苏丹六区低伤害防塌钻井液技术

苏丹六区低伤害防塌钻井液技术张凤英;鄢捷年;周劲辉;范旺【摘要】针对苏丹六区钻井过程中易于发生井壁失稳和对储层损害大的问题,基于理想充填暂堵剂和成膜剂的协同增效作用,在该地区原用KCl/聚合物钻井液基础上,优选出一种新型低伤害防塌钻井液.室内试验结果表明,该钻井液具有优良的抑制性能,与原用钻井液相比,可显著降低钻井液的滤失量,岩心渗透率恢复率可提高至88.32%,具有显著的储层保护效果.该钻井液在两口试验井三开井段进行了现场试验,并取得了良好的井眼稳定及储层保护效果,有效解决了泥页岩地层井壁失稳和保护高孔、高渗储层的两大技术难题.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2010(038)002【总页数】4页(P43-46)【关键词】理想充填;成膜剂;暂堵剂;防塌;钻井液;钻井液性能;防止地层损害【作者】张凤英;鄢捷年;周劲辉;范旺【作者单位】石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京,昌平,102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京,昌平,102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京,昌平,102249;中国石油,长城钻探工程有限公司,北京,100101【正文语种】中文【中图分类】TE254+.3苏丹六区是我国在苏丹油气勘探开发的重点区块之一。

该区储层渗透率为(145.0～8 647.6)× 10-3μm2,孔隙度18.7%～41.4%,属于高孔、高渗储层。

储层中泥质含量较高(≥10%),黏土矿物以伊利石和伊/蒙混层为主,其中伊/蒙混层的相对含量为25%～41%,因而储层表现出较强的水敏特性,容易发生黏土水化膨胀或剥落掉块,引起井壁失稳。

该区曾使用过多种抑制性水基钻井液[1],如KCl/聚合物、KCl/石灰/聚合物以及KCl/聚合醇钻井液体系等,虽然钻井液性能都比较好,但在钻井过程中井壁垮塌严重,平均井径扩大率一般在15%以上,一些油气井经试油测得的表皮系数较大(≥8)。

621 固井面临的难点（1）井漏：Sufyan NW-1井、西部的Sufyan W-1和Suf N-3井等探井在钻井过程中就多次打水泥塞堵漏。

地层承压能力较低，固井施工漏失风险大。

（2）地层情况较为复杂，井眼条件差。

探井钻遇不熟悉的地层，泥浆性能调整不合适，有的井出现大肚子、糖葫芦井段，甚至井壁垮塌，后续影响固井顶替效率。

（3）地层中众多种压力体系共同存在，可能漏喷并存。

例如FNED-1井先期打水泥塞堵漏，后期钻遇高压气层，气体侵入泥浆，导致泥浆喷出钻台面4m多高，固井过程中可能会导致水泥浆压稳困难，侯凝期间易发生气侵气窜，影响固井质量。

（4）不同探井地质条件差异明显，实际泥浆性能往往会与设计差别较大，给配方调配造成一定困难。

2 探井固井技术研究和实践在探井固井中存在的困难，需要相关的实验研究和现场实践相结合，对固井技术进行研究，从而为区块后续勘探开发提供借鉴。

下面就以FNED-1井为典型，引入对苏丹项目探井固井技术的研究探讨。

2.1 FNED-1探井基本数据（1）井深结构一开Φ444.5mm钻头×550.0m+Φ339.7mm表套×549.0m二开Φ311.15mm钻头×2053.0m+Φ244.5mm技套×2051.61m三开Φ215.9mm钻头×3450m+Φ244.5mm×Φ139.7mm 悬挂器+Ф139.7mm套管（1900～3448m）完钻井深3450.00m，浮鞋下深3447.96~3448.60m，水泥返高，1883.47~1887.07m（悬挂器位置）双凝界面：2500m，井眼水泥量54.8m 3。

主要目的层为 AG2D and AG2E、AG3层，在Abo Gabra AG2 A钻遇气层。

（2）FNED-1井在三开钻进至2611m钻遇高压气层，2873m测最大气体含量580512ppm持续6min泥浆比重为1.28g/cm 3。

苏丹6区原油外输管道地质灾害类型分析及防护对策赵志勇;张来斌;田雅欣;王树立【摘要】Based on an investigation into the geotechnical situation, the geotechnical hazards types of Sudan Block Six crude oil export pipeline were analysed and the countermeasures of Sudan six districts for Controlling pipe geological disasters were summarized. The "prevention first" policy for the pipeline of geological disaster management was carried out. And based on analyzing the geological conditions sufficiently, Scientific managements were put into effect for administering Hydraulic erosion, soil erosion of gravity, seasonal river flood erosion, rivers lateral wobble erosion, etc. Basic laws of strengthening hydrology to master seasonal stream channel evolution were illustrated. And the importance of flushing trend of piping through Nile and concrete countermeasures were elaborated.%基于原油外输管道沿线所处地质环境特征,对苏丹6区管道地质灾害类型进行了归纳分析,总结了苏丹6区为防治管道地质灾害而采取的对策措施.借鉴了管道地质灾害的治理应贯彻“预防为主”的方针,并应在充分的地质条件分析基础上,因地制宜地对水力侵蚀、土壤重力侵蚀、季节河洪水冲蚀、河流横向摆动侵蚀等地质灾害展开科学的治理.阐述了加强水文观测以掌握游荡性季节河河床演变的基本规律以及关注尼罗河穿越段管道冲刷趋势的重要性和具体对策.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(024)001【总页数】5页(P37-41)【关键词】苏丹6区;原油管道;地质灾害;类型;防护对策【作者】赵志勇;张来斌;田雅欣;王树立【作者单位】中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 102249;中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 102249;中国石油抚顺石化公司,辽宁抚顺 113008;常州大学石油工程学院,江苏常州 213016【正文语种】中文【中图分类】TE881 苏丹6区原油管道沿线地质概况中国石油苏丹6区原油外输管道于2004年建成投产，管道起自富拉首站，止于喀土穆炼厂附近的末站，全长715km，管径609.6mm。

《苏丹6区稠油油藏有限携砂冷采机理研究》篇一一、引言苏丹6区稠油油藏是我国重要的石油资源之一，其开采难度大、成本高，一直是石油工业界关注的焦点。

有限携砂冷采技术作为一种新型的开采技术，在稠油油藏的开发中具有广泛的应用前景。

本文旨在研究苏丹6区稠油油藏有限携砂冷采的机理，为该地区的稠油开采提供理论支持和技术指导。

二、苏丹6区稠油油藏概述苏丹6区稠油油藏具有高粘度、高密度、高含蜡等特点，给开采带来了很大的困难。

传统的热采方法虽然可以降低稠油的粘度，但存在着投资大、能耗高、环境污染等问题。

而有限携砂冷采技术作为一种新型的开采技术，具有投资小、能耗低、环保等优点，因此在苏丹6区稠油油藏的开采中具有很大的应用潜力。

三、有限携砂冷采技术概述有限携砂冷采技术是一种通过改变传统采油方式，利用冷采液和携砂剂将稠油从地下开采到地面的技术。

该技术通过控制携砂剂的种类、用量和注入方式等参数，使携砂剂与稠油混合后形成流动性较好的混合物，从而将稠油顺利地开采出来。

该技术具有投资小、能耗低、环保等优点，是稠油油藏开发的一种有效方法。

四、苏丹6区稠油油藏有限携砂冷采机理研究针对苏丹6区稠油油藏的特点，本文对有限携砂冷采的机理进行了深入研究。

首先，通过对携砂剂的筛选和优化，确定了适合苏丹6区稠油油藏的携砂剂种类和用量。

其次，通过实验研究了携砂剂与稠油的混合过程，探讨了混合物的流变性能和稳定性。

最后，通过数值模拟和现场试验等方法，研究了有限携砂冷采技术在苏丹6区稠油油藏的适用性和效果。

研究表明，有限携砂冷采技术可以通过控制携砂剂的种类和用量，使携砂剂与稠油混合后形成流动性较好的混合物，从而顺利地将稠油开采出来。

在苏丹6区稠油油藏中，该技术的适用性较好，可以有效地降低开采成本和提高开采效率。

此外，该技术还具有环保等优点，可以减少对环境的污染。

五、结论本文通过对苏丹6区稠油油藏有限携砂冷采机理的研究，得出了以下结论：1. 有限携砂冷采技术是一种适用于苏丹6区稠油油藏的开采技术，具有投资小、能耗低、环保等优点。

《苏丹6区稠油油藏有限携砂冷采机理研究》篇一一、引言苏丹6区稠油油藏是全球油气资源开发的重要领域之一，其独特的稠油特性给开采带来了诸多挑战。

有限携砂冷采技术作为一种新型的开采方式，在稠油油藏的开发中具有广阔的应用前景。

本文以苏丹6区稠油油藏为研究对象，对其有限携砂冷采机理进行深入研究，以期为该地区的稠油开采提供理论依据和技术支持。

二、苏丹6区稠油油藏概况苏丹6区稠油油藏具有高粘度、高密度、低流动性等特点，这些特性使得传统的热采方式在开采过程中存在诸多问题，如采收率低、成本高等。

因此，研究有限携砂冷采技术对于该地区的稠油开采具有重要意义。

三、有限携砂冷采技术概述有限携砂冷采技术是一种新型的稠油开采技术，其核心思想是在保持油层压力的前提下，通过降低稠油的粘度，提高其流动性，从而实现高效开采。

该技术主要利用冷介质降低稠油的粘度，同时通过携砂剂将稠油携带至地面。

与传统的热采方式相比，有限携砂冷采技术具有成本低、效率高等优点。

四、苏丹6区稠油油藏有限携砂冷采机理研究4.1 粘度降低机理在有限携砂冷采过程中，通过降低稠油的温度，使其粘度降低。

这一过程主要依赖于冷介质的选用和注入方式。

合适的冷介质应具有良好的导热性能和较低的冰点，以确保在降低稠油粘度的同时不损害油层。

此外，冷介质的注入方式也需进行优化，以实现最佳的粘度降低效果。

4.2 携砂剂作用机理携砂剂在有限携砂冷采过程中起着至关重要的作用。

它能够有效地将稠油携带至地面，提高采收率。

携砂剂的选择应考虑其与稠油的相容性、携砂能力以及成本等因素。

通过对不同携砂剂的实验和对比，找出最佳的携砂剂类型及配比。

4.3 油层保护与效率提升措施在实施有限携砂冷采过程中，需采取措施保护油层，防止其对生产造成不利影响。

例如，通过优化注入参数、控制注入速度和压力等方式，确保冷介质和携砂剂在油层中的均匀分布，避免局部过热或过冷对油层造成损害。

同时，为了提高开采效率，可采取多段塞注入、交替注入等多种工艺手段。

苏丹某区易漏底层钻井技术分析在苏丹某区块，油藏埋藏相对较深，地層压力高，中上部地层软硬交错，缩径严重，容易导致卡钻的严重后果，在高密度条件下，机械钻速相对较低，容易发生井漏、卡钻等复杂事故，导致钻井周期延长，研究高密度条件下提高钻进速度有较重要的现实意义。

标签：苏丹；高密度；提速；高地层压力在苏丹某区区块地质特性比较明显，符合地质构造比较完整的区块，在中上部地层泥岩砂岩交替出现，地层容易出现变形，造成钻井的难度，如何控制井眼的规则化，保证井下安全是当前钻井的难点。

1 区块技术难题在采用高密度钻井液钻井，井壁的稳定能够得到控制，但会出现井漏，诱发井喷，目前如何使钻井液密度和底层稳定达到相对稳定一直是一个值得探讨的难点，同时也是在区块施工的又一个难点。

①钻井液密度增加，井底压差增加，阻碍了井底岩屑的及时排除。

液柱压力的增大，也使得井底岩石的强度与塑性增强，这些因数导致了机械钻速的降低；②高密度钻井液环空阻力大，激动压力与抽吸压力高，压力波动大；钻井液柱压力与地层破裂压力之间的允许压力差范围小，在开泵、下钻、划眼等情况下，稍有不慎就会导致地层破裂，发生井漏；③高密度钻井液中固相含量高，形成的滤饼虚厚，摩擦系数大，容易导致起钻遇卡，下钻遇阻。

钻井液波动压力大，容易引起井壁失衡，导致井塌划眼等复杂情况；④高密度井，钻井液液柱压力与地层孔隙压力之间的压差大，钻具易紧贴井壁；⑤压差合适，钻井液中固相颗粒浸入深度一般为几厘米。

若压差过大，则固相颗粒浸入深度可达几十厘米。

高密度钻井液中固相颗粒数量多，大量的固相颗粒浸入储层，造成储层油气通道堵塞，储层浸透性降低。

2 导致机械钻速低的原因分析2.1液柱压力增大增加了井底岩石的强度与塑性增大钻井液柱压力将增大对岩石的“各向压缩效应”，其结果将导致岩石的抗压入强度（或硬度）的增加和塑性的增加。

2.2 高液柱压力增大了压持效应钻井液密度越高，压差越大，压持效应越严重。

高密度钻井液由于液柱压力与井底压差之间的压差大，将岩屑压在井底形成“垫层”，使钻头工作刃难以接触新地层，而消耗了较大的功率对井底垫层进行再次破碎，从而降低机械钻速。

《苏丹6区稠油油藏有限携砂冷采机理研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长，稠油资源的开发利用越来越受到关注。

苏丹6区稠油油藏具有独特的特性，其开采过程中面临的主要问题之一是携砂冷采。

因此，研究苏丹6区稠油油藏的有限携砂冷采机理，对于提高稠油开采效率、降低生产成本具有重要意义。

本文旨在通过实验和理论分析，深入探讨苏丹6区稠油油藏的携砂冷采机理，为实际生产提供理论依据。

二、研究区域概况苏丹6区稠油油藏位于苏丹地区，具有高粘度、高密度、高含蜡等特点。

该区域的地质条件复杂，储层非均质性强，导致开发难度较大。

在开发过程中，由于稠油的粘度高，携砂难度大，使得采收率较低。

因此，研究该区域的携砂冷采机理对于提高采收率具有重要意义。

三、携砂冷采机理分析1. 有限携砂冷采概念及特点有限携砂冷采是指在稠油开采过程中，通过降低油藏压力、调整采液速度等措施，使稠油在流动过程中携带部分砂粒一同被采出。

这种采油方式的特点是采收率高、成本低、对储层伤害小。

然而，由于稠油的粘度高，携砂能力有限，因此需要深入研究其携砂冷采机理。

2. 携砂冷采过程中的流体力学分析在携砂冷采过程中，流体的流动状态对携砂能力具有重要影响。

通过对流体的流速、流向、压力等参数进行分析，可以了解流体在油藏中的流动规律，从而为提高携砂能力提供依据。

此外，还需要考虑储层中的砂粒分布、粒径、形状等因素对流体流动的影响。

3. 化学添加剂对携砂冷采的影响化学添加剂可以改善稠油的流动性，提高其携砂能力。

通过实验研究不同种类的化学添加剂对携砂冷采的影响，可以找出最佳添加剂类型及用量，从而提高采收率。

此外，还需要考虑添加剂对储层的影响及环保问题。

四、实验研究为了深入探讨苏丹6区稠油油藏的携砂冷采机理，本文进行了一系列实验研究。

首先，通过流变实验测定稠油的流变特性，了解其粘度、密度等参数；其次，进行携砂模拟实验，模拟实际生产过程中的携砂冷采过程；最后，结合理论分析，探讨实验结果与实际生产之间的关系。

第36卷 第2期2014年3 月石 油 钻 采 工 艺OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 36 No. 2March 2014作者简介： 陈博，1982年生。

现从事钻井液技术服务工作，硕士，工程师。

E-mail ：chenbo0001@ 。

文章编号：1000 – 7393（ 2014 ）02– 0060 – 04 doi:10.13639/j.odpt.2014.02.015苏丹六区KCl/硅酸盐钻井液体系的研究与应用陈　博1　赵后春1　徐心彤2（1.中国石油集团长城钻探工程公司钻井液公司，北京　100101；2.北京化工大学，北京　100029）引用格式：陈博，赵后春，徐心彤. 苏丹六区KCl/硅酸盐钻井液体系的研究与应用［J ］.石油钻采工艺，2014，36（2）：60-63.摘要：苏丹六区出于节约成本的考虑，将部分三开井身结构改为两开结构，不同压力系数和特性的地层处于同一裸眼段内，造成原有的钻井液技术已经不能满足钻井作业的需要，容易发生井塌和井漏的问题。

为此，根据地层特性，对原有的钻井液技术进行改进，通过大量的室内实验和现场试验，研发出一种实用的KCl/硅酸盐钻井液体系。

新体系可将上部地层的承压能力提高至1.25 g/cm 3，实现了窄密度安全窗口下的安全钻进；通过有效控制钻井液固相含量，克服了硅酸盐钻井液流变性难以控制的缺点，实现了钻进过程中钻井液体系的稳定转化。

新的KCl/硅酸盐钻井液体系解决了井身结构改变后长裸眼段内不同地层性质和不同压力体系下出现的井塌和井漏的问题，减少了体系转化所需时间，大大降低了废弃钻井液的排放量，缩短了钻井周期，节约了材料成本。

关键词：KCl/硅酸盐钻井液；体系转化；井壁稳定；流变性；苏丹六区中图分类号：TE254 文献标识码：BResearch and application of KCL/silicate drilling fluid in block 6 of SudanCHEN Bo 1, ZHAO Houchun 1, XU Xintong 2（1. CNPC Great Wall Drilling Fluid Company , Beijing 100101, China ; 2. Beijing University of Chemical Technology , Beijing 100029, China ）Abstract: In consideration of saving costs in block 6 of Sudan, the operating company changed the structure of some wells to ‘two-section’ instead of ‘three-section’. Thus formation with different pressure factors and characteristics is in the same bore hole which would cause complex problems in the hole such as lost circulation and borehole collapse and under which the original drilling fluid technology could not meet the demand for drilling. Thus, the original drilling fluid technology is improved according to the formation characteristics. The practical KCL/silicate drilling fluid system is developed based on a lot of experiments in lab and on site. The new drilling fluid can increase sustainable pressure of upper formation to 1.25 g/cm 3 and can drill safely with a narrow safety density window. The effective control of solid concentration of drilling fluid can overcome the difficulties in control the rheological property and realize the stable conversion of drilling fluid system in drill process. The new KCL/Silicate drilling fluid solves the potential risk of caving and lost circulation problems in long bore hole with different formation properties, pressures after the wellbore structure changes, reducing, system conversation time and the drainage of waste drilling fluid significantly, propenties , shortentingthe drilling period and cuuting costs of drilling fluid materials.Key words: KCl/silicate drilling fluid; mud system transfer; hole stabilization; rheological property; block 6 of SudanKCl/聚合物和硅酸盐钻井液体系是两种具有代表性的强抑制性水基钻井液体系，具有抑制性强、成本低、环保性好、易于维护等优点，在苏丹地区已应用多年。