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勘探事业部“攻坚克难谋发展”系列报道之三
创新理论再认识 逐梦盆地二叠系
——勘探事业部腹部项目部勘探滴南15井纪实
青山 村野

钻井现场。

迎着风雪进行井位测定。

    上月2日上午,新疆油田公司举行了滴南15井重大突破成果嘉奖仪式。

    滴南15井是为了进一步查明准噶尔盆地东部东道海子凹陷二叠系乌尔禾组的含油性,扩大油气勘探领域而部署的一口预探井。滴南15井在上乌尔禾组两段试油,分获日产101立方米和日产413立方米的高产油流。

    滴南15井获高产油流,展现了准噶尔盆地二叠系大型地层岩性领域的巨大勘探潜力,有望形成又一个盆地级规模的勘探大场面,也是继准噶尔盆地西部玛湖凹陷、沙湾凹陷二叠系上乌尔禾组连获重大发现后的又一重大突破。

    嘉奖仪式上,新疆油田公司表示,此项成果的取得,是勘探战线坚守使命、创新认识、开拓进取的结果,是广大科研人员和组织管理人员科学设计、精心组织实施的结果,充分展现了勘探人强烈的事业心、责任心和敢打硬仗、能打胜仗的优良作风,更是勘探人秉持“勘探无禁区、认识无止境”的理念,持续加大新区新领域勘探力度,锲而不舍逐梦盆地二叠系,最终获得油气新发现、大发现的真实写照。

    不曾放弃探索

    新疆油田勘探人对准噶尔盆地东道海子凹陷二叠系的探索,最早可以追溯到上世纪八十年代,经历过“三上三下”,并在2013年取得过重大突破。

    当时,滴南8井在东道海子二叠系乌尔禾组试获高产,日产油33.26立方米,日产气4100立方米。

    滴南8井是东道海子凹陷第一口油气发现井,也是二叠系乌尔禾组第一口获得高产工业油气流的探井,是准噶尔盆地腹部新区、新领域勘探的重大突破,揭开了东道海子凹陷油气勘探新篇章。该区有利勘探面积约1100平方公里,展现出寻找规模优质储量的大好勘探前景。

    滴南8井的成功,是新疆油田勘探人创新思想认识,勇于突破理论禁区,在“跳出断裂带,走向斜坡区”的理论背景下获得的成果。

    随后,新疆油田公司依据滴南8井的断块控藏模式,又先后外甩部署了滴南9井、滴南10井等多口探井。虽然这些井均在东道海子凹陷二叠系乌尔禾组见不同程度油气显示,但没有获得预期的工业油气流,整体效果不理想。

    新疆油田公司适时调整了勘探方向,暂时搁置了对东道海子凹陷二叠系的重点勘探。但是,这并不意味着新疆油田勘探人放弃了对东道海子凹陷二叠系的探索,他们依旧相信东道海子凹陷二叠系的所在潜力。

    2014年至2018年,新疆油田公司将勘探二叠系的大部分精力转移至玛湖地区,并取得了令全国瞩目的成果——玛湖发现荣获国家科技进步一等奖。虽然,玛湖地区吸引了勘探家的重点关注,但勘探人对东道海子凹陷二叠系的研究一直持续开展着。

    玛湖大发现,不仅再次鼓舞了勘探人的信心,而且对勘探东道海子凹陷二叠系也有借鉴意义。此外,随着近年来新疆油田公司对东道海子凹陷二叠系上乌尔禾组成藏模式的重新认识,以及滴南8井高精度三维的精细描述,使得勘探人在地质认识上找准了目标,而工艺技术的不断进步,也为钻井施工提供了新的技术手段。

    为此,2018年底,新疆油田公司重启了对东道海子凹陷二叠系的勘探计划,借鉴玛湖成藏模式,优选滴南8井东二叠系乌尔禾组1号及2号岩性圈闭分别部署了滴南14井和滴南15井进行钻探。

    高效组织工作

    2019年初,滴南14井和滴南15井的勘探工作“悄然”启动。

    勘探事业部腹部项目经理部何光承担探临工作,他有着丰富的踏勘经验。针对腹部地形复杂、沙丘纵横、选线困难的特点,何光先在地图上初步确定了井位及探临道路,详细标注地貌特征,仅一个工作日,便完成了现场一系列踏勘工作。

    2019年6月,滴南14井开钻。6月中下旬,滴南14井在二叠系上乌尔禾组钻遇良好油气显示。腹部项目部立即向勘探事业部领导和油田公司领导汇报,建议马上开钻滴南15井。7月4日,滴南15井开钻,比原计划提前两个月实施。

    “这种高效果断的工作,源于我们对滴南15井的信心。前期在对井筒资料进行分析时,我们认为滴南15井比滴南14井更有可能获得突破。在滴南14井取岩心见到良好油气显示后,我们就更加坚定了这个推断。”腹部项目部经理王俊文说。

    虽然滴南15井已经开钻,但那时滴南15井仍然“默默无闻”,没有引起太多的关注。9月2日,滴南14井在乌尔禾组试获工业油流,这进一步证实了项目部前期的分析判断。至此,滴南15井渐渐成为各级领导的关注点。

    滴南15井距克拉玛依市区三百多公里,从位于石西的腹部勘探基地到滴南15井,也有两个小时的车程。为了推进该井的高效实施,腹部项目部加强“地质工程一体化”,强化全过程监督管理,项目部工程地质人员高频次往返于滴南15井现场成为工作常态。

茫茫荒漠寻井位。

现场进行井位会商。

    开钻前,腹部项目部在完成邻井资料整理、梳理分析地质工程难点、确定初步方案后,立即组织勘探开发研究院项目组、工程技术研究院和西部钻探施工单位开展工程方案论证。针对滴南15井上部低压地层发育大段石英砂岩和多套煤层导致极易发生漏失、下部地层压力过渡带坍塌风险大、目的层存在异常高压等地质难点,腹部项目部通过制定更细致全面的工程措施,借鉴更先进的理念和技术,优化钻井方案,来确保方案的科学性和可操作性。

    “表层大段流沙,表套必须坐在泥岩段,录井一开就得上人卡岩性。克下组底部是个明显的压力抬升点,技套下深应该由克下底部优化到克下中部。”方案讨论会上,腹部项目部工程副经理邢鹏云对井身结构提出要求。“克下组中部有相对较长的稳定泥岩段,可以钻揭完上部砂岩,进入泥岩段5到10米即可中完。”腹部项目部地质副经理傅咏抗随即对井身结构优化方案进行了补充。

    井身结构的优化为滴南15井高效实施提供了最强保障。从前期邻井的实施情况来看,这种套管下深多几米或少几米造成的复杂事故,处理起来往往都需一个月甚至更长时间。

    滴南15井上钻伊始,腹部项目部根据腹部区块地质储层的特征、油体性质特征、区域复杂特征组织施工策划,指导开展钻头工具优选和工程措施制定,力争达到钻井提速和复杂防控的最优效果。

    “我们要求全井段带MWD钻进,这是保障井身质量和提高钻井时效的最便捷手段。”腹部项目部副经理田山川自信地介绍说,“在深入分析地层岩性和做足复杂防控的基础上,我们在上部地层采用强攻击性PDC钻头加微弯螺杆,下部地层大胆启用扭冲工具配合四刀翼大齿PDC钻头,在提速上都取得了突破。”

    滴南15井完井工期76天,较腹部区块其他井提前了10到15天,机械钻速、复杂时率等也取得了区块最优指标。

    实时现场守护

    在腹部项目部的勘探人看来,滴南15井的地层显得特别“娇气”,施工中井漏、坍塌、卡钻、井喷风险都特别大,稍有不慎,就会发生复杂事故。但得益于腹部项目部地质和工程人员的紧密配合以及对现场全过程的精细监管,滴南15井在整个钻井过程中的绝大数风险点都得到了有效管控,成功避免了发生邻井曾发生过的复杂事故。

    “滴南15井地层非常脆弱,二开压力系数低,胶结疏松,泥浆密度要严格控制在1.07到1.13克/立方厘米,还要配合非常精细的工程措施,稍微一点扰动就可能发生井漏。”泥浆监督刘毅说。

    为了预防和避免发生井漏,腹部项目部总结了滴南凸起以及克拉美丽区块的防漏堵漏经验,细化了一系列工程技术措施。

    “但是数千米以下的地层有太多不可确定的因素,即使我们再小心谨慎,滴南15井还是发生了一次井漏。”腹部项目部副经理邢鹏云说。

    那天,滴南15井刚完成中完进尺,邢鹏云、田山川和项目部钻井监督陈晓文白天到现场对该井下步通井措施进行了细致要求,晚上回到腹部勘探基地,邢鹏云一如既往地随时看着电脑上滴南15井的录井实时数据,关注现场动态。凌晨两点左右,他发现实时数据有异常波动,便叫来田山川立即和现场联系。

    “什么?失返了!要求的措施为什么不执行到位?”邢鹏云明白处理这次井漏的难度大,他对现场的下步处置措施放心不下。“三千米的裸眼段都是易漏层,漏层不好找,现场井眼条件也不好堵,我们得马上上井。”他赶紧叫上田山川和陈晓文准备往现场赶。同时,他联系井上工程技术人员,让现场及时调整措施,避免井漏程度扩大。

    深夜的沙漠路段视线昏暗,不利车辆行驶。从腹部勘探基地到滴南15井钻井现场有一百三十多公里,三个小时后他们才赶到钻井现场,那时已经接近凌晨5点了。顾不上停顿,他们立即去了解井筒的具体情况,然后和现场的工程技术人员一起判断井漏的性质和层位,制定及时有效的方案,监督现场配制堵漏泥浆和落实措施。

    经过连夜奋战,滴南15井的这次井漏被及时解决了,直到上午快12点,确保井漏顺利解决后的邢云鹏、田山川和陈晓文才从钻井现场往回走,回到基地稍作休整他们又继续投入了工作。

    紧盯钻井过程

    滴南15井的钻井过程比较顺利,这是腹部项目部工作人员付出了很多努力才换来的结果。

    “基地的宿舍就是我们的办公区,办公区就是我们的宿舍,我们只要在基地办公,基本上24小时都在一起,遇到问题就随时交流,晚上吃完饭在一起聊天也往往谈的是工作。”傅咏抗说集中办公的优势就是能随时交流。

    “在基地,我们的电脑24小时开机,会打开两个页面,一个是公司网页,另一个就是勘探信息系统,方便我们查看实时数据。尤其是工程技术人员,他们盯实时数据经常盯到凌晨两三点,即使有时大家在一起聊天,他们也会隔一阵便扭头看看实时数据有没有异常。”王俊文说。

    工程岗位的邢云鹏和田山川正是“盯着”实时数据,才及时发现了井漏。工程人员“盯着”实时数据不仅能及时发现异常,而且能掌握钻井进度,进尺慢了他们会及时提醒,还会提醒现场人员可能出现的复杂情况,以便现场人员提前做好预防措施。

    而地质岗位的傅咏抗和翟亚杰同样全程关注钻井过程中的实时数据,做到“地质工程一体化”,为推进高效工程实施提供保障。

    地质技术人员要通过岩心来了解并掌握井筒的油气显示情况,为了能第一时间看到岩心的油气显示,就得在岩心出井筒之前赶到钻井现场等着。

    翟亚杰记得,滴南14井和滴南15井每次岩心出井筒的时间都在凌晨。

    “岩心从井筒取出以后,我们在现场就可以观察岩心的油气显示情况,了解地层的油体性质等信息,比如是含油、含气还是含水。”翟亚杰说,刚出井筒的岩心最能代表地层的真实情况,因此这种第一手资料很关键,可以反映出地层的油气构成状态、含油特征和饱满度等重要信息,也为后续到实验室进一步分析打好基础,有时候发现岩心的油气显示比较好,就要连续取岩心。

    取岩心的时候翟亚杰会盯着参数,实时掌握取岩心进度,快了说明是砂岩储层,一旦慢了,他就会询问现场,确保不是因为异常情况造成的取岩心速度慢。若遇到异常情况,他或傅咏抗就会立刻上井去处理。

    当初取试油层的岩心时,傅咏抗把岩心的物性、含油性等第一手资料报回勘探事业部后,领导就对这层试油很有信心,认为获得工业油流应该没有问题,但是没想到能有如此高产。

    准确测录数据

    为了保证滴南15井钻探过程中能及时准确地录取资料,腹部项目部组织录测井人员进行了钻前精细策划,紧密跟踪地层情况,不仅精准卡取岩心、第一时间落实油气显示,而且优选实验分析技术,及时了解储层特征、流体性质,严格践行“地质工程一体化”,为钻井施工“打得快、打得好”出谋划策。

    一口井的钻探过程需要各环节密切配合,在钻井过程中需同步进行录井,根据录井提供的地质资料数据,工程技术人员可以选择合适的钻井提速方式,保证钻井的最优速度。

    此外,结合钻井、录井等各专业的数据对比,技术人员可以掌握储层的特征和油气显示情况,大致确定测井项目,便于和测井施工单位交流讨论。

    测井是系统地对地层进行资料录取,为后续试油和研究提供地质资料。

    滴南15井的测井过程中有两大亮点。腹部项目部测井监督陈敬说,一个是采集资料方面,在完井资料录取时采用了大组合工艺,节约了测井时效;另一个是解释评价方面,采用了远探测声波解释技术,准确识别了裂缝。

    “在前期钻井的过程中,我们也在一直跟踪地层情况,根据分析,项目部认为滴南区块地层的渗透性低,适合用大组合工艺来测井。”陈敬说,根据地层实际情况我们用大组合工艺把两趟测井过程调整为一趟,并且把常规测井资料一次取全,把原本需要60小时完成的工作提速到20个小时完成,大大提高了测井实效。此外,滴南15井还采用了核磁、大颗粒井壁取心、偶极声波三项特殊测井项目,为后期解释评价和试油工艺打好了基础。

    滴南区块主探层上乌尔禾组整体储层基质孔隙较差,储层是否发育裂缝是制约该区块试产的关键性因素。为此,腹部项目部选用了远探测声波解释技术,精细刻画了井旁裂缝产状和组合关系。

    “测井对滴南15井做的最大贡献是精细识别裂缝,这就要归功于远探测声波解释技术。”陈敬说,滴南区块是以裂缝空隙为主导的油藏,那么如何评价裂缝的有效性,是这口井高产的关键因素。远探测声波解释技术对两个试油高产层的裂缝有效性的评价起到了重要作用。

    远探测声波解释技术能识别井筒25米之内裂缝的分布、展布和有效性等情况,而以前的技术探测深度太浅,只能识别井筒附近10厘米以内的裂缝。

    正是有了对井筒附近远距离范围内裂缝的准确识别和解释评价,才为滴南15井试油选层和后期试油高产提供了有力技术支撑。

    试油激动人心

    试油前需要固井,固井质量好,能为后期试油提供良好的井筒条件。

    滴南15井固井施工时,腹部项目部工程人员坚持“量体裁衣”,严格落实“一段一策”,采用超低密度水泥浆体系,确保中完长裸眼段低压易漏地层的有效封固。在完井固井中,工程人员针对井下油气显示活跃、施工压力高等难点,采取优选防窜能力强的胶乳水泥浆体系、精细控制稠化时间、优化井口回压值等措施,实现了完井固井质量优质。

    试油是最后一个环节,号称“临门一脚”,但是腹部项目部试油监督王补信早早就提前介入。为了保障滴南15井的整体钻探时效,王补信在钻井过程中就开始着手试油工作,他根据钻井工期,制定试油计划,倒排工期。

图片均由本报通讯员 村野 摄 风雪中开启新征程。

    “滴南14井在试油过程中效果很好,让我们对滴南15井有了更多信心和期待。”王补信非常关注滴南15井的“一举一动”,他每天关注报表,在看到初步测井资料时,他感觉这口井有点不简单,在看到精细的裂缝解释评价数据后,他开始满怀期待,跃跃欲试。

    试油层的选取非常关键,腹部项目部十分重视和谨慎,项目部内部各专业人员先进行讨论研究,有了初步想法和建议后,再组织各相关单位召开试油讨论会,讨论具体的层段选取和后续的工作。王补信记得,选第一层时,虽然会上已经讨论确定了层位,远探测声波解释技术也显示所选层段远处的裂缝发育很好,但是他们会下还在继续优化方案,把射开距离精确到零点几米,力求精益求精。直到正式压裂前三天,腹部项目部才确定了最终方案。

    由于滴南地区油水关系复杂,且油气显示主要集中在裂缝发育段。因此,为达到充分改造储层、产能释放最大化的目的,腹部项目部在对储层地质特点和显示情况进行认真评价分析后,最终形成了以桥塞射孔体积压裂三层套管分压的改造思路。

    10月中旬,滴南15井第一层试油效果良好,腹部项目部激动万分,认为滴南15井具备更高产的潜力,于是立即着手第二层的方案设计和施工准备。在借鉴前期压裂改造成果的基础上,腹部项目部采用套管分层桥塞射孔一体化复合压裂工艺,力争突破更高产量。

    试油阶段,王补信全程盯着数据变化,随着试油产量的提升,每当他把带有“密码”的试油产量喜讯发回项目部时,全项目部人员“情绪沸腾”。

    “当滴南15井地层试油出油后,项目部的人见了我第一句话就是问当前的试油情况。”王补信说,滴南15井是大家的重点关注对象。

    滴南15井第二层试油后,随着油嘴的不断更换,压力值一直很稳,大家的信心也越来越足,但惊喜之余也让王补信“惊吓”了一次。

    11月12日,滴南15井换10毫米油嘴试油时,日产油已经突破300立方米,试油效果超出了大家的预期。王补信一如既往每两小时给井上打一次电话,询问测量数据。当日下午,他发现液量有些异常波动,就立即赶往现场与试油公司一起协商措施。

    “那一次大风降温,现场不仅刮风而且还下着雨夹雪,王补信在现场守了一夜,直到数据正常才回来。”傅咏抗笑着说,王补信走得急来不及带饭,带着酸奶和水果就走了,到了现场看到大家都很辛苦,就又分给了大家。

    此外,腹部项目部试产过程中坚持“一慢一快”原则,加强试产资料动态分析,及时调整生产速度,前期慢节奏以求取资料为主,后期快节奏求取高产,确保了滴南15井在最短时间内完成了合格系统试井资料的录取和高产求取,最终滴南15井试油产量突破400立方米。

    快乐勘探精神

    应该说,在没有滴南15井之前,没有人敢想象在盆地腹部二叠系能有如此高产的井。滴南8井是该区块第一口获得工业油流的井,当时的试油产量只有三十多方,已经让大家很兴奋了。如果用滴南8井的效果来预测滴南15井的产量,也没有人敢预测这么高,就算是滴南15井第一层试油产量过百方以后,依旧没有人敢想象第二层会有这么高产。目前,滴南15井是全准噶尔盆地在二叠系上乌尔禾组试油产量最高的井。

    腹部勘探基地的门口,有一块花岗岩,上面刻着“快乐勘探”四个字。这正是腹部项目部的工作精神和理念。滴南15井的勘探过程就是腹部项目部“快乐勘探”的一个典型代表。

    腹部项目部管辖范围内的井,具有点多面广的特点。从基地出发,距离小于一百公里的井很少,大部分距离都在一百公里以上。

    傅咏抗笑称,他们坐车上井前都不能吃饱饭,吃个六七成饱就行,因为吃太饱容易被颠出来,而晕车的人甚至连饭都不能吃。腹部项目部的值班车司机也是最辛苦的,车的公里数比别的项目部的车都多。

    玩笑中可以看出,虽然辛苦,但是腹部项目部的人很快乐,这正是快乐勘探精神的体现。

    在快乐探勘精神的指引下,腹部项目部2019年收获了累累成果。在油气勘探方面,腹部项目部2019年多点开花、成果显著:前哨2井和滴南15井获高产油气流,得到油田公司总经理嘉奖;“准噶尔盆地东道海子凹陷上乌尔禾组油气勘探重要发现”获股份公司2019年度油气勘探重要发现一等奖。

    成绩属于过去,为了加快2020年油气勘探进程,2019年11月21日,腹部项目经理部组织勘探开发研究院测量组和井位部署人员,迎着风雪,对莫北19、石西16等井进行了井位踏勘和测量工作……

时间:2020-01-16    来源:克拉玛依日报
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