中国海相层系油气勘探技术方法.doc

PAGE ·PAGE 422· 第3章 中国海相层系油气勘探技术方法 3.1 中国海相油气勘探技术的特殊需求 中国海相油气勘探技术与国外海相及中国陆相勘探技术相比，海相地层埋藏深度大，储层非均质性强；油气多期成藏、多期调整，油气富集规律复杂、资源分布不明；地表、地质条件复杂，缺乏适用的勘探理论与现成的工程技术，勘探难度大，风险高，给海相油气勘探开发带来了难题。“十五”以来，中国石化针对海相碳酸盐岩层系勘探的技术需求，先后设立了一大批相应的攻关研究专题，已有相当一部分专项技术和配套技术在国内居于领先地位，为普光、塔河等大型油气田的勘探开发做出了重大贡献。 3.1.2 钻探工程技术 由于中国石化海相层系勘探目的层深，许多地区为高陡构造，地层可钻性较差，同时中古生界海相层系为中、新生界的覆盖，主要目的层位深度较大，因此对测试仪器及技术提出较高的要求，针对高温、高压、高含硫环境的测试仪器需进一步的改进与攻关，要求钻探工程能够克服上述难题，钻探还需继续加强攻关力度。地层压力和地应力预测的精度低，合理井身结构的优化难度大；缺乏有效的高陡构造高效防斜打快技术，复杂深井超深井上部大眼井段和深部小眼井段钻井速度比较慢；没有自主研发的高温高压环境下的井眼轨迹测量控制仪器及井下工具；井身结构复杂，长裸眼、小间隙、高密度条件下的固井技术亟待完善；地层裂缝发育，同裸眼井段存在多套地层压力系统，有效处理同时发生“喷漏”事故的技术手段缺乏；气层压力高，富含硫化氢等有毒及腐蚀性气体，对井控技术、钻井液体系和装备、工具的要求高针对海相碳酸盐岩层系深度较大、高温、高压、高含硫环境的地质条件进行钻井、测试技术系列的攻关，形成海相超深井提高机械钻速技术、深井固井技术、不同压力系统下的油气层保护技术攻关、超深井地层压力预测检测技术、防斜打直优快钻井技术等技术系列。 ①超深井钻井工艺技术：钻井设备配套选择；钻井液体系、配方及性能参数确定；现场施工控制技术，重点在欠平衡压力的控制和各种井下条件下钻井液循环（井控）方案确定；钻井工艺设计和工艺方法，重点包括井身结构与钻具结构设计等； ②碳酸盐岩储层保护技术：碳酸盐岩储集层特征，钻井设备配套选择，钻井液体系、配方及性能参数确定；现场施工控制技术，重点在欠平衡压力的控制和各种井下条件下钻井液循环（井控）方案确定；钻井工艺设计和工艺方法，重点包括井身结构与钻具结构设计等； ③碳酸盐岩储层改造技术：前置压裂酸化、交替注入技术；前期清除技术、前置酸压技术、交替注入技术、快速助排技术，反应分析、排返分析、施工设计、高排量施工、压前压后油井管理及压裂酸化效果评估技术。 形成适应海相层系高温、高压、高含硫环境的钻井、测试技术系列，为加速中国石化海相碳酸盐岩层系油气勘探提供支撑技术，为发现新的塔河油田和普光气田规模的特大型油气田打下坚实技术基础。 3.3 海相层系油气勘探钻井技术 3.3.1 海相层系地质特点及钻井工程技术难点 我国海相油气资源主要分布在塔里木盆地和四川盆地和滇黔桂地区等。与国外海相地层和国内陆相地层相比，我国海相油气资源具有如下地质特点： ①国外海相沉积盆地主要为中新生代地层，我国海相碳酸盐岩层系主要是古生代地层，时代老、埋藏深。塔里木盆地和四川盆地的海相油气井大部分为超深井（井深大于6000 m ②我国古生代海相沉积盆地经历多期构造运动的改造，原有多类型的沉积盆地经隆升、剥蚀，遭受了强烈的改造，并在后期的盆地叠加作用下，发生重组与再造，造成储集类型多样。同时，后期成岩演化作用对碳酸盐岩储集体的改造强烈，造成海相碳酸盐岩储层非均质性强，储集空间类型多样，孔、洞、缝及其复合体发育，且经常伴随高温高压特性。 ③由于海相烃源、储层附近一般发育一定的膏质岩类，在较高温度作用下，发生了硫酸盐热化学还原作用，富含H2S、CO2等酸性气体，并且两种气体经常同时存在。 塔里木盆地具有深井、超深井钻井的共性难点： ①地质构造、地层压力体系复杂，造成地层压力预测检测精度差、合理井身结构设计困难，也带来合理钻井液密度设计、井壁稳定、防漏防窜防卡等一系列困难。 ②深部盐岩层、复合盐膏层发育，面临着盐膏层钻井的一系列技术难点，如井身结构优化设计、套管强度设计、盐膏层钻井液技术、固井技术等。 ③巨厚泥页岩发育带来井壁稳定问题，如泥页岩坍塌掉块、垮塌，泥页岩蠕变缩径等。 ④深部高压低渗地层钻井面临着地层压力预测和油气层保护的世界性难题。 ⑤风化壳发育，碳酸盐岩储层钻井易发生裂缝溶洞性漏失。 ⑥部分地区存在H2S、CO2，存在钻井安全、高压防气窜问题。 川东北地区海相、海陆交互相和陆相沉积总厚度逾万米，该地区地层以高陡构造为主要特点，地层破碎严重，形成多个大强度褶皱带。深部的碳酸盐岩裂缝性气藏普遍存在多产层、多压力系统、高压、高含硫，川东上