蘇丹六區低傷害防塌鉆井液技術

張鳳英 鄢捷年 周勁輝 范 旺

(1.石油工程教育部重點實驗室(中國石油大學),北京昌平 102249;2.中國石油長城鉆探工程有限公司,北京 100101)

蘇丹六區是我國在蘇丹油氣勘探開發的重點區塊之一。該區儲層滲透率為(145.0～8 647.6)× 10-3μm2,孔隙度18.7%～41.4%,屬于高孔、高滲儲層。儲層中泥質含量較高(≥10%),黏土礦物以伊利石和伊/蒙混層為主,其中伊/蒙混層的相對含量為25%～41%,因而儲層表現出較強的水敏特性,容易發生黏土水化膨脹或剝落掉塊,引起井壁失穩。

該區曾使用過多種抑制性水基鉆井液[1],如KCl/聚合物、KCl/石灰/聚合物以及 KCl/聚合醇鉆井液體系等,雖然鉆井液性能都比較好,但在鉆井過程中井壁垮塌嚴重,平均井徑擴大率一般在15%以上,一些油氣井經試油測得的表皮系數較大(≥8)。這些在一定程度上造成建井周期延長,而且油井無法達到預期的產能。為此,筆者利用理想充填暫堵劑和成膜劑的復配增效作用,在原用 KCl/聚合物鉆井液配方的基礎上,通過試驗優選出一種新型低傷害防塌鉆井液體系。室內試驗和現場應用均表明,該鉆井液具有顯著的防塌和保護儲層的效果。

1 新型鉆井液配方優選

針對蘇丹六區的儲層特性及潛在的損害機理,應優選出抑制、封堵性強的鉆井液體系。筆者所采取的主要思路是:應用理想充填原理確定鉆井液中暫堵劑的粒度分布及適宜用量,并合理使用半透膜[2]和隔離膜鉆井液處理劑。通過大量試驗發現,暫堵劑和成膜劑具有復配增效作用,將兩類處理劑按適宜的比例加入到鉆井液中,取得的防塌和保護儲層效果明顯好于單獨使用理想充填暫堵劑或者成膜劑[3]。……