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渤海锦州M油田潜山界面特征及录井识别方法研究论文

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  关键词:渤海油田,潜山界面,卡层,录井

  1概述

渤海锦州M油田潜山界面特征及录井识别方法研究论文

  由于潜山裂缝极为发育且存在上下两套压力系统,现场进潜山斜深要求控制在3 m以内,因此高效识别潜山界面是现场地质监督工作能力的重要体现,同时确保了现场作业安全,对提质增效具有重要意义。

  锦州太古宇潜山油气田发育沙河街组层状构造油气藏及太古宇潜山块状油藏[1-3],其潜山上覆沙三段厚层泥岩,受控于前中新生代的古地貌及中新生代的构造应力作用,裂缝极为发育,且潜山风化壳上下存在两套压力系统,进潜山后易发生井漏、地层坍塌等井下事故,这就要求进潜山斜深控制在3 m以内中完,现场卡取潜山作业难度大。根据油田已钻的6口潜山井分析,卡取潜山平均循环次数在6.16次/井左右,个别井卡取潜山循环次数达到11次/井之多,无法满足现场时间和成本控制需求。

  根据文献调研和现场调查反馈,当前对潜山卡取存在的问题主要有以下方面:(1)潜山界面具有多样性,构造复杂,断层发育,识别难度大;(2)工程参数的影响因素多,简易的工程参数判断会导致循环次数增加;(3)潜山易卡易漏,出于安全考虑的地质循环次数多;(4)受制于地质监督方法水平高低,选择地质循环点不同;(5)当前的地层卡取手段存在局限性;(6)卡取施工过程中标准化不足,致使仪器设备不灵敏而导致误循环。

  本文的目标是通过潜山界面特征及录井识别方法研究,将卡取潜山循环次数降为5.00次/井,较原来循环次数减少10%。

  2方法研究

  2.1原因分析

  (1)潜山界面岩性多变

  因潜山顶面类型的多样化以及风化程度和搬运距离的不同,导致了潜山界面岩性多样。同时,山坡风化壳坡积砂岩及山顶风化壳和潜山原岩现场识别特征差异较小,给卡层进山带来了一定困难。

  (2)工程参数影响

  工程参数如钻时、扭矩作为潜山卡层的辅助手段,不是主要依据,无法直接进行进山的确认。

  (3)潜山易卡易漏

  单井钻遇上部东营组厚层泥岩平均厚度579.69 m,裸眼段长度平均1 730 m,易垮塌;着陆过程中,既要防止上部地层垮塌,又要谨防下部进山发生井漏,泥浆比重把控困难;潜山特殊地层裂缝发育,易发生井漏、卡钻等复杂事故。

  2.2制定对策

  (1)针对潜山多样性,建立基于潜山上覆岩性认识的归纳模型,分析各自特征;

  (2)针对工程参数影响,利用工程录井参数的衍生参数,建立一套快速随钻潜山界面综合识别方法;

  (3)针对潜山易卡易漏,根据不同的潜山类型,建立相应的潜山标准化作业流程,减少风险。

  2.3对策实施

  (1)针对潜山多样性展开潜山特征研究

  通过对锦州M油田潜山上覆岩性进行精细化划分,将进山类型分为四类:山坡风化壳型、滩坝砂型、湖相泥岩型、山顶风化壳型。同时根据潜山构造形态特征将锦州M油田潜山划分为不规则型、陡坡断块型、陡坡型、断块坳陷型及缓坡型,并对每种类型对应倾角大小及潜山上覆岩性组合分类进行划分,如表1所示。

  通过对钻井参数分析,建立钻时和扭矩等与进潜山类型的相关性,如表1所示。钻时变化幅度小、扭矩变化量大时,可能是Ⅰ类和Ⅱ类,而无论从钻时变化幅度还是扭矩变化幅度上看,Ⅱ类都比Ⅰ类变化大;钻时变化幅度大、扭矩变化中等时为Ⅲ类;钻时变化幅度大、扭矩变化小时为Ⅳ类。

  (2)针对工程参数影响开展数据挖掘研究

  建立一套快速随钻潜山界面识别方法,即钻井参数交汇图版识别方法。

  随着地层岩性、物性的变化,钻压、转速、扭矩、钻时等录井工程参数将有一定的变化。但录井工程参数常受地层岩石强度、人员操作情况、钻头类型等诸多因素影响,很多情况下并不能准确反映地层的真实信息,故仅依靠该类参数很难较好地对储层进行判识。因此,需要对该类参数进行深入分析,建立基于这类参数的多参数评价模型,如图1所示,建立直井功指数/机械比能-Dc指数交会图版如图1(a)所示、建立直井钻时-功指数交会图版如图1(b)所示、建立斜井功指数/机械比能-Dc指数交会图版如图1(c)所示,提升储层识别与评价的准确度。

  (3)针对潜山易卡易漏改进作业流程,形成一套潜山标准化作业流程受压力系统、钻井液密度影响,中完位置选择存在以下风险:①中完位置距离潜山界面过大(大于5 m),下一开上覆地层垮塌风险大;②中完位置距离潜山界面较小(小于5 m),或进山3 m以内中完,风险较小;③中完进入潜山过多(大于3 m),增加井漏风险。

  在钻前对潜山上覆岩性组合充分认知的基础上选择是否更换简易钻具,并根据井别、中完位置,结合油藏开发目的及工程安全形成了三类6种进山模式,其中3种进山中完、3种不进山中完确定了中完位置,如图2所示,既满足了开发生产需要,又满足了安全高效钻井要求。

  3效果分析

  本文研究成果应用卡取潜山共11口井,卡取潜山平均循环2.20次/井,每口井平均节约循环次数3.96次,提效64.28%,每口井节约循环时间316 min,大大提高了卡取潜山效率和卡取潜山成功率,远超预期指标。

  (1)提高了潜山界面识别效率

  项目实施后,C/E平台潜山界面识别效率大幅提高,地质循环次数明显减少,平均减少4次左右,累计节省循环时间2.97 d,累计节省费用355.61万元。

  (2)减少了简易钻具的使用

  锦州M油田C/E平台共有5口井未更换简易钻具,累计节约工期5.99 d,总计节约700.92万元。

  4结语

  本文以潜山油藏高效开发为目标,提升潜山界面识别质量和效率,保障钻井作业安全,提高工程作业效率,不仅使潜山界面识别方法得到了创新提升,更高效地服务潜山油田开发,具体如下:

  (1)锦州M油田潜山上覆岩性可划分为四类;

  (2)建立直井功指数/机械比能-Dc指数交会图版、建立直井钻时-功指数交会图版、建立斜井功指数/机械比能-Dc指数交会图版可较好地识别潜山界面;

  (3)总结了三类6种进山标准化作业流程,提高了潜山钻井作业时效。

  参考文献:

  [1]温海涛,郭明宇,阚留杰,等.元素特征组合法在BZ凝析气田开发井潜山界面预警中的应用[J].录井工程,2023,34(1):29-34.

  [2]薛永安,李慧勇.渤海海域深层太古界变质岩潜山大型凝析气田的发现及其地质意义[J].中国海上油气,2018,30(3):1-9.

  [3]侯明才,曹海,李慧勇,等.渤海海域渤中19-6构造带深层潜山储层特征及其控制因素[J].天然气工业,2019,39(1):33-44.

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