欠平衡钻井新技术及新进展.doc

欠平衡钻井新技术及新进展 一、长庆欠平衡钻井技术回顾 针对鄂尔多斯盆地油气藏低压、低渗、低产的特点，长庆进行了保护储层的钻井液技术研究与应用，1986年开始了以保护储层为目的的欠平衡钻井技术的研究与应用，并先后在2口油井和1口气井应用了泡沫钻井技术，在2口气井上应用了天然气欠平衡钻井技术。 1、泡沫钻井 1986年-1987年分别在安塞油田进行了泡沫钻井现场应用，钻进地层中生界延长组长6。塞6-41井钻进井段971-992米，进尺21米；塞29-3井1069.2-1124.5米，进尺55.3米，取岩心5.73米。 1990年在靖边气田的气探井青1井上进行了泡沫钻井，钻进地层下古生界奥陶系马家沟组，井段3205-3232米（全井段取岩心27米），是当时国内泡沫钻井最深的井。 2、天然气欠平衡钻井 2000年在陕242井进行了天然气欠平衡钻井，钻进井段3030-3190m，进尺157m，平均机械钻速11.77m/h。 2002年又在苏35-18井进行了天然气欠平衡钻井，钻进井段3230-3335m，进尺105m，平均机械钻速18m/h。 二、天然气欠平衡钻井技术 1、苏里格气田地质概况 （1）地质分层及岩性 苏里格气田主要储层为上古生界下石盒子组和山西组，埋深约3000m左右，地质分层见表1。 表1 岩性描述 地层时代 底界深度 （m） 岩性描述及故障提示 界 系 统 组 新生界 第四系 40 顶部为流砂；中部为黄土；底部与白垩系不整合胶结，含砂砾岩。防漏、防斜。 中 生 界 白垩系 志丹统 635 块状交错砂岩，局部夹粉砂岩。防出水。 侏罗系 中 统 安定组 720 顶部泥灰岩，底部细砂岩。防塌 直罗组 970 泥岩与砂岩互层，上部以泥岩为主，底部为砂砾岩。区域水层，防出水。 下 统 延安组 1277 泥岩与砂岩互层夹多层煤，底部为厚层砂岩。区域水层，防出水。 三迭系 上 统 延长组 2177 顶部为泥岩夹细砂岩，炭质页岩。 中、下部以细砂岩为主，含部分炭质页岩、油页岩。区域水层，防出水。 中 统 纸坊组 2399 上部为泥质岩夹砂岩，下部砂岩、砂砾岩。防塌。 下 统 和尚沟组 2515 泥岩为主夹砂岩、砾砂岩。防塌。 刘家沟组 2775 块状斜层理砂岩夹泥质岩、砂砾岩。防漏。 古 生 界 二迭系 上 统 石千峰组 3058 上部为灰质结核泥质岩，下部为砂岩。防塌。 上石盒 子组 3200 泥质岩夹砂岩。防塌。 下 统 下石盒 子组 3335 块状砂岩，含砾砂岩与泥岩互层。防塌。 山西组 3395 泥质岩夹煤线及可采煤层。防塌。 （2）苏里格气田地质特征 通过对实钻地质资料、综合测井资料及试气资料进行综合分析，认为苏里格气田储层地质特征为： (储层孔隙压力低：压力系数0.77-0.87Mpa/100m。 (渗透率离散性大：渗透率分析结果较离散，岩芯测试渗透率范围为0.0188—97.4×10-3μm 2。 (砂体特点：单砂体分布，分散不连续，呈孤立透镜状；主要储气层的单砂体厚度薄。 (低丰度：储量丰度0.6-2.0*108m3/km2,(0.9*108m3/km2的占67%。 (强亲水性：储层孔隙中富含水敏性粘土矿物（15-30%），在成藏过程中形成较低的初始束缚水饱和度，因此表现出强亲水性。 (强水锁性：对储层水敏感性分析表明，储层表现为中等—强水敏，导致储层的普遍性水锁伤害，伤害指数70-96%。 2、研究情况 由于苏里格气田下石盒子储层具有低压、低渗、低产及强亲水、强水锁的特点，2000年开始进行以保护储层为目的，在极限欠平衡条件下，提高裂缝网络供气能力和井壁表面孔隙性基质的供气能力，提供真实，准确的储层物性参数和气井真实产能。同时天然气欠平衡钻井技术既能提高钻井速度，又可避免井下爆炸事故。 天然气欠平衡钻井在国内外应用比较少，可供参考的文献很有限，这是一项技术难度大、风险大的探索性尝试，因此，主要从以下八个方面进行了重点研究。 （1）井眼稳定性评价 根据井壁失稳理论，对干气钻井条件下的井眼稳定进行了分析研究，建立了岩石固有内聚力计算模型和在水平地应力作用下发生剪切破坏的临界内聚力计算模型，并利用邻井综合测井资料获取基本参数，对试验井地层岩石强度的内聚力与临界崩落内聚力进行了预测评价分析。 （2）地层出水评价分析 根据地层渗流理论及岩芯测试（孔隙度、渗透率、饱和度），利用非稳态两相流体达西渗流方程建立了分析计算模型，利用综合测井资料（孔隙度、渗透率、饱和度、储层位置和厚度等）对试验井地层出水情况进行了预测分析。 同时为了处理少量地层出水，对雾化钻井技