YK1井安全鉆井及防漏技術

何杰　袁則名　和鵬飛　邊杰

摘 要：YK1井是位于遼河灘海中部海南一月東構造帶的一口預探直井，井控一級風險井。通過該井與鄰井的對比，說明針對該遼河區塊鉆井和防漏技術措施的安全性和有效性。文章在特殊工藝、井下復雜的預防處理、技術措施等方面提出了在遼河區塊鉆探的有效方法，在提高機械鉆速、提高取芯收獲率、確保井下安全等方面有借鑒作用。

關鍵詞：防漏；安全鉆井；海上；預探井

YK1井位于遼東灘海地區月東1井北側2.8km，設計井深3000m，井別為預探井，井型為直井。設計目的層：太古界。完井方法：套管完井。井身結構：？覫600.4mm鉆頭×？覫508mm隔水導管下深102m+？覫444.5mm鉆頭×？覫339.7mm套管下深760m+？覫311.1mm鉆頭×？覫244.5mm套管下深2248m+？覫215.9mm鉆頭（未下尾管）。

1 鄰井復雜情況分析

海南7井：古生界發生明顯的泥漿漏失。其中，在2411m處發生井漏，鉆井液密度1.17g/cm3，漏失時間1h45min，漏失速度為3.3m3/h，共漏失泥漿5m3。在2593.26m處，再次發生井漏，共漏失2.1m3。海南17井：在2670.50m處下入194mm取心鉆頭，循環鉆井液，發生井漏，漏失鉆井液15m3。海南24井：在2265.41m時發生了嚴重井漏，經判斷為溶洞性漏失，共漏失鉆井液125方。

2 本井技術措施

2.1 制定合理技術措施，加強防漏工作

針對在二開444.5mm井眼井段（762-2250m）中，井眼直徑大、裸眼段長，而且地質提示預計井990m～1609m為高滲透層，1650m、2061m附近可能鉆遇斷層，易發生漏失；同時本區東營組泥巖沉積厚度大，井壁穩定性差且東三段發育煤層，制定了詳細的措施：

（1）加強與地質、錄井人員的溝通，提前做好地層預判工作，在鉆到可能的斷層前，提前調整好泥漿性能，控制好泥漿比重，提前加入一定的堵漏材料進行預堵，按照漏失性質進行處理，提高地層承壓能力。

（2）本段預計斷層斷點深度在1650m、2061m，在鉆進期間提前加入隨鉆堵漏劑和其他堵漏材料，防止鉆遇此井段發生復雜情況，開泵要平穩。

（3）固控設備要保持正常運轉，以確保及時清除鉆井液中有害固相，防止因含砂過高而導致開泵憋漏地層。

（4）在鉆探過程中加強井控工作，防止井噴事故的發生，儲備充足的加重材料和重鉆井液。

相比較鄰井發生的多起井漏情況，YK1井在預防井漏方面取得了一定的成果[1-4]。

2.2 合理選用鉆頭，優化鉆具組合和鉆井參數，降低井下復雜

本井一開井段優選鐘擺鉆具組合，并采用低鉆壓吊打的方式，防斜打直，機械鉆速：69.41m/s，最大井斜1.08°，為后面的鉆進作業奠定了好的基礎[5-6]。

鉆具組合：Ф444.5mmGA114+接頭m+浮閥+Ф203mm無磁（1根）+Ф203mm鉆鋌（1根）+Ф440扶正器+Ф203mm螺旋鉆鋌（4根）×37.15m+631*410接頭+Ф165mm螺旋鉆鋌（6根）+Φ127mm加重鉆桿（30根）+Φ127mm鉆桿。鉆井參數：鉆壓：30-50KN，轉速80RPM，排量60L/s。本井二開井段，主要采用PDC+螺桿鉆具+MWD進行復合鉆進以跟蹤和調整井眼軌跡，同時在本井二開完鉆時完鉆井深2250m，水平位移47.75m，為三開井段鉆壓選擇創造了較大空間。

二開掃塞完，在井段（767-1500m）中，選用鉆頭型號M1231935B/P，機械鉆速達73.3m/s。

鉆具組合：Ф311.1mmPDC+Φ244.5mm馬達（1.25°）+浮閥+Φ306mm扶正器+Φ203mm無磁（1根）+MWD+Φ203mm無磁（1根）+Φ203mm鉆鋌（2根）+接頭+Φ165mm鉆鋌（3根）+Φ127mm加重鉆桿（30根）+Φ127mm鉆桿。

鉆井參數：鉆壓：20-40KN，轉速70RPM，排量60L/s。

3 復雜及經驗分析

3.1 一開固井漏失

該井Φ339.7mm表層套管采用內插法固井工藝，在固井前的洗井作業中，發生嚴重漏失現象。

在表套管下至設計深度760.80m，下內插管柱插入插入頭后，以12L/s排量開泵，泵壓2MPa，井口不返泥漿，打入泥漿10m3；后通過調整泵沖，分三次打入15m3，井口仍不返泥漿；用灌漿泵往環空泵入1.5m3，環空灌滿返出；漏失泥漿25m3。平臺立刻采取措施，掛吊環活動套管，定時灌漿，并配置堵漏泥漿進行堵漏，共用堵漏泥漿15m3。在靜止了12小時，地層具有了一定的承壓能力后，繼續固井作業，返出正常，測聲幅后固井質量合格。

原因分析：（1）上部地層疏松欠壓實，地層承壓能力較低；（2）內插法固井，由下表層套管至下完內管柱開泵循環前，表層套管靜止時間過長，導致井壁垮塌，環空不暢，不能建立循環通道；（3）下入表層套管后沒有開泵；沒有進行充分的循環，致使在下內插管柱的時候環空造成堵塞，以致后來再開泵憋漏地層。

3.2 三開鉆頭損壞

該井二開完鉆井深2250m，進入中完階段。井壁取心7趟，取出合格巖心43顆，炮彈落井30顆。電測完通井時2次下磨鞋+撈杯，進行打撈，打撈杯帶出炮彈20顆以及113塊墊片，落井炮彈30顆。

三開鉆進時，下入牙輪鉆頭帶隨鉆撈杯，鉆至井深2510m時，對比井段2476-2489m與井段2494-2510m鉆時，平均鉆時由4-8min/m增加至13-24min/m。

原因分析：二開完井時井壁取心的炮彈殼，遺留在井底。雖然兩次打撈，但是，沒有完全撈出，使鉆頭先期損壞嚴重，三開所鉆地層是太古界混合花崗巖，巖性較硬，研磨性強，井眼井徑擴大率較小，撈杯口尺寸小，炮彈殼和墊片上返進入撈杯比較困難。

4 結束語

（1）大力推廣先進鉆井技術，二開采用高效的動力鉆具組合，提前對鄰井資料調研，制定詳細的施工技術措施，合理地進行鉆頭選型，加上大功率的馬達是保證快速鉆井的前提。（2）對于一些特殊地層，地層承壓能力不足，在固井前，應先對其進行有預見性的堵漏作業，提高地層承壓能力滿足施工要求后，再進行下步固井作業。

參考文獻

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[3]和鵬飛，侯冠中，朱培，等.海上Φ914.4mm井槽棄井再利用實現單筒雙井技術[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2016，43（3）：45-48.

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