录井工程 ›› 2019, Vol. 30 ›› Issue (4): 17-21.doi: 10.3969/j.issn.1672-9803.2019.04.004

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主曲率法预测顺北区块二叠系井漏研究

卢世浩(), 杨红满, 胡江涛   

  1. 中石化西北油田分公司石油工程监督中心
  • 收稿日期:2019-10-21 出版日期:2019-12-25 发布日期:2020-01-10
  • 作者简介:

    作者简介:卢世浩 工程师,1982年生,2009年毕业于中国地质大学(北京)石油地质专业,现在中石化西北油田分公司石油工程监督中心外围项目监督部任地质主管,长期从事塔里木盆地地质录井项目监督管理工作。通信地址:841600 新疆巴州轮台县西北油田分公司前线指挥基地。电话:(0996)4679382。 E-mail:397012284@qq.com

  • Received:2019-10-21 Online:2019-12-25 Published:2020-01-10

摘要:

在石油钻井施工过程中若钻遇岩层构造裂缝,往往会导致不同程度的钻井液漏失。由于地层裂缝发育的非均质性特点,钻井施工现场尚无有效方法对裂缝发育情况进行预判,需在钻井井漏发生以后再采取堵漏措施,不仅造成了施工成本的增加还造成了钻井周期的延长。为此,提出一种用主曲率法预测因裂缝导致井漏的方法,将岩层视为一个几何实体,采用趋势面方法建立区域岩层构造模型,运用微分几何中的主曲率法来刻画岩层弯曲变形程度,以实钻井情况作为约束条件确定井漏的主曲率范围,从而以主曲率场的分布特征来指示构造裂缝发育区带,达到预测井漏的目的。该方法在西北油田顺北区块钻井现场进行了应用,结果表明主曲率法能有效预测井漏并指导钻井现场进行安全、高效地施工。

关键词: 顺北区块, 主曲率法, 裂缝, 井漏, 预测

中图分类号: 

  • TE132.1

表1

顺北区块二叠系井漏情况统计"

井号 漏失井深/m 漏失层岩性 最大漏速/
(m3·h-1)
钻井液密度/
(g·cm-3)
漏失层空间类型
A 1 4 557.53 灰绿色英安岩 102.37 1.23 岩层构造裂缝
A 2 4 609.82 灰绿色英安岩 36.00 1.26 界面间隙
4 591.64 灰黑色凝灰岩 6.72 岩层构造裂缝
A 3 4 686.89 灰绿色英安岩 10.94 1.25 岩层构造裂缝
A 4 4 844.92 灰黑色凝灰岩 51.00 1.26 岩层构造裂缝
4 632.49 灰绿色英安岩 43.33 岩层构造裂缝
A 5 4 904.42 灰褐色英安岩 25.00 1.25 界面间隙
A 6 4 674.69 灰绿色英安岩 8.80 1.25 岩层构造裂缝
4 527.74 灰绿色英安岩 18.08 岩层构造裂缝
A 7 4 580.03 灰黑色英安岩 16.40 1.25 岩层构造裂缝
4 750.00 灰绿色英安岩 15.00 岩层构造裂缝
A 8 4 953.43 灰绿色英安岩 34.32 1.25 岩层构造裂缝
A 9 4 821.88 灰绿色英安岩 31.50 1.25 岩层构造裂缝
A 10 5 075.89 灰褐色凝灰质粉砂岩 18.25 1.25 岩层构造裂缝
A 11 4 649.36 灰色凝灰岩 115.00 1.23 岩层构造裂缝
A 12 4 879.96 灰绿色英安岩 井口失返 1.23 岩层构造裂缝
4 975.19 深灰色英安岩 15.40 1.25 岩层构造裂缝
A 13 5 005.68 深灰色英安岩 井口失返 1.25 岩层构造裂缝
A 14 4 804.35 灰色凝灰岩 井口失返 1.25 岩层构造裂缝
4 683.56 灰色凝灰质泥岩 4.30 1.24 岩层构造裂缝
A 15 5 017.02 深灰色凝灰岩 井口失返 1.24 岩层构造裂缝
4 636.19 深灰色英安岩 4.68 1.25 岩层构造裂缝
A 16 4 675.02 褐灰色英安岩 6.00 1.24 岩层构造裂缝

图1

A 1井井段4 847~4 853 m成像测井图"

图2

构造应力下岩层变形示意"

表2

顺北区块二叠系顶趋势面系数"

系数 计算值
a0 209
a1 0.652 7
a2 -4.777
a3 873.7×10-5
a4 840.9×10-5
a5 0.054 19
a6 -2.5×10-5
a7 2.029×10-5
a8 -1.712×10-5
a9 -21.02×10-5

图3

二叠系顶趋势面构造"

图4

顺北区块二叠系顶曲率场分布"

表3

应用情况统计"

井号 预测
情况
实钻
情况
符合
情况
C 1 裂缝发育,
有井漏风险
井深4 959.00 m发生井漏,
瞬时漏速24 m3/h
符合
C 2 裂缝发育,
有井漏风险
井深4 610.89 m发生井漏,
瞬时漏速32.7 m3/h
符合
C 3 裂缝发育,
有井漏风险
井深4 629.60 m发生井漏,
瞬时漏速4 m3/h
符合
C 4 裂缝不发育 二叠系钻井过程
中未发生井漏
符合
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