塔里木盆地高压盐水层与盐膏层抗盐水泥浆体系研究与应用摘要
随着油气资源开发的推进及石油勘探开发技术的发展,国内外逐渐将目标定位于深井、超深井来开发深层油气,而深井、超深井的油气大多是以盐膏层作为盖层,油气储层发育在盐层下方的地层中。由于上部有盐膏层的存在,导致这类型井往往钻遇高压盐水层。在地层层序上这类地层和盐水层是多层或互层分布,具有高温超压、易垮易塌及多重压力系统等特点。我国大多油气田均有该类型油气储层存在,尤其是新疆地区塔里木盆地海相沉积。在塔里木盆地内有多个油气田,其目的层埋深较深,在钻进过程均钻遇不同程度的盐水层与盐膏层,且多数异常高压井均在山前构造上。近年来西北油田分公司在山前构造区块也相应进入勘探开发阶段,例如在巴楚隆起,麦盖提斜坡,阿瓦提断陷等均布有井位。根据现有勘探井所钻遇的地层资料,表明油田主体区块以外地层中均存在盐膏层或高压盐水层,而油气储层则位于盐膏层与盐水层以下地层中。在盆地内西北油田所属区块包括巴楚麦盖提区块、和田区块、库东区块、塔中区块、大古区块、玛北区块等,其中巴麦区块、大古区块、玛北区块均存在盐膏层和异常高压盐水层,水泥浆须使用高密度抗盐体系才能满足固井技术要求。而其它发育正常压力体系盐水与盐膏层的区块使用常规水泥浆体系也无法满足技术要求。因此针对盆地中存在高压盐水层与盐膏层地层的区块,构建一套抗盐水泥体系以满足固井要求,来提高固井质量是必要的。在此次抗盐水泥浆体系研究中,本文主要对以下内容进行研究,一是对盆地内不同构造区块的盐膏层和高压盐水层调研分析,判断盐膏层的属性及盐水层的分布问题,对所处复杂地质条件进行摸底,并对当前盐水层和盐膏层固井存在的技术难点进行归纳总结;二是通过文献查找外掺料和添加剂对水浆水化机理影响及作用机理,并对相应抗盐水泥浆体系的外掺料和添加剂进行选配;三是对所选的成都欧美克和天津宝恩抗盐水泥浆体系进行室内评价;四是将选配出来的抗盐水泥浆体系应用于现场,并对水泥浆体系应用情况进行总结。通过对塔里木盆地中西北油田分公司所属区块的盐膏层和盐水层形成机理和理化指标研究,表明盐膏层主要分布在山前构造地层中,盐膏层为钠性盐,纯度高,蠕动能力较强。而湖盆内部的地层一般含有高压盐水层,盐水的矿化度高,往往伴随着异常高压,并且盐水层以多层间隔分布形式存在。因此一旦钻开盐水层所在地层后,易出现层间循环或盐水侵入钻井液。通过室内评价和现场应用,在高密度抗盐水泥浆体系方面,库尔勒华晟生产的赤铁矿在颗粒分布、杂质含量及与添加剂配伍方面符合技术要求,新疆弘三洋石油助剂生产的硅粉满足高温稳定性质量要求;欧美克抗盐体系在塔里木盆地高密度体系中适应性较好,其水泥浆密度、高温高压失水、高温稳定性、水泥石强度等性能均符合要求。在常规密度抗盐水泥浆体系方面,天津宝恩抗盐系列的降失水剂、缓凝剂、分散剂等添加剂在抗盐耐盐性及成本方面均有较大的优势,在高温情况下,浆体的稳定性、高温高压失水、流动度及稠化时间等性能符合要求。
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