南堡油田潜山录井方法研究与应用

冀东南堡油田潜山油气藏勘探开发是利用大位移水平井来实现的,深化认识和研究潜山岩石学特征、地层分布规律及卡取潜山界面的方法,已成为现场录井工作者的重要课题之一。针对南堡油田已完井的录井资料,分析了现场录井在岩性识别、地层划分和卡取潜山界面过程中发现的问题,对碳酸盐岩录井和元素录井方法进行了研究,利用地球化学理论指导识别岩性、划分地层并取得了新认识,形成了一套适用于南堡油田潜山油气藏的录井方法。现场实践表明这种方法对于提高大位移水平井现场录井质量、卡准潜山界面效果显著,对冀东油田同类型井的录井工作具有借鉴意义。     

南堡3号构造寒武系潜山卡层探讨

卡准潜山界面,将技套坐入潜山,是保证潜山油气藏顺利钻探的重要环节。本文简述了南堡3号构造潜山卡层时常见的影响因素及相应对策;力图通过邻区南堡2号构造奥陶系潜山和唐海油田寒武系潜山卡层的方法,利用碳酸盐含量分析和元素录井两种技术手段,消除古近系、寒武系徐庄组薄夹层灰岩对潜山卡层的影响,从而卡准潜山界面。同时,本文提出了寒武系徐庄组中完的可行性,在钻探安全方面可作为抛砖引玉之用。     

综合录井参数以及特色录井技术在南堡凹陷的应用

针对南堡凹陷地层特点阐述了气测录井、三维定量荧光录井、储集岩热解地球化学录井、轻烃录井分析技术的原理以及解释评价方法,结合南堡凹陷地层已试油投产井的试油数据,建立了南堡凹陷地层的解释评价图版,利用该解释评价图版对该进行随钻解释评价,从而提高石油勘探钻井过程中录井现场解释评价的准确率,确保了预探井、钻井取心井、水平井等卡层的准确性,为甲方提供试油开发层位提供可靠的理论依据。     

南堡潜山油气藏小井眼开窗侧钻技术

南堡潜山油气藏因埋藏深,导致井身结构复杂、钻井周期长、成本高,为进一步提高勘探开发效益,开展了老井?177.8 mm 套管开窗侧钻二开次完井试验工作。NP280C 井是南堡油田第一口?177.8 mm 套管开窗侧钻潜山井,该井开窗侧钻点深、二开次完井井眼尺寸小,给开窗侧钻作业带来诸多难题。通过优选深层套管开窗侧钻工艺、小井眼扩眼技术、膨胀尾管悬挂器+ 直连套管完井方案,探索出一系列钻完井技术对策,保证了NP280C 井套管开窗侧钻作业的成功实施。为南堡油田深层潜山老井重复利用提供了技术支持,也为同类油气藏老井侧钻施工提供了技术借鉴。     

元素特征比值分析法在三塘湖盆地岩性识别方面的初步应用

为解决三塘湖盆地岩性识别问题,推动岩屑录井由定性向定量发展,吐哈录井引进X射线荧光分析仪,以三塘湖盆地随钻录井岩屑为研究目标展开跟踪实验分析。通过对M215井、M49井、M53井以及T23井、T26井等17口评价井、探井的X射线荧光随钻录井技术分析,首次提出元素特征比值分析法识别地层岩性,初步实现了困扰多年的三塘湖盆地火成岩岩性识别的难题,找到了一套适合于三塘湖盆地岩屑录井作业岩性识别的有效方法,并在实际操作中取得了积极的成效。     

元素录井技术在潜山油气勘探中的应用——以珠江口盆地惠州26-6构造为例

为了解决惠州26-6构造潜山岩性识别、潜山界面卡取及储层评价等难题，该文利用元素录井资料，结合高分辨率电成像测井、钻井及井壁取心等资料进行研究，取得了以下研究成果：(1)利用元素录井中Si-Fe、Si-Na数据建立潜山岩性识别图版，可以用于随钻过程中快速识别岩性；(2)分析潜山地层与上覆地层岩性的元素变化特征，总结进山模式，可以实现潜山界面的随钻快速卡取；(3)基于元素迁移能力的差异性，建立易迁移元素指数E_I及不易迁移元素指数N_I，实现对花岗岩和闪长岩进行内幕带和风化带区分；(4)建立缝洞指数，有效地表征出潜山储层裂缝及孔洞发育情况。研究表明，元素录井技术可以在复杂岩性识别、潜山界面卡取、风化带与内幕带划分及储层评价中发挥重要的作用。     

元素特征组合法在BZ凝析气田开发井潜山界面预警中的应用

渤海BZ凝析气田试验区开发井潜山界面卡取面临深层地震解释精度差、上部厚层泥岩缺少标志层、定向井及水平井井斜大、钻机提速导致岩屑细碎等作业难题。通过分析已钻井元素录井资料,应用多聚类特征选择算法对潜山及上覆地层进行敏感元素筛选,从中筛选出可进行地层对比和潜山界面深度预警的4种敏感元素Mn、S、Ca、Sr,并提出三级元素预警机制,建立区域元素特征剖面,实现了潜山上覆地层精细划分对比及界面深度预警;根据泥岩中Ca元素含量变化,建立两类潜山卡取模式类型,用于预警进入潜山钻井参数变化,实现了潜山界面深度和进入潜山钻井参数的精准预警,助力现场快速完成潜山界面的卡取,为钻井施工安全及潜山储层开发保护提供了技术保障。     

渤中22-2构造中生界潜山岩性识别方法

近两年渤海油田对中生界潜山的勘探力度逐渐增大,渤中22-2构造多口井在中生界钻遇良好油气显示,测试获得商业产能,证实渤海油田中生界潜山具备极高的勘探价值。研究区中生界岩性以火山熔岩和火山碎屑岩为主,区域岩性复杂,现场识别难度大。笔者通过分析研究中生界潜山不同岩性的岩屑薄片特征、矿物元素特征,建立了中生界岩性的录井识别方法。该方法在渤中22-2区块多口井进行了应用,为中生界潜山随钻作业决策起到了指导作用。     

XRF元素录井技术在塔河油田提高中完井深卡取成功率中的应用

卡准奥陶系风化壳中完井深是塔河油田录井工作的重中之重。实际卡层中,随着钻井工艺PDC钻头+螺杆、PDC钻头或扭力冲击器的广泛使用,返出岩屑细碎成粉末状,颜色消除、结构破坏,肉眼无法观察分辨,给现场岩性识别和层位判定造成了困难,大大降低了卡层的成功率。针对奥陶系风化壳中完井深卡取时存在的难点,分析其客观存在原因及应对措施,探索应用XRF元素录井技术。通过在塔河油田28口井岩心、岩屑资料的XRF元素录井应用,建立了识别潜山风化壳的K、Ca元素含量曲线特征法,应用实践表明效果较好,可作为潜山风化壳识别的新手段。     

可循环微泡沫钻井液在郑7—平2井的应用

郑7—平2井是济阳坳陷东营凹陷郑家-王庄潜山披覆构造带郑6潜山郑7块构造较高部位的一口水平井,目的层为寒武系灰岩潜山。该地层裂缝、孔洞发育,钻进过程中往往发生只进不出恶性井漏。清水强钻虽然可以勉强施工,但因无法建立循环,使得钻屑无法捞取、LWD或FEWD无线脉冲信号无法传递导致水平井井身轨迹控制困难,沉砂卡钻的几率也相应增大。为此在郑7-平2井三开目的层井段使用了可循环微泡沫钻井液,该工艺技术现场配置简单,易于维护,完全满足了油层保护、岩屑录井、井身轨迹控制及保障井下安全的需要。     

元素录井技术在兴古X断块古潜山岩性识别和界面卡取中的应用

为了解决兴古X断块古潜山火成岩识别和潜山界面卡取的难题,长城钻探录井公司在该区开展了X射线荧光元素录井试验研究。采用X射线荧光元素录井仪器对该区50多口井进行了元素分析,获得了几十万条岩屑的元素含量数据,通过统计和筛选,建立了该区各类岩石的元素含量数据库,并对这些数据进行了分析,归纳总结出了该区常见岩石的元素特征,建立了该区各类岩石的主要元素标准曲线、火成岩解释评价图板以及古潜山界面的识别方法。多口井的实钻验证表明,解释评价图板和古潜山识别方法有较好的应用效果,特别是对潜山界面的卡取、潜山内幕特殊岩性的识别提供了定量化的数据支撑和评价依据,为辽河油田古潜山油气藏的勘探开发提供了技术保障。     

南堡2号构造深层潜山水平井钻井完井技术

为了解决南堡2号构造深层潜山水平井钻井过程中井漏、溢流、机械钻速慢和钻井周期长等技术难题,开展了深层潜山水平井钻井完井技术研究。根据地层地质特点、潜山储层压力敏感性和井漏、溢流等情况,深层潜山水平井设计为四开和五开井身结构,设计采用"直—增—稳—增—稳—增—水平"七段式井眼轨道,优选了抗175℃的造斜工具、MWD监测仪器和抗220℃的水包油钻井液,并开展了水平井微流量精细控压技术及抗高温冻胶阀完井技术的应用研究,形成了适用于南堡2号构造深层潜山的水平井钻井完井技术。南堡2号构造15口深层潜山水平井钻井完井情况表明,井漏和溢流等井下复杂情况得到了有效控制,完钻井深最深达5 600.00 m,水平位移最大超过了4 000.00 m。潜山储层水平井钻井完井技术实现了南堡2号构造深层潜山储层的安全高效开发,具有较好的推广应用价值。      

元素录井技术在渤中A区块潜山界面卡取中的应用

渤中A区块是一个断块型古潜山构造,上覆地层为沙一段、沙三段,潜山地层为古生界、太古界,由于岩性组合复杂,存在多种进山模式,给潜山界面卡取带来了困难。为准确识别潜山界面,研究了该区块几口进潜山探井,归纳出4种可能的进潜山模式;使用SPECTRO XEPOSⅢ型台式X射线荧光分析仪对该区块5口探井的岩屑样品进行测量,通过对700余个岩屑样品的元素录井数据研究,归纳出渤中A区块不同岩性的元素录井特征以及不同进山模式下的元素含量变化规律。在此基础上提出以(Ca+Mg)与(Si+Fe+Al)关系来识别古生界潜山界面以及使用K/Na值识别太古界潜山界面的思路,结合潜山界面附近微量元素含量变化趋势提出了“微量元素卡山法”。     

碳酸盐岩分析仪在托甫台地区地质卡层中的应用

塔河油田钻井施工中广泛使用PDC钻头+螺杆钻具工艺,导致钻时变快、岩屑细小,影响了常规地质录井岩性鉴定、地层划分及层位卡取的准确性。在阐述碳酸盐岩分析仪的原理、岩样选取、操作及数据采集方法的基础上,针对塔河油田托甫台地区奥陶系碳酸盐岩地层,提出利用碳酸盐岩分析仪获取的碳酸钙含量结合岩性特征的地层划分与卡取方法。现场应用实例分析表明,在已知地层岩性条件下,应用碳酸盐岩分析仪对层位识别与卡取准确、及时、实用性强,可作为一种有效的划分与卡取方法;而在未知地层岩性条件下,应将其与油气显示、电性和构造,甚至古生物资料进行追踪对比,开展综合评价,方可实现层位的准确划分与卡取。     

塔河油田AD区块测井阻卡原因分析及对策

目前,AD区块已经成为中国石化塔河油田的主力区块,但在开发过程中,测井阻卡问题要比塔河油田其他区块严重得多,在前期开发的44口井中,测井阻卡问题出现率达到38%,是其他区块的2～5倍。从地质、钻井工程、钻井液和测井等方面综合分析了该区块测井出现阻卡问题的原因,具体分析了该地区最常见的粘附(压差)阻卡、沉砂或掉块阻卡和键槽阻卡等三类阻卡情况,结合现场的实际情况提出了解决这三类阻卡问题的方法,并对现场施工中工程和钻井液等方面出现的5种不恰当做法提出了纠正意见,对减少塔河油田测井阻卡问题的出现,提高测井资料准确率,从而提高油田的开发效益有一定的现实意义。     

南堡5号构造深层火山岩岩性测井识别技术

冀东油田南堡5号构造深层广泛分布火山岩,具有分布面积大、厚度大、期次多、与砂泥岩穿插分布等特点。目前火山岩储层勘探获得工业油气流．这使得南堡5号构造深层火山岩储层成为勘探重点。基于火山岩特征,利用岩心薄片、钻井、录井和测井等资料,分析不同火山岩岩性的测井响应特征,建立火山岩岩性与常规测井、元素俘获谱测井（ECS）和电成像测井（FMI）响应的对应关系,总结出一套适合南堡5号构造的深层火山岩岩性识别方法,为储层参数的精确计算奠定了基础。     

南堡深层潜山水平井欠平衡钻井技术研究与实践

南堡潜山油气成藏条件复杂、纵横向非均质性强,为有效地提高裂缝钻遇率和实现经济开发,研究应用了水平井欠平衡钻井技术。针对油层埋藏深、井温高、气油比高、安全密度窗口窄、易漏易涌、安全钻进风险大等难点,通过研究抗高温水包油钻井液体系、气油比对欠平衡工艺影响,监测随钻地层压力与评价储层,设计欠平衡与控压钻进参数,分析南堡潜山钻进过程动静温度变化规律及潜山裂缝钻遇时的各项异常特性规律,形成了一套适合于南堡深层高温潜山水平井欠平衡钻井配套技术。应用结果表明,该技术有效地实现了南堡深层高温潜山安全钻进和经济高效开发,对同类油气藏的钻井施工提供了借鉴。     

PDC-牙轮复合钻头在南堡油田大斜度井的应用

南堡油田大斜度井采用PDC钻头或牙轮钻头进行定向钻进时,存在摩阻大、托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为解决该问题,应用了将PDC钻头和牙轮钻头优点结合在一起的PDC-牙轮复合钻头,并根据该油田地层的特性,对其进行个性化设计,设计了"2 PDC固定刀翼+2牙轮"和"4 PDC固定刀翼+2牙轮"2种切削结构的PDC-牙轮复合钻头。"2牙轮+2 PDC固定刀翼"复合钻头和"4 PDC固定刀翼+2牙轮"复合钻头分别在NP2-33井和NP5-28井进行了现场试验,在定向钻进过程中均未出现托压现象,工具面稳定,扭矩波动幅度小,造斜性能与牙轮钻头相当,机械钻速与进尺均大幅提高,且返出岩屑粒度大,岩屑分选性好,有利于判别地层岩性和录井。现场试验表明,应用PDC-牙轮复合钻头能解决南堡油田大斜度井定向钻进时托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为提高大斜度井定向井段的钻速提供了一种新技术。      

南堡深层水平井探潜山面井斜角设计方法

为保证深层潜山水平井实钻轨迹能够顺利有效进入潜山,且沿地质要求的有利储层段钻进,建立了一种深层潜山水平井探潜山面井斜角的设计方法。以设计轨道沿潜山高部位向低部位钻进这种相对难进山且进山后容易穿出有利储层的情况为研究对象,分析了地层倾角、有利储层预测厚度和工具造斜能力与设计探潜山面井斜角之间的关系,考虑了地层倾角与设计轨道方位间的夹角、地层倾角预测误差和有利储层厚度预测误差等主要影响因素,建立了探潜山面井斜角计算模型,并应用于冀东油田深层潜山水平井设计。实钻表明:该设计方法达到了有效探潜山面并顺利沿地质要求的井段钻进的目的。     

南堡凹陷奥陶系潜山岩溶塌陷体识别、储层特征及油气勘探前景

渤海湾盆地南堡油田发现井--老堡南1井测试获700 m³/d 高产工业油流,标志着南堡凹陷奥陶系潜山勘探获得重大突破,截至2011年底,已累计产油18.62×10⁴ m³、气6 175.35×10⁴ m³。综合研究表明,南堡凹陷奥陶系潜山有利储集体是受多期构造 岩溶作用控制形成的岩溶塌陷体,其识别标志主要表现为：①钻井仅有泥浆漏失、钻速加快而无放空;②岩心上表现为与通常的岩溶洞穴相似的地质特征;③常规测井上表现为高伽马 低电阻（砂、泥充填）或高伽马 高电阻（方解石充填）,成像测井上以发育各种洞穴角砾岩为主要特征;④地震剖面上无“串珠状”（俗称“羊肉串”）反射,表现为同相轴不连续甚至杂乱、弱振幅反射;⑤与通常的洞穴型储层相比,洞穴通道空间消失,但储集体体积增大,有效储集空间主要是由洞穴溶积砂岩基质孔、溶蚀孔洞、洞穴角砾间残存空隙和裂缝、溶缝组成的复合系统。其形成演化经历了晚加里东-早海西、印支-燕山和喜马拉雅3期构造 岩溶作用及其叠加。岩溶塌陷体广泛发育于南堡凹陷乃至渤海湾盆地寒武系-奥陶系灰岩分布区,油气源充足,具有广阔勘探前景。