王英博
中国石油集团大港油田分公司第五采油厂
中图分类号: TE132.1
文献标识码: A
收稿日期: 2018-07-10
网络出版日期: 2018-11-06
版权声明: 2018
作者简介:
作者简介：王英博 助理工程师,1992年生,2014年毕业于西安石油大学石油工程专业,现在中国石油集团大港油田公司第五采油厂从事钻井技术管理工作。通信地址:300280 天津市大港油田第五采油厂。电话:(022)25933240。E-mail:1379483876@qq.com
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摘要
港西油田主要含油层系为新近系明化镇组和馆陶组,孔隙度为31%,平均空气渗透率为849 mD,为典型的高孔高渗疏松砂岩油藏。由于油层埋藏浅、地层疏松,加之常年注水开采的影响导致地层胶结性进一步变差,多年没有取心经验,该类井密闭取心保证收获率成为最大难题。以该油田某井为例,第一筒试取心收获率只有57.29%,通过对资料进行分析,与邻井电测井壁取心资料对比,制定合理的操作规程以及对钻井参数实施调整,第二筒取心收获率提高到100%。最终该井密闭取心总收获率为96.54%,总密闭率为88%,总取心进尺66.81 m,总取心长度64.50 m,超过了设计要求,为同类井的施工提供了借鉴经验。
关键词：
港西油田地处大港油田西部,油气藏性质复杂,主力含油层系为明化镇组和馆陶油组,孔隙度为31%,平均空气渗透率为849 mD,油气埋藏深度为602.0~1438.5 m,为典型的高孔高渗疏松砂岩油藏。由于取心层位较浅,地层压实强度较低,加上长时间注水开发,砂岩水洗程度高,胶结性进一步变差[1],在取心过程中容易发生掉岩心的问题,且发生上述现象后地面判断较为困难,严重影响取心收获率、密闭率[2],给钻井密闭取心作业带来了极大的挑战。为此,需要有针对性地改进取心措施,提高取心收获率,实现取心设计目标。以该区内某井为例,沿用以往取心方法,该井第一筒试取心收获率只有57.29%,采取应对措施后,第二筒取心收获率提高到100%,成效显著[3]。
该井设计井深1 176 m,设计取心层位NmⅡ-6-2、NmⅡ-9-2、NmⅢ-2-1、NmⅢ-3-1,取心目的是研究港西油田三区三四断块注水效果和油水分布情况[4],为计算剩余油储量、制定增产措施提供地质依据。以邻井录井曲线为参照,该井设计密闭取心井段相当于邻井的986.4~994.5 m、1 070.2~1 087.2 m、1 111.2~1 129 m、1 151.3~1 161.3 m,取心进尺66.81 m,实际取心井段为972.07~981.40 m、1 054.84~1 070.46 m、1 092.07~1 120.93 m、1 131.06~1 144.06 m,实际总取心进尺66.81 m,共计取心16趟。
该井密闭取心井段多,为确保密闭取心质量,取心作业前经过地质所专家、取心专业人员和钻井队操作人员讨论并制定了详细的取心措施。
(1)提前组装并检查取心筒[5]。
(2)井队配备专用钻具,取心下钻时,下放速度小于0.5 m/s,避免下钻划眼,待取心钻头到达井底后,在钻进前先循环30 min以保证钻井液循环畅通,降低井控风险[6,7]。取心钻进时泥浆泵排量与正常钻进相同,为16 L/s,控制钻压以30~50 kN钻进,转速为45 r/min,泵压为2.0 MPa。送钻要均匀,取心完钻时,低速起钻,防止抽汲诱发井喷。取完一筒心后,装配好提前准备的取心工具继续下一筒取心,保证取心时率。
(3)在取心钻进过程中必须要有井队技术人员进行值班。
(4)密切注意泵压和钻时的变化,发现异常立刻停钻割心。密切观察钻井参数及返砂情况,为确保每趟钻的岩心收获率和密闭率,填写并记录取心过程中的各种参数,便于下一筒取心参照与对比,为下一趟取心操作提供经验。
按常规取心方法对第一筒心进行试取,取心井段972.07~976.80 m,取心进尺为4.73 m。取出岩心长度为2.71 m,收获率为57.29%,密闭率50%,取出岩心均为灰褐色疏松细砂岩。
针对第一次取心收获率、密闭率均不高的问题进行分析,认为主要原因有以下5点。
(1)该井为多段密闭取心,层段多、地质复杂。由于砂岩、泥岩交替,难以保证取心的收获率。
(2)取心井段为渗透性发育良好的灰褐色油浸细砂岩为主,由于多年注水开发,上部细砂岩胶结性进一步变差[8],地层比较松散,成岩性差(图1),地层压力敏感性高,取心过程中容易发生丢心现象,导致收获率不高。
(3)在取心时,为了防止岩心被冲碎,需降低钻井液排量,导致无法满足环空携砂要求,后效不能及时返到地面,再加上港西浅层气的影响[9],大幅增加了井控风险。
(4)PVC取心内筒对引心有一定阻力也是造成收获率低的原因之一[10]。
(5)取心时,如果未考虑钻时问题,取出岩心底部为疏松砂岩,在较高的钻井液排量对岩心的冲刷下,会导致收获率低[11,12,13,14,15]。
将取第一筒心时采用的内筒(PVC衬管)去掉,换成大直径壁厚增加的铝合金内筒(图2),减少收缩性,让岩心顺利到达内筒,减少岩心进筒时不成柱、堵心的情况发生。
根据第一筒取心经验,钻井液排量在16 L/s时,对疏松砂岩冲刷比较严重,携沙量较多,造成取出的岩心不成形、收获率不高。降低钻井液排量,采用13 L/s的钻井液排量取心钻进,既能减小对疏松砂岩的冲刷,同时也降低设备震动对岩心成型的影响,保护岩心不丢失。
2017年11月20日5:30配合长城取心服务人员准备取心钻具、注入氯化石蜡密闭液。下放钻具时控制下放速度小于0.5 m/s,每下钻15~20柱使用13 L/s排量顶通循环,顶通时间不超过5 min。下钻到底时循环时间大于30 min,直至后效排出后开始正式取心,以降低井控风险。泥浆泵开启13 L/s排量,开始探底并剪切密闭液密封活塞。
取心要领:在本地层取心时取心筒顶进部分为砂岩,底部岩心爪夹持部分应为泥岩,也就是在钻时较低时开始引心钻进,当快要打完进尺时,寻找一段钻时增加处割心起钻(即“只穿鞋,不戴帽”)。这样能保证有一段泥岩或硬质砂岩保底,防止在起钻过程中由于震动导致松散砂岩从岩心爪空隙处丢失(图3),保证收获率。
到达进尺后,停泵、停转盘,投球,开泵顶球,到达方钻杆后停泵,球自由下落,待球落到底座后,用32 L/s大排量顶球割心,控制钻压在30~50 kN,避免压力过高压缩筒内疏松岩心使收获率降低。另外,值得注意的是要减小大排量割心时间,谨防对筒内松散岩心的冲刷。
在该井第二次取心过程中,经过对第一筒试取心失败的分析,改进了取心工具结构,优化了钻井施工参数。第二筒取心井段为976.80~981.40 m,总进尺4.6 m,用时140 min,心长4.6 m,本次取心收获率100%,取心初获成功。继续采用上述应对措施,最终该井取心进尺合计66.81 m,共计取心16趟,密闭取心总收获率为96.54%,超设计指标完成取心任务,证实了调整后的取心措施非常有效。
该取心井为港西油田地质特征比较典型的井,通过对常规密闭取心井参数的调整和取心工具的改进,并采取相应的措施,摸索出了一套适合港西油田疏松砂岩的密闭取心技术,较高水平地完成该井取心任务,弥补了港西油田多年来没有取心的空白,既为今后取心提供了强有力的技术支撑,也为港西油田老区块稳产提供了宝贵的地质资料。
The authors have declared that no competing interests exist.
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