欠平衡钻井可行性论证与设计VIP专享VIP免费

第33卷第6期V01．33No．6钻采工艺DRILlUNG＆PRODUCTIONTECHNOLOGY·21·欠平衡钻井可行性论证与设计朱忠喜1⋯，李军1，刘颖彪3，雷万能4，蒋记伟1(1中国石油大学石油工程教育部重点实验室·北京2中国石油集团公司钻井重点实验室长江大学研究室3新疆油田公司勘探开发研究院4塔里木油田勘探事业部)朱忠喜等．欠平衡钻井可行性论证与设计．钻采工艺，2010，33(6)：21—25摘要：虽然欠平衡钻井技术作为油气勘探开发的重要工程手段，但是并非所有的地层条件和油藏类型和施工单位都适合应用。目前国内外研究的重点主要集中在地层压力剖面预测一个层面上。文章从地层可行性和工程可行性两个大的方面分不同指标给出了一套欠平衡钻井可行性评价方法，给出了各种指标在评价中的作用和获取方法。同时结合新疆油田一口风险探井应用提出的欠平衡钻井可行性评价方法进行了实例评价，评价结果能够为选用何种欠平衡钻井方式提供依据，也能够指导欠平衡钻井工程设计中的钻井方式转换和应急预案制定工作。关键词：欠平衡钻井；气体钻井；可行性；敏感性；地层压力中图分类号：TE22文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1006—768X．2010．06．008欠平衡钻井技术可有效控制漏失，发现和保护油气藏，并对某些硬地层可大幅度提高机械钻速，减少钻井时间和钻井成本。但是欠平衡钻井也是一项具有高风险、高成本、高回报的钻井技术，并非适用于所有的地层条件和施工队伍，在进行欠平衡钻井工程设计和施工之前需要对其可行性进行评价。国内外有许多研究机构和服务商针对欠平衡钻井可行性评价进行了研究¨’2J，但多数将研究重点都放在地层压力剖面预测上，欠平衡钻井决策依据过于薄弱，这也是欠平衡钻井施工在有些地区和施工方不能顺利进行的原因。为了更加全面地评价欠平衡钻井可行性，可以从地层可行性和工程可行性两个方面进行研究。一、欠平衡钻井地层可行性评价!．～●1。地层岩性和敏感性地层岩性主要指欠平衡钻井更适合在坚硬稳固的地层内进行，如碳酸岩、灰岩胶结强度较高的砂岩地层。地层敏感性通常指速敏、水敏、盐敏、碱敏和酸敏，以及在这五种敏感性基础上叠加产生的应力敏感。黏土矿物中主要含有蒙脱石、高岭石、伊利石和绿泥石。蒙脱石具有强亲水性和高阳离子交换容量性质使其具有强烈的水敏性，蒙脱石遇水后体积可膨胀6一10倍，高岭石在储层中比较常见，高岭石晶格间的结合力很弱，颗粒的附着力较差，且容易转变成其他黏土矿物。由于黏土矿物在原始地层条件下曾与一定矿化度的水相接处过，当矿化度较低的淡水与其接触时，黏土矿物尤其是蒙脱石就会发生膨胀、分散和运移。在欠平衡钻井中尤其要对水敏和应力敏感做全面的分析和判断，其判断的基础就是地层中的黏土矿物含量及其组成。目前的主要手段就是通过已有钻井资料中分析所要实施欠平衡井段地层的黏土矿物含量，而黏土矿物含量可以通过岩石中泥质含量的高低来进行评价，因此可用自然伽马测井数据来间接评价地层的水敏性强弱，一般来说泥质含量高，则黏土矿物含量高，地层的水敏性强。在水敏性较强的地层使用欠平衡钻井时要特别注意钻井方式的选择，通常采用纯气体或泡沫钻井方式较为理想。2．地层孔隙压力和坍塌压力2．1地层孔隙压力在欠平衡钻井时，对地层压力的掌握准确程度直接影响欠平衡状态能否真正实现。只有准确掌握地层孔隙压力才能有效地确定钻井液密度、设计合理井底欠压值和选择井控装置。目前有关地层压力计算方法和模型较多，现只选用较为简单的模型进收稿日期：2010一仇一18：修回日期：2010—10一ll基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)课题(2010CB226704)，国家油气重大专项课题(2008Zx0502l一003)。作者简介：朱忠喜(1978一)。中国石油大学(北京)在读博士生，2004年毕业于长江大学石油工程学院并获硕士学位，从事油气井压力控制方面的研究和教学工作。地址：(102249)北京市昌平区府学路18号244#，电话：010—89731225，13401108487，E—marl：zhuzhongxi@126．嗍万方数据·22·钻采工艺DmU』NG＆PRODUC玎ONTECHNOLOGY2010年11月Nov．20lO行说明。对于新探区的地层压力通常由地质部门通．过地震层速度或速度谱分析来...