调整井延时声变固井质量变化规律研究.ppt

2002年度东部油田学术交流论文,调整井延时声变 固井质量变化规律研究,贾付山 佟雪松,大庆钻井生产技术服务公司,第一部分 试验基本情况,汇 报 提 纲,第二部分 试验结果对比,第三部分 结论,为了准确了解固井后水泥环的胶结质量随地层压力环境、测声变时间的变化规律，科学地提出延时声变固井质量的考核指标，大庆油田在萨南油田开展了不同压力环境对调整井延时声变固井质量影响的对比试验。,试验区位于萨南油田三区，西起167号断层，东至萨大路东约200m，北起南三区丁30排，南至三区丁50排之间。 试验区分为相对稳定区和相对不稳定区，稳定区内钻井20口，不稳定区钻井18口，全部在固井后2d和15d测声变，为了增加对比度，在部分井加测了4d、6d、8d和10d声变。,试验区位置,采油二厂厂区,相对稳定区,相对不稳定区,地层压力环境设置,相对稳定区注水井,地层压力环境设置,相对稳定区采油井,相对不稳定试验区 注水井关井距离、关井开始时间及井剩余压力与相对稳定区要求相同，恢复注水时间为一次声变结束（固井后2d）。采油井关井距离50m，关井时间从新井钻开油层至一次声变结束为止。,地层压力环境设置,试验方案实施过程,根据试验区内部分井RFT测压资料和利用电测资料对小层压力计算，可以看出，在同一层位，不同试验环境的地层压力系数是有差别的。在平面上，自北向南，小层压力有升高趋势，由西向东，小层压力逐步增大，且同一层位不同小层压力变化范围较大，这说明非稳定区地层压力比稳定区活跃，其原因是受提前恢复注水及采油有关。在纵向压力剖面上，稳定区和非稳定区各主力油层内部高压低压交互存在，总的趋势是，自上而下，压力系数逐步减小，S0-S2组存在高压层，S3至P、G油层的部分小层呈欠压状态。,稳定区,非稳定区,53.3,优质率,固井后2d和15d声变优质井段对比,稳定区,非稳定区,2d,15d,2d,15d,97.8,96.1,94.0,优质井段,89.1,固井后2d和15d声变检测结果综合对比 从不同层位两次声变BI指数变化情况统计。在稳定区内，胶结指数随时间的增加变差的层平均达34%，维持不变的层占66%； 在非稳定区，胶结指数随时间增加变差的层占48.3%，比稳定区增加14.3%，胶结指数维持不变的层占51.7%，比稳定区减少14.3%。,在纵向剖面上，胶结指数随时间增加变差的井段主要集中在封固段的上、下两端，上部以S0组、S0-S1夹层为主，下部主要集中在P2组和G1组。其主要原因是上部的S0组、S0-S1夹层属非生产层，且渗透性较差，地层处于长期憋压状态，固井后，流体一旦浸入水泥环，则在水泥环中窜通，形成孔洞，随着时间的推移，流体在孔洞中运移引起水泥石强度下降。在P、G油层，由于地层渗透性较好（渗透率一般在50010-3m2左右），且呈欠压状态，钻井过程中泥饼增厚，固井时引起水泥浆大量失水，引起二界面胶结强度下降。,固井后六次声变结果综合对比 为了定量直观地评价声变质量随时间的变化情况，这里引入一个胶结不饱和度（）概念，它表示在水泥石中，未胶结的部分（孔隙或混窜）占整个水泥石的体积百分比。在声变检测图上，可以近似地用下式表示：,其中a、b为计算井段的上下点深度；表示a、b之间井深为处的BI值。,利用上述计算方法对试验区内7口（稳定区内4口、不稳定区3口）固井后经历六次声变检测的井平均胶结不饱和度进行评价。从评价结果看出，在稳定区和非稳定区，所有井的平均胶结不饱和度都有随测声变时间增加而增大的趋势，但稳定区内增幅较慢，非稳定区内增幅较快，以南3-丁50-435井为例。2d声变时的平均胶结不饱和度为2.0%，15d测声变时即达到18.36%，同比增加了8.2倍。,通过对试验区所有井15d声变胶结指数进行统计分析，可以看出，胶结质量不好的井段主要集中在S0以及S2、P1、P2等主力油层。,以南3-丁50-435井压力剖面为例，S0组低渗层地层压力系数达1.6，固井后压差仅0.3MPa；S2组、P、G油层均存在压力系统低于1.0的欠压层，如P1组965m处压力系数仅0.7，固井后压差达8.21MPa，因而在固井后，无论在高压低渗层，还是在低压高渗层，均出现较大幅值，固井质量不合格。,南3-J50-435井六次声变对比, 稳定的地层压力环境是保证延时声变固井质量的前提。从对比结果看，相对稳定试验区的15天声变质量好于相对不稳定区。调整井周围的注水井停注放溢时间滞后，以及提前恢复注水或油井投产，是造成地层压力环境不稳定的根本原因。因此，在调整井钻井区块，开发方面应调配合，处理好产能与质量的关系。,地层压力环境的不稳定，是导致固井后15天声变质量变化较大的主要原因。 在地层压力环境相对稳定的情况下，水泥石胶结质量衰减幅度不大，统计稳定区内15天声变与2天声变全封固段的胶结不饱和度和BI0.8井段所占的比例均无明显变化。 在地层压力环境不稳定条件下，水泥石胶结质量衰减速度较快，统计不稳定区内15天声变与2天声变全封固段的胶结不饱和度上升11%以上，BI0.8井段所占的比例分别下降11.6%。,在不稳定的地层压力环境条件下，现有的钻井完井工艺、技术很难解决延时声变固井质量问题。试验区内所有井钻井工艺措施相同，固井时油层井段均下入粘砂套管，在不稳定试验区的11口井还应用了DSK锁水抗窜剂和DRK抗冲击增韧性剂，但应用效果很不理想。因此针对不稳定的地层压力环境，急需对新型水泥外加剂和钻井工艺技术的攻关力度。,创建相对稳定的的地层压力环境是提高高含水后期加密调整井固井质量的根本途径。两种不同地层压力环境情况下延时声变固井质量结果对比分析