楊金洪

（中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技術(shù)研究院，新疆烏魯木齊 830011）

大古2井舒善河組測(cè)壓認(rèn)識(shí)與思考

楊金洪

（中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技術(shù)研究院，新疆烏魯木齊 830011）

探井地層資料錄取可靠性十分重要。對(duì)比大古2井舒善河組的地層測(cè)試、地破試驗(yàn)和靜壓測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，地層壓力前后不一致。通過(guò)對(duì)比壓力系數(shù)、地層流體和壓力恢復(fù)速度，認(rèn)為已經(jīng)竄層至下部的亞格列木組。從固井質(zhì)量和水泥塞受力情況分析判斷，二者都可能是竄層的通道。舒善河組地層測(cè)試資料與亞格列木存在明顯區(qū)別，可認(rèn)為舒善河組測(cè)試資料可靠。同時(shí)建議，以后對(duì)類似高壓低滲、高地破壓力、儲(chǔ)層間距小的套管內(nèi)分層評(píng)價(jià)，應(yīng)更重視固井質(zhì)量和上返封堵工藝。

地層測(cè)試 竄層 外推壓力

大古2井是部署在二八臺(tái)北1號(hào)圈閉上部的一口探井，該井密度較稀，對(duì)比井較遠(yuǎn)，因此，地層資料錄取與油氣突破同樣重要。但是，對(duì)比舒善河組地層測(cè)試、地破試驗(yàn)和靜壓測(cè)量結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，地層壓力前后存在較大差異。為了落實(shí)舒善河組壓力數(shù)據(jù)可靠性，有必要從工藝的角度，分析導(dǎo)致測(cè)壓結(jié)果出現(xiàn)異常的原因。

1　前期施工簡(jiǎn)況

1.1地層測(cè)試

大古2井亞格列木組地層測(cè)試結(jié)束后人工井底為6489.5m。光管柱打水泥塞，塞面6465m，用1.3g/cm3泥漿正循環(huán)洗井后，全井筒試壓25MPa，穩(wěn)壓30min。

2010年9月20日采用“RD安全循環(huán)閥+井下關(guān)井閥+RD循環(huán)閥+RTTS封隔器+5″射孔槍”，射開(kāi)舒善河組6433.5-6441.0m井段進(jìn)行地層測(cè)試，液墊為1.03g/cm3的清水，無(wú)淘空。

1.2第一、二次地破試驗(yàn)

第一次地破試驗(yàn)前用管柱硬探井底2 T，復(fù)探3次，井底6093.19m，比測(cè)試時(shí)上升470.81m。后用1.29g/cm3泥漿循環(huán)沖洗至井深6460.4m后，劃眼通井至人工井底6465m，靜止發(fā)現(xiàn)鉆具內(nèi)溢流24L/hr；洗井時(shí)油氣侵高峰油面占槽面70%，出口泥漿密度1.25↓1.20g/cm3，循環(huán)后逐漸消失。

12月20日進(jìn)行第一次地破試驗(yàn)，由于封隔器失封未能取得地層破裂壓力參數(shù)。

關(guān)井11hr油壓上升至6MPa，第19hr油壓7.5MPa，第35hr油壓11.5MPa。

12月22日進(jìn)行第二次地破試驗(yàn)，最高泵壓60MPa，最高套壓59MPa，排量0.12 -0.14m3/min，累計(jì)注入1.21g/cm3鹽水2.5m3，地層仍未明顯破裂，表明儲(chǔ)層破裂壓力梯度在0.021MPa/m以上。

1.3第三次地破試驗(yàn)

2011年4月6日，更換管柱和140MPa井口后，進(jìn)行第三次地破試驗(yàn)。井筒內(nèi)為1.21g/cm3鹽水，最高泵壓88.9MPa，但地層尚未明顯破裂，表明地層破裂壓力梯度大于0.0259MPa/m。地破試驗(yàn)后關(guān)井，12.6hr后油壓即恢復(fù)至30MPa。

1.4測(cè)靜壓

2011年6月14日采用防硫鋼絲+存儲(chǔ)式電子壓力，實(shí)測(cè)壓力90.5MPa/5000m，按照梯度1.18 MPa/100m，折算儲(chǔ)層中部壓力107.46MPa/6437.25m，折算壓力系數(shù)1.70；實(shí)測(cè)溫度139.87℃/ 5000m，按照梯度2.41℃/100m，折算至儲(chǔ)層中部溫度174.51℃/ 6437.25m，折算溫度梯度2.71℃/100m。

2　資料分析

2.1壓力對(duì)比

2.1.1舒善河地層測(cè)試壓力（壓力系數(shù)1.48-1.58）

一關(guān)24hr后壓力恢復(fù)30.8MPa，二關(guān)109hr后壓力恢復(fù)30MPa，對(duì)比兩次關(guān)井壓力恢復(fù)，高壓低滲特征明顯。

關(guān)井期間未出現(xiàn)徑向流，不能用試井模型外推地層壓力。所以，只能根據(jù)實(shí)測(cè)壓力靠后端的有限數(shù)據(jù)點(diǎn)，采用數(shù)值逼近的方法，估算實(shí)測(cè)點(diǎn)之后有限時(shí)間內(nèi)的壓力。將恢復(fù)壓力對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，對(duì)求得的導(dǎo)數(shù)采用指數(shù)式公式進(jìn)行擬合，得到壓力恢復(fù)后期壓力的變化和時(shí)間的關(guān)系式，以此外推50hr，計(jì)算得地層穩(wěn)定壓力95.4±3MPa，壓力系數(shù)1.480-1.576。

2.1.2關(guān)井估算壓力（壓力系數(shù)1.66-1.69）

第2次地破試驗(yàn)后，井口壓力緩慢恢復(fù)至最高28.5MPa，井內(nèi)為1.21g/cm3鹽水，折壓力系數(shù)1.66。

第3次地破試驗(yàn)后，井口壓力迅速恢復(fù)至最高30MPa，井內(nèi)為1.21g/cm3鹽水，折壓力系數(shù)1.69。

2.1.3實(shí)測(cè)靜壓（壓力系數(shù)1.70）

實(shí)測(cè)壓力90.5MPa/5000m，按照梯度1.18 MPa/100m，折算儲(chǔ)層中部壓力107.46MPa/6437.25m，折算壓力系數(shù)1.70。

2.1.4亞格列木組估算壓力（壓力系數(shù)1.74）

亞格列木組對(duì)6479.50-6486.50m進(jìn)行地層測(cè)試，液墊為1.03g/cm3的清水，無(wú)掏空。一開(kāi)井10分鐘出液0.38m3；一關(guān)井34小時(shí)：油壓0Mpa-47MPa；3mm油嘴二開(kāi)井，0.5小時(shí)內(nèi)油壓47-0MPa，之后無(wú)油嘴自噴間斷排液，自噴累計(jì)出液7.51m3，含油5-10-20-30%；后連續(xù)油管氣舉，最大舉深1500m，累計(jì)舉出液6.88m3。開(kāi)井期間累計(jì)產(chǎn)液14.39m3，原油0.386m3，水14.004m3。

由于壓力計(jì)數(shù)據(jù)無(wú)法回放，無(wú)法確定準(zhǔn)確地層溫度壓力。根據(jù)一關(guān)期間井口最高關(guān)井壓力47MPa，井內(nèi)液墊密度1.0g/cm3，折算地層壓力110.5MPa/6483m，折算壓力系數(shù)1.74。

2.2壓力恢復(fù)速度對(duì)比

地層測(cè)試關(guān)井時(shí)井內(nèi)為1.02g/cm3清水，壓差較大，且地層射開(kāi)后初始流動(dòng)，壓力恢復(fù)較快。

第一次地破前泄壓關(guān)井、第一次地破后關(guān)井和第二次地破后關(guān)井，井內(nèi)分別為1.45g/cm3泥漿和1.21g/cm3鹽水，關(guān)井后壓力恢復(fù)較慢。

2011年4月6日第三次地破后關(guān)井，井內(nèi)為1.21g/cm3鹽水，壓力恢復(fù)迅速。

2.3流體分析對(duì)比

亞格列木地層測(cè)試開(kāi)井期間地面累計(jì)產(chǎn)液14.39m3，其中原油0.386m3，水14.004m3，遠(yuǎn)大于測(cè)試口袋容積。二關(guān)井關(guān)閉RD安全循環(huán)閥后，取罐口油樣反循環(huán)出的水樣。累計(jì)開(kāi)井時(shí)間80.72hr，累計(jì)產(chǎn)液14.39m3，折產(chǎn)液4.28m3/d。試油結(jié)論：干層（見(jiàn)油）。

舒善河地層測(cè)試開(kāi)井期間地層累計(jì)產(chǎn)液4.6m3，其中油0.724m3，大于測(cè)試口袋容積（1.8m3）。取二開(kāi)期間井口油樣和RD安全循環(huán)閥與井下關(guān)井閥間的水樣。按照開(kāi)井時(shí)間79.7hr，折產(chǎn)液1.39 m3/d。試油結(jié)論：干層（見(jiàn)油）。

舒善河地層測(cè)試之后再未取得地層液樣。

3　認(rèn)識(shí)

3.1資料認(rèn)識(shí)

3.1.1壓力數(shù)據(jù)歸屬

舒善河地層測(cè)試實(shí)測(cè)壓力和亞格列木估算壓力差別明顯，地層測(cè)試的舒善河地層壓力可靠。舒善河地層測(cè)試后各次估算或?qū)崪y(cè)更接近于亞格列木壓力，說(shuō)明地層測(cè)試之后可能與亞格列木組竄層。

3.1.2井口壓力恢復(fù)速度差異

第三次地破后關(guān)井井口壓力恢復(fù)速度顯著高于之前各次，更說(shuō)明井底壓力系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生改變。

3.1.3流體分析

舒善河水分析結(jié)果顯著異于亞格列木水分析結(jié)果，結(jié)合壓力數(shù)據(jù)差異，可判斷地層測(cè)試資料可靠，所取油樣是測(cè)試層段產(chǎn)出。

3.2竄層原因分析

導(dǎo)致竄層的可能原因有兩種。

3.2.1水泥環(huán)竄層

舒善河射孔井段距下部亞格列木射孔井段僅38.5m，且固井質(zhì)量不好，多數(shù)固井質(zhì)量中等的井段都是在套管接箍上下，套管外水泥環(huán)在套管接箍附近呈層狀膠結(jié)。

地層測(cè)試開(kāi)井近80hr的時(shí)間內(nèi)，這段水泥環(huán)承受最高49MPa左右負(fù)壓差，水泥環(huán)可能遭到破壞但尚未竄層。

地層測(cè)試后用1.45g/cm3泥漿壓井，而井口壓力緩慢恢復(fù)至最高18.5MPa。若液柱按照比重1.45估算井底壓力系數(shù)達(dá)1.714。但是第一次地破試驗(yàn)前管柱硬探井底2T，復(fù)探3次，井底6093.19m，比測(cè)試時(shí)上升470.81m。沖洗至井深6460.4m，再劃眼通井至人工井底6465m。說(shuō)明高密度泥漿長(zhǎng)時(shí)間靜置在高溫高壓環(huán)境中，可能發(fā)生了加重材料沉降，此時(shí)，作用在井底的液柱壓力降低（具體數(shù)值尚無(wú)法計(jì)算），難以估算井底壓力。

第二次地破試驗(yàn)時(shí)水泥環(huán)承壓23MPa，第三次地破試驗(yàn)時(shí)承壓54MPa，水泥環(huán)被反復(fù)加載，根據(jù)后期井口壓力恢復(fù)速度，判斷在第二次試破后就可能竄層，在第三次試破后完全竄層。

3.2.2水泥塞竄層

掃塞后，井筒內(nèi)為1.3g/cm3泥漿，全井筒試壓至25MPa，穩(wěn)壓30min，井底壓力約107MPa，說(shuō)明水泥塞具有較好的密封性，但并不能保證水泥塞能承受較大的向上壓力。

塞面至亞格列木射孔井段頂深的距離為14.5m。射孔孔眼會(huì)影響附近水泥塞的膠結(jié)質(zhì)量，不規(guī)則膠結(jié)面的應(yīng)力集中，導(dǎo)致微裂縫生成。舒善河地層測(cè)試期間，該14.5m水泥塞上下壓差最高達(dá)49MPa，水楔作用使射孔段水泥塞的微裂縫延伸、擴(kuò)大甚至形成斷面。由于水泥塞自重相對(duì)極?。珊雎裕藭r(shí)，14.5m水泥塞將承受最高約49MPa的向上作用力。后期三次地破試驗(yàn)和多次泄壓過(guò)程，對(duì)水泥塞交替施加正負(fù)向載荷。因此，水泥塞也可能是竄層發(fā)生的通道。

4　結(jié)語(yǔ)

舒善河組地層測(cè)試取得的壓力和水樣分析結(jié)果與亞格列木組有顯著區(qū)別，說(shuō)明地層測(cè)試資料可靠。

舒善河組地層測(cè)試后各次施工中，井底壓力恢復(fù)速度變化顯著，點(diǎn)測(cè)靜壓與地層測(cè)試實(shí)測(cè)壓力差別較大，初步判斷井底已經(jīng)竄層至亞格列木組。

針對(duì)類似的高壓低滲、高地破壓力、儲(chǔ)層間距小的套管內(nèi)分層評(píng)價(jià)，在固井前，優(yōu)化水泥漿體系和固井工藝，提高固井質(zhì)量；逐層上返時(shí)，建議采用耐高溫的擠灰橋塞封堵下部?jī)?chǔ)層。