塔里木油田超深高壓油井儲(chǔ)層保護(hù)及井控措施探討

摘要：隨著塔里木油田產(chǎn)能建設(shè)工作的推進(jìn)，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(jìn)期間積累的各種成熟的工程技術(shù)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(duì)儲(chǔ)層的傷害，減少井漏事故，縮短施工周期，提高產(chǎn)能，最終實(shí)現(xiàn)控投降本。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)能建設(shè)；超深高壓井；儲(chǔ)層保護(hù)；井控技術(shù)

一、超深高壓井目的層密度附加效果分析

1.井目的層儲(chǔ)層物性特征

通過對(duì)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)區(qū)塊取心井巖心、測井、測試綜合評(píng)價(jià)，認(rèn)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)氣藏為特低孔、中低滲儲(chǔ)層，儲(chǔ)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(chǔ)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(duì)儲(chǔ)集空間的貢獻(xiàn)有限，但大幅度提高了儲(chǔ)層滲透率。通過測井資料與實(shí)鉆情況統(tǒng)計(jì)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(dāng)井底壓力超過地層壓力一定數(shù)值，才會(huì)發(fā)生嚴(yán)重井漏；裂縫不發(fā)育的井，則一般不會(huì)發(fā)生井漏。

2.高密度鉆井液造成儲(chǔ)層傷害影響井口產(chǎn)能

Ⅰ區(qū)塊高壓高裂縫發(fā)育儲(chǔ)層，由于儲(chǔ)層連通很好，無論漏失量多大，也不會(huì)對(duì)單井產(chǎn)量造成較大影響，同時(shí)鉆揭開儲(chǔ)層的厚度多少也不會(huì)對(duì)單井產(chǎn)量有明顯的影響。

Ⅱ號(hào)區(qū)塊儲(chǔ)層物性差，相距不過1000m，儲(chǔ)層物性基本一致，但只要采用常規(guī)鉆井技術(shù)，無論漏失多少，鉆井液對(duì)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(chǔ)層的揭開厚度對(duì)最終單井產(chǎn)量有明顯的影響。

Ⅲ號(hào)區(qū)塊的A、B井儲(chǔ)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(chǔ)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(jìn)過程中油氣顯示更加平穩(wěn)，井控風(fēng)險(xiǎn)更低。

3.儲(chǔ)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(chǔ)層傷害的關(guān)系

井越深，地層對(duì)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(huì)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(fēng)險(xiǎn)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(xiàn)，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(huì)大量進(jìn)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(dǎo)致大漏，不但損失堵漏時(shí)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(jìn)行一次或多次堵漏作業(yè)，目前已漏失油基鉆井液640m3，因補(bǔ)充配鉆井液、配堵漏液和堵漏施工作業(yè)而損失的時(shí)間就達(dá)74d，總損失（鉆井液價(jià)值加綜合日費(fèi)）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(gè)區(qū)塊在勘探初期，由于對(duì)地層巖性和物性的認(rèn)識(shí)不夠，一般會(huì)選擇高安全附加系數(shù)，但是隨著勘探開發(fā)的深入，對(duì)區(qū)塊地層壓力、物性的充分認(rèn)識(shí)，充分解放油氣層，減少鉆井液對(duì)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(shù)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(guān)技術(shù)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(guān)系的技術(shù)措施；噸包加重、氣動(dòng)加重和井下液面監(jiān)測技術(shù)等配套措施；高性能、高壓力等級(jí)井控裝備的普及使用。這些成熟的工程技術(shù)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(shí)現(xiàn)近平衡、欠平衡壓力鉆井探索

工程實(shí)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(shí)踐，天然氣竄到井口1500m左右，井口就會(huì)出現(xiàn)顯著的溢流，天然氣從6000～7000m的井底竄到井口的時(shí)間并不像淺氣層那樣迅速，完全有時(shí)間開展相關(guān)工程技術(shù)措施進(jìn)行控制。因此，在井控裝備和井控技術(shù)都有長足進(jìn)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(chǔ)層保護(hù)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(shù)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(jìn)鉆井液安全附加值選用為：揭開目的層時(shí)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(shí)現(xiàn)近平衡鉆井，以減少儲(chǔ)層傷害、提高單井產(chǎn)能，同時(shí)節(jié)約工期。

2.不同儲(chǔ)層推薦做法

按儲(chǔ)層裂縫發(fā)育程度、孔隙性和滲透性，可分三類區(qū)別對(duì)待：

（1）儲(chǔ)層裂縫特別發(fā)育的井，這類儲(chǔ)層無論鉆井液密度高低，均會(huì)井漏，且漏速較大，對(duì)于這類井，建議參照在碳酸巖地區(qū)做法，采取快鉆強(qiáng)打、見好就收的方法。因?yàn)樵擃惥畠?chǔ)層溝通很好，揭開較少也不會(huì)對(duì)單井產(chǎn)量造成較大的影響；相反如果鉆開較多，勢必會(huì)在噴漏同層的井段反復(fù)堵漏、鉆進(jìn)，徒增井控風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)成本。

（2）裂縫不發(fā)育，但孔隙性較好的儲(chǔ)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(duì)不同井隊(duì)、不同鉆井公司和不同井位進(jìn)行分級(jí)分類，然后選取“鉆井隊(duì)素質(zhì)高+鉆井公司保障能力強(qiáng)”的隊(duì)伍，先期實(shí)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(shù)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(shù)。

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(qiáng)打、見好就收的方法，通過減少噴漏同層的作業(yè)時(shí)間來降低井控風(fēng)險(xiǎn)；其它儲(chǔ)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(xiàn)

[1]尹達(dá)，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(jìn)展[J].鉆采工藝，2017，35（3）：14-16.

作者簡介：程林，身份證號(hào)碼：429006199010064135，男，2012年7月畢業(yè)于長江大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，目前在油氣田產(chǎn)能建設(shè)事業(yè)部塔北項(xiàng)目部工作。

（作者單位：塔里木油田公司油氣田產(chǎn)能建設(shè)事業(yè)部塔北項(xiàng)目部）