冻胶阀全过程欠平衡钻井技术在马207井的应用
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关键 词 ： 气钻 井 ； 氮 全过 程 欠平衡 ； 冻胶 阀 ； 油 油藏 稠
中图分类 号 ： ２ ９ 文 献标 识码 ： 文 章编 号 ：０ ４ ５ １ （ ０ ０ Ｏ — ０ ９— ０ ＴＥ ４ Ｂ １０— ７６ ２ １）９ Ｏ ７ ４
１ 概述
０ ９ ３ｇ ｃ ） 中等粘 度 （０ 、５ ～ ２８ ａ・ｓ 、 ．２ ６／ｍ。 、 ５ ℃ １ ６ ６ｍＰ ） 中 凝 固点 （ ０ ０Ｃ） 高 非 烃 含 量 （ ６ ） 中 含 蜡 量 １． ￣ 、 １．１ 、
开采 问题 ， 氮气 钻井 一般 不采 用 固井完 井 ， 因此 ， 钻进井 段 应该 避 开水层 ， 同时 尽 量缩 短 进 尺 ， 降低 钻 穿水 层 以 的风 险 。因此 ， ２ ７井 在实 施氮 气钻 井 时采用 二层套 马 ０ 管 的井 身结 构 ， 即 １ ７ ８ ７ ． ｍｍ 的技 套下 至 油气 层顶 部 ， 然 后用 』 １ ２ ４ ２ ５ ． ｍｍ 的钻 头三 开进 行 气 体 钻 井 ， 至设 『 钻
为勘 探开 发 整体方 案设 计提 供 准确依 据 ， 并增 加油气 产 量 ； 定 在 马 ２ ７ 实施 氮气 欠 平衡 钻井 。 决 ０井
３ １ 井身结 构 的确定 ．
针对 于 氮气钻 井 ， 由于 实施 井 段 只在 储 层 段 ， 因此 井身 结构 设计 主要 从三 个方 面考 虑 ， 一是保 证气 体钻 井 施工 安全 问题 ， 为保 证 安 全 钻井 ， 将 技术 套 管 下 至 油 应 层顶 部 ； 二是气 体钻 井 成 本 问题 ， 由于 目前 尚无 法 回收
２ 地 质概 况
岩性 复合 低压低 渗 普通 稠油 油藏 。
该 区 目的层地 层 渗 透 率 大 于 １ ０ ３ ×１ － ｍ 地层 压 ，
３ 前期 论证
力低 ， 储层 地 层稳 定 ， 能够 满足欠 平衡 钻 井 的条 件 ； 了 为 减少 对产 层 的损 害 ， 时发 现 和 评 价 低压 低 渗 油 气 层 ， 及
（．４ ） ７ ７ 的特点 ， 普通稠 油 。地 层 温 度 平均 ２ ℃ ， 属 ６ 地 温 梯度 ２３ １０ 压 力 系数 ０ ８ １属 于 异 常低 温 ．３Ｃ／０ ｍ， ｏ ．２ ， 低 压油 藏 。综上 西峡 沟 区块 目的层 油藏 为 中浅层 构 造
一
氮气 钻井 就是 用氮 气作 为钻 井 流体所 进 行 的钻井 。 该技 术具 有发 现及 保 护 油气 藏 、 高 机 械钻 速 、 效 避 提 有 免长 井段井 漏 及压 差 卡 钻 等 优 点 。吐 哈 油 田首 次 在 西
齐 ， 中侏罗 系上 统缺 失 喀拉扎 组地 层 。西 峡沟 区块 目 其
前 钻遇 的主 要沉 积地 层 为 二 叠 系 、 中侏 罗 统 和 白垩 系 ， 含 油气层 位包 括侏 罗 系 齐 古 组 、 屯 河 组顶 部 、 山窑 头 西 组 和二 叠系 芦草 沟组 。 储层 物 性 ： 罗系 西 山窑 组 及 下 伏 三叠 系 、 叠 系 侏 二 是 勘探开 发 的 目的层 ， 层 物 性 总 体 较 差 ， 储 以低 孔 特低 渗为主， 有效 储 集 层 平 均 孔 隙 度 １． ８ ， 均 渗 透 率 ５ ３ 平 ３ ９ ×１ ｕ 。地 面原 油 具 有 中等 密 度 （ ． ９ ８ ． ５ ０ ｍ。 ０ ８ １ ～
地 质特 征 ： 峡 沟 区块 自上 而 下 钻 遇 的地 层 依 次 西 为： 二叠 系 、 三叠 系 、 罗 系 、 侏 白垩 系 、 三 系 和第 四系Leabharlann Baidu， 第 各 层 系之 间均 为 不 整 合 接 触 ， 层 的 发 育 程 度 参 差 不 地
已循 环 的氮气 ， 以 氮气 钻 井 过 程 中氮 气／ 氮 的用 量 所 液 非常 大 ， 本较 高 。为 控 制 成本 ， 满 足开 发 要 求 的 前 成 在 提下应 采 用尽量 小 的井 眼进行 氮气 钻井 ； 是后 期油气 三
２ １ 年 第 ９期 ００
西 部探 矿工 程
９ ７
冻 胶 阀全 过 程 欠 平衡 钻 井 技 术在 马 ２ ７井 的应 用 ０
陈 芳 ， 杨立军 ， 马平平 ， 杨 勇， 胡 军
（ 哈油 田工程 技术 研 究院 ， 吐 新疆 鄯 善 ８ ８ ０ ） ３ ２ ２
摘 要： 西峡沟区块属于典型的稠油油藏， 常规钻井储层伤害大， 单井产量低 ， 氮气钻井较常规钻井有 着无 可 比拟 的优 势 。西峡 沟 油田马 ２ ７井首次 采 用氮 气欠平衡 钻 井 ， 用 井 身结构优 化技 术 、 ０ 应 注入 参 数优 化技 术及 “ 冻胶 阀” 完井等技 术 ， 钻 井过 程 中成 功 发 现 了西峡 沟 三 叠 系储 层 ， 井后 获 高产 油 在 完 流 ， 气欠平衡 技 术在 该 井的成 功应 用 ， 西峡 沟稠 油油藏 开发 探 索 了一条 有效 的途 径 。 氮 为
峡沟 油 田马 ２ ７ 储层 段应 用纯 氮气 钻井 ， ０井 目的评 价 西
峡沟 １ 号断鼻马 ２ ５ ０ 井东部断块西山窑组的含 油气性 及其 储量规 模 ， 兼顾 评 价 下 伏 三 叠 系 、 叠 系火 山 岩储 二 层 的含油气 性 。该井 在 ６ ５ ０ ￣７ ５０ ｍ 井 段 进行 氮 ６． ０ ９ ． ０ 气 钻 井 ， 次 在 西 峡 沟油 田三 叠 系 储 层 发 现 了 工 业 油 首 流 ， 期 日产 油 １． ５ ， 邻 井 提 高 了 ５ ８倍 ， 得 初 ７ ３ 较 ｍ３ ～ 取 了 良好 的经 济 效益 。吐哈 油 田西 峡 沟 区块 属 于典 型 的 稠油 油藏 ， 常规 钻井储 层 伤害 大 ， 井产 量 低 ， 单 氮气 钻井 较 常规 钻井 有着 无 可 比拟 的优 势 ， 马 ２ ７井稠 油 储层 借 ０ 氮气钻 井技 术 的成功 应用 ， 纯氮 气欠 平衡 钻井 在 该 区 为 块 的规 模化 应用 打下 良好 的基 础 。
中图分类 号 ： ２ ９ 文 献标 识码 ： 文 章编 号 ：０ ４ ５ １ （ ０ ０ Ｏ — ０ ９— ０ ＴＥ ４ Ｂ １０— ７６ ２ １）９ Ｏ ７ ４
１ 概述
０ ９ ３ｇ ｃ ） 中等粘 度 （０ 、５ ～ ２８ ａ・ｓ 、 ．２ ６／ｍ。 、 ５ ℃ １ ６ ６ｍＰ ） 中 凝 固点 （ ０ ０Ｃ） 高 非 烃 含 量 （ ６ ） 中 含 蜡 量 １． ￣ 、 １．１ 、
开采 问题 ， 氮气 钻井 一般 不采 用 固井完 井 ， 因此 ， 钻进井 段 应该 避 开水层 ， 同时 尽 量缩 短 进 尺 ， 降低 钻 穿水 层 以 的风 险 。因此 ， ２ ７井 在实 施氮 气钻 井 时采用 二层套 马 ０ 管 的井 身结 构 ， 即 １ ７ ８ ７ ． ｍｍ 的技 套下 至 油气 层顶 部 ， 然 后用 』 １ ２ ４ ２ ５ ． ｍｍ 的钻 头三 开进 行 气 体 钻 井 ， 至设 『 钻
为勘 探开 发 整体方 案设 计提 供 准确依 据 ， 并增 加油气 产 量 ； 定 在 马 ２ ７ 实施 氮气 欠 平衡 钻井 。 决 ０井
３ １ 井身结 构 的确定 ．
针对 于 氮气钻 井 ， 由于 实施 井 段 只在 储 层 段 ， 因此 井身 结构 设计 主要 从三 个方 面考 虑 ， 一是保 证气 体钻 井 施工 安全 问题 ， 为保 证 安 全 钻井 ， 将 技术 套 管 下 至 油 应 层顶 部 ； 二是气 体钻 井 成 本 问题 ， 由于 目前 尚无 法 回收
２ 地 质概 况
岩性 复合 低压低 渗 普通 稠油 油藏 。
该 区 目的层地 层 渗 透 率 大 于 １ ０ ３ ×１ － ｍ 地层 压 ，
３ 前期 论证
力低 ， 储层 地 层稳 定 ， 能够 满足欠 平衡 钻 井 的条 件 ； 了 为 减少 对产 层 的损 害 ， 时发 现 和 评 价 低压 低 渗 油 气 层 ， 及
（．４ ） ７ ７ 的特点 ， 普通稠 油 。地 层 温 度 平均 ２ ℃ ， 属 ６ 地 温 梯度 ２３ １０ 压 力 系数 ０ ８ １属 于 异 常低 温 ．３Ｃ／０ ｍ， ｏ ．２ ， 低 压油 藏 。综上 西峡 沟 区块 目的层 油藏 为 中浅层 构 造
一
氮气 钻井 就是 用氮 气作 为钻 井 流体所 进 行 的钻井 。 该技 术具 有发 现及 保 护 油气 藏 、 高 机 械钻 速 、 效 避 提 有 免长 井段井 漏 及压 差 卡 钻 等 优 点 。吐 哈 油 田首 次 在 西
齐 ， 中侏罗 系上 统缺 失 喀拉扎 组地 层 。西 峡沟 区块 目 其
前 钻遇 的主 要沉 积地 层 为 二 叠 系 、 中侏 罗 统 和 白垩 系 ， 含 油气层 位包 括侏 罗 系 齐 古 组 、 屯 河 组顶 部 、 山窑 头 西 组 和二 叠系 芦草 沟组 。 储层 物 性 ： 罗系 西 山窑 组 及 下 伏 三叠 系 、 叠 系 侏 二 是 勘探开 发 的 目的层 ， 层 物 性 总 体 较 差 ， 储 以低 孔 特低 渗为主， 有效 储 集 层 平 均 孔 隙 度 １． ８ ， 均 渗 透 率 ５ ３ 平 ３ ９ ×１ ｕ 。地 面原 油 具 有 中等 密 度 （ ． ９ ８ ． ５ ０ ｍ。 ０ ８ １ ～
地 质特 征 ： 峡 沟 区块 自上 而 下 钻 遇 的地 层 依 次 西 为： 二叠 系 、 三叠 系 、 罗 系 、 侏 白垩 系 、 三 系 和第 四系Leabharlann Baidu， 第 各 层 系之 间均 为 不 整 合 接 触 ， 层 的 发 育 程 度 参 差 不 地
已循 环 的氮气 ， 以 氮气 钻 井 过 程 中氮 气／ 氮 的用 量 所 液 非常 大 ， 本较 高 。为 控 制 成本 ， 满 足开 发 要 求 的 前 成 在 提下应 采 用尽量 小 的井 眼进行 氮气 钻井 ； 是后 期油气 三
２ １ 年 第 ９期 ００
西 部探 矿工 程
９ ７
冻 胶 阀全 过 程 欠 平衡 钻 井 技 术在 马 ２ ７井 的应 用 ０
陈 芳 ， 杨立军 ， 马平平 ， 杨 勇， 胡 军
（ 哈油 田工程 技术 研 究院 ， 吐 新疆 鄯 善 ８ ８ ０ ） ３ ２ ２
摘 要： 西峡沟区块属于典型的稠油油藏， 常规钻井储层伤害大， 单井产量低 ， 氮气钻井较常规钻井有 着无 可 比拟 的优 势 。西峡 沟 油田马 ２ ７井首次 采 用氮 气欠平衡 钻 井 ， 用 井 身结构优 化技 术 、 ０ 应 注入 参 数优 化技 术及 “ 冻胶 阀” 完井等技 术 ， 钻 井过 程 中成 功 发 现 了西峡 沟 三 叠 系储 层 ， 井后 获 高产 油 在 完 流 ， 气欠平衡 技 术在 该 井的成 功应 用 ， 西峡 沟稠 油油藏 开发 探 索 了一条 有效 的途 径 。 氮 为
峡沟 油 田马 ２ ７ 储层 段应 用纯 氮气 钻井 ， ０井 目的评 价 西
峡沟 １ 号断鼻马 ２ ５ ０ 井东部断块西山窑组的含 油气性 及其 储量规 模 ， 兼顾 评 价 下 伏 三 叠 系 、 叠 系火 山 岩储 二 层 的含油气 性 。该井 在 ６ ５ ０ ￣７ ５０ ｍ 井 段 进行 氮 ６． ０ ９ ． ０ 气 钻 井 ， 次 在 西 峡 沟油 田三 叠 系 储 层 发 现 了 工 业 油 首 流 ， 期 日产 油 １． ５ ， 邻 井 提 高 了 ５ ８倍 ， 得 初 ７ ３ 较 ｍ３ ～ 取 了 良好 的经 济 效益 。吐哈 油 田西 峡 沟 区块 属 于典 型 的 稠油 油藏 ， 常规 钻井储 层 伤害 大 ， 井产 量 低 ， 单 氮气 钻井 较 常规 钻井 有着 无 可 比拟 的优 势 ， 马 ２ ７井稠 油 储层 借 ０ 氮气钻 井技 术 的成功 应用 ， 纯氮 气欠 平衡 钻井 在 该 区 为 块 的规 模化 应用 打下 良好 的基 础 。