YJ侏罗系优质储层发现的意义与试采进展

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王学忠

(中石化新疆新春石油开发有限责任公司,山东 东营 257000)

中国深层、超深层油气资源达671亿t油当量,占全国油气资源总量的34%,深层、超深层已经成为中国油气重大发现的主阵地(人民日报,2022-08-11)。2004年8月9日,准噶尔盆地Y1井射孔井段5 873~5 888 m,自喷,日产油72 m3/d,日产气10 562 m3/d,发现了YJ深层砂岩油藏。本文从储层发育特征和开发成效角度对其开发进展进行了复盘,让经历变成宝藏。

田兵等[1]研究认为,油气勘探领域的深层碎屑岩储层中,异常高孔发育的“甜点区”是提高产量的重要勘探目标,异常高孔的本质是大量孔隙的形成和保存。Y1井生产层压力系数1.7,油层厚度8.4 m。YJ油田区域构造位于准噶尔盆地腹部中央坳陷带沙湾凹陷。通过三维地震资料解释及钻探实践落实,主力含油层系是侏罗系齐古组[2],沉积类型为浅水三角洲沉积。油层温度130℃,油层压力120 MPa,属于地层压力系数大于1.6的异常高压砂岩油藏。YJ油田主力层有效厚度7 m,原油属于低黏度优质稀油,但胶质、含蜡量较高,地层天然能量充沛(弹性能量、溶解气驱能量),溶解气主要为优质天然气。地下原油黏度0.8 mPa·s。地面原油黏度45 mPa·s,凝固点9℃,含蜡12%,饱和压力33.83 MPa,气油比335 m3/t,胶质及沥青含量为19%。储层以毛细孔隙为主,残余油饱和度30%,束缚水饱和度35%。亲水、水敏。根据地层倾角八臂测井资料,本区最大水平地应力方向为近南—北向。原油中含有丰富溶解气。

采用全岩矿物、薄片及SEM电镜分析,YJ1-1井岩心以细砂岩为主,胶结物以方解石为主,溶蚀作用弱,储层以原生孔隙为主。黏土含量较高(表1),容易产生水敏伤害。

表1 YJ1-1井全岩矿物分析 %

生烃过程产生异常高压[3-6],YJ油田异常高压油气藏发育比较优质的储层,包括层理缝、较高孔隙度和渗透率的储层(图1)。Y1井生产层层理缝发育,裂缝密度35条/m。

图1 Y1井储层层理缝照片(岩心,5 875.58~5 882.52 m)

此外,Y1井生产层粒间孔隙也比较发育(图2和图3)。

图2 Y1井5 877.3 m,粒间孔隙

图3 Y1井油层段岩心照片(放大1 000倍,深度5 876.57 m)

Y301井用于室内驱油实验的34块岩心样品中,18块岩心的渗透率大于200 mD(表2)。通过观察荧光薄片,Y301井储层溶蚀孔中可见稀油(图4)。

图4 Y301井5 548.4 m,溶蚀孔,轻质油

表2 Y301井储层物性参数表(岩心资料)

Y1-P1井是为提高产能及采收率而部署的一口先导试验井。该井造斜深度5 277 m,完钻井深6 172 m(垂深5 638 m),钻遇水平段447 m,油层压力系数1.87,油层温度137℃。2009年10月9日,投产时日产油18 t/d,不含水。

Y3井钻至5 621.32 m时发生溢流,正常生产时油压10 MPa,日产油20 t/d,不含水,发现油层套错后报废,累产油1 689 t。Y3-CP1井从Y3井5 357.6 m处开窗侧钻,钻至5 745 m到A靶,6 111 m完钻,水平段374 m[7]。Y3-CP1井采取井口二级减压采油,井口安装针型阀控产,投产初期2.0 mm油嘴自喷,油压46 MPa,日产油62 t/d、日产气18 000 m3/d,不含水,已累产油3.554 9×104t,累产气1.1×107m3。针对生产过程中遇到的井筒结蜡引起的堵塞难题,通过连续油管热洗取得成功。2019年9月,Y3-CP1井试井解释,储层渗透率13 mD,探测半径268 m,表皮系数-4.5。正常生产746 d后,油压35 MPa,日产油27 t/d、日产气12 000 m3/d,不含水。2022年9月14日,油压25 MPa,日产油38.7 t/d,日产气13 042 m3/d。Y3-CP1井可采储量为6×104t,弹性产率2 600 t/MPa,采收率15%。

Y3-CP1、Y301和Y3-P1井上报产能2×104t/a。2021—2022年,YJ3-X2、YJ3-X11和YJ3-X12获工业油流,新增产能2×104t/a。2022年完钻的YJ3-P11井5 697~6 908 m解释储层水平段1 139 m,其中油质较轻优质储层142 m,主要分布于储层上部。

2022年8月,YJ303井和YJ3-P11井获工业油流。其中,YJ303井侏罗系齐古组5 738.2~5 752.8 m,解释油层厚度9.5 m,孔隙度8.1%,渗透率1 mD,油压30 MPa,日产油42 t/d。YJ3-P11井油压20 MPa,日产油30 t/d,日产气6 300 m3/d。

2022年8月,YJ井区开井8口,日产油90 t/d,不含水,日产天然气2×104m3/d,累产油8.8×104t。

钻井提速可以减少泥浆浸泡油层的时间,有利于实现高产。Y1井完钻井深6 400 m,完钻周期333 d。Y1-P1井完钻井深6 172.5 m,完钻周期871 d。该井钻探施工过程中,使用钻头110只。Y301井改变以往的四开为三开井身结构,通过优选合成基钻井液体系,有效解决了侏罗系井壁失稳、卡钻事故频发的难题,完钻井深5 930 m,完钻周期缩短到130 d,与Y1井相比,机械钻速提高28.4%,井筒质量明显提升。Y3-P1井二开创新使用高价盐钻井液体系,解决了中新生界黏土矿物过度吸水膨胀垮塌和浅层砂砾岩层段滤饼卡钻2大工程难题,而且可清洁井眼、降低摩阻,机械钻速提高3倍,实际钻井液密度仅为1.35 g/cm3。完钻井深为6 616 m,水平段长800 m,周期为128 d。YJ3-X2井钻井周期72 d,钻遇油层14.6 m,油压28 MPa,日产油46 t/d。Y1-1井6 111~6 118 m钻遇油气显示,该井完钻井深6 200 m,完钻周期99 d。YJ3-X11井5 902~6 145 m,钻井液密度由传统的1.9 g/cm3降至1.7 g/cm3。YJ303井二开采用311.2 mm大井眼,机械钻速17.2 m/h。

通过双筒取心,节省了钻井时间。针对该区块地层复杂、易发生堵心和卡心等情况,以往小井眼取心常采用单筒、短筒取心以确保收获率,但同时存在取心作业周期长、取心实效低的问题。为此,决定尝试小井眼中长筒取心技术,采用双筒进行取心作业,以提高钻井施工时效。YJ1-1井双筒取心4次,取心进尺47 m,心长46.76 m。

针对井筒堵塞,采用热油连续油管循环解堵成功。

必须承认,对于YJ油田的高效开发技术,目前还尚未真正突破,实践固然重要,但也是时候深入开展理论研究,由感性认识上升到理性认识,再反过来指导开发实践了[8]。苏北盆地帅垛复杂断块油田地质工程一体化高效开发实践,尤其是加强基础地质研究,重新认识和落实主体构造,制定和实施加密调整方案的成功做法对于YJ油田效益开发具有借鉴意义[9]。最非凡的成功,不是超越别人,而是战胜自己;
最可贵的坚持,不是久经磨难,而是永葆初心[10]。相关人员要敢于直面问题,勇于自我革命。

闭门造车不可能确保YJ油田高质量发展,习近平主持召开中央全面深化改革委员会第二十七次会议强调,要发挥我国社会主义制度能够集中力量办大事的显著优势,强化党和国家对重大科技创新的领导,充分发挥市场机制作用,围绕国家战略需求,优化配置创新资源,强化国家战略科技力量,大幅提升科技攻关体系化能力,在若干重要领域形成竞争优势、赢得战略主动。例如2022年8月2日,2022年中国科学院地学部学术年会暨“科学与中国”20周年院士行首场活动在青海西宁开幕。底青云院士报告题为《智能导钻装备体系的关键技术》,报告介绍了深层油气高效开发的智能导钻技术架构与关键核心技术研发进展,分析了泥浆连续波和电磁波传输系统在智能导钻中的重要作用和技术难点。这项研究可大幅度提高单井油气产量和生命周期,有效降低油气开发成本,已经成为油气高效勘探开发公认的利器。可以期待,更多业内一流专家指导解决制约YJ油田高质量发展的技术难题,为保证国家能源安全作出积极贡献。

YJ油田高效开发技术攻关是值得深入研究的好课题。YJ油田主要含油层系为侏罗系齐古组,充分利用油藏发育层理缝与高渗层等优质储层、优质稀油和天然具备的异常高压优势,9口井通过井口二级减压自喷生产做到了顺利投产,通过热油连续油管循环解堵,确保了持续稳产。Y3-CP1已经高产稳产4 a。YJ油田积累了丰富的勘探、钻井和试采经验,值得深入总结。油气资源丰富,开发前景比较乐观。

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