辽河油田潜山储层气体钻井适应性研究

王俊英

中国石油辽河油田分公司 钻采工艺研究院 （辽宁 盘锦 124010）

1 适宜区块分析

气体钻井是以气体代替钻井液作为循环介质的钻井技术，尤其适合于地层岩石坚硬、井壁稳定性强、较少的地层流体侵入、具有中低孔隙压力、缺水干旱地区、对水基或油基钻井液敏感的地层。

相对于常规钻井气体钻井具有以下优势：可以大幅度提高钻井速度；利于高陡易斜构造防斜打直；在克服严重井漏、溶洞性漏失方面有着不可替代的优势，对水敏性垮塌地层更加有效；有利于储层保护，基本不会对储层造成损害，而且安全性高。

针对气体钻井的特点确定了气体钻井选井、选层的基本原则：一是经济高效的原则，选择深井、硬地层，以提高钻井速度，降低成本，提高经济效益；二是有利于储层保护的原则，对于低压、低渗、低产“三低”储层及裂缝、溶洞性等易漏储层，气体钻井基本不会对储层造成损害。

围绕以上基本原则，初步筛选出了适合且有必要采用气体钻井的辽河油田大民屯潜山区块。

2 地层情况分析

2.1 地层基本情况

辽河大民屯凹陷潜山储集层储层类型为裂缝及溶洞性碳酸岩地层，储层岩性主要为灰质白云岩，且裂缝和溶洞发育[1]。

原油性质：潜山油藏原油具有高含蜡、高凝固点的特点，根据5口井10个样品分析，密度为0.841 8～0.874 8g/cm3（20℃），凝固点 42～54℃，含蜡 31.3%～45.19%，原油黏度 5.49～132.23mPa·s（100℃），为高凝油。

该区油藏压力、温度：压力系数在1.0左右，地温梯度3.3℃/100m（表1），说明该区属正常压力、温度系统。

2.2 必要性及可行性分析

大民屯凹陷元古界潜山为裂缝及溶洞性碳酸岩地层，储层岩性主要为灰质白云岩，裂缝和溶洞发育，为油气聚集提供了较好的储集空间[2,3]，但同时在常规钻井过程中容易产生井漏等井下事故 （表2），泥浆侵入储层裂缝和溶洞，堵塞油气流动通道，伤害储层，计算储层污染系数11.5～61.3（表3），说明储层受到了严重的污染。大部分地层要通过压裂、酸化措施改造来改善储层物性，解除污染堵塞，改造后的储层产能、物性均有了不同程度的提高。气体钻井技术能够有效避免井漏等井下事故的发生和储层污染的产生。因此从保护储层的目的出发，大民屯凹陷潜山储集层有必要进行气体钻井。同时沈625块和沈229块在2 500～3 000m的深度段多为大段泥岩，而且钻时基本在30min左右，可以作为非储层实施气体钻井。

表1 大民屯凹陷潜山油藏地层压力、地层温度统计表

表2 辽河大民屯陷潜山储集层部分井钻井井漏情况表

表3 辽河大民屯陷潜山储集层部分井措施改造情况表

3 实施井情况分析

3.1 区块情况分析

圈闭特征：前34井的主要目的层为太古界潜山。该井太古界潜山圈闭位于前进潜山沈235块构造高部位，由早期发育的近东西向的荣胜堡逆断层和近北东向的西掉正断层共同夹持而形成西北高、东南低的断鼻圈闭。该圈闭低部位已钻探沈235井，潜山试油为含油水层，因此，构造高部位应是油气聚集的有利场所。

储集层：太古界孔隙度在3%～6%，渗透率多小于1×10-9m2，多属于孔隙-裂缝复合型或裂缝性储层。

岩性特征：前34井太古界岩性主要为浅红、灰绿色混合花岗岩及浅红色花岗片麻岩，整体井壁稳定性好。

地层压力：临井前32井和沈235井实测地层地层压力分别为29.73MPa和32.43MPa，压力系数为1.01和 0.86。

试油情况：临井沈235井进行试油，试油结果显示目的层太古界主要为干层、油层、见油水层、无气层。对照实施气体钻井筛选标准，该井符合实施气体钻井标准，已实施。

3.2 实施过程

前34井于2008年4月17日水基钻井液进行一开钻进至459.77m。2008年4月21日05:40，水基钻井液进行二开钻进。2008年6月7日05:30水基无固相钻井液配合充氮气第3次开钻。2008年7月9日油田分公司勘探项目管理部通知完钻，完钻井深3 797.90m，全井历时88d。

3.3 实施气体钻井井段油气显示

该井设计900m开始录井，间距5m，见显示后录井间距为2m，实施气体钻井段显示如表4所示。

该井全井段的显示基本为干层和低产油层，全烃值进入房身泡组之后基本低于1%，岩性主要为细砂岩、玄武岩和花岗岩。其中实施气体钻井的井段为3 355.36～3 685.13m，进尺329.77m，纯钻进时间169.7h，平均机械钻速1.92m/h。相比较上下部分未实施气体钻井的井段，机械钻速明显较快。

表4 前34井油气显示情况

3.4 储层保护分析

三开钻进中采用近平衡钻井技术，有利于油气显示的发现及保护。对钻井材料进行严格的荧光检测，避免钻井液对荧光录井的影响，保证该井油气显示落实可靠[4]。

从2口井的电测曲线对比来看，实施气体钻井的电阻率明显高于临井沈276井同一层位的电阻率，说明实施气体钻井的储层受泥浆侵入带的影响较小，因此阻值高于临井。从2口井的钻时曲线对比也可以明显地看出前34井实施气体钻井段的钻时低于沈276井，有效提高机械钻速。

前34井气体钻井的成功实施有力地说明了气体钻井在提高机械钻速和油层保护方面的重要作用。根据充氮气钻进情况看，该井应用纯氮气钻井，勘探和提速效果会更好。

[1]王学良.辽河断陷盆地深层石油地质特征[J].特种油气藏,2004,11(3):34-36.

[2]王铁玲.辽河大民屯凹陷边台变质岩潜山储集特征及其影响因素分析[J].黑龙江科技信息，2011（17）:40.

[3]刘敬.兴隆台马圈子古潜山油气藏勘探研究 [J].特种油气藏,2006,13(1):46-49.

[4]刘全江，李佩武，张卫东，等.胜利油田充氮气欠平衡压力钻井技术[J].石油钻探技术，2003，8(4):17-18.