塔河油田井壁坍塌现状分析与对策

塔河油田井壁坍塌现状分析与对策汇报提纲一、前言二、塔河油田奥陶系油藏特点三、井壁坍塌现状及产生的后果四、井壁坍塌的原因分析五、防治对策一、前言塔河油田主产层为奥陶系碳酸盐岩储层，大部分井采用裸眼方式完井，具有完井成本低，油气流动效率高和便于后期侧钻的特点。由于储层非均质性极强，一部分井钻遇缝、洞后直接投产，而有70％以上的井需要经过酸压改造后才可能见产。在酸压的过程中由于井壁受到酸液的刻蚀，地应力平衡被打破；在酸压后的排液过程中，气举或抽汲造成井底压差过大，加上部分井套管下入深度不理想，酸液串入石炭系巴楚组泥岩段，使泥岩膨胀破碎。在各种原因的作用下，诱发部分井的井壁出现了坍塌。目前塔河油田已发现井壁坍塌井57口，还有部分井可能也已发生井壁坍塌，但由于未进行探底，尚未发现。二、塔河油田奥陶系油藏特点塔河油田主力油藏奥陶系储层岩性为碳酸盐岩，储集空间为溶洞、溶孔和裂缝。储集类型为：裂缝型、孔洞－裂缝型及裂缝－孔洞型、裂缝－孔隙型。其中裂缝－孔洞型、孔洞－裂缝型储层储集性能优越。三、井壁坍塌现状及产生的后果区块坍塌井数酸压井数2区553区214区226区8（10次）67区8（18次）78区12（13次）129区1110区7（8次）5评价1区42评价2区87共计57口（71井次）48口3.1井壁坍塌现状6区S81、TK660井2次坍塌；7区TK729井4次，TK732井3次，TK735井6次坍塌；8区T819（K）井2次坍塌；10区T707井2次。各井砂埋长度分布图050100150200250300350砂埋长度（m）各井砂埋长度分布图三、井壁坍塌现状及产生的后果井壁坍塌原因分类三、井壁坍塌现状及产生的后果井壁坍塌原因分类图362810514051015202530射孔、酸压、抽汲或气举射孔、酸压酸压、抽汲或气举酸压抽汲或气举射孔其它井数3.2产生的后果1、堵塞油井，造成油井产能下降或停产，影响了产量；2、造成大修，增加了修井费用；3、给储层分段改造带来困难；4、影响了对储层真实产能的认识，导致对储层的错误评价。三、井壁坍塌现状及产生的后果井壁坍塌的原因主要由外因和内因综合作用引起，其中内因包括储层岩性和地质应力，外因则包括完井方式和储层改造措施。四、井壁坍塌的原因分析4.1储层岩性原因塔河油田奥陶系油藏圈闭类型为地层不整合圈闭，裸眼井段地层岩性差异大，孔缝洞发育程度不同，奥陶系及以上层系井壁稳定性差。奥陶系上统桑塔木组（O3s）和石炭系巴楚组（C1b）交界处存在一小段泥岩段或者高含泥质的灰岩，泥岩中的主要矿物成分为蒙脱石、伊利石和伊蒙混层,这些矿物具有两个主要的物理化学特性,即带电性和亲水性,并由此引起泥页岩体积膨胀、粘土颗粒分散和岩石强度下降。粘土矿物的这种特性在油气井钻井中又被称为泥岩的水敏,容易水化膨胀剥脱掉块，正是由于泥页岩的水敏性,降低了泥页岩的强度。四、井壁坍塌的原因分析4.2、地应力原因1、在钻遇岩溶破碎带灰岩地层、钻遇发育的断层或者高角度裂缝溶洞时，胶结充填物坍塌。四、井壁坍塌的原因分析2、在钻遇角度裂缝和溶洞储层时，随着钻井、完井和采油后，地层压力释放递减，破坏井内压力平衡，井壁坍塌掉块。3、油气井钻开井眼后,将会引起井眼周围的岩石应力的重新分布。这些重新分布的应力可称为沿井眼环向应力、径向应力、轴向应力。如果这些重新分布的应力超过岩石强度(不管是抗拉强度还是抗压强度)和平衡不了原地应力时,将会导致井壁失稳,造成井壁坍塌。四、井壁坍塌的原因分析4.2、地应力原因4.3酸压作业原因1、井壁不规则或封隔器坐封井段有裂缝，使封隔器失封造成酸液上串导致上部泥岩段酸浸引起井壁坍塌；2、酸液刻蚀作用导致井壁坍塌；3、裂缝发育好导致井壁坍塌；4、排液压差过大导致井壁坍塌。四、井壁坍塌的原因分析7in套管31/2in油管水力锚27/8in油管裸眼封隔器气举阀泥岩段四、井壁坍塌的原因分析7套管没有完全覆盖泥岩段，泥灰岩易垮塌段裸露过长（平均14.42m）4.4套管影响有些井射孔段存在易破碎带或射孔后改变了地层应力，造成井壁坍塌，如ＴＫ６５６等井射孔后探底发现井壁已坍塌。四、井壁坍塌的原因分析4.５射孔的影响1、提高对地层层序预测的准确性，加深7“套管深度，提高固井质量，将整个裸露高含泥岩井段进行封固；五、防治对策2、对易垮塌井段下筛管（膨胀筛管、普通筛管、5in打孔衬管或采取割缝管完井）；五、防治对策海探1井对二叠系裸眼段火成岩4833.37-4975m测试后用钻头通井至4854.45m遇阻，划眼至人工井底，下入5″打孔管，成功解决了该井的井壁坍塌问题。管柱结构（从下而上）：5″扶鞋（4952.18m±）+5″套管（20m±）+5″打孔管（90m±）+5″套管（55m±）+5″反扣丢手接头五、防治对策133/8″套管裸眼人工井底4975m坍塌段5反扣丢手接头5套管5套管5“打孔管7″管鞋4833.37m成功井例3、研究易坍塌井段的地层应力，调整排液速度控制排液压差；依据地层应力调整井内液体密度，防止在处理井筒过程中再次出现井壁坍塌。五、防治对策4、对于易坍塌的碳酸盐岩水平井，可采用割缝衬管或割缝管外带管外封隔器完井方式五、防治对策5、对于已经严重坍塌的井，且还有可能坍塌，也可采用砾石充填完井方式五、防治对策6、对于井壁严重坍塌的油（气）井，处理井筒后采用5in尾管射孔完井五、防治对策请各位专家批评指正！谢谢！