周麗麗
(中石化勝利石油工程有限公司地質錄井公司,山東 東營 257000)
東營凹陷沙三下、沙四上異常高壓分布規律研究
周麗麗
(中石化勝利石油工程有限公司地質錄井公司,山東 東營 257000)
研究東營、沾化凹陷的異常高壓分布規律,在油氣田的滾動勘探開發過程中,可以更準確的做好壓力預測。一方面,可以幫助我們認識和發現新的油氣層,對于了解地下油氣層的能量,控制油氣壓力變化,比較合理的利用油氣層能量,以最大限度地采出地下油氣具有十分重要的意義;另一方面,對于作好鉆井、地質設計,在施工過程中合理使用鉆井液、保障鉆井安全、提高鉆探效率、降低鉆井成本及合理保護油氣層具有重要的指導意義。
異常高壓分布;壓力預測;油氣壓力
1.1 孔隙壓力的分類標準
孔隙壓力的大小一般用壓力梯度或壓力系數(Pc)來表示。壓力系數是地層某處的地層壓力相對于該點正常壓力的偏離程度,是該點實際地層壓力和靜水壓力的比值,無量綱。地層壓力系數消除了深度對壓力場評價的影響,是壓力場劃分的首選參數。
1.2 異常壓力在東營凹陷沙三下、沙四上的分布規律
異常壓力在濟陽坳陷廣泛分布,包括異常低壓和異常高壓,異常高壓主要分布在東營凹陷和沾化凹陷,而異常低壓則主要分布在惠民凹陷;在縱向上,主要分布于2200~4000m的深度范圍。下面就以高壓分布為主的東營凹陷為例論述其橫向分布特征。
東營凹陷的超壓主要分布于沙三段、沙四段,最高壓力系數都在1.8以上;沙三下及沙四上純上亞段壓力系數最高,純下亞段次之,高壓頻數均達到35%以上;其次,在沙二段也有少量分布,明化鎮組試油層數較少,僅有單氣9井823~825m氣層的壓力系數達到了1.58,為超壓地層。下面就以東營凹陷沙三下亞段及沙四上純上、純下亞段為主要研究層段,詳細分析異常壓力平面分布特征,并對異常壓力平面分布規律研究及與實鉆鉆井液相對密度使用情況進行對比研究。
1.2.1 沙三下亞段壓力系數平面分布規律
沙三下地層高壓出現的頻數58.42%,最高壓力系數達到了2.0,明顯高于常壓(31.68%),低壓最少(9.90%)。超高壓主要分布于北帶的坨714井區、中央隆起帶的河168、東風1井區以及牛莊洼陷牛6井區,尤其以牛莊洼陷的超高壓最集中,博興洼陷以常壓與壓力過渡帶為主。
通過與實鉆鉆井液相對密度使用情況對比,其分布范圍和趨勢較一致,鉆井液相對密度在部分井的使用上出現過高的現象,例如利98、坨711、牛15、王59等井區,這些井均比地層壓力系數高出0.2~0.7。
1.2.2 純上亞段壓力系數平面分布規律
沙四上純上地層壓力分布以河88井為中心,壓力向四周擴散并逐漸減小,呈碟狀展布,高壓出現的頻數為36.93%,最高壓力系數1.99,地層壓力總體上是以常壓為主,頻數為47.73%,低壓最少,頻數為15.34%。超高壓主要分布于北部陡坡帶的坨140井區、中央隆起帶的河88井區以及牛莊洼陷的史13井區,博興洼陷以常壓與壓力過渡帶為主,僅在樊137、樊140井區壓力系數較高,在1.5~1.6之間。
通過與實鉆鉆井液相對密度使用情況對比,其分布范圍和趨勢一致,鉆井液相對密度的使用在中央隆起帶純上地層均比較安全,但是在博興洼陷與利津洼陷,鉆井液相對密度使用偏高,例如樊119、梁206、濱184、利882、坨719等井區,這些井均比地層壓力系數高出0.2~0.65。
1.2.3 純下亞段壓力系數平面分布規律
沙四上純下地層壓力分布以辛176井、坨765兩個中心點,壓力向四周擴散并逐漸減小,呈碟狀展布,高壓出現的頻數達到了50.90%,最高壓力系數1.89,較純上地層表現出分布范圍明顯增大的特征,高于常壓頻數(43.69%),低壓最少(5.4%)。超高壓主要分布于北帶的坨765井區、新利深1井區,王家崗的王585井區、辛176井區,博興洼陷以常壓與壓力過渡帶為主。
通過與現場鉆井液相對密度使用情況對比,分布范圍和趨勢較一致。針對樊家地區的高壓低滲儲層,鉆井液相對密度均比實際地層壓力小,做到了既安全鉆進又有利于解放油氣層的目的。僅在利津洼陷的利98井發現鉆井液相對密度使用偏高0.78。
在鉆井液相對密度的使用情況上來看,沙三下與純上亞段地層在樊家與利津洼陷的坡上,鉆井液相對密度使用普遍相對偏高;純下亞段地層在樊家的高壓低滲儲層中使用鉆井液相對密度適當;沙三下、純上亞段與純下亞段地層均在中央隆起帶的儲層中使用鉆井液相對密度較合適。另外在部分鉆遇斷層的井,鉆井液密度偏高。綜合以上分析,建議在下步勘探過程中對鉆井液相對密度高于地層壓力系數0.2以上的井區在鉆井施工中可適當降低鉆井液相對密度。
在分析、掌握前人研究成果的基礎上,結合濟陽坳陷的實際,深入研究異常壓力的分布以及實際使用鉆井液相對密度。主要取得一些結論與認識:濟陽坳陷的超壓主要分布于東營凹陷,東營凹陷的高壓地層主要分布于牛莊洼陷、北帶、利津洼陷、南坡西段的沙河街組,且有自上而下,壓力系數逐漸增高,分布面積逐漸增大的趨勢,沙三下、沙四上亞段分布范圍最廣,壓力系數最高2.0(沙三下亞段);在空間展布上,呈北東—南西向,與凹陷的展布方向一致。