楊博 陳波
摘 要:歧古11x1井是大港油田為開發羊三木潛山斷鼻構造高部位;三開為奧陶系專打,三開鉆進至2850m發生漏失,井下情況復雜,三開進入古潛山裂縫發育的奧陶系,通過優化水泥體系,合理設計管串結構,采用封隔器,篩管+分級箍一系列固井技術,保證漏點以上油藏采用常規水泥固井,解決了固井水泥返深問題,下部地層采用篩管裸眼完井方案,固井施工順利,測井解釋固井質量優質,為同類復雜地層提供借鑒經驗。
關鍵詞:古潛山;裂縫油藏;無固相鉆井液;漏失;分級箍;封隔器;篩管;固井
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.047
0 引言
羊三木潛山尚無探井鉆遇奧陶系地層,本井為羊三木區塊鉆探奧陶系古潛山,根據鄰井鉆探情況,該區中、古生界儲層具備一定的儲集性能,為開發古潛山而鉆探的一口預探井,本井在奧陶系鉆井過程中發生漏失地層,為裂縫性油藏,為了滿足后期分層開采條件,優化完井套管串,采用篩管+封隔器+分級箍完井方式。
1 地質概況
羊三木潛山為夾持于羊三木、羊北、扣村斷層之間的大型鼻狀構造,受近北東東向反向斷層分割形成三個次級斷鼻。其中,歧古11x1井位于西部斷鼻高部位;中生界凝灰質砂巖底界高點埋深1450m,圈閉幅度200m,圈閉面積1.4km2,二疊系圈閉頂面高點埋深1850m,圈閉幅度350m,圈閉面積3.1km2,奧陶系圈閉頂面高點埋深2350m,圈閉幅度950m,圈閉面積36.1km2,有利背斜面積3.8km2。奧陶系:灰色石灰巖、灰色熒光白云巖、灰色白云質灰巖、淺灰色熒光白云質灰巖、淺灰色白云巖。
羊三木潛山位于歧口凹陷油氣向孔店凸起運移的通道上,控制潛山邊界的羊北、扣村、羊三木等基巖斷層是重要的油氣疏導斷裂系,歧口凹陷油氣可順著基巖斷裂、砂體及不整合向羊三木潛山運移,新生古儲條件較好;此外,潛山及周緣古生界煤系烴源巖發育、分布穩定,利于原生油氣成藏,鄰區南大港潛山歧古1601井揭示上古生界煤層厚28m,生烴潛量(S1+S2)達107.80mg/g、氫指數(HI)達408mg/g,屬于很好煤系烴源巖,證實該區具有一定的古生古儲油氣供給條件。此外,中生界試油獲工業氣流,也證實本區供油條件較有利。
羊三木潛山中生界發育凝灰質砂巖和中、基性火山噴發巖兩套儲層,厚度大,發育溶蝕孔隙及裂縫,具備一定的儲集物性。該潛山二疊系,頂部剝蝕僅殘留上石盒子組及以下地層,下石盒子組砂巖厚76米,溶蝕孔隙與裂縫較發育,孔隙度10-17%、滲透率5-70md,儲集物性較好,羊三木潛山尚無探井鉆遇奧陶系地層,由鄰區扣村潛山、歧北-南大港潛山等扣30井、歧古8井、歧古6井鉆探表明奧陶系主力儲層段分布穩定,溶蝕孔洞、裂縫發育,其中歧古8井奧陶系峰峰組縫洞型儲層39.3米、儲地比31%,上馬家溝組(未穿)縫洞型儲層42.6米、儲地比36%。表明該區中、古生界儲層具備一定的儲集性能。綜上,預測歧古11X1井區中生界、二疊系、奧陶系儲層發育。
羊三木潛山中生界發育凝灰質砂巖和中、基性火山噴發巖兩套儲層,厚度大,發育溶蝕孔隙及裂縫,具備一定的儲集物性。
2 鉆井工藝技術
歧古11x1井身結構:508mm導管x20m+339.7mm套管x498.766m
+244.5mm套管x2706.782m+215.9mm鉆頭x2910m。
2.1 鉆具組合
本井奧陶系鉆進鉆具組合:Φ215.9mmPDC鉆頭+Φ172mm單彎動力鉆具(1.5°)+Φ165浮閥×0.50m+Φ208mm穩定器+Φ165mm無磁+Φ165mmMWD+Φ165mm無磁+Φ127mm加重+Φ127mm鉆桿。
2.2 奧陶系無固相鉆井液
三開采用無固相鉆井液:清水+0.8-1.2%提切劑生物聚合物類BZ-HXC+氯化鉀+片堿;鉆進至2850m地質循環,發生漏失,漏速4m3/h,由于2850m顯示熒光,采用無固相潤滑鉆井液體系實現潛山漏層邊漏邊鉆,補充清水維持鉆井液總量,鉆進時跟入單封堵漏劑,預防鉆進過程中鉆遇裂縫發育較好地層造成失返性漏失,鉆進至2910m地質通知完鉆,鉆進中未發生失返性漏失。
2.3 完鉆復雜情況
正常鉆進期間漏速4.5m3/h,漏失58.5m3,短起下至套管內靜止期間漏速3.7m3/h,漏失18.5m3;下鉆到底循環期間漏速4.5m3/h,漏失27m3。
起鉆前配封堵漿:20m3+1t膨潤土+1t單封;密度1.05g/cm3,粘度50s;起鉆過程漏失1.4m3,電測13小時平均漏速2.2m3/h,漏失28.7m3;電測完下鉆期間漏速3.19m3/h,漏失13.9m3;循環期間漏速4.6m3/h,漏失27.6m3;累計鉆井液175.6m3。
由于奧陶系地層為裂縫性漏失,無固相鉆井液密度1.05g/cm3,靜止最大漏速3.7m3/h,承壓堵漏實驗難度較大,為了減少因堵漏造成后期建設方開采難度大,建議使用篩管完井方式完井。
3 完井工藝技術
3.1 完井方法
3.1.1 完井管串
依據歧古11X1井完井試油討論會,本井采用上部注水泥固井+下部精密復合濾砂管完井方式。
篩管+套管完井數據:Φ139.7mm引鞋(2908m)+Φ139.7mm打孔篩管串(2908m~2844m)+Φ139.7mm短套管+Φ139.7mm盲板(2844m)+Φ190mm裸眼封隔器2套(兩端加Φ210mm扶正器,2838m~2844m)+Φ139.7mm短套管+Φ168mm分級箍(2835m)+Φ139.7mm套管串(至井口)。
篩管尺寸:Φ139.7mm,鋼級:N80,壁厚:7.72mm;篩管設計參數:孔徑10.5mm,孔密:每米88孔;篩管過流面積比為3%。根據奧陶系地層特點,潛山漏失以下地層采用Φ139.7mm篩管完井,可以增加與油氣層的接觸空間,有效地擴大了泄油面積,提高單井產量,同時簡化了施工工藝。
3.2 固井施工及效果
3.2.1 封隔器及打開分級箍
下套漏速2.4m3/h,漏失25.2m3;用固井水泥車以100~200L/min小排量打壓,分別打壓7MPa、9MPa、11MPa,7MPa穩壓3min,9MPa穩壓5min,11MPa穩壓5min,脹封兩級套管外封隔器。實現管外環空封隔,然后繼續升高壓力到19.5MPa,壓力突降,分級箍循環口打開,實現正循環,循環處理泥漿2小時觀察鉆井液面無變化,證明封隔器分隔套管外漏點,進行有效隔離。
3.2.2 固井過程
奧陶系地層為灰白色灰巖、灰褐色白云質灰巖、褐灰色石灰巖、灰色含泥白云質灰巖;儲層裂縫發育良好;采用低密度水泥、微珠水泥保證固井質量。
本井采用水泥配方BYJ-1+硅粉+微硅+FLOK-2+HX-36L+HX-12L+FS-13L+BZXP-1+ALF-1,最大密度1.46g/cm3,最小密度1.41g/cm3,平均密度1.42g/cm3;總替量31m3,壓膠塞2m3,泥漿22m3,壓膠塞7m3,碰壓12Mpa,繼續打壓至20MPa分級箍關閉,放空候凝,72小時測聲幅,固井過程無漏失。
3.3 電測結果
測井結果2625-2665m平均幅值20-30%;2665-2700m幅值20-30%,個別點冒尖40%;2700-2785m幅值10%;2785-2800m冒尖幅值50%;2800-2833.4m幅值10%。封固較好,滿足后續施工的要求。
4 結論
(1)歧古11x1井古潛山地層底部裂縫發育較好發生漏失,根據漏失速度,可以采用邊漏邊鉆方式鉆井作業,正常鉆進漏速控制小于5m3/h。
(2)采用兩個裸眼管外封隔器,有效封隔漏層,實現了潛山漏失層的安全固井。
(3)采用分級箍固井工藝可以有效的解決歧古11x1漏失點以上常規固井問題,又可以滿足采用工藝要求。
(4)古潛山漏失點以下油層采用篩管完井方式,有效減少因為固井作業造成地層污染。
參考文獻:
[1]李洪達,許廷生,張曉明,王旭東,朱松青.冀東油田古潛山油藏特征及完井工藝探索與實踐[J].特種油氣藏,2010,17(04):116-119.
[2]鄧杰,黃志剛.ZG21-8井古潛山層尾管固井技術研究[J].工程技術,2012(18):110.
[3]張宏軍,張偉.潛山裂縫型油藏完井固井工藝技術研究[J].鉆采工藝,2007(01):126-127.
[4]李燕,呂興輝,常領,張樂啟.勝利油田樁西潛山構造深井鉆完井技術現狀與建議[J].鉆采工藝,2011(01):86-89.
[5]張光溫,耿玉剛.樁西古潛山深井無固相鉆井液應用技術[J].中國石油和化工標準與質量,2012(03):161.