摘要：为提高超深断控碳酸盐岩油藏的开发效益,通过开展大尺寸岩样力学实验,揭示高角度—近直立断裂面变形与连通机理;基于高压注水提采的力学与流动耦合原理,通过地质力学建模,明确了断控碳酸盐岩油藏现今地应力场和断裂活动性分布规律;发现不同方位的断裂活动性以及不同部位的缝洞体连通性有明显差异,进而分析了不同井眼轨迹的开发效果,提出了地质工程一体化工作方法,科学指导井眼轨迹设计和注水方案优化。结果表明:①走滑断裂变形中的大尺度破碎体和高角度裂缝系统是影响储层品质的关键因素,高压注水一方面能够激活先存裂缝,一方面还能在先存裂缝基础上发生延伸扩展,甚至可以产生新的裂缝,促进了断控缝洞体在纵横向上的互相连通;②高压注水过程中断裂体内部发生力学与流动之间的耦合变化,渗流环境得到改善,通过循环举升,从而提高油气采收率;③根据断裂体形态、产状以及断裂面动态剪切变形连通性,可优选定向井最佳井点和井眼轨迹,并优化注水方案;④塔里木盆地断控油藏试验区通过高压注水,采收率提高5个百分点,该方法为超深断控型油藏高效开发提供了较好的理论依据和技术支撑。

摘要：为解决超深裂缝性气藏增产难题,研究发展了以地质力学为枢纽的地质工程一体化增产关键技术体系,形成从井位优选—井型、井轨迹优化—改造方案精细设计的多维度超深储层增产工作流程。结果表明:超深储层具有高温高压高应力条件,裂缝发育且非均质性强,增产机理异于中—浅储层,激活天然裂缝是超深裂缝性气藏改造提产的关键;地质工程一体化增产技术能够实现更精准、更有效增产;通过地质工程一体化工作方式可以降低施工难度,避免常规压裂改造面临的风险。研究成果在库车克拉苏构造带应用150余口井,气井无阻流量提升3~5倍,实现了超深裂缝性砂岩气藏的高效开发,助力克拉苏建成150×10^(8)m^(3)产能的大气田。

摘要：塔里木盆地克拉苏构造带克深10气藏是超深层致密砂岩气藏,钻井情况复杂,自然产能低,增产难度大。为了提高天然气勘探开发效益,在克深10气藏地质研究的基础上,开展了现今地应力场、裂缝活动性等地质力学分析,明确了克深10气藏现今地应力场和裂缝活动性分布规律,发现不同方位的裂缝渗透性有明显差异,进而分析了不同井型、不同方向的井眼轨迹压裂改造效果,提出了地质工程一体化工作方法,指导优化井眼轨迹设计。结果表明:(1)超深层气藏不同于中—浅层气藏,现今地应力及其影响下的裂缝活动性与超深层气井产能有明显关联,现今地应力低且裂缝活动性好有利于气井高产;(2)超深储层不同部位的现今地应力及裂缝特征、井壁稳定性、压裂缝网延伸情况差异大,大斜度井相比直井在钻井安全、低应力区和高角度裂缝钻遇率、压裂改造效果方面更具优势,有利的井眼轨迹能有效克服超深层致密砂岩气藏强非均质性以获得高产;(3)基于现今地应力场建模的裂缝活动性分析、井壁稳定性预测和压裂缝网模拟是地质工程一体化工作中的关键技术,有利于最佳井眼轨迹优选及改造方式和改造层段的优选;(4)地质工程一体化搭建了地质研究和工程施工的桥梁,对超深层气井增产、提高超深层油气勘探开发效益有积极作用。

摘要：克拉2气田是塔里木盆地储量最大的整装超高压干气气藏,也是西气东输的主力气田,经过近20年的开发已进入开发中后期,23口生产井中11口井不同程度见水.为查明该气田的水侵运移通道,在一口观察井中下入高灵敏度的分布式光纤声波传感系统,长期监测井下微地震信号.本文介绍了分布式光纤传感系统的仪器选择、监测方案设计和定位算法研究等,通过对井下微地震信号的采集、降噪、滤波、识别和定位等,研究微地震事件集中发生的区域和频率,分析气田断层的活动性与水侵的关系.井下监测和数据分析结果表明,分布式光纤声波传感系统长期监测可以为断层活动性评价提供更丰富的数据,克拉2气田西南方向断层破碎带附近有大量微地震事件,断层的稳定性较差,是导致克拉2气田气井出水的主要原因之一.

摘要：塔里木盆地库车坳陷白垩系砂岩气藏效益开发面临着超深、高温、高压、高应力等挑战,亟待解决巨厚高抗钻砾石层和复合盐层的钻井安全提速,以及极低的基质孔隙度和渗透率储层的改造提高产量这两大难题。为此,以库车坳陷克拉苏构造带西部的博孜3号构造为例,在系统梳理钻完井工程问题与地质因素之间的关联性基础上,建立了相应的地质和地质力学三维模型,形成了超深井安全提速提产地质工程一体化关键技术。研究结果表明:①钻前为保证储层钻遇、安全提速和完井提高产量来确定井位、井型和井轨道;②以盐岩、砾岩、断层等特殊地质体的描述,地层可钻性评价,异常高压预测、井壁稳定性和漏失压力预测的结果,确定井身结构、钻头与提速工具及钻井液设计;③随钻过程中,根据实钻信息及时修正地质力学模型,实时更新钻井“三压力”数据,支持钻井参数动态调整;④建立了包括储层基质、裂缝、地应力、岩石力学属性等多因素综合的可压裂性预测方法,模拟人工裂缝与天然裂缝交互的压裂网络,优化储层改造方案。通过现场实践,平均钻井复杂率由原来的8%降低至4.6%,气井天然气无阻流量提高3~10倍,所形成的提产提速地质工程一体化关键技术为超深层油气资源的开发积累了技术方法和实践经验。

摘要：塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带,储层埋藏深度大,地质条件复杂,导致钻完井工程中面临着相关井控安全、建井时效、工程质量、单井提产等方面的巨大挑战,针对这些制约勘探开发进程的关键技术难题,建立了一套以地质力学为桥梁的地质工程一体化技术流程,形成了井位优选、井轨迹优化、钻前地层压力预测、钻井井壁稳定性预测、完井提产优化和开发中出砂出水预测方法。将地质研究、工程设计和现场实施组织纳入一体化协作体系,解决工程难题,实现克拉苏构造带"三提"——提速、提质、提产,开发井钻井成功率100%,单井钻井复杂平均减少40%,井控安全得到有力保障,改造后单井平均无阻流量由原来的68×10~4m^3/d提高到279×10~4m^3/d。顺利实现了克拉苏东部150×10~8m^3/a天然气建产,助力克拉苏西部万亿立方米大气藏的发现,为超深层复杂油气藏高效开发积累了可借鉴的技术和经验。

摘要：利用定向井眼轨迹穿越有效天然裂缝发育区,是超深层油气藏高效开发的重要手段。然而,超深层气藏处于高压、高温、高地应力的环境中,钻井过程中溢流、垮塌、漏失事故频发,同时裂缝发育和地应力集中共同导致地层各向异性极强,不同方位井眼轨迹上的钻井风险不同。以库车坳陷克拉苏构造带博孜A气藏为例,兼顾定向井安全钻井并尽可能多穿裂缝带,建立研究区的储层三维地质力学模型,分析活动性好的裂缝优势方位和产状特征,考虑强地应力、裂缝弱面评价以及与垮塌、漏失相关的安全钻井密度窗口,为定向井钻前设计提供最优化的井眼轨迹方案。研究结果表明:(1)天然裂缝走向与最大水平主应力方向夹角小、裂缝面剪应力与正应力比值较高时,裂缝有效性较好;(2)钻井井眼垂直于有效裂缝面时,流体从储层向井筒的导流能力最大;(3)储层处于走滑应力机制时,钻井井眼在沿着最大水平主应力方向上的一定扇形区域内稳定性较好,且井斜角越大,钻井相对越安全;(4)天然裂缝发育时,井眼稳定性整体降低,但钻井井眼垂直于有效裂缝面时,稳定性相对较好;(5)根据裂缝剪切变形能力,确定有效裂缝的发育位置和产状,结合裂缝性地层的井壁稳定性评价与漏失压力预测,可定量预测最优井眼轨迹。实践检验表明,预测结果与钻井实践吻合较好,证明了井眼轨迹在优质裂缝体钻遇和安全钻井中的可靠性,为超深层裂缝型储层大斜度井开发奠定了地质力学基础。