摘要:顺北油田是西北油田分公司“塔河之外找塔河”战略的主战场,油藏平均深度超过7600米,是中石化在塔里木盆地的重大油气突破。该区块井筒具有超深、超高压、超高温的特点,给测井资料采集带来极大挑战,原有常规仪器设备已经无法满足测井需求,耐温、耐压、通讯匹配等方面的问题越来越突出。如何通过资源优化,解决顺北区块超深井施工难题,是西北油田分公司和工区内各测井施工单位共同面临的挑战。
关键词:顺北油田 超深 高温 高压 资源优化
顺北超深井施工情况
顺北油气田为奥陶系碳酸盐岩裂缝-洞穴型油藏,原油品质高,平均埋藏深度超过7600米,具有超深、超高压、超高温的特点。目前,顺北油气田已完钻的水平井最深达到8588米,正钻最深井设计井深9075米。苛刻的井眼条件为测井带来极大挑战,对设备性能提出更高要求。本文以华北测井施工的顺北评2井为例,介绍顺北油田测井施工的基本情况。
1.1 顺北评2井施工难点
该井四开水平段施工项目为:双侧向标准、中子,设计采取钻具输送方式来完成,施工难点有以下4方面:
1、钻具输送井段1083米,井底温度高,仪器工作时间长,耐温性能能否满足测井要求。
2、9500米电缆首次在超深井中与高温小井眼仪器匹配,通讯性能否正常。
3、仪器长度较长,仪器组合如何优化。
4、如何选用合适的水平井工具,保证对接成功率及稳定性。
1.2 测井设备改造及调试
华北测井分公司中标该井以后,针对该井施工难点,积极对测井绞车、电缆、仪器及辅助工具进行改造和调试。
1.2.1 测井绞车改造
测井绞车改造分为绞车滚筒的更换、绞车动力部分改造。根据电缆重量、长度、仪器重量,提升最大提升力和滚筒容量,改造前后绞车主要性能对比如下表1:
表1、绞车改造性能对比表
1.2.2 测井电缆选择及连接仪器调试
施工队选用哈里伯顿高温小井眼仪器,与常规仪器对比各项性能对比,高温小井眼仪器系统,与长度为9500米常规电缆匹配时,测井信号不稳定,无法测井。为保证电缆满足施工要求,施工队配备9500米低电阻高强度电缆,与常规电缆各项指标对比。
1.2.3 测井辅助工具的强化
华北测井分公司于2017年初购置了本体材质经过强化、抗拉强度更高的520/410旁通各一套,使用对接锁定效果更好的四代棒式水平井工具。
1.3 施工发现的设备问题
施工中的最大问题是仪器耐温,经历20个小时的下钻和对枪,测井4h后仪器内部处理器达到170℃左右,接近电子元器件的耐温极限,仪器故障情况见下表2:
表2、仪器故障统计
从仪器的故障情况可以看出,单套设备原值超过9000万元,耐温为260℃的原装进口高温小井眼仪器在顺北区块进行钻输测井时,仍然出现多项故障,部分仪器在进行5次类似钻输测井以后,即失去继续使用的价值,可见顺北区块施工的难度之大。多家测井公司对顺北超深井施工望而却步。
2、西北分公司工区内测井专业仪器设备现状
2014年以来,随着国际原油价格持续下跌,西北油田分公司测井工作量大幅下降,在设备使用率低和降本增效政策等情况影响下,各测井公司设备更新极其缓慢。
西北油田分公司于2019年3月对工区测井仪器更新情况摸底调研情况如下表3:
表3、西北分公司测井专业仪器投产年份分布
从上表可以看出:
一方面,测井承包商2012年以前投产的仪器60%以上,大部分仪器使用十年以上,老化严重。
另一方面,随着顺北油气田的开发力度不断加大,钻井深度越来越深,原有常规测井仪器已经开始无法满足超深测井需求。
近年来各测井公司通过强化仪器保养维护,测井施工成功率未明显下降,如2019年完成的顺北鹰1、顺北蓬1井完井测井,仪器经过三个月以上反复更换配件、多次高温试验,才勉强保证施工顺利。后续这类施工的增加使后勤保障面临极大的压力,返工现象必然增加。
3、解决方案
如何在现有行业新形势下满足西北分公司(特别是顺北油气田)对高温高压测井仪器设备的需求、保持乃至扩大现有测井作业市场份额,成为区内各测井单位亟待解决的问题。有以下3点建议:
1、购置高温小井眼仪器。此类仪器成本较高,在目前降本增效政下,快速更新设备的困难较大,同时高温小井眼仪器内部发热温度过高导致性能下降的短板,限制了这类仪器在顺北区块钻输测井中的应用。
2、采取“以租代购、专业服务”的新模式。即:由测井仪器生产厂商在工区储备一定数量的高性能测井仪器(耐高温、耐高压)、派驻技术人员进行仪器维护保养工作,各测井承包商租赁仪器厂家的高性能仪器进行测井施工。在这种新模式下,仪器生产厂家提供仪器、测井承包商专注于测井工艺和现场施工,能促进测井行业健康发展。
3、采用新型测井电缆,改变现有测井信号传输方式。目前,国内电缆厂家已经研制出新型光纤复合测井电缆,可以有效解决超长电缆带来的匹配问题。
参考文献
1.《顺北油气田超深井测井技术》,中石化华北石油工程有限公司测井分公司,2018年8月。
2.《超深、短半径、小井眼水平井测井工艺在顺北地区的应用》,尹贝、罗军、邵皓枫,2018年7月。