完全原生參數(shù)法提高柴達(dá)木盆地G區(qū)塊堵漏成功率

1.目的

柴達(dá)木盆地G區(qū)塊垂向地層巖性波動(dòng)大、天然裂縫多處發(fā)育、長(zhǎng)裸眼段地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜，鉆井作業(yè)時(shí)漏失次數(shù)較多，并且呈現(xiàn)漏失類型多、漏點(diǎn)分布規(guī)律性差、局部多種漏失疊加等特點(diǎn)。以近期完鉆的10口井為例，單井平均漏失次數(shù)多達(dá)9次。由于缺乏漏層預(yù)測(cè)手段，現(xiàn)場(chǎng)鉆遇漏失后主要依靠人為經(jīng)驗(yàn)判斷漏失類型，再逐一試驗(yàn)用已有的顆粒、水泥等封堵材料進(jìn)行封堵，一次堵漏成功率不足40%，單次堵漏需要3天以上，堵漏材料選擇準(zhǔn)確率低。此外，多種材料多次試堵將加大現(xiàn)場(chǎng)材料準(zhǔn)備難度和作業(yè)周期、增加作業(yè)成本。為此，引入完全原生數(shù)據(jù)再現(xiàn)技術(shù)，建立礦場(chǎng)入井材料性能、施工工藝參數(shù)與鉆遇漏層后地面可直接獲取信息的定量關(guān)系，計(jì)算設(shè)計(jì)工藝下垂向地層漏速分布，實(shí)現(xiàn)漏點(diǎn)鉆前預(yù)測(cè)。通過(guò)反算具體漏層漏速下降為零時(shí)的入井材料性能、施工工藝參數(shù)取值，確保人工選擇堵漏材料的準(zhǔn)確性，提高礦場(chǎng)漏失控制的成功率。

2.方法

收集G區(qū)塊內(nèi)10井次鉆完井76項(xiàng)原生參數(shù)的35萬(wàn)余個(gè)數(shù)據(jù)，以漏失速度為目標(biāo)函數(shù)，利用多元線性回歸分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)學(xué)方法，每10 m擬合原生參數(shù)與實(shí)際漏失速度間的定量關(guān)系400套。以自身誤差最小為指標(biāo)，優(yōu)選多元線性回歸分析法建立的數(shù)學(xué)關(guān)系，代入設(shè)計(jì)的鉆進(jìn)工藝參數(shù)，計(jì)算垂向4 000 m的漏點(diǎn)分布及漏速大小，實(shí)現(xiàn)鉆前漏層預(yù)測(cè)。采用擾動(dòng)分析法逐一篩選各漏層漏速主控因素，反算漏速降至零時(shí)，主控因素中一系列入井材料性能與施工工藝的優(yōu)化值，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)封堵材料的選擇。如圖1所示，完成了垂深2 480 m設(shè)計(jì)工藝鉆進(jìn)漏速預(yù)測(cè)及應(yīng)用優(yōu)化封堵材料漏速預(yù)測(cè)。

圖1 預(yù)測(cè)垂深2 480 m處漏點(diǎn)漏速（左）及應(yīng)用優(yōu)化后封堵材料漏速（右）分布圖

3.作用和效果

C3-X井設(shè)計(jì)垂深約4 050 m，鉆前利用漏失主控方程預(yù)測(cè)出全井筒垂向上共4處漏點(diǎn)，分布在垂深30～ 40 m、2 740～2 760 m、3 250 ～ 3 270 m、3 370 ～ 3 390 m 等 4 個(gè)井段內(nèi)，預(yù)測(cè)漏速范圍為3.20～28.96 m3/h，據(jù)此提前制訂了適合的堵漏材料性能和施工工藝參數(shù)調(diào)整方案。實(shí)際完鉆后全井筒鉆遇漏點(diǎn)共5處，分布在垂深 32 ～ 43 m、2 726 ～ 2 738 m、2 751 ～ 2 757 m、3 253 ～ 3 262 m、3 381～3 385 m等5段內(nèi)，漏層預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到80%。其中，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確的4個(gè)漏點(diǎn)應(yīng)用推薦的封堵材料與工藝后實(shí)際一次封堵成功率為100%，單次堵漏平均損失工時(shí)僅1.18天，較區(qū)域平均水平下降了67.10%，封堵材料選擇準(zhǔn)確，堵漏效率提升明顯。