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【勘探】顺北解锁高产密码
2021年11月11日 17:40   来源于:中国石油石化   作者:张 洋 龚 伟   打印字号
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  顺北42X井获得高产工业油气流,为西北油田千万吨级油气田建设目标夯实了资源基础。

 

  3月11日凌晨5时,在新疆塔克拉玛干沙漠深处的顺北42X井,来自8000米地下的油气顺着管道喷涌而出,在放喷口腾起巨大的红色火焰,照亮了大漠黎明前黑暗的夜空。

  通过测试,获得日产天然气82.2万方、原油300吨,油气当量近千吨,进一步证实顺北地区断裂带具有“控储控藏控富”的特征,明晰了该地区东部为天然气、西部为原油的资源格局,展现了良好的勘探前景。

  深化认识,科学评价区带

  2013年开始,位于顺北气区的顺南4井为代表的一批探井获得油气突破。随着顺北1号和5号断裂带的逐步勘探开发,顺北油气田整体含油,沿断裂带富集的特征浮出水面,断裂带成了“香饽饽”,顺北油气田成为我国首个以走滑断裂带为勘探目标的大型油气田。

  针对特征各异的断裂带,科研团队从基础领域开始着手,进行断裂解析和类比评价,虽然历经失败,但是终于发现顺北4号断裂带与顺北1号断裂带无论是成藏背景、断裂发育特征还是储层规模,都有极大的相似性。从2016年开始,经过勘探开发实践,证实了顺北1号断裂带油气藏规模较大,投产5年内形成70万吨产能建设阵地,而顺北4号断裂带的长度是1号断裂带的3倍,科研团队预测,顺北4号断裂带的资源量比顺北1号带更为丰富。

  科研团队在超深断控油藏探索出“两控三定四型”布井法,这项核心技术的基础是“两控”,即在具有较大勘探潜力的区带、断裂带进行目标点的选择。于是,进军顺北4号断裂带成为西北油田重新勘探顺北气区的首要选择。

  “选择在4号断裂带上进行部署,是立足于顺北整体成藏、局部富集的断控储集体油气成藏理论与关键技术,也是对这一理论和技术的继承发展与深化。”西北油田勘探开发研究院顺北项目部技术总监韩俊说。

  总结断裂带发育特征和规模潜力

  2019年,西北油田向顺北4号断裂带推进油气勘探工作,断裂的精细解析成为寻找油气目标的首要工作。

  在顺北的断裂带中,断控储集体像不规则墙面一样树立其间,形成一个天然的巨大油气迷宫。若从几亿年前生成到现在的时间做成延时快进,会发现断面受地下应力的影响不断运动。科研团队要探寻断裂的形成、演化过程,才能在“迷宫”中找到油气“宝藏”。西北油田联合石油勘探开发研究院联合攻关,研究涉及断裂分段性、主断面判别等,逐步推进断裂带的认识,逐渐从早期的静态认识推进到动态认识,从平面分段推进到立体解析,形成并深化了断裂精细解析技术。

  顺北4号断裂带以以张扭、弱压扭为主,断裂宽度小,断裂面识别难。黄诚、陈绪云等组成的科研团队通过物理模拟、老区断裂再解剖,结合地震资料,模拟断裂带的演化过程,将断裂带几亿年来的活动情况推演出来,从而总结出顺北4号断裂带的发育特征和规模潜力,优选出顺北42X井所在的有利部位进行井位论证。

  找回消失的地震波能量

  如果把寻找油气比作一场战争,那么储集体识别和描述就是寻找攻击目标,地震勘探技术就像是雷达,是寻找目标的工具。

  在顺北42X井所处的东南部气区,地表的沙丘呈蜂窝状分布,厚厚的沙层就像厚度不均匀的棉被,吸收了震源发出的部分地震波能量。在这里寻找油气的难度,就像万米高空俯览地面的村庄,视线模糊不清,很难寻找到储存油气的“房间”。

  科研人员从断控储集体的形态特征出发,开展处理解释一体化技术攻关。针对地表和地下的复杂情况,科研团队应用自主创新的“三层一带”立体成像技术和地震信号吸收补偿技术,建立符合实际情况的速度模型,对地震资料实现了精细成像,高清还原了地下原始地貌。

  2020年9月,顺北42X井所在工区的三维地震资料进站,科研人员李弘艳负责这块三维资料解释和规模储层预测,她带领团队开展了地震资料精细解释,破解资料中隐藏的油气储集密码,成功发现规模储集体的特征。团队通过应用地震属性分析、三维立体雕刻等技术手段,在工区南部发现规模较大的储层发育带,这让他们异常欣喜。

  “我们立刻对这个储层发育系统开展研究,用了1个月的时间,马不停蹄地论证了断裂通源性,评价了储集体规模和连通性,认为这里的储集体规模较大,从而提出部署顺北42X井论证方案。”顺北项目部科研人员李弘艳说。

  一体化作业、VSP测井获高产

  1月25日,顺北42X井钻至7611米的奥陶系地层,发生了失返性漏失风险点。由于这是地质设计中提示的风险,在西北油田地质工程一体化小组的协调下,承担钻井工作的华东80102井队采取逐步降低钻井液密度建立循环的措施,避免了大规模漏失造成钻井事故。

  顺北钻井是世界级难题,相当于从珠穆朗玛峰峰顶钻至山脚。科研人员况安鹏说:“我们在井位部署过程中,除了选择有利的目标靶点外,还要尽可能的规避工程风险,通过设计钻井轨迹避着风险钻进。”

  他是钻井地质设计的主要人员之一,针对易发生漏失的二叠系、志留系和奥陶系桑塔木组的火成岩侵入体,他和团队从地质成因上推测钻井可能漏失的位置,指导钻井轨迹设计。钻井期间,该井钻遇了地质设计中提示的3个风险点,由于提前应对,避免了工程事故的发生。在2月6日,顺北42X井完钻,历时仅8个月。

  2020年12月10日,顺北42X井进行VSP测井施工。这种工艺在井筒内进行地震波的采集,较常规地震勘探,VSP测井是在地表激发地震波,井中接收信号,大幅降低地震能量的吸收衰减,获取的地震速度更加精确。

  2020年12月28日,顺北42X井VSP测井资料通过验收,钻井停钻等待着科研团队的下步建议。顺北项目部物探专业负责人刘军带领团队开展资料精细解释和轨迹优化工作,通过两天夜以继日持续攻坚,完成井区50平方公里VSP地震资料的精细解释、储层预测及资料对比分析工作,储集体露出了“庐山真面目”。他们提出方案,将原轨迹向下调整40米继续钻进,25天后,该井钻遇漏失,证实了团队的预测。

  然而,这次泥浆的漏失量只有100多立方米,不少科研人员认为钻遇的储集体规模小,产能不会太高。在这个关键时刻,刘军带领团队反复分析地震资料的反射特征,得出目前钻井轨迹钻遇的只是储集体边缘,在这套储集体之下,还有更大规模的储集体。于是,他们提出酸压改造储层的测试方案。随后,这个隐藏在深部的储集体终于“浮出水面”,酸压后获得日产近千吨的高产工业油气流。

  责任编辑:于 洋

  znyuyang@163.com

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