巴喀致密砂岩气藏中下部井段提速技术研究

【摘要】：吐哈油田巴喀山前高陡构造在钻井过程中突出表现出井身质量难以控制、钻井深度大、钻井周期长、机械钻速慢,纯钻时效低、煤系地层安全钻井问题等诸多钻井难点,针对巴喀区块致密砂岩气藏钻井工作呈现出的特点,进行中下部井段提速技术研究,这些都与高效开发巴喀山前构造油气藏矛盾突出。 在了解吐哈油田巴喀区块钻井现状及分析巴喀山前高陡构造实际存在的种种难点的基础上,并且为了适应钻井开发的需要,解决巴喀区块致密砂岩气藏中下部井段机械钻速低的问题,本课题针对性开展了地层造斜规律及防斜打快、煤层的坍塌机理及安全钻井技术、岩石力学特性及井壁稳定性进行深入分析,研究了井壁坍塌机理,并对防斜钻具组合及井身结构进行优化设计研究。 通过对巴喀致密砂岩气藏复杂地质条件的分析,得出地层的特点：可钻性差,机械钻速慢；地层倾角大,井易斜,井身质量控制困难,防斜与打快矛盾突出；含煤层系多,井壁稳定性差,坍塌导致复杂事故多。通过对巴喀区块地层孔隙压力分布规律的分析,研究得出该构造各层位的地层孔隙压力当量密度值纵向上和横向上的变化。对岩石力学参数及地应力进行测定,确定地应力剖面；煤层井壁失稳机理研究、稳定性分析及模型的建立,得出模拟结果并制定相应对策,形成一套行之有效的煤层安全钻井技术,并确定合理的安全钻井液密度窗口；结合以上结果,进行井身结构的优化设计研究；通过对地层造斜规律进行研究,制定出该区块防斜打快技术研究。 课题研究并进行现场应用后,达到机械钻速提高15%以上,复杂事故时效下降50%的预期成果,并取得以下创新点：(1)通过井壁稳定性研究、煤层坍塌机理等研究,制定出一套行之有效的巴喀中下部地层的安全钻井技术方案；(2)通过地层造斜规律研究,制定出一套适合巴喀中下部地层的防斜打快钻井技术方案。 通过大量的基础技术研究工作和现场试验,形成了一套巴喀山前高陡构造中下部地层的快速钻井技术系列,为成功提高该区块勘探开发速度,实现“安全、高效、优质、经济”开发提供强有力的技术支持。