Halfaya油田钻井液技术研究与应用

为满足Halfaya油田泥岩段井壁稳定、高压盐膏层安全钻进和有效保护储层等要求,开展钻井液体系优选和性能评价实验,形成的有机盐钻井液流变性能良好,120℃高温高压失水11.6 m L,泥饼摩阻系数0.043 7,高密度下抗盐钙污染能力强,对(40~60)/(20~40)目砂床的滤失量均3 m L,泥岩滚动回收率90%、16 h线性膨胀率7%,岩心动态污染酸洗后渗透率恢复值90%、动失水4 m L。2011~2013年,该钻井液累计应用20口井,钻进泥岩过程中未出现频繁扩划眼、泥包钻头、遇卡等复杂,盐膏层高密度条件下流变性能稳定,有效抑制了膏盐蠕变缩径,完井测试显示酸洗前表皮1、酸洗后0,取得了良好的稳定井壁和保护储层效果,有效保障了钻井安全高效顺利实施,对实现该油田快速建产具有重要意义。     

西非L-2000区块巨厚盐膏层钻井液技术

西非L-2000区块是中国石化在海外的重点勘探区块,埃詹加组是一套巨厚盐膏层,最大厚度达到1 226 m。前期施工井在埃詹加组均出现过缩径、卡钻、划眼困难、测井和下套管遇阻等井下复杂情况,其中2口井造成工程报废。对巨厚盐膏层钻井液技术难点进行了分析,制定了针对性技术对策。通过主处理剂优选,在原聚合物饱和盐水钻井液的基础上,开发了复合离子欠饱和盐水钻井液配方。室内实验表明,复合离子欠饱和盐水钻井液具有良好的沉降稳定性、抗钙侵、抗劣质土污染能力和防塌抑制性,根据其特点,制定了钻井液现场维护措施。LT-1井和LT-2井的应用表明,复合离子欠饱和盐水钻井液现场维护处理简单、性能稳定,盐膏层段井径规则,无缩径、卡钻复杂情况发生,平均井径扩大率分别为17.8%和12.5%。复合离子欠饱和盐水钻井液体系是适合该区块巨厚盐膏层钻井施工的成功钻井液体系。     

塔河油田盐膏层钻井工艺探讨

塔河油田具有盐膏层埋藏深、厚度大、压力高、层间变化大、塑性变形严重的特征。因此,如何解决在盐膏层钻进过程中出现的“溶、缩、塌、胀、漏、卡、喷、损”等复杂问题,是钻井工程的重点与难点。通过分析盐膏层的地层特性,论述了盐膏层的蠕变机理,同时对盐膏层钻井液技术以及特殊钻井工艺方面进行了探讨。研究结果表明,通过调整钻井液密度及增加氯根浓度可有效地抑制蠕变,同时结合承压堵漏及随钻扩孔等工艺措施可有效解决盐膏层蠕变引起的井下复杂事故。     

盐膏岩地层的井眼缩径变形分析

在钻井工程中,盐膏层的显著特征是井眼形成后地层易发生塑性变形和井眼缩径,造成卡钻和大量的人力、物力、财力的损失,甚至导致钻井失败。将拉格朗日元法应用于石油钻井所遇的盐膏地层,利用ＦＬＡＣ程序分析了盐膏地层的缩径变形。分析结果表明,在允许缩径率下,钻井液密度有一个临界值,正常钻进的必要条件是钻井液密度应该大于此临界值。     

盐膏岩地层的井眼缩径变形分析

在钻井工程中，盐膏层的显著特征是井眼形成后地层易发生塑性变形和井眼缩径，造成卡钻和大量的人力，物力，财力的损失，甚至导致钻井失败，将拉格朗日元法应用于石油钻井所遇的盐膏地层，利用ＦＬＡＣ程序分析的盐膏地层的缩径变形，分析结果表明，在允许缩径率下，钻井液密度有一个临界值，正常钻进的必要条件是钻井液密度应该大于此临界值。     

多孔介质对太阳池热盐扩散影响实验研究

研究在太阳池底部增设多孔介质水层对太阳池热盐扩散的影响及对水体的传热特性和温度分布的影响.实验结果表明,多孔介质水层可以起到隔热保温作用.测量了石子水层和炉渣水层的热扩散率和导热系数,验证了炉渣水层的隔热保温性比纯水强;通过观测有多孔介质层与无多孔介质层以及不同材质、不同尺寸多孔介质等情况下的盐扩散规律,发现多孔介质层明显抑制了盐的扩散,有利于盐梯度的保持.     

库车坳陷膏盐岩对异常高压保存的控制作用

近年来 ,库车坳陷所发现的大中型天然气田 (藏 )几乎都具有异常高压的特征 ,且在纵向剖面上异常高压位于古近系库姆格列木组和新近系吉迪克组膏盐岩之下 .这说明了库车坳陷天然气的富集成藏与异常高压密不可分 ,而异常压力又与膏盐岩有十分重要的关系 .因此 ,研究膏盐岩与异常高压之间的关系对于认识高压气藏的成藏有重要意义 .通过对库车坳陷地质概况、膏盐的分布特征及地层压力特征的研究 ,探讨了膏盐岩对异常高压的控制作用 .结果表明 :在平面上 ,库车坳陷膏盐的分布从盆地边缘向盆地中心逐渐加厚 ,具有西部厚、东部薄的特点 .而异常高压的分布呈南北分带的反“S”型 ,高压区分布在中带 ,表现为受膏盐岩分布的控制 .膏盐岩不但具有强烈的塑性 ,而且本身具有很高的突破压力和超压 ,对异常高压起到了压力和物性的双重封闭 ,有效地阻止了异常高压的泄露 ,进而使得高压气藏得以完好保存     

秋立塔克构造带盐构造形成的传力方式的构造物理模拟

库车坳陷第三系下部库姆格列木群是一套巨厚的膏 (盐 )层 ,该层系不管是在应力传递方面 ,还是在控制构造样式方面都有重要的作用 .秋立塔克构造带是库车前陆褶皱冲断带的变形前缘 ,盐上、盐下构造极不协调 ,盐上层变形强烈 ,发育滑脱断层、大型推覆构造、突发构造和三角带构造 ;盐下变形弱 ,发育小规模的冲断层 .根据构造分析推断 ,在盐上层中 ,应力从变形后缘 (克拉苏构造带 )向变形前缘秋立塔克构造带的传递有 2种方式 ,即重力滑动传递和顺层挤压传递 .构造物理模拟实验证明这种推断是合理的     

阿姆河盆地右岸地区膏盐岩分布及其对盐下礁滩成藏的影响分析

近年来,含盐盆地油气勘探成为研究热点,并取得了重要进展。以阿姆河盆地右岸地区为例,自中石油2007年进入以来,在中上侏罗统卡洛夫-牛津阶内部相继探明和发现了一系列的礁滩气藏,其上直接为上侏罗统基末利阶巨厚的膏盐岩覆盖,天然气地质储量丰富,展示了盐下碳酸盐岩良好的油气勘探前景。以阿姆河盆地右岸地区上侏罗统膏盐岩为主要研究目标,重点分析了膏盐岩空间展布特征及其对盐下礁滩成藏的影响。研究表明,基末利阶膏盐岩纵向上为"3膏+2盐"的地层组合,自西向东厚度呈先增大再减小的特征。膏盐岩对礁滩成藏具有重要影响,中东部地区下盐段发育的盐丘与礁滩体具有较好的空间配置关系,盐丘之间下伏卡洛夫-牛津阶往往有礁滩体发育,为右岸地区最重要的钻探目标;膏盐岩引起的硫酸盐热还原反应(TSR)所形成的次生溶蚀孔洞是礁滩体重要的储集空间;膏盐岩对油气的运移及富集具有明显控制作用,西部地区受牛津阶上部多层石膏限制,形成层状台内滩气藏,纵向上发育多套气水系统。中东部地区受盐丘侧向封堵,形成各自独立的构造-岩性复合礁滩气藏,气水特征复杂,具有"一礁(滩)一藏"的特征。     

王家岗地区盐膏层钻井技术

根据王家岗地区盐膏层的特点,从优化井身结构、优选钻头类型、优选钻井参数及选择合理的钻井液体系等多个方面,研究和总结了一套适应该地区的盐膏层钻井技术．解决了井漏与井涌的难题,解决了复杂地层的井壁失稳问题,大大减少了事故的发生,有效地保护了油气层．提高了钻井速度,达到了安全、高效的良好效果。     

东营凹陷盐膏层的重震联合解释技术

用单一的物探方法难以探测沉积盆地中的盐膏层，为此提出了基于重力“剥皮”的变密度多界面重磁震联合解释技术。首先利用地震、钻井确定的第三系深度和重力反演的中生界、奥陶系、太古界深度，采用重力“剥皮”技术获得由盐膏层引起的剩余异常，据此反演得到了东营凹陷的盐膏层的顶面深度和等效厚度。反演结果表明，东营凹陷盐膏层主要由10个规模较大的盐膏体组成，呈北东向的扇状展布，顶面深度在1700～3700m，北部埋深较大，南部埋深较小。与钻遇盐膏层的25口钻井资料对比，反演误差仅为2．96％，说明利用重磁震联合解释技术反演盐膏层是一项可行的技术。     

东营凹陷盐膏层的重震联合解释技术

用单一的物探方法难以探测沉积盆地中的盐膏层,为此提出了基于重力“剥皮”的变密度多界面重磁震联合解释技术。首先利用地震、钻井确定的第三系深度和重力反演的中生界、奥陶系、太古界深度,采用重力“剥皮”技术获得由盐膏层引起的剩余异常,据此反演得到了东营凹陷的盐膏层的顶面深度和等效厚度。反演结果表明,东营凹陷盐膏层主要由10个规模较大的盐膏体组成,呈北东向的扇状展布,顶面深度在1 700~3 700 m,北部埋深较大,南部埋深较小。与钻遇盐膏层的25口钻井资料对比,反演误差仅为2.96%,说明利用重磁震联合解释技术反演盐膏层是一项可行的技术。     

乌拉尔-伏尔加区块高精度速度建模

乌拉尔-伏尔加区块地质认识程度仅限于从周围油田获得的地质信息.作者根据常规速度分析资料作为偏移速度分析的初始速度模型和主要约束研究,对乌拉尔-伏尔加区块层速度进行修正分析.由此建立的速度模型,同一层速度差异不大,速度模型和偏移剖面吻合较好,盐丘边界清楚准确,说明速度模型准确合理,能够消除巨厚盐丘上覆地层影响,为进一步的勘探提供地质依据.     

塔河油田TK1113井钻井技术分析

塔河油田盐岩层施工难度大,地层压力高,钻井过程中,盐岩、软泥岩的塑性蠕变,硬石膏的吸水膨胀、高压低矿化度的盐水层对高密度钻井液的污染,盐岩石膏的溶解使井径扩大,薄泥岩夹层的垮塌等特点,极易造成缩径、坍塌、粘附卡钻,甚至造成套管挤毁变形等复杂情况或事故,施工难度大.分析了TK1113井钻井工艺技术,对同类井的安全施工有一定借鉴作用.     

伊宁凹陷中二叠统膏盐岩的发现、特征及油气地质意义

膏盐岩常常是油气藏的盖层,研究伊宁凹陷是否存在膏盐岩及膏盐岩与烃源岩的关系对油气勘探具有重要意义。通过野外地质剖面精细测量、实验室X射线衍射分析、岩石薄片原岩恢复,在中二叠统中部发现含膏地层。其中潘津布拉克剖面含膏地层厚53m,膏盐岩层厚20m,最大单层厚度13m,其他剖面均有分布。区内含膏地层厚度为36~53m,分布稳定。中二叠统优质烃源岩主要发育在膏盐岩层之下,厚度大,分布广,有机质类型好,成熟度适中,生烃潜力大。盐下油气成藏条件优越,野外剖面油苗丰富,是油气勘探的主攻方向。     

盐膏层油水井套管损坏机理研究

中原油田大部分油水井套管的损坏发生在盐膏层段,造成套管损坏的根本原因是盐膏层的蠕变.通过盐岩的三轴蠕变实验,建立盐岩变形的本构关系;通过数值模拟计算岩盐蠕变的速度、位移及作用在套管上的非均匀外挤力.     

盐水层CO2埋存潜力及影响因素数值模拟

 温室气体CO₂使全球气候变暖,对人类生存和社会经济发展构成了严重威胁。研究表明,沉积盆地深部存在体积巨大的盐水层,盐水不宜开发利用,但可用来埋存CO₂。本文首先对盐水层CO₂埋存机制进行研究分类,得到盐水层CO₂埋存量计算公式,在对埋存机制及公式分析的基础上,运用Eclipse数值模拟软件,通过数值模拟的方法综合分析水平渗透率、纵横渗透率比值、地层韵律、地层矿化度及温度对盐水层CO₂埋存的影响,并对各影响因素进行了系统评价。结果表明,盐水层的渗透率、纵横向渗透率比值、沉积韵律是影响盐水层CO₂埋存量的主要因素,盐水层的矿化度和温度是影响CO₂溶解量的主要因素。     

玉北地区套管变形分析及措施

为了解决玉北地区二开钻穿古近系后,下入250.8mm套管后发生套管挤毁的难题,本文通过分析古近系地应力分布及盐膏层蠕变等因素,利用第四强度理论计算分析套管受到非均质载荷下的强度降低情况,提出通过扩孔和加强套管壁厚提高了施工质量。     

库车坳陷膏盐岩对烃源岩生烃及地温的作用

库车坳陷发育两套膏盐岩,东部发育于新近系吉迪克组,西部发育于古近系库姆格列木群,较薄部位膏盐岩可达几十米,较厚部位可达三千米以上。依据库车坳陷膏盐岩发育的特点,分别针对东、西部含盐地层建立简化模型,将地层划分为7个层位,依据库车坳陷膏盐岩发育层位设定西部模型第四层为含盐地层,东部模型第三层为含盐地层,运用该模型进行热演化模拟,探讨膏盐岩对地温及烃源岩热演化差异性的影响机制。模拟结果显示：由于膏盐岩的良好的导热性,使盐下地温相对脱盐地层同等深度地温大大下降,盐上地温相对提高,盐下烃源岩的热演化滞后。定量地分析盆地西部大北2井膏盐岩对烃源岩热演化和地温影响程度发现：膏盐岩厚度每增加100m,盐下地温下降0.9~1℃,烃源岩镜质体反射率Ro热演化滞后0.026%~0.019%,这有利于库车坳陷的晚期成藏。     

西部地区巨厚砾石层钻井难点及对策

我国西部地区普遍存在的中浅层巨厚砾石层,在钻井施工时难度非常大,事故频现,从而导致钻井周期长、成本高。针对这种胶结性差、结构松散,易垮塌、掉块地层,通过对几口井钻砾石层资料的综合分析,研究认为, 应当选用正电胶膨润土钻井液体系,要求动/塑比值≥1,对于下部胶结较好的砾石层,应选用高矿化度防塌钻井液体系,能减少砾石层的掉块。总结出了砾石层安全、快速钻进的一些成功经验,为以后钻砾石层顺利施工提供了一定的借鉴作用。