超临界CO2开发非常规油气藏钻完井技术研究

试验选 用 ２ ５ ． ４ 、 中３ ８ ． １ 和 ￣ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｍ ３个 系列 岩 心 ， 在 进行 探 索性 试 验 时 ， 首先 使 用 人 工模 拟 岩心 ， 其抗压 强度 分别 为 ｌ ４和 ２ ５ Ｍ Ｐ ａ ， 由水 泥／ 石 英砂 ？ 昆 合 制成 ， 在 获得 基 本 规 律 后再 进行天然 岩心 破岩试 验 ， 选 取抗 压强 度为 ６ ５ ＭＰ ａ的致 密砂 岩和 ９ ５ ＭＰ ａ的大理岩 等
Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ Ｏ ｌ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ５ － ０ ９ ３ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — １ ０ ７ ８ － ０ ０ ８
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ ０９ － ３ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ０ ８
喷 射辅 助钻 井 现 场实 验 ， 证明了 Ｓ Ｃ － Ｃ Ｏ 破 岩 钻井 的 可行 性 ． 路 易斯 安娜 州 立 大学 通
过计算开展了 Ｓ Ｃ ． Ｃ Ｏ 欠平衡钻井可行性研究 ， 发现通过调控井 口回压 ， 可实现 Ｓ Ｃ ． Ｃ Ｏ 在 井底欠 平衡一 平衡一 过平 衡 ３种状 态 的转换 Ｊ ． 国内在重庆 开县 井喷事 故发 生后 ， 事故 调查专家组组长沈忠厚教授开始关注超临界流体进入井筒的流动规律与压力控制问题 ，
摘要 ： 超 临界二氧 化碳 旋转射 流破 岩钻 井 技术 可 以在 保 护 油气 层 的 同 时提 高 勘 探开 发效 率 ， 依据 石油钻 完 井的特 点和超 临界 二氧化碳 流体 的特 性 ， 研 制 了超 临 界 二氧化碳 射流破 岩试 验 系统 ， 并 开展 了超 临界 二氧 化 碳切 向注入 式旋 转 射流 破岩试验． 相 比高压水射流， 超临界二氧化碳射流破岩效果更好 ， 切 向注入孔沿 喷嘴 内腔轴 线 非对 称排 列 时的射流 破 岩效 果 优 于对 称 排列 ， 本 试验 条 件下 最 佳 切 向注入 口为 ３个 ， 最佳 喷距 为 两倍 喷嘴 直径 ， 射 流 压 力和 井底 环 境 温度 越 高 ， 岩 石强度越低 ， 射流 的破岩 效果越 好． 研 究结果 为超 临界 二氧 化碳 在 非常规 油 气

２非常规 油气 藏丛 式井 优化设 计
过程 中利用 上 口井 的候凝时 间 ， 高效移 动到 下 口井施工 ， 节 约固井候 凝时 间 ， 提 高 钻机 施工效 率 。 ３ ． ４流水 线施 工模 式 。 流水 线施 工模 式顾 名思 义就 是采 用类 似于 工厂 流 水线 的方式 ， 将钻井 过程 分为若 干部分 依次 完成 的模 式 ， 此模 式需要 对所 有钻
（ １ ） 压 裂方 式 ： 常见压 裂方 式为裸 眼分段压 裂和 下套管 桥塞射 孔压裂 ； （ ２ ） 钻 机搬 迁特点 ： 整 拖的方 式或 者滑轨 式 ； （ ３ ） 井场面 积 ： 从井 场使用 及泥 浆池 等 重 复利 用来看 ， 一 个丛 式井组 内井数 越多 越好 ； （ ４ ） 轨迹控 制 ： 从轨 迹控制 的角 度 来看 ， 一个丛式 井组井 数越多 ， 垂直于 水平段方 向的位移越 大 ， 这样 一方面 增 加 了许 多进 尺另 一方面 扭方位 难度 增加 ， 不利于 井 眼轨 迹平 滑 。
前 言
现有 钻井 进行改 造 或者购 置滑 轨钻机 ３ ． ２交替 施工模 式 。 将整个 井组 分为两 个平 台 ， 平台间最 近 两井距 离大于 压裂施工安全距离， 每个平台双排布井 ， 采用一部钻机施工。 钻机采用整６ 号井， 与此 同时 １ — ３ 号 井进行 集
工 业 技 术
Ｉ ■
非 常 规油 气 藏 工 厂化 丛 式井 钻 井模 式研 究
马 永乾
（ 胜利 油 田钻 井工 艺研 究 院 山东 东营 ２ ５ ７ ０ １ ７ ） ［ 摘 要］ 本文 介绍 了非 常规 油气 藏工 厂化 丛式 井模 式 ， 结 合国 内非 常规 油气 藏特 点 ， 形成 了以钻机 选型 与配 套 、 井 场布置 与 井 口排 列 等为 核心 的工 厂 化丛 式井设 计方法 ， 在 此基 础上 考虑 设备 能力 和工厂 化特 点给 出了 四种钻 井模 式方案 ， 通 过对 方案 进行 经济评 价 ， 优选 出不 同情 况下 的最佳钻 井模 式 。 ［ 关键词］ 非常 规 ； 工厂 化丛 式井 ； 经济评 价 中图分类 号 ： ￥ ２ ２ ０ ． ８ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ８ —０ ３ ３ ０ — ０ １

二氧化碳驱技术在低渗透油藏开发中提高驱油效率的研究与应用摘要：在中石化总公司支持下，组建了CO2驱技术研究团队，形成了高温高盐油藏CO2驱油三次采油关键技术，解决水驱废弃油藏和低渗难动用储量的开发难题。

在国内率先开展了特高含水油藏CO2/水交替驱；深层低渗油藏CO2驱。

油田层次开展了四种油藏类型五种矿场试验。

验证该类油藏二氧化碳驱可行性，探索合理举升方式，进一步优化二氧化碳驱井网井距，验证大井距可行性，探索深层低渗稠油油藏有效开发方式，扩展二氧化碳驱应用范围以及特高含水废弃油藏二氧化碳驱提高采收率技术。

探索储层粘土含量高、水敏性强油藏二氧化碳驱提高采收率技术。

关键词：二氧化碳驱低渗油藏提高采收率换油率1、研究目的1.1 某厂低渗难动用储量涉及开发单元11个，地质储量1601.85×104t，标定采收率7.56%，目前采出程度5.54%。

涉及单元多为低孔隙、低渗透的地质特点。

2010年开始二氧化碳驱在胡1块深层低渗油藏实施先导试验，胡1井组气驱取得成效后，相继在其他五个低渗类型油藏实施气驱开发。

目前总覆盖地质储量309.5×104t。

累注气17.9×104t，累增油3.05×104t。

1.2低渗油藏水驱效率低，注采井组呈现两极分化现象，一是注水压力高油井难以见效，二是油井见效快、含水上升快、见效稳产周期短，通过二氧化碳驱提高驱油效率。

2、研究内容及成果2.1 二氧化碳驱机理上优于水驱一是超临界二氧化碳注入能力强，增大有效井距；二是CO2驱补充地层能量，可膨胀地层原油，提高驱油效率再者CO2能进入的孔喉半径比水小一个数量级（0.01μm），低渗油藏，增加驱油体积25%以上，随CO2溶解，原油体积膨胀。

毛管半径分布曲线不同驱替方式驱替压力变化曲线2.2二氧化碳驱解决注入压力过高的问题根据深层低渗油藏开发情况调查，注水压力高，注气难度不大。

从地质条件类似的胡某区块二氧化碳注入能力看，二氧化碳驱可以解决注入压力过高的问题。

中国石油勘探开发研究院各专业研究方向一、地质资源与地质工程（代码：0818）（一）矿产普查与勘探（代码：081801）1．油气成藏与含油气系统研究以油气藏形成条件与富集主控因素研究为基础，通过油气成藏静态地质要素和动态作用过程的综合分析，揭示油气成藏过程与富集规律。

研究内容包括有效烃源岩、储集层、输导层和盖层等地质要素的分布和静态评价，油气生成、运移、聚集成藏和圈闭的形成等作用的动态演化过程和时空匹配关系，以及关键时刻地质要素和动态作用组合关系，开展油气成藏综合研究与评价，明确油气富集规律，预测油气资源规模和资源空间分布。

2、非常规油气地质学非常规油气地质学是以非常规油气资源类型、细粒沉积体系形成与分布、微纳米级致密储层特征、连续型油气聚集与产出机理、“甜点区”评价方法与技术等为重点的新兴学科。

研究核心是非常规油气成藏体系的“生油气能力、储油气能力、产油气能力”；研究内容包括成藏体系的烃源性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性“6特性”及匹配关系，研究重点是非常规油气成藏体系的分布范围与“甜点区”的分布预测与评价，确定经济有效开采的方法技术与经济发展模式。

3．盆地和构造分析以区域构造背景研究为基础，以地质、地球物理综合研究方法技术为手段，确定含油气盆地成盆演化与沉积充填历史，研究盆地性质、构造样式、类型和分布，明确盆地构造演化对油气成藏的影响。

研究内容包括成盆区域构造背景与构造动力学机制、构造运动学和几何学特征、区域构造演化、盆地构造解析、构造运动对成盆、成烃、成储、成藏的影响。

4．沉积与储层地质沉积研究是充分运用现代沉积学的理论和层序地层学、地震沉积学等研究思路与方法，明确沉积体系类型，研究沉积物的形成、搬运、沉积演化过程，确定沉积环境和沉积相、成岩作用和沉积演化特征，明确有利沉积相带。

储层学研究是以沉积研究为基础，研究储集体的岩性、物性、电性和含油气性特征，揭示与储集空间（孔、洞、缝）形成有关的成岩作用，阐明成岩历史、孔隙演化历史，构建储层地质模型，开展储层分布预测与评价，确定有利储层分布范围。