河50新叢式井井下故障的預(yù)防與處理

徐福海

摘 要：針對河50新叢式井施工的技術(shù)難點，剖析易出現(xiàn)的井下故障，制定出針對性的預(yù)防措施及發(fā)生后的處理方法，解決叢式井組上部井眼卡脖子；防碰難度高；地層壓力差別大，易發(fā)生卡鉆、井塌、井漏、井涌等多項鉆井難題，確保鉆井安全順利施工。

關(guān)鍵詞：河50新叢式井 防阻卡 防碰 防漏防涌 處理方法 預(yù)防措施

1概述

河50區(qū)塊，于1989年投入開發(fā)，部署完成了42口7個平臺叢式井，號稱“河50叢式井組”。目前，在老井臺之間又部署油水井34口分7個平臺叢式井，動用5部32型鉆機(jī)同時作業(yè)。為確保鉆井安全順利施工，采取針對性的技術(shù)措施，加強(qiáng)井下故障的預(yù)防與處理[1-2]。

2技術(shù)難點

2.1地面受限，固相含量難控制

河50區(qū)塊地處自西北至東南走向縱向384m、橫向110m的院墻圈圍區(qū)域內(nèi)，老井網(wǎng)株距3-5m，行距不足70m，場內(nèi)有建筑物、配電箱、注采井口裝置、污水池、排水溝等設(shè)施。新叢式井除同臺第一口井外，皆為整拖井，整拖距離2.7-2.8m，巖屑池有效容積趨于變小，上部井段鉆進(jìn)難以盡可能多的使用大循環(huán)，鉆井液中有害固相難以清除，極易造成上部井眼不暢，出現(xiàn)憋泵、起下鉆阻卡等現(xiàn)象，俗稱“卡脖子”。

2.2防碰難度大

新、老井網(wǎng)井眼交織，布滿了地下整個三維空間，況且80年代僅靠電子單點或多點儀器及人工目測讀數(shù)進(jìn)行定向，所提供資料依據(jù)的準(zhǔn)確度偏差大，導(dǎo)致繞障成功率降低；整拖井地面距離小，直井段防碰亦是難點。

2.3防漏防涌難把握

老井網(wǎng)多年注采，打破了原始地層壓力系統(tǒng)，沙二段以上地層壓力系數(shù)較低，僅0.78左右，而下部地層壓力系數(shù)較高，達(dá)1.30-1.50，上下壓差較大。同一長裸眼多套壓力并存，實鉆中即要防漏，還要防涌，保護(hù)好油氣層。

3井下故障的預(yù)防與處理

3.1防阻卡

河50新叢式井在840-1150m井段，起下鉆都有不同程度的阻卡情況發(fā)生，整拖井因固相含量難控制尤為突出。

1）處理方法

起鉆遇卡不可多提，以活動鉆具為主，接方鉆桿開泵上提帶出鉆具為輔，防止鉆具卡死。下鉆遇阻不可硬壓，必要時可換劃眼工具，采用“一沖二通三劃眼”或“撥放點劃”的措施穿過復(fù)雜井段，防止出新眼。

2）主要預(yù)防措施

上部地層適當(dāng)控制鉆速，進(jìn)入地層800米后，堅持打一根劃一根，延長排沙時間；增大泵排量，適時調(diào)整鉆井液流變參數(shù)和適當(dāng)?shù)恼扯取⑶辛Γ?xì)水長流的補(bǔ)充抑制性聚合物膠液，抑制鉆井液造漿，使館陶組以上地層有相對的擴(kuò)大率，打成開放型井眼。具體做法如下：

（1）同臺自第一口井遷裝就充分考慮土方施工措施，搞好土方工程。地面清障，加大挖深巖屑池；每整拖一至兩口井對巖屑池進(jìn)行擴(kuò)容，同時把鉆屑運出掩埋，廢漿液回收再利用；返出地面的固井水泥漿不放入巖屑池，盡量增大巖屑池大循環(huán)有效沉降空間，滿足大循環(huán)鉆屑絮凝沉淀的要求。

（2）改小循環(huán)后，堅持使用好固控設(shè)備。震動篩選用80-100目篩布，使用率達(dá)100%，強(qiáng)化除砂器、離心機(jī)的高效使用，通過機(jī)械分離的措施來控制般土含量，認(rèn)真搞好鉆井液凈化工作。東營組以上地層加入分散處理劑，加重選用顆粒細(xì)，密度不低于3.8g/cm3的加重劑，進(jìn)入沙河街地層可加入防塌處理劑和提高鉆井液密度以穩(wěn)固井壁，保持膨潤土含量在60-80g/l以內(nèi)，含砂量低于0.3%，總固相含量不大于20%。

3.2防碰

“盡量避免相碰，一旦相碰，決不能損壞鄰井套管”，這是河50項目參戰(zhàn)各方在充分考慮諸多客觀不利因素后達(dá)成的共識。

1）相碰的判斷與做法

根據(jù)防碰設(shè)計，在可能防碰井段，采用牙輪鉆頭。鉆進(jìn)過程中，密切注意鉆時變化情況，觀察是否有蹩跳、鉆時突快、放空或變慢、振動篩有水泥返出等異常現(xiàn)象。有異常現(xiàn)象時，必須立即停止鉆進(jìn)，根據(jù)巖屑綜合分析，判斷是否是井眼相碰，一旦相碰，鉆頭提離井底循環(huán)，防止碰壞套管，采取填井措施，重新設(shè)計井身軌跡。

2）防碰措施

直井段吊打固然能夠防斜打直，然而鉆井時效卻很低。為此，在同一井臺直井段中，采用了相同的鉆具組合、相同的鉆頭和噴嘴組合、相同的鉆井參數(shù)，既可防碰，又可適當(dāng)加大鉆壓提高鉆速。

為有利于斜井段防碰，先后對27口可疑井進(jìn)行了陀螺測井，確定了它們確切的井身軌跡。

施工鉆進(jìn)，必須做到 “四個停鉆”。① 定向測量工程師密切關(guān)注測量磁參數(shù)和反扭角的變化情況，若有異常，立即停鉆；②司鉆及相關(guān)人員密切關(guān)注鉆進(jìn)參數(shù)的變化情況，若有泵壓、扭矩、機(jī)械鉆速、憋跳鉆等異常發(fā)生，立即停鉆；③震動篩處，鉆井隊的坐崗工隨時觀察泥漿返出情況，若有老漿、老井水泥、鐵屑等返出，立即停鉆；④隨時觀察最近距離的鄰井井口情況，若鄰井出現(xiàn)異常，立即停鉆。停鉆分析、查清原因后，決定是否恢復(fù)鉆進(jìn)。

河50新叢式井共完成34口，直井段無1口井發(fā)生相碰，只有復(fù)測陀螺曲線前的2口實鉆新井在斜井段與老井網(wǎng)相碰。相碰的原因是老井眼軌道數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，導(dǎo)致防碰掃描圖指導(dǎo)性錯誤。由于措施周密、執(zhí)行到位，避免了碰壞套管事故，達(dá)到了預(yù)期的效果。

3.3防漏防涌

河50新叢式井裸眼段較長、砂巖段結(jié)構(gòu)疏松、滲透率高，易形成漏失通道，主要是由于斷層或低壓沙層易引起漏失。根據(jù)這些特點，選用廣譜型屏蔽封堵劑作為主處理劑，再復(fù)配使用多種粒徑的架橋粒子和充填粒子， 利用正壓差，在一個很短的時間內(nèi)，有效封堵不均質(zhì)地層孔喉，在近井壁帶形成滲透率接近于零的屏蔽暫堵層，可以阻止鉆井液固相和濾液侵入地層或油氣層， 提高了低壓地層的承壓能力，同時也減少鉆井液對油氣層的損害。解決了同一裸眼井段多套壓力層系共存時易漏易涌的技術(shù)難題，無疑為固井安全順利施工和提高固井質(zhì)量起到了保證作用。

4認(rèn)識與建議

1）加強(qiáng)陀螺測井，明確老井網(wǎng)井眼軌跡，彌補(bǔ)早期實鉆井眼軸線不準(zhǔn)確的不足，是搞好防碰工作的基礎(chǔ)。

2）同臺叢式井自第二或第三口井開始對巖屑池進(jìn)行擴(kuò)容并清理拉走巖屑池中的廢漿和鉆屑，有利于后續(xù)井施工過程中固相含量的控制，有效防止上部井眼“卡脖子”，并且可提高機(jī)械鉆速。

3）井眼穩(wěn)定技術(shù)需要進(jìn)一步完善和加強(qiáng)，井眼穩(wěn)定是實現(xiàn)鉆井施工提速，減少井下故障的前提和保障。從泥漿體系研究、封堵固壁技術(shù)、工程施工措施、泥漿性能控制等方面進(jìn)行細(xì)化和研究，制定更加符合本區(qū)塊的工程、泥漿技術(shù)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉汝山 曾義金主編《鉆井井下復(fù)雜問題預(yù)防與處理》 中國石化出版社P1-78

[2]蔣希文主編 《鉆井事故與復(fù)雜問題的處理方法》石油工業(yè)出版社上冊P67-70