论文部分内容阅读
套损问题已经成为制约大庆油田生产的一个主要因素,统计分析发现,在整个油田范围内,约有50%的套损点发生在嫩二段底部。大庆油田嫩二底套损作为套损的重灾层位一直受到比较多的关注。在前期的研究工作中,总体认为嫩二标志层成片套损主要是由于标志层进水后,导致标志层泥岩吸水膨胀、蠕变,从而导致套管被挤压、挤扁乃至错断。这种观点多年来一直作为标志层成片套损的机理被大庆油田的研究人员所接受。但嫩二段底部成片套损部位经过准确定位,90%以上都分布在2~5米的范围内,对应于2.5米视电阻率的第三个峰值处,套损点的如此集中分布,揭示套损与该段地层之间有着必然的联系。而该段地层以化石层的密集分布为最明显特点,每公分可见3~4个化石层,化石层的存在导致该段岩石极易沿化石层面启开,使得化石层面构成了一种薄弱面。鉴于套损点与化石层的高度吻合,针对二者之间的关系开展了深入研究,以找出嫩二底成片套损发生的机理,其对套损机理的研究与认识有着重要的意义。 本文首先通过具有代表性井的岩心观察,对套损层位的岩性、化石分布与含量、化石种属等方面与非套损层进行对比研究,总结出套损层在这些方面的特点;通过不同地区多口井的测井资料从电性、井径、自然电位几方面对套损层位的测井响应特征进行分析总结;再通过取样分析测试,确定套损层位的力学性质;通过统计数据确定套损的基本层位和套损点(频次),认真分析对比套损点在测井横向图的特征,总结并统计套损的分布规律;利用铅模打印套损深度资料,结合多臂井径测井矫正,对套损形态和套损层位进行准确描述和准确定位;在确定了套损形态和套损层位的基础上,通过综合研究确立影响套损的主控因素并建立发生套损的有效地质模型及力学模型。 嫩二底套损层位地质特征表明,在套损层位发育多层古生物化石,岩心观察发现,密集的片状古生物化石沿泥岩层理面分布,构成了典型的泥岩薄弱面。再由于泥岩富含化石导致钙含量的增加,使得嫩二底标志层整体上呈现一硬岩性、薄弱面的特征。薄弱面的存在必然导致地层地应力沿薄弱面的释放,引起地层错动并导致套管错断。 由岩石抗张试验结果可以知道,无论是化石层位还是非化石层位,垂直于岩石层理方向的抗张强度均明显高于平行于岩石层理方向的抗张强度,这就说明,在受力均衡的情况下,岩石往往是沿水平方向发生破裂。由岩石抗张、抗剪强度试验结果还可知道,化石层位岩石抗张和抗剪切破坏能力远低于其它层位岩石,这样在地层进水导致压力不均衡的情况下,地应力必然沿化石层薄弱面释放从而发生力学剪切作用,导致套损集中在化石层中发生。 从沉积演化历史结合区域地层特征知道,化石层在全盆地范围内存在并具有良好的可对比性,化石分布研究及化石种属鉴定也表明化石层化石在全盆地范围内具有一致性,这就说明化石层薄弱面在平面上是连续分布的。这样一旦化石层破裂启开后,水体就会沿化石层面迅速扩展,最终为成片套损提供了条件。 该课题完成后,可重新认识嫩二底套损机理,为控制、预防、延缓套损提供理论依据:提出套损预防措施,延缓套管损坏速度,对充分开发油藏提供坚实的基础。