杏树岗地区黑帝庙浅气层地质规律研究

2016-12-30何星吴广民大庆油田有限责任公司采油工程研究院

海峡科技与产业 2016年2期

何星吴广民大庆油田有限责任公司采油工程研究院

杏树岗地区黑帝庙浅气层地质规律研究

何星吴广民大庆油田有限责任公司采油工程研究院

杏树岗地区由于黑帝庙浅气层发育，且埋深浅，浅气上窜速度快，在钻井施工过程中多次发生井喷、井涌、气侵、固井后套管外冒等复杂情况，尤其是井喷事故危害极大。通过开展精细地质研究，进行动、静态地质分析，详细研究了杏树岗地区浅气层分布规律。分析了浅层气井喷特点，研究总结出了预防浅层气井喷的方法。实践证明预测浅气层技术和采取的防喷技术行之有效，具有较强的可操作性，确保钻井生产的顺利进行。

黑帝庙；浅气层；井喷预防；杏树岗地区；

1 地质概况

1.1 构造简述

松辽盆地中央坳陷区大庆长垣杏树岗构造西临齐家-古龙凹陷，东为三肇凹陷；从各反射层构造图上可以看出，整体的构造趋势由深层到浅层基本一致，具有以下几个特点：①各反射层均表现为长轴近南北向的不对称背斜构造，西翼较陡，东翼较缓，背斜两翼向南逐渐变缓、闭合幅度变小；断裂走向以NNW-NW向为主，背斜构造的规模有向浅层加强的趋势；②构造集中发育在工区中部，但明显受北西到北北西向断层的影响而使其变得更复杂，局部构造的走向也被断裂影响，以北北西-北西向为主。

1.2 含浅气的黑帝庙储层沉积和物性特征

杏树岗地区黑帝庙浅气层主要在嫩四段、嫩三段以及嫩二段顶部地层中发育，嫩四段油层为黑一组（HⅠ1、HⅠ2、HⅠ3、HⅠ4、HⅠ5），嫩三段为黑二组（HⅡ1、HⅡ2、HⅡ3），嫩二段顶部为黑三组（HⅢ1、HⅢ2、HⅢ3、HⅢ4）。

杏树岗地区黑帝庙浅气层储层主要为水下分流河道和河口坝。砂体主要以条带状分布，发育规模较大，层数较多。岩心分析资料表明，杏树岗南部地区黑帝庙油气层孔隙度一般在25%～35%之间，平均29.7%；空气渗透率一般分布在10.0～4570.0mD，平均为485mD，属高孔高渗储层。杏树岗北部地区黑帝庙油气层孔隙度一般在22.9%～33.5%之间，平均28.9%；空气渗透率一般分布在8.6～522mD，平均为140mD，属高孔高渗储层。

2 浅气层分布的影响因素

2.1 构造因素

从T06（嫩二段顶面）构造图上看，构造高点上发育浅气层，并且其在形成气藏的过程中起决定性作用，只有在一定构造深度以内，才能形成浅气层。杏树岗地区多发育北西向断层，并且油层被这些条带状的断层所切割，向上形成运移通道。杏树岗构造油气运移的方向是由南到北，向北运移到杏树岗构造的油气被断层和局部构造圈闭共同作用所截留，在浅部地层形成受构造控制的次生气藏。

2.2 断层因素

断层对天然气在浅层的聚集主要有两个作用，首先对天然气的运移起到了通道作用；其次对天然气的聚集起到了遮挡的作用。

2.3 岩性因素

通过测井曲线进行分析，可以看出砂层厚和孔隙度大的砂层大部分为气层或者为气水同层，并且在钻井过程中发生过井喷和气侵的井的砂层厚度也相对较大，这就说明了砂层发育情况对油气的运移是有利的。在浅气层的分布上岩性也起一定的作用，只有储集层的物性适宜储集天然气，才有可能储气成藏。

3 杏树岗地区浅气层发育情况

杏树岗黑帝庙浅气层埋藏浅，三角洲前缘砂体发育，储层物性较好。垂向上形成多套气水系统。黑二、黑三油层组主要为河口坝沉积，纵向上河口坝砂体下部前三角洲泥质沉积比较稳定，稳定的泥质沉积对气藏具有一定的分割作用，因此形成典型的层状构造气藏。同一气藏，构造高部位纵向上多表现为连续的气层，气层厚度大，产能相对较高；构造低部位，则出现多个气水界面。

确定浅气层纵向发育井段的途径主要两个：一是根据试油试气结果。将有气显示的井与黑帝庙底面构造图相结合，发现这部分井均都处于在局部构造高点上。

二是利用钻井过程中发生井喷等事故显示结果。杏树岗地区位于浅气层区的井约有3000口，历年在钻井过程中由于浅气层引起井喷、井涌、气侵和固后管外冒气约有120口井（截止2013年），其中由于井喷而导致报废的井有11口，约占总井数的0.36%。根据已完钻井的相关数据可以看出，嫩四段到嫩二段顶部地层在钻井过程中以及完钻固井后容易井喷和气侵。浅气层发育深度随着构造深度的变化也发生了相应的变化［1］，一般在200～600m之间。