大情字井油田敏感油藏储层专打技术

2019-08-19 08:15:52常兵
石油知识 2019年4期
关键词:井身钻井液电阻率

常兵

(吉林油田公司油气合作开发公司 吉林松原 138000)

1 地质简况

1.1 储层特征

黑72断堑位于黑46区块东侧,受东西两条近南北向正断层控制形成断堑,断堑内自西向东、自北向南构造逐渐抬升,断堑北部为一西倾单斜。该区块的主要目的层为青一段2、4、6、7号小层,潜力层为青一段12号小层、青三段Ⅻ砂组、青二段Ⅳ+Ⅴ砂组,青一段II砂组砂体呈条带状,12号小层砂体连片分布,储层含油性受物性控制。目的层砂岩厚度一般为20~30m,平均有效孔隙度为13.5%,水平渗透率为3.5×10-3μm2,属于中低孔、特低渗透储层。从敏感性化验分析结果来看,大情字井油田高台子油层及扶余油层为中等水敏、中等偏强盐敏、中等碱敏,酸敏较为复杂。储层的整体敏感性较为复杂,因此从钻井到注水开发的整个过程中都要做好储层的保护工作。

1.2 地层稳定性

青山口地层岩石微裂隙发育,多见鳞片状的伊利石,不含蒙脱石,但伊蒙混层含量较大,达72%~81%,平均值为78.78%,青山口地层从上到下的阳离子交换容量表现为逐渐增加的趋势,青山口组地层随着井深增加,水化膨胀性从较弱增大为中等。地层表现为层理发育,胶结相对较弱。分散性较强,泥岩胶结性差,以剥落垮塌为主,发育的微裂隙使得井壁存在较为严重的水力尖劈作用。

2 储层污染原因分析

大情字井主要目的层埋藏深度井深平均2300m,地层压力系数1.10,完钻钻井液密度基本在1.26g/cm3,与储层压力存在较大的压力差,不可避免地存在钻井液侵入储层现象。而大情字井油田储层物性较差,一部分油层油水分异不好,含油饱和度一般在45%~60%之间,加之储层段内裂缝发育等因素,使得一大部分油层、同层及水层产生严重的钻井液侵入。

2.1 岩石物理实验分析

钻井液侵入实验在情字井地区共进行了2口井(10块样品)。本次实验采用标准钻井钻井液作为驱入介质,钻井液电阻率根据样品所在地区钻井钻井液电阻率的平均值配制而成。并且鉴于钻井液侵入实验的特殊性,实验电阻率测量采用分段环电极法,以便更好反映不同浸泡时间、不同浸入深度的岩心电阻率变化情况。从实验结果分析看,随着浸泡时间的增加,钻井液滤液对电阻率的影响越来越严重,电阻率明显降低,反映出侵入污染程度也逐渐加深。

2.2 钻井液侵入影响与储层物性关系

对大情字井地区不同物性的水层进行了反演,通过分析认为,对于同一套地层,孔、渗条件好的储层,受钻井液影响大(图1)。

图1 钻井液侵入水层电阻率变化与物性关系图

3 储层专打技术

结合储层污染分析结果和特点,开展针对性储层专打技术方案设计,在井身结构、钻井液性能、完井方式等多方面采用区别于常规井的设计和技术措施。

3.1 井身结构设计

试验井的井身结构设计为三开小井眼结构(如图2所示)。二开钻进至储层上部(井深2042m)时下套管固井,然后使用直径为Φ152.4的小井眼钻头进行三开储层专打。由于姚家组地层及以上地层已经封固,青山口组地层浸泡时间短,为井眼安全创造有利条件,从而有利于钻井液密度执行设计下限。根据地层三压力剖面预测,设计三开钻井液密度范围1.10~1.14g/cm3。

图2 井身结构对比图

3.2 钻井液储层专打技术

试验井三开使用低密度低固相钻井液体系,严密监控钻井液密度及滤失量等钻井液性能参数并保障井壁稳定。储层专打钻井液技术特点主要体现在以下几个方面:

(1)降低密度和固相含量。通过调整井身结构,为低密度钻井液的使用创造了条件,在三开钻进过程中,钻井液密度1.10~1.14 g/cm3,相比临井完钻钻井液密度1.26 g/cm3降低0.12 g/cm3。完钻时固相含量仅为8%,与邻井15%相比明显降低,且固相中含砂量少,成分明显改善。

(2)增强钻井液抑制性。目的层为青山口组地层,根据以往钻井情况,坍塌严重,因此钻井液的抑制性极为关键。试验井使用了环保油和乳化沥青协同稳定井壁,使三开井段的低密度钻井液保持了良好的抑制性。根据实测井径曲线,试验井三开井段平均井径扩大率为4.2%,井径规则,良好的井眼条件确保后期完井管串的顺利下入。

(3)减轻低渗储层水锁伤害。对于低孔低渗储层,伤害储层的主要因素是黏土水化膨胀,运移,使孔喉变窄,甚至堵实孔喉;由于钻井液滤液表面张力较大,形成水锁,堵塞孔喉。因此通过加入乳化剂降低钻井液滤液表面张力,减少水锁效应对储层的伤害。试验井的钻井液滤液表面张力为40.2m·N/m,相比临井50.7m·N/m得到了显著降低,有效减少了钻井液对储层的伤害。

试验井成功使用了优质的储层专打钻井液技术,在保障井壁稳定及井下安全的前提下整体性能达到了储层专打技术方案的要求,实现钻井液对储层的低伤害。

3.3 完井方式

水平井分段压裂技术作为一种有效提高致密砂岩油气藏的增产措施,在吉林油田应用较为广泛。因此,试验井选用较为成熟的多级裸眼滑套完井方案,与常规完井方式相比,避免了高密度水泥浆对储层的侵入损害,增大井筒与储层接触面积。管柱组合:浮鞋+套管+做封球座+套管+定压压裂阀+裸眼锚定器+裸眼封隔器1+套管+滑套压裂阀1+套管+裸眼封隔器2+套管+滑套压裂阀2+套管+裸眼封隔器3+套管+滑套压裂阀3+套管+裸眼封隔器4+套管+七寸套管锚定器+套管+套管悬挂器。

4 应用效果

平台井5口采油井,稳产半年统计数据显示,常规井投产后日平均井产油量为0.588t,应用储层专打技术的试验井日平均产油量为1.318t,压裂规模相同,增产率达到了124.25%,储层保护效果显著。

5 结 论

(1)松辽盆地大情字井油田储层对外界流体敏感性十分复杂,钻完井过程中必须做好个性化储层保护工作,才能实现增产目标。

(2)大情字井黑72断堑储层专打技术针对区域目标储层特性,在井身设计、钻井液性能、完井方式等方面做出最合适调整,有效减少钻完井过程对储层的损害,使单井产量提高了124.25%,应用效果十分显著。

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