11-塔里木超深超薄油藏水平井开发技术

1超深超薄油藏水平井开采技术二00三年九月2汇报内容一、简要油藏特征二、主要技术系列1.油藏精细描述技术2.精细数值模拟及井网优化技术3.水平井设计及优化钻井技术⒋水平井完井及工艺配套技术三、应用效果四、结论3一、简要油藏特征油藏位置满参1满东1乌参1龙口1英南2哈得44一、简要油藏特征地质特征哈得4油田石炭系综合柱状图发育中泥岩段薄砂层和东河砂岩两套含油层系5一、简要油藏特征地质特征哈得4油田薄砂层油藏构造井位图圈闭要素：3号层闭合线：-4074m面积：66.6km2幅度：26m2号层闭合线：-4072m面积：59.9km2幅度：24m6一、简要油藏特征地质特征哈得4-30—4-26—4-10—4-3—405井东西向油藏剖面图2号砂层厚度一般为0.6～1.20m，3号层厚度主要分布在1.5～1.70m之间，2、3号砂层之间的夹层为厚度分布稳定的泥岩，厚度为3.4m左右。2、3号砂层平均孔隙度分别为11.82、15.78%，平均渗透率46.21、131.25×10-3um2，属于中孔、中渗储层。7一、简要油藏特征地质特征四、储量计算石油地质储量哈得4油田探明储量汇总数据表(评审后)方法计算单元含油面积有效厚度(m)有效孔隙度含油饱和度原油密度(g/cm3)体积系数溶解气油比)石油地质储量(×104t)溶解气储量(×108m3) 容 积 法CⅠ59.91.013680.8711.144444032.03CⅡ66.61.615650.8711.144447914.00 小计11946.03 HD1CⅢ16.66.612670.8801.125322741.00 HD1CⅢ233.95.816640.8801.1253215755.73 HD4CⅢ21.85.417650.8911.0661210871.46 小计29368.19 合计413014.22 网格积分法HD1CⅢ1有效油体积：3.987km2·m0.8801.125323121.13HD1CⅢ2有效油体积：20.07km2·m0.8801.1253215705.71 HD4CⅢ有效油体积：12.374km2·m0.8801.0661210341.39 小计29168.23 储量丰度低储量丰度仅为17.9×104t/km2，评价为边际油田8二、主要技术系列关键技术问题一是埋藏深，构造难以准确描述二是油层超薄，准确预测难三是储量丰度特低，有效开发难四是油层薄，水平井钻井难9二、主要技术系列⒈油藏精细描述技术⒉精细数值模拟及井网优化技术⒊水平井设计及优化钻井技术⒋水平井完井及工艺配套技术10二、主要技术系列油藏精细描述技术—构造埋深大于5000m幅度小于30m目的层上覆地层火成岩发育技术难点：11二、主要技术系列油藏精细描述技术—构造利用7口井的VSP资料，进行了精细层位标定12二、主要技术系列油藏精细描述技术—构造层位控制法速度谱校正技术层速度平滑技术地震速度系统误差校正技术特殊地质体速度研究技术13二、主要技术系列油藏精细描述技术—构造三维资料精细解释To控制层位速度谱精细解释T0图基准面校正剔除异常点大套层速度平滑钻井数据、T0标定时间、测井、VSP数据约束控制层位的层速度细分小层平滑最终成果库的计算及整理精细速度研究流程图控制层位层速度计算建立叠加速度库14二、主要技术系列油藏精细描述技术—构造速度异常分析凝灰岩哈得401哈得403哈得402哈得1-2哈得1火成岩顶火成岩底地震反演层速度剖面哈得1井二叠系层速度（VSP）3000400050004100420043004400VI(m/s)H(m)沙泥岩段凝灰岩TG5300m/s4400m/s3000m/s玄武岩安山岩5100m/s395000405000415000425000435000445000455000ST(m)300040005000Vi(m/s)HD4SEKzKmPCO地震层速度剖面15二、主要技术系列油藏精细描述技术—构造井号HD1-1HHD1-6HHD1-7HHD1-8HHD1-9HHD1-10预测顶面深度(m)-4051.5-4057.0-4054.0-4059.5-4059.3-4065.5厚度(m)1.01.21.21.21.11.5实钻顶面深度(m)-4057.2-4053.2-4054.7-4055.0-4053.3-4066.9厚度(m)1.21.71.61.61.61.4相差深度(m)-5.73.8-0.74.56.0-1.4厚度(m)0.20.50.40.40.5-0.1哈得4油田薄砂层油藏顶面预测与实钻对比表构造描述的精度是水平井成功实施的前提16二、主要技术系列油藏精细描述技术—储层储层描述的精度是薄砂层双台阶水平井成功实施的前提17二、主要技术系列精细数值模拟及井网优化技术哈得4油田薄砂层油藏三维地质模型划分为3个小层，2个计算层（油层），网格节点91×119×3＝32487地质模型直接转化为数值模拟模型18二、主要技术系列精细数值模拟及井网优化技术Q=4.4ΔP05101520050100150200日产油（t/d）生产压差（MPa）HD1-1HHD1相对低渗透层开始产油薄砂层油藏油井产能指示曲线水平井表现多层生产特征，水平井产能是直井3倍19二、主要技术系列精细数值模拟及井网优化技术薄砂层油藏直井和水平井开发年产原油指标对比图0510152025200120062011生产年份年产原油（万吨）直井（12口水平井+2口直井）薄砂层油藏水平井和直井开发含水与采出程度对比图01020304050607001234567891011121314151617181920采出程度（%）含水（%）直井开发水平井为主开发水平井开发方案明显优于直井开发方案20二、主要技术系列精细数值模拟及井网优化技术Qw=25.25△P0510152025300100200300400500600日注水（方/天）注水压差（兆帕）HD1-27HHD1-10Qw=2.51△P水平井的吸水指数是直井的10倍21二、主要技术系列精细数值模拟及井网优化技术薄砂层油藏井网、井距数模研究HD4油田中泥岩段薄砂层油藏开发方案数值模拟机理研究成果图（井距研究）0510152025303540010203040累积产油（万方储罐条件下）含水（%）case7（二口井错开端点距离461.85米）case8（二口井错开端点距离646.59米）case9（二口井错开端点距离1016.07米）case10（二口井错开端点距离1293.18米）case13（二口井错开端点距离1847.4米）case14（二口井错开端点距离184.74米）HD4油田薄砂层油藏开发方案数值模拟机理研究成果图（油井之间距离）05101520253005101520253035采出程度（%）含水（%）方案3（900米）方案4（700米）方案5（500米）方案6（300米）方案11（1300米）•垂直于构造轴向错开部署，水平段之间垂直距离1300米，端点距离油水边界650---1000米HD4油田薄砂层油藏开发方案数值模拟机理研究成果图（油井部署方式）010203040051015202530采出程度（%）含水（%）case0case1case2case322二、主要技术系列精细数值模拟及井网优化技术方案1方案223二、主要技术系列精细数值模拟及井网优化技术环状注水边缘环状＋实时中间点状0510152025303540451998年3月2001年3月2004年3月2007年3月2010年3月2013年3月2016年3月2019年3月时间采出程度(%)方案1方案2方案3方案40102030405060708090051015202530354045采出程度(%)含水率(%)方案1方案2方案3方案4边缘环状+适时中间点状注水开发方式好24二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术哈得4油田双台阶水平井轨迹地质控制示意图地质设计及跟踪控制关键点①②③④⑤•利用导眼井进行测井和钻井深度校正•利用地质录井进行5个关键点的深度预测和轨迹调整•利用精细录井进行水平段钻井微调•根据第一水平段的变化趋势及时预测第二段的深度变化,及时优化精细地质设计及控制技术确保精确入靶25二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术井下地质参数采集系统井眼轨迹数据测量系统信号传输系统地面数据处理系统地质导向FEWD技术26二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术FEWD地质导向原理地质导向FEWD技术27二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术510051505200525053005350540054505500110100FEWD深电阻率RILD深510051505200525053005350540054505500050100150200FEWD伽玛电测GR钻头出油层时实测GR的变化规律综合利用FEWD实测数据和精细录井及时判断钻头在地层中的位置,及时调整地质导向FEWD技术28二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术•实时近钻头测量(离钻头2米)–伽马，电阻率，井斜•实时钻头电阻率(测量钻头前方电阻率)•实时方位性测量(测量井眼上下方)–伽马，电阻率只限于8½“井眼只适用于水性泥浆地质导向Geosteering技术29二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术•实时方位密度和中子(测量井眼上下左右方)–实时确认井眼轨迹和地层的关系–实时地层倾角计算和更新地质导向Geosteering技术30二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术•0.8–1.2m厚目的层•水平井段–545m•没用近钻头井斜方位测量•油层钻遇率–87.5%•纯钻时间–75.5小时•平均机械钻速–7.22米/小时•最高油层钻速–40米/小时•24小时最大进尺–148米TZ40-H7实例目的层目的层地质导向Geosteering技术31二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术实钻井眼轨迹设计井眼轨迹TZ40-H7井地质导向Geosteering技术32二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术下方密度上方密度井眼轨迹密度层像滑动钻进地质导向Geosteering技术33二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术HD1-6H测井处理解释34二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术井身轨迹剖面优化设计三段增斜剖面：第一段造斜为30度/100米第二段造斜为12度/100米第三段的增斜率调整为30度/100米，以利于调节，使轨迹准确进入A点在B点与C点过渡段，采用平均分解降斜、增斜率，使一、二水平段平稳过渡。HD1-1井井身结构示意图35二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术⒈直井段施工做好防斜打直，最大限度地控制直井段的井斜、位移，加强单、多点对直井段的监测，确保直井段的井身质量符合设计要求（设计规定：最大井斜角≤5°，造斜点处最大水平位移≤50米），直井段井斜角越小、水平位移越短、方位角越接近设计定向方位，越有利于下部定向钻进的轨迹控制。⒉确保以最佳的井斜角入靶⒊水平段井眼轨迹控制用1.25°单弯配合PDC钻头的稳斜钻具组合钻进，加密测点，充分利用地质录井、电阻率和伽玛变化情况及测斜数据，及时调整钻进方式。钻井设计及控制36二、主要技术系列水平井设计及优化钻井技术钻井液优选钻井液体系：般土+聚合物+正电胶+聚磺混油泥浆体系，具有低失水量、良好润滑性能、强悬浮携砂能力和防塌效果，有力地保证了井眼稳定，避免了井下的事故和复杂。上部井段，用低固相强包正电胶聚合物泥浆体系，加足高分子量聚合物，抑制水化分散，解决上部井段的阻卡和钻头泥包问题。深部井段，改用正电胶聚磺体系，提高体系的抗温稳定性及防塌能力，保证了长裸眼井壁稳定，解决了二迭系安山岩、玄武岩掉块、垮塌问题。定向水平段，采用正电胶聚磺混油泥浆体系，主要从避免岩屑床、保井壁稳定及良好的润滑性三方面考虑。37二、主要技术系列水平井完井及工艺配套技术⒈双台阶水平采油井采用筛管完井,水平注水井上台阶采用固井射孔,下台阶采用割缝筛管;⒉节点分析计算出27/8″油管为合理的生