超深碳酸盐岩油气藏井壁垮塌治理技术研究及应用

韩兴杰，陆爱华，双志强，杨 亮，汪 茁

（中石油塔里木油田分公司，新疆 库尔勒 841000）

摘  要：富满油田为超深奥陶系碳酸盐岩油气藏，平均完钻井深>8000m，完井方式以裸眼完井为主。开发过程中由于地层孔隙压力降低和流体冲刷等因素导致井壁及储层垮塌，油气井停产。为使这类停产井高效复产，从地质特征、完井方式以及生产动态特征等多方面进行研究，明确了超深碳酸盐岩油气藏井壁垮塌机理及表现特征。针对传统冲捞砂工艺作业过程中易卡钻和旋转控制头易超压等问题进行优化改进，创新应用无固相压井液和磺化泥浆的双体系进行作业，同时在套管内和裸眼段作业时分别优选不同的管柱组合提高作业效率，形成了一套适应不同复杂井况的成熟的“畅通治垮、侧钻绕垮、衬管防垮”的超深碳酸盐岩油气藏裸眼井井壁垮塌治理技术体系并在现场推广应用。

关键词：超深碳酸盐岩油气藏;裸眼完井；井壁垮塌；井筒畅通

0 引言

随着油气勘探开发进程的不断深人，油气勘探开发逐步由常规油气田转向碳酸盐岩、页岩油气等非常规油气田，塔里木盆地走滑断裂控制的碳酸盐岩油气藏是近年来中国油气勘探开发重要领域之一，经历多年的勘探开发实践，相继发现了塔河油田、哈拉哈塘油田、富满油田和顺北油田等亿吨级油气田。其中，富满油田属于典型的断控型油藏-，储层非均质性强，油藏埋深>7500m。完井方式主要为裸眼完井，裸眼段平均长度322m，投产前多采用酸化压裂施工沟通储集体，投产后随着地层压力不断降低，岩石骨架应力不断升高，导致裸眼井段严重垮塌，堵塞井筒和地层油气通道直至油气井停产。通常认为垮塌砂埋只发生在裸眼段，但现场实例表明，井壁垮塌岩块在套管内及裸眼段都可能形成砂埋。从作业井捞出岩块分析认为，裸眼段砂埋以井壁垮塌掉块原地沉积为主，岩块粒径相对较大、磨圆度较差，其间被流体携带的地层深部细小颗粒填充导致沉积较为致密；套管内的砂埋是井壁垮塌掉块经地层流体携带导致的二次沉积，岩块粒径较小，且经过地层流体的冲刷和短距离运移后具有一定的磨圆度。传统砂岩油藏的冲捞砂工艺难以适应富满油田超深、高含硫及严重漏失的特点，作业效率低、风险大、时间长、成本高，且作业过程中地层极易重复垮塌给超深碳酸盐岩井井壁垮塌治理带来了巨大的挑战。为提高井筒畅通作业效率，降低作业风险，从地质、完井方式、生产特征等方面研究，针对不同位置的砂埋特征对压井液性能、钻具组合、管柱结构等进行优化，形成适应不同复杂井况的超深碳酸盐岩油气藏井壁垮塌治理技术体系。

1 地质特征及井壁垮塌

1.1 区域地质特征

富满油田主体位于北部地陷阿满过渡带中部，是塔里木油田原油生产的主产地，该区块的勘探开发力度逐年加大，特别是8000m以上的超深水平井逐年增多。富满油田主要勘探开发目的层为奥陶系一间房组和鹰山组，上部为巨厚桑塔木组泥岩，侧向有致密灰岩遮挡，封盖条件优越。该碳酸盐岩油气藏是受走滑断裂控制的缝洞型断裂储集体油气藏，一间房组、鹰山组沉积特征以开阔台地相台内滩为主，横向分布稳定，储集空间类型主要为裂缝型、孔洞型和裂缝-孔洞型。储层非均质性强，储层岩性以亮晶、泥晶颗粒灰岩为主。油藏埋深>7500m，储层温度从150℃增加到160℃，部分井温甚至超过170℃，地层压力>90MPa，对作业液性能和井控要求较高。

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