簡介:李德江(1972),男,遼寧錦州人,博士研究生,主要從事沉積學和層序地層研究. 文章編號:1673064x(2005)03006007 準噶爾盆地層序地層學研究 studyonthesequencestratigraphyofzhungeerbasin 李德江,楊俊生,朱筱敏 (中國石油大學資源與信息學院,北京102249) 摘要:準噶爾盆地是我國西部主要含油氣盆地之一,對它的構(gòu)造、沉積、成藏等地質(zhì)研究較早,并取 得了很大的進展,但對于該盆地的層序地層學方面的研究卻不成熟,且多集中于區(qū)塊研究,層位也 主要是侏羅系地層.通過對全盆地范圍內(nèi)的露頭、地震、鉆測井資料的綜合研究,首次建立起全盆地 范圍的層序地層格架,將準噶爾盆地自下而上共分為4個一級層序,

埕古19井是中石化一口重點高風險預探井,完鉆井深3215m,三開鉆穿太古界地層1432m,鉆探目的是了解埕東凸起太古界內(nèi)幕含油氣情況;1920.00~2290.97m井段漏速達25.8m3/h,漏失鉆井液730.65m3,鉆井施工困難;本文對該井井漏狀況和發(fā)生井漏的原因進行了分析,總結(jié)出適應該井地層特點的無固相復合防漏堵漏鉆井液工藝技術(shù),有效控制后期鉆進漏速小于0.5m3/h,中途測試采用無固相復合防漏預處理措施;現(xiàn)場應用表明,該井凝膠堵漏、無固相復合防漏堵漏鉆井液技術(shù),預防及堵漏處理方法,解決了埕古19井太古界不同井漏的現(xiàn)象,測試前利用無固相復合防漏預處理措施鉆井液技術(shù),成功進行了三次中途測試,無任何井下復雜情況的發(fā)生,保證了該井的順利施工。

在準噶爾盆地紅車斷裂帶對侏羅系采用層序地層學的研究方法建立層序地層格架,對確定層序內(nèi)部沉積體系類型及展布、預測有利地層巖性圈閉分布具有重要意義,然而對其進行層序地層的劃分和對比是一個長期存在爭議的問題。本次通過對地震、鉆井、測井和露頭資料的分析,進行井間對比及井-震對比,著力識別層序界面并深入解剖層序內(nèi)部構(gòu)成,繼而劃分體系域,在準噶爾盆地紅車斷裂帶侏羅系識別出6個三級層序和9個體系域,較好地解決了該區(qū)地層劃分和對比問題。

鉆井工程防漏堵漏技術(shù)

準噶爾盆地南緣構(gòu)造特征

從沉積層序與油氣成藏的關(guān)系出發(fā),在河流-三角洲沉積體系中,提出了"富砂之外找貧砂,貧砂之內(nèi)找富砂"的巖性地層油氣藏勘探新思路。運用該思路并結(jié)合層序地層理論和相關(guān)目標評價技術(shù),在準噶爾盆地紅車斷裂帶三疊系克拉瑪依下亞組河流相中,認為中期旋回msc2為有利的"貧砂"層系,在該層系中高彎曲指數(shù)的河道砂體為有利的"富砂"目標,針對目標提交了紅山4井并獲得工業(yè)油流;同樣在新近系沙灣組三角洲沉積相中,認為三級層序nsq2中的湖侵體系域為有利的"貧砂"層系,層系中的三角洲前緣水下分流河道砂體為有利"富砂"目標,針對目標提交車89井并獲得油氣突破。這一思路指出了"貧砂"地層也是巖性地層油氣藏發(fā)育的重要場所,對我國陸相巖性地層油氣藏勘探具有一定的實踐意義。

申請?zhí)枺?00810024500申請日：2008年3月25日 發(fā)明公開號：101250398公開日：2008年8月27日 公告號：公告日： 授權(quán)日：授權(quán)公告日： 國家/省市：中國南京范疇分類號： 代理機構(gòu)：南京蘇高專利商標事務所(普通 合伙）(32204) 代理人：柏尚春 代理機構(gòu)地址：江蘇省南京市白下區(qū)中山東路198號龍臺國際大廈1912室(210005) 申請人：施曉紅 聯(lián)系地址：江蘇省南京市莫愁路98號305室 郵編：210004 發(fā)明人：施曉紅 ipc：c09k8/42 ecla： ucla： 發(fā)明名稱：鉆井防漏堵漏劑 摘要：本發(fā)明公開了一種鉆井防漏堵漏劑，它包括以下組分和重量配比：纖維材料３０ －６５％、延遲膨脹材料１０－６５％、高分子聚合物５－３０％、無機鹽０－３０％。當 本發(fā)明所述的鉆井防漏堵漏劑進入裂孔、裂縫內(nèi)

運用氣相色譜、質(zhì)譜和碳同位素等分析技術(shù)對s1井的油氣地球化學特征進行分析,油氣源對比表明s1井原油和天然氣均來源于沙灣凹陷二疊系下烏爾禾組烴源巖。白堊系清水河組與侏羅系八道灣組原油存在兩期成藏,該區(qū)二疊系烏爾禾組的自生自儲是深層有利的勘探方向。

論述了裂縫性地層的漏失特點、漏失形式及常規(guī)堵漏技術(shù)應用于裂縫性地層處理漏失的不足之處。如何有效處理此類地層的漏失問題,提出了應用充氮氣欠平衡鉆井技術(shù)應用于裂縫性地層堵漏的技術(shù)思路,并就充氮氣欠平衡鉆井防漏、制漏的機理進行了闡釋。文中,對實施充氮氣欠平衡鉆井的工藝方法進行了介紹。最后,對充氮氣欠平衡鉆井在新疆油田百泉1井的應用情況、取得的效果進行了分析。

相國寺儲氣庫是川渝地區(qū)第1座地下儲氣庫,由枯竭型碳酸鹽巖氣藏改建。因構(gòu)造運動和剝蝕作用,地表已出露下三疊統(tǒng)嘉陵江組和下二疊統(tǒng)茅口組石灰?guī)r,加之二疊系和石炭系氣藏已枯竭,壓力系數(shù)極低,縱向上壓力系統(tǒng)極為復雜,鉆井過程中十分突出的問題就是如何控制井漏。為此,針對相國寺儲氣庫試驗井縱向上地層裂縫發(fā)育、低壓的井漏難點,結(jié)合國內(nèi)外防漏堵漏工藝技術(shù),提出了如下的技術(shù)措施:①采用優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)分隔不同的低壓層段,以保證不同的防漏治漏措施的效果;②應用氣體鉆井技術(shù)快速鉆過上部低壓裂縫發(fā)育段;③在長興組—茅口組鉆井液井段采用hhh堵漏、雷特纖維承壓堵漏來確保油層套管固井施工作業(yè)對地層承壓能力的要求。實踐表明,采用這些防漏堵漏技術(shù)措施不僅解決了相國寺地下儲氣庫試驗井的鉆井井漏問題,而且大幅度提高了機械鉆速和縮短了鉆井周期,將為后續(xù)儲氣井防漏堵漏提供了有效的技術(shù)支撐。

將準噶爾盆地西北緣紅車斷裂帶分成4個斷裂亞帶:紅山嘴逆沖斷裂亞帶、中拐反沖斷裂亞帶、車排子近ns向逆沖斷裂亞帶和車75井—車77井nw向逆沖斷裂亞帶,并分析各斷裂亞帶的平面分布特征及形成機制,再運用斷裂生長指數(shù)和斷距分析方法對典型構(gòu)造剖面進行研究,認為同生逆沖斷裂多數(shù)是前緣主干斷裂,為高角度基底卷入型疊瓦沖斷構(gòu)造,對二疊系、三疊系和侏羅系底部的沉積有明顯控制作用。二疊紀逆沖推覆劇烈,逆沖斷裂普遍發(fā)育,三疊紀斷裂發(fā)育強度由北向南呈減弱趨勢;侏羅紀斷裂發(fā)育表現(xiàn)為北部地區(qū)較弱,中部地區(qū)較強,南部地區(qū)幾乎停止的特點。二疊紀到三疊紀斷裂發(fā)育為前展式,三疊紀到侏羅紀斷裂發(fā)育為后展式。

紅車地區(qū)三疊系是準噶爾盆地西北緣重要的油氣富集帶之一。沉積相的研究是有利區(qū)帶評價的基礎,通過巖心描述和分析,并結(jié)合測井、地震等資料,在紅車地區(qū)識別出多種沉積相類型,主要包括沖積扇、辮狀河、三角洲、湖泊等。紅山嘴地區(qū)下克拉瑪依亞組沉積時期發(fā)育的辮狀河沉積為巖性油氣藏有利相帶。

隨著勘探程度的提高,火山巖油氣藏已經(jīng)成為準噶爾盆地西北緣油氣勘探開發(fā)挖潛的一種重要類型,而紅車地區(qū)古生界火山巖是下步勘探的重要戰(zhàn)場。為了更好地指導該區(qū)火山巖油氣勘探,從影響油氣成藏的關(guān)鍵要素——儲層入手,研究了火山巖儲層的巖石學特征、儲集類型和儲集物性。研究認為,火山巖儲層類型多樣,儲集空間類型繁多,儲集性能有很大的差異性和突變性,表現(xiàn)出嚴重的非均質(zhì)性。在此基礎之上,深入剖析了影響火山巖儲層的主控因素,認為巖相、構(gòu)造運動、風化淋濾作用是影響儲集性能的重要因素。

通過在地震、鉆(測)井等資料上尋找識別層序界面標志,綜合運用井-震聯(lián)合、聯(lián)井格架層序分析等方法,建立了準噶爾盆地西北緣紅車地區(qū)侏羅系地層的層序劃分方案。研究表明,該區(qū)侏羅系共劃分為2個超層序,7個層序。研究區(qū)侏羅系各層序的沉積體系早期由西、北西方向提供物源形成的沖積扇-辮狀河沉積逐漸轉(zhuǎn)為河流-三角洲-濱淺湖沉積,晚期則由西、北西及西南方向提供物源變回為沖積扇-辮狀河(辮狀河三角洲)沉積體系。

通過對紅車斷裂帶石炭系典型油氣藏的剖析,結(jié)合對石炭系儲層的研究,認為紅車斷裂帶石炭系成藏的主要控制因素是斷裂帶、火山巖巖相和不整合面。在此基礎上對各個控制因素進行了分析,提出了研究區(qū)主要的4種成藏模式:以噴發(fā)相為儲層,火山沉積相為蓋層;以噴發(fā)相為儲層,溢流相為蓋層;以過渡相為儲層,火山沉積相為蓋層;以溢流相為儲層,火山沉積相為蓋層。

準噶爾盆地東部油田的油層損害問題已愈來愈引起人們的重視。近年來筆者運用x衍射及掃描電鏡分析方法,對盆地東部三臺—北三臺及火燒山地區(qū)的26口井,共300余塊樣品的粘土礦物進行了比較系統(tǒng)的分析研究。樣品控制的主要地層有:三臺—北三臺地區(qū)的二疊系上統(tǒng)梧桐溝組(p_(2w))、三疊系下統(tǒng)韭菜園子組(t_(1j))、燒房溝組(t_(1s))、三疊系中上統(tǒng)小泉溝群(t_(2-3xq))及侏羅系下統(tǒng)八道灣組(j_(1b))、火燒山地區(qū)的平地泉組(p_(2p))。本文試圖從研究粘土礦物特征入手,進而對其可能造成的油層損害問題進行分析。

對準噶爾盆地西北緣地質(zhì)條件的三維地震資料進行分析,探討其構(gòu)造樣式、斷裂特征、區(qū)域構(gòu)造演化、區(qū)域構(gòu)造格局。結(jié)果表明,從三疊紀開始至今,斷裂發(fā)育總體呈逐漸變?nèi)踮厔?三疊紀發(fā)育斷裂活動強烈的同生逆斷裂;侏羅紀發(fā)育斷裂活動逐漸減弱的同生逆斷裂;白堊紀基本上不發(fā)育斷裂,僅發(fā)育極少數(shù)層內(nèi)正斷裂;古近紀末期發(fā)育一期較弱后生正斷裂;新近紀末期發(fā)育一期較強后生正斷裂。

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,國民生活水平日益提升,與此同時,社會對石油資源的需求量也越來越大?；诖?石油開采工作逐漸成為社會關(guān)注的重點。在石油的開采過程中,石油鉆井工程的施工質(zhì)量對整個開采工作的質(zhì)量有重要的影響。但是,石油鉆井工程進度推進期間,經(jīng)常出現(xiàn)井漏問題,嚴重影響了開采效率。鑒于此,論文對石油鉆井工程防漏堵漏工藝進行了一系列的分析,旨在提高現(xiàn)階段石油鉆井工程的施工質(zhì)量。

影響石油鉆井工程的防漏堵漏效果主要有三個因素，第一是不確定滲漏的發(fā)生部位，第二是不確定滲漏通道，第三是滲漏壓力的不確定。除了加強這些因素的確定性以外，還需要對施工過程中的其他事項引起注意，如果需要在原來發(fā)生滲漏的地段進行開泵，那么就應將速度降低，且應使用排量小的泵，以免在該位置發(fā)生二次滲漏。本文主要分析了影響石油鉆井工程防堵防漏效果的因素、石油鉆井工程防漏堵漏過程中的問題，并提出了石油鉆井工程防漏堵漏的措施。

在鉆井過程中經(jīng)常發(fā)生井漏，輕微的漏失會使鉆井工作中斷，嚴重的漏失要浪費大量的生產(chǎn)時間和人力物力和財力，如井漏得不到及時處理，還會引起井塌、井噴和卡鉆等事故，導致部分井段或全井段的報廢，所以及時處理井漏恢復正常鉆進是非常重要的工作。本文主要分析了影響鉆井工程防漏堵漏主要因素，并對鉆井工程防漏堵漏工藝與技術(shù)進行了分析，以便更好的減少井漏現(xiàn)象的發(fā)生，保證資源的合理利用，降低開發(fā)成本，促進油氣層的石油得以充分被利用開發(fā)。

通過對地震、鉆井、測井和露頭資料的綜合分析,結(jié)合井間對比及井-震對比,在紅車斷裂帶白堊系識別出4個三級層序和8個體系域,首次建立了研究區(qū)內(nèi)白堊系層序地層對比格架。為在紅車斷裂帶地區(qū),尋找以巖性圈閉為主的非構(gòu)造油氣藏將起到重要的作用。

本文探討了石油鉆井工程堵漏的影響因素和主要問題,分析了石油鉆井工程防漏堵漏的工藝技術(shù)。