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辽河潜山兴古7水平井地质工程一体化研究

2020-07-14金佳毅

科学导报·学术 2020年73期
关键词:潜山石油工业井筒

金佳毅

【摘  要】辽河坳陷是在华北地台基础上形成的新生代裂谷型坳陷。古近纪断裂活动强烈,具有多期性和继承性等特点。兴古7水平井是辽河油田公司实施的潜山注气开发水平井,位于辽河坳陷西部凹陷中南段兴隆台潜山,西邻盘山洼陷,北部为陈古潜山,东邻冷家断阶带,南部为马古潜山,构造面积28.4km2。具有优越的油气成藏条件。井控级别I级,井型为水平井,井身结构为三开,由长城钻探工程公司70XXX队承钻,采用综合录井手段进行水平段地质工程一体化跟踪研究,井身轨迹控制符合井筒质量要求,钻井周期为同区域最快,固井候凝优质顺利完钻。

【关键词】辽河坳陷;地质工程一体化;井筒质量

一、兴古7水平井基本情况

兴古 7 水平井地理上位于辽宁省盘锦市兴隆台采油厂西南方向,兴隆台区晨宇工业园院内,工区内地势平坦,地面海拔2~4m,地面为商业网点、工矿企业、居民区。西北方向为晨宇集团公司办公楼,距离注气站70m,南方为沟海铁路。井场周围500m内有多处厂房。

上报探明石油地质储量2865.97×104t,溶解气36.80×108m3,含油面积7.21km2;兴古7-12块潜山探明石油地质储量671.02×104t,溶解气8.62×108m3,含油面积2.56km2。截止该井开钻前,兴古7井区太古界投产井共69口,直井17口,水平井52口。油井开井32口,日产油474.1t,日产气22.98×104m?,累计产油493.07×104t,累计产气13.47×108m3,采油速度0.45%,采出程度13.94%,区块初期生产气油比260m3/t,区块目前生产气油比467.89m3/t。

二、钻探圈闭特征

钻井揭露地层自下而上依次为:太古界、中生界、新生界(古近系沙河街组和东营组、新近系馆陶组)等。其中太古界为本次开发的目的层。

太古界:黑云母斜长片麻岩、混合花岗岩及混合岩为主,以及后期侵入的中酸性火山岩和煌斑岩脉。

中生界:与下伏太古界角度不整合接触,下部为火山角砾岩、凝灰质泥岩夹安山岩,中部为块状砂砾岩夹薄层泥岩,上部为安山岩、玄武岩夹火山集块岩。

沙三段:与下伏中生界角度不整合接触,深灰色泥岩夹薄层灰白色砂岩、含砾砂岩。

沙一+二段:沙二段为灰色块状砂砾岩、砂岩夹薄层泥岩;沙一段为灰色泥岩夹薄层砂岩,中部发育一组油页岩,底部发育一套钙质页岩。

东营组:灰绿色泥岩与砂岩不等厚互层。

馆陶组:大套灰白色块状砂砾岩,与下伏地层呈角度不整合接触。

明化镇组:块状浅灰色粒状砂岩夹灰绿色泥岩,与下伏地层呈整合接触。

平原组:细砂岩、粉砂质泥岩与泥岩不等厚互层,与下伏地层呈角度不整合接触。

兴古7潜山储集层主要为混合花岗岩、黑云母斜长片麻岩及混合岩,夹少量侵入岩脉。岩心观察和薄片分析,储集空间类型主要为构造裂缝、破碎粒间孔以及溶蚀成因的孔、缝;岩心分析孔隙度最大13.3%,最小0.6%,主要分布在2%~8%范围内,平均4.6%;渗透率最大161×10-3?m2,最小0.06×10-3?m2,主要分布在0.06~4×10-3?m2范围内,平均4.1×10-3?m2;岩心统计平均裂缝密度为40.1条/m,构造裂缝以NE~NNE向最发育,多为中高角度裂缝。该区太古界发育有煌斑岩岩脉,但未形成稳定分布。

三、钻井地质设计

兴古7潜山油藏埋深为2335~4670m,油层从潜山顶部到底部均有发育,依据钻井揭露情况,潜山纵向上分为Ⅰ~Ⅳ四个油层集中发育段;油层分布主要受裂缝发育程度控制,非均质性较强。

油藏20℃下平均原油密度0.816g/cm3,50℃地面脱气原油粘度为3.5mPa·s,凝固点24℃,胶质+沥青质5.21%。天然气相对密度平均0.7019,甲烷含量平均80.15%。地层水为CaCl2型,总矿化度平均5615mg/L。

根据邻井实测温度数据分析,地温梯度为 3.01℃/100m,属正常温度系统。预测最深层位温度 104.6℃。H177 井储层原始压力为正常压力系统,压力系数 1.05。

预测 兴古7水平井最深层位原始压力 29.30MPa。

四、钻井工程实施过程

兴古7水平井,由中海油设计并负责监督。由长城钻探钻井一公司70XXX队施工。本井于2019年5月1日开钻,8月21日完井。完钻井深5337米,实钻A点4191.72米,B点5337米,水平段长1145.28米。本井四开采用有机盐無固相钻井液,主要固相成分为超细碳酸钙,四开用量5.5吨,成分体积比<4%。

完钻后由钻井队使用14方清水替出水平段钻井液。筛管段内容积:1148.13m×11.57L/m=13.28m3。 8月20日-8月21日利用在位钻机执行由钻采院设计的替泥浆-气举排液一次管柱设计,目的是实施清水正替泥浆、氮气气举反替泥浆,依照设计要求下入气举管柱后钻井搬家。

实施替泥浆,打进5方清水后开始返泥浆,替至出口液性为清水后停止,共计打清水7车105方。该井喇叭口(3506m)以上井筒容积约为65方。气举返液80方,气举不出后关井恢复液面。停泵压力6.5 MPa。再次气举,返出液28方,17:30不出停举(见天然气和氮气),停泵压力7MPa。本次举出28方液量,相当于1400m的井筒体积数量。两次共举出液108方,大于全井井筒容积(井筒容积约88方)。

进行下注气管柱作业。用清水洗井1车约12方后开始返液,并见少量油花,洗井至20时无油全水,共计循环洗井5车约60方。根据作业小结,至9月30日作业结束,15天作业全程采用一泵2罐保液,期间共补液(清水)约20方,基本等同于四次起管柱过程(起原井、通井、刮削、试压)中作业管柱本体容积,未见洗井液大量漏失的情况。

注天然气,压力即升至压缩机设定压力29MPa,流量计显示瞬时量为0,注不进,累注2.7万方。关井观察压力恢复,压力自然扩散至23.1MPa后启注,压力同样快速上升,注入1938方后瞬时流量即归零,注不进停注。该井阶段累注天然气3.1万方,优质完井符合井筒质量要求和开发部署目的。

参考文献:

[1]《钻井手册(甲方)》编写组.钻井手册(甲方).北京:石油工业出版社,1990.

[2]钻井与完井工程.北京:石油工业出版社,2005.

[3]石油工程.北京:石油工业出版社,2000.

[4]地球物理测井方法原理.北京:石油工业出版社,2007.

[5]苏义脑.水平井井眼轨迹控制.北京:石油工业出版社,2000.

[6]苏义脑.地质导向钻井技术概况及其在我国的研究进展.石油勘探与开发,32(1):92-95.

[7]万仁薄.水平井开采技术.北京:石油工业出版社,1995.

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[9]刘新平,房军,金有海.随钻测井数据传输技术应用现状及展望.测井技术,32(3):249-253.

[10]石晓兵,陈平,熊继有.油气深井随钻扩眼钻柱扭转振动分析.西南石油大学学报,30(6):81-84.

[11]肖仕红,梁政.旋转导向钻井技术发展现状及展望.石油机械,34(4):66-70.

[12]吴奇.地质导向与旋转导向技术应用级发展.北京:石油工业出版社,2012.

(作者单位:辽河油田公司油气井井筒工程质量监督站)

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