绒囊钻井流体在金坛储气库硬脆性泥岩地层的应用
2018-05-02班凡生申瑞臣李文帅聂帅帅付毓伟
非常规油气 2018年2期
班凡生,底 磊,申瑞臣,李文帅,聂帅帅,付毓伟.
(1.中国石油集团钻井工程技术研究院,北京 100195; 2.中国石油大学(北京)石油天然气工程学院,北京 102249)
盐穴地下储气库[1]是利用地下较厚的盐层或盐丘,采用人工方式在盐层或盐丘中水溶形成洞穴存储空间[2]来存储天然气[3]。我国对盐穴储气库的研究开始于1999年,初期主要是对国内盐矿进行调查,评价各盐矿的建库地质条件[4]。随着西气东输战略工程的实施,2001年1月启动了西气东输工程建设天然气地下储气库工程可行性研究项目[5],确定了江苏金坛作为国内首个盐穴储气库建库目标[6]。
盐穴储气库井与常规油气井的主要区别有:
(1)井筒压力不同,储气库井受交变压力影响[7]。
(2)井眼尺寸和套管尺寸不同,盐穴储气库的井眼尺寸较大[8]。
(3)储层类型多,盐穴储气库井的储层为盐岩层[9]。
(4)使用寿命要求不同,盐穴储气库井要求为50年[10],对钻井、完井的质量要求较高。完井套管应采用高强度厚壁气密封套管,防止盐岩蠕变被挤毁,并满足季节调峰和应急供气需要[11]。
同时,金坛地区套管鞋处地层破裂压力当量密度在1.65 g/cm3左右,而盖层上方的地层破裂压力当量密度在1.60 g/cm3左右,安全密度窗口窄。
综上,江苏金坛盐穴储气库井井眼尺寸大、多种压力共存、多种岩性共生,钻井、完井工程难度大,但是却需要高标准的井身质量。
1 井壁失稳原因分析及对策
目前,江苏金坛盐穴储气库井三垛组、戴南组井段井壁失稳严重,多形成“大肚子”井眼。对金坛地区JK5-1等6口井的井径测井数据统计发现,二开井眼的最大井径扩大率为67.74%,三开井眼的最大井径扩大率为21.46%。……
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