固1井施工设计a.docx
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固1井施工设计a.docx
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固1井施工设计a
准噶尔盆地西缘区块固尔图构造
固1井录井施工设计
中国石油化工集团公司
西部新区勘探指挥部
二OO二年五月二十日
准噶尔盆地西缘区块固尔图构造
固1井录井施工设计
编写人:
姚金志单森王圣贵
录井队长:
单森
技术负责人:
门志深
单位负责人:
张殿强
中国石油化工集团公司
胜利石油管理局地质录井公司
二OO二年五月二十日
项目组审查意见:
指挥部审核意见:
评审组人员名单:
前言........................................6
一、基本数据................................7
二、工区地质概况............................7
(一)勘探概况................................7
(二)区域构造特征............................8
(三)区域地层特征............................8
(四)成藏条件分析........................9
(五)邻井勘探成果........................11
三、设计依据及钻探目的......................12
(一)设计依据................................12
(二)钻探目的................................12
四、设计地层及油气水层预测..................12
(一)设计地层................................12
(二)地层岩性简述............................12
(三)预计油、气、水层位置....................14
(四)地层孔隙压力和钻井液性能使用要求......15
五、录井任务...............................17
(一)录井总体任务............................17
(二)取资料要求.............................18
六、人员设备条件............................23
(一)人员组成................................23
(二)主要录井设备及性能指标..................24
七、施工措施................................26
(一)执行标准...............................26
(二)质量指标................................27
(三)技术要求................................27
(四)现场处理流程............................28
(五)质量保证措施............................28
八、录井剖面质量和油气显示发现的控制.......33
(一)预防措施...............................33
(二)跟踪措施................................33
(三)补救措施..................................34
(四)有关规定..................................34
(五)冬季施工措施..............................34
九、现场施工管理及HSE管理....................34
(一)组织机构..................................34
(二)职责......................................35
(三)有关制度..................................35
(四)后勤保障措施.............................36
(五)HSE管理..................................36
十、资料上交项目..............................37
(一)原始资料.................................37
(二)完井资料.................................37
(三)资料上交时间............................38
十一、附图...................................38
(一)准噶尔盆地北天山山前坳陷四棵树凹陷固尔图构造固1井地理位置图
(二)准噶尔盆地北天山山前坳陷四棵树凹陷固尔图构造Tc(石炭系顶)反射层构造图
(三)准噶尔盆地北天山山前坳陷四棵树凹陷固尔图构造Tj1(侏罗系底)反射层构造图
(四)准噶尔盆地北天山山前坳陷四棵树凹陷固尔图构造Tj2下部(西山窑煤层)反射层构造图
(五)准噶尔盆地北天山山前坳陷四棵树凹陷固尔图构造Tj2'反射层构造图
(六)准噶尔盆地北天山山前坳陷四棵树凹陷固尔图构造(过Z01NXY230.2测线)油气藏预测剖面图
(七)准噶尔盆地北天山山前坳陷四棵树凹陷固尔图构造(过Z01NXY588.6测线)油气藏预测剖面图
(八)准噶尔盆地西缘区块固尔图构造固1井地层预测图
前言
准噶尔盆地北天山山前坳陷四棵树凹陷卡6井的成功钻探,实现了该区域的战略性突破,打开了四棵树凹陷勘探的新局面。
固1井是中石化西部新区油气勘探项目经理部成立后部署在四棵树凹陷的第一口重点探井,具有承前启后的战略上的重要意义。
搞好本井钻探,做好各项录井工作,齐全、准确地录取各项资料,对本区地层剖面的建立,油气层的发现及评价,指导钻井安全施工,为生储盖层实验室分析提供实物资料,为物探、测井的地质解释提供地质依据都具有十分重要的意义。
为了确保固1井录井工作的顺利进行,提供高质量的录井资料和录井服务,根据中石化西部新区勘探指挥部的要求,依据《固1井钻井地质设计书》,结合有关录井工作的技术标准,特制订《固1井录井施工设计》。
一、基本数据
1、井号:
固1井
2、井别:
预探井
3、井位:
①井位座标:
井口纵X:
4930000.15横Y:
15242500.16
②地面海拔:
520m
③井口地理位置:
新疆维吾尔自治区乌苏市固尔图镇西南约10.6km艾3井井口方位284°,距离33.35Km
④构造位置:
准噶尔盆地四棵树凹陷固尔图构造高部位
⑤测线位置:
准噶尔盆地西缘区块Z01XY588.6测线230.7桩号处
4、设计井深:
6075m
5、目的层:
主探侏罗系、白垩系,兼探上第三系、三叠系
6、完钻层位及完钻原则:
①完钻层位:
石炭系
②完钻原则:
钻入石炭系地层50m,井底无油气显示完钻
二、区域概况
(一)勘探概况
西缘区块地跨克拉玛依市、塔城地区和博尔塔拉蒙古自治州等三个市地州,其主体位于车排子凸起和四棵树凹陷西部,面积共计14274km2。
其北部以扎伊尔山为界,南部以伊林黑比尔根山为界。
该区目前勘探程度较低,测网密度4×5km,局部达到2×2km。
目前区内钻井4口,分别为艾2井、车浅1井、车浅5井和车13井,均未见油气显示。
四棵树凹陷勘探工作始于30年代,大规模勘探始于50年代。
50年代初探明独山子油田,探明含油面积1.18Km2,石油地质储量239×104吨。
80年代中期至90年代四棵树凹陷相继完成了大量二维地震。
在此基础上,钻探了2口参数井(西参2、四参1)和5口预探井(艾2、3、4、西3、西4井)。
西参2井1990年进行老井恢复试油时,获日产油5t,天然气955m3,水1.8m3。
西3、西4井见到油气显示,但试油为干井。
2000年在卡因迪克构造钻探了卡6井。
完井试油,在安集海河组、吐谷鲁群分别获得工业油流和高产工业油流。
卡6井的钻探成功实现了该区域的战略性突破,打开了四棵树凹陷勘探的新局面。
(二)、区域构造特征
四棵树凹陷构造区划上属于北天山山前坳陷,具有前寒武结晶和石炭系双重基底。
海西末期的造山运动使得四棵树凹陷、车排子凸起开始形成。
在西缘区块内及其附近共有大小断层近50条,断层走向以北西向、北北西向为主,次为近南东向、南西向、东西向。
其中区外断层主要为红车断裂带,而区内主要断层分属艾卡西断裂带和固尔图断裂带两大体系。
固尔图背斜位于固尔图断裂带中部。
该构造南以固尔图断裂为界,构造轴向近北西~南东走向,为低幅度背斜形态,主要形成于燕山期。
(三)区域地层特征
1地层特征
根据邻区探井的钻探及地震资料解释和野外露头资料,四棵树凹陷自下而上发育石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系、下第三系、上第三系及第四系地层。
(1)石炭系
以厚层块状中酸性火山喷发岩为主,夹薄层灰岩及砂泥岩,其中石英砂岩已变质为石英岩。
(2)三叠系
可能主要为中上统小泉沟群,岩性主要为正粒序结构的红色、紫褐色、灰色砾岩、砂砾岩与灰色、紫褐色、杂色砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等互层状。
(3)侏罗系
自下而上可进一步划分为八道湾组(J1b)、三工河组(J1s)、西山窑组(J2x)、头屯河组(J2t)、齐古组(J3q)、喀拉扎组(J3k)。
八道湾组:
岩性主要为灰色砂砾岩、砂岩与深灰色、灰色泥岩夹煤层或碳质泥岩。
三工河组:
上、下部分别为一套灰色、深灰色泥岩夹砂岩,中部为一套灰色砂砾岩、砂岩夹泥岩。
西山窑组:
岩性主要为灰色、深灰色砂砾岩、泥岩夹煤层。
头屯河组:
岩性主要为灰色砂砾岩、砂岩与灰色、褐色泥岩互层。
齐古组:
下部为暗红色粉砂质泥岩,上部为紫红色、砖红色粉细砂岩及粉砂岩。
喀拉扎组:
岩性主要为暗红色、紫红色、灰绿色块状杂砾岩及厚层-块状细砾岩。
(4)白垩系
自下而上可进一步划分为吐谷鲁群(K1tg)和东沟组(K2d)。
吐谷鲁群:
岩性主要为一套灰色、棕色、褐色砂泥岩交互状,底部为一套灰绿色砂砾岩层。
东沟组:
岩性主要为灰绿色与紫红色组成的杂色细砾岩。
(5)下第三系
自下而上可划分为紫泥泉子组(E1-2z)和安集海河组(E2-3a)。
紫泥泉子组:
岩性主要为褐灰色泥质粉砂岩、泥质砂岩、粉砂质泥岩和粉砂岩间互沉积。
安集海河组:
主要为褐灰色、褐色砂砾岩、中细砂岩、泥岩互层。
(6)上第三系
可进一步划分为沙湾组(N1s)、塔西河组(N1t)、独山子组(N2d)。
沙湾组:
褐红色泥岩夹灰绿色砾岩及灰白、褐黄色砂岩。
塔西河组:
灰绿色泥岩、砂岩夹介壳灰岩。
独山子组:
黄褐色泥岩、砂岩夹灰黄、灰绿色砂岩、砾岩。
(7)第四系
岩性主要为灰色砾石夹灰黄色砂泥,最厚可达500m以上。
2、沉积相特征
从区域构造背景分析,天山褶皱带主要形成于古生代末期,在整个海西期褶皱变形强烈,此后长期处于隆升状态,是四棵树凹陷的主要物源区;而车排子隆起自海西末期开始形成后也一直处于隆起状态,同样是四棵树凹陷的重要物源区。
根据录井、测井资料及野外地质剖面观察,本区三叠系、侏罗系、白垩系、下第三系和上第三系主要发育洪积相、河流相、三角洲相和湖泊相沉积。
其中,中下侏罗统湖沼相较发育,形成了一套区域稳定分布的含煤岩系。
(四)、成藏条件分析
1、油源条件
通过烃源岩地化指标分析与油源对比分析,四棵树凹陷发育侏罗系煤系地层(包括暗色泥岩、炭质泥岩、煤)和下第三系安集海河组暗色泥岩二套烃源岩。
其中侏罗系烃源岩是西缘区块主力烃源岩。
侏罗系烃源岩有机碳含量0.64%~2.76%,氯仿沥青“A”含量40-400ppm,有机质类型Ⅱ1-Ⅲ型,以Ⅲ型为主,成熟度未熟-成熟。
侏罗系烃源岩总体厚度大,具有较好的生烃条件,按昌吉凹陷侏罗系烃源岩成熟规律分析,四棵树凹陷侏罗系烃源岩计算远景油气资源量仍可达6亿吨,油气资源前景可观。
2、储、盖层条件
(1)储层特征
卡6、艾2、艾4、四参1井等井揭示,西缘储层主要为砂砾岩储层,其主要特点如下:
①准噶尔盆地西缘区块四棵树凹陷主要的储集层为上第三系沙湾组、下第三系安集海河组、紫泥泉子组、白垩系吐谷鲁群、侏罗系西山窑组、三工河组、八道湾组、头屯河组三叠系及石炭系。
②储集层岩性主要为(长石)岩屑砂岩、长石石英砂岩、长石岩屑砂岩、粉砂岩等。
胶结物为泥质或钙质。
③孔隙类型以原生粒间孔为主,极少量的粒内溶孔和微裂缝,孔隙发育程度为好-中等。
④据四棵树凹陷储集层物性分析,石炭系、侏罗系的储集层物性相对较差,最好的储层为上第三系沙湾组和下第三系安集海河组,其孔隙度一般>15%,渗透率一般>50×10-3μm2。
(2)、盖层条件
四棵树凹陷的侏罗系暗色泥岩、白垩系中上部泥岩、下第三系安集海河组暗色泥岩、上第三系沙湾组上部泥岩和塔西河组膏泥岩层发育,厚度巨大,构成西缘各层系地层中砂岩储层良好盖层。
从区域分布上看,本区主要发育有侏罗系和上第三系两套区域性盖层。
(3)、储盖组合条件
根据西缘区块烃源岩、储集层及盖层的发育状况分析,主要发育有以下二套较好的储盖组合:
1、石炭系—侏罗系储盖组合:
石炭系火山岩、变质岩、三叠系砂砾岩、侏罗系砂岩为储层,每套储层之上厚层泥岩为盖层;
2、上第三系储盖组合:
上第三系沙湾组砂岩为储层,上第三系沙湾组上部泥岩和塔西河组膏泥岩为盖层。
3、成藏匹配关系
工区内发育两排构造,分别为固尔图构造带和艾卡西构造带,形成于印支-燕山期,圈闭形成早。
与侏罗系、白垩系及下第三系烃源岩晚第三纪后排烃时间上相匹配。
4、圈闭类型及圈闭资源量预测
固尔图构造受早期活动的逆断层控制,圈闭类型为构造圈闭。
圈闭要素如表1。
表1圈闭要素表
圈闭
名称
层位
类型
面积
km2
幅度
m
埋深
m
预测油层厚度m
单储系数
预测储量(104t)
测线位置
固尔图
J2’
背斜
6.0
35
4635
10
5.5
1910
230.2
232.2
588.6
591.2
J2
14.5
65
5035
15
5.5
J1
6.7
60
5460
10
5.5
JT
0.4
15
6020
10
4
(五)、邻井钻探成果:
四参1井位于设计井井口方位600距离35.8km。
测井解释八道湾组可能油层1层7.0m。
卡6井位于设计井井口方位700距离52.25km。
地质录井中获岩屑荧光显示13层,总厚95.60m,气测异常显示1层18.00米,取心获油斑级岩心1.25m,荧光级岩心9.60m。
依据各项显示资料,全井共解释油层4层,厚52.5m,可能油层1层30m,油水同层1层18.0m。
层位分别分布于安集海河组、紫泥泉子组、吐谷鲁群、侏罗系。
完井试油:
安集海河组3252~3260m获日产油27.91m3,日产气434m3,日产水15.52m3,为工业油流层;吐谷鲁群3956~3980m日产油90.2m3,日产气14482m3,为高产工业油流层。
艾3井位于设计井井口方位1040距离33.35km。
测井解释油层1层6.0m,可能油层1层11.0m。
三、设计依据及钻探目的
(一)、设计依据:
(1)2002年04月固1井井位设计书
(2)固尔图构造TT、TJ1、TJ2、TJ2’反射层构造图
(3)准噶尔盆地纵Z01XY230.2与横Z01XY588.6地震剖面
(4)艾3、卡6、四参1井实钻、试油资料
(二)、钻探目的:
(1)了解固尔图构造的含油气情况。
(2)全面系统取全取准地质、地球物理、测井、测试与分析化验等各项资料,为进一步研究和评价四棵树凹陷勘探前景及下步勘探部署提供依据。
(3)对四棵树凹陷侏罗系烃源岩的岩性组合、沉积相、有机质丰度、母质类型、演化程度及热演化史进行研究,进一步评价其生油气潜力。
了解三叠系、石炭系地层的岩性组合、储盖组合、生烃能力及含油气情况。
(4)了解四棵树凹陷各层系的地层、岩性、储层特征及流体性质,为本区的地质综合解释和进一步评价提供依据。
四、设计地层剖面及预计油气水层位置
(一)、设计地层:
见表2
(二)、地层岩性简述
第四系(Q)
西域组(Q1x):
厚约500m。
灰色砂砾夹浅灰黄色粘土。
上第三系(N)
独山子组(N2d):
厚约2690m。
灰色、浅灰黄色砂砾岩、砂质泥岩、泥质砂岩、不等粒砂岩互层。
塔西河组(N1t):
厚约560m。
浅黄色、灰绿色泥岩夹灰色石膏质泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩。
沙湾组(N1s):
厚约630m。
褐色、灰褐色泥岩,石膏质泥岩、砂质泥岩及灰色粉~细砂岩、粗砂岩、泥质砂岩互层。
下第三系(E)
缺失
白垩系(K)
吐谷鲁群(K1tg):
厚约170m。
灰绿色、灰色泥岩、砂质泥岩夹褐灰色碳质泥岩,底部为泥质砾岩。
侏罗系(J)
头屯河组(J2t):
厚约290m。
灰黑色、灰色碳质泥岩、粉砂质泥岩夹灰色细砂岩及含砾不等粒砂岩。
西山窑组(J2x):
厚约215m。
灰色、灰绿色细砂岩、泥质砂岩、泥质粉砂岩及碳质泥岩互层,夹薄煤层。
三工河组(J1s):
厚约255m。
深灰色、灰色泥岩、泥质砂岩、细砂岩互层,夹薄层碳质泥岩。
八道湾组(J1b):
厚约170m。
灰色、深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、碳质泥岩互层,夹灰色、浅灰色不等粒砂岩和煤层。
三叠系(T)
厚约555m。
棕色砂砾岩、砂质不等粒细砾岩、泥质不等粒细砾岩、含砾泥岩互层。
石炭系(C)
灰色、深灰色泥岩、凝灰岩。
表2设计地层分层表
地层分层
设计地层
地层产状
故障提示
界
系
统
组
底深
(m)
厚度
(m)
倾向
()
倾角
()
新
生
界
第四系
更新统
西域组
500
500
防坍塌
上第三系
上新统
独山子组
3190
2690
防井斜、防坍塌
中新统
塔西河组
3750
560
防缩径、卡钻
沙湾组
4380
630
防缩径、卡钻
中
生
界
白垩系
下统
吐谷鲁群
4550
170
注意油气显示、防喷
侏
罗
系
中统
头屯河组
4830
290
170
0.8
注意油气显示、防喷
西山窑组
5045
215
190
0.5
注意油气显示、防喷
下统
三工河组
5300
255
注意油气显示
八道湾组
5470
170
230
0.5
注意油气显示
三叠系
6025
555
注意油气显示
古生界
石炭系
6075
(未穿)
50
注意油气显示
注:
~~~代表不整合
本井的设计分层数据是根据地震反射层资料确定。
(三)、预计油气水层位置
预计油气层位置见表3
表3固1井预计油气层位置
层位
井段
(m)
岩性
储层厚度
(m)
物性
油层厚度
(m)
备注
上第三系
沙湾组
4260~4380
砂岩、含砾砂岩
120
好
5~10
白垩系
吐谷鲁群
4520~4550
含砾砂岩
30
中~较好
5~10
侏罗系
头屯河组
4640~5470
砂岩、含砾砂岩
260
中~较差
40~60
主目的层
三叠系~石炭系
5490~6075
含砾砂岩、砂岩、凝灰岩
120
较差~差
5~10
(四)、地层孔隙压力和钻井液性能使用要求
1、邻井实测压力成果:
见表4
表4邻井实测压力成果表
井号
测试日期
层位
测量井段或井深(m)
地层压力(Mpa)
压力系数
(g/cm3)
备注
四参1
1998.
01.06
八道
湾组
4573~4564
48.12
1.05
2、邻井监测和实测压力成果:
见表5
3、钻井液类型及性能使用原则要求:
(1)钻井液类型:
采用淡水基优质钻井液,严禁使用荧光性药品及混油。
(2)钻井液性能:
相对密度:
井口~3000m,1.05~1.15;
3000~3900m,1.10~1.20;
3900m~4700m,1.25~1.35;
4700m~井底,1.05~1.15。
由于参考的邻井均较远,压力预测资料仅用地震速度预测,设计的本井钻井液相对密度,仅供参考。
钻穿白垩系进入侏罗系后,从保护油气层、减少油气层钻井液污染、解放油气层角度出发,实际钻探过程中应根据综合录井仪提供的压力监测资料及地层测试资料,确定合理的钻井液相对密度,严格执行近平衡钻进的原则。
若遇油气显示及其它井下复杂情况,现场地质、泥浆监督可根据实际情况决定合适的钻井液相对密度,也可根据需要调整钻井液类型。
邻井地层压力监测:
见表6。
表5邻井钻井液使用情况表
井号
完井日期
井段
(m)
层位
钻井液相对密度(g/cm3)
槽面油气水显示情况
位于井口
备注
方位(o)
距离(km)
四参1
1988.
02.10
0
~705
第四-上第三系
1.20~1.42
无显示
60
35.8
705
~3423
上第三系-白垩系
1.42~1.23
无显示
3423
~3887
白垩系-侏罗系
1.31~1.36
无显示
3887
~5010
侏罗系-石炭系
1.02~1.15
无显示
卡6
2000.
10.23
0
~606
第四-上第三系
1.12~1.15
无显示
70
52.25
606
~3290
上、下第三系
1.20~1.25
无显示
3290
~3851
下第三系-白垩系
1.10~1.20
无显示
3851
~4430
白垩系-石炭系
1.30~1.40
无显示
艾3
1988.
09.21
0
~60
第四系
1.09~1.20
无显示
104
33.35
60
~1001
第四系-上第三系
1.30~1.35
无显示
1001
~2436
上第三系
1.10~1.26
无显示
2436
~3369
上第三系
1.23~1.45
无显示
3369
~4310
上第三系
1.81~1.89
无显示
盐层
表6邻井地层压力监测表
井号
测试日期
层位
测量井段或井深
(m)
地层压力(Mpa)
压力系数
位于井口
备注
方位(o)
距离(km)
卡6井
第三系
500~3290
1.00
70
52.25
下第三系~
白垩系
3290
~3730
1.10
白垩系侏罗系
3730
~4254
1.35
侏罗系石炭系
4254
~4
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