淺談臨興工區鉆井技術

(中石化華北石油工程有限公司五普鉆井分公司 河南 新鄉 453700)

一、概述

五普40404HB鉆井隊通過施工煤層取心探井、小位移定向臺子井、大位移定向井、水平井等不同的井型，從中了解到臨興工區臺子井組注意防碰，表層易漏，淺層氣豐富難處理和地層傾角大易斜等地質特點，另外中海油要求全部使用11寸芯軸式套管頭，芯軸懸掛器坐封不到位壓裂時會導致表層環空串壓，井口失效等故障。

二、臺子井組防碰措施

臨興工區布井大部分均是在老井場上增加或在臺子井上追加，一個平臺上少則2-3口，多則5-6口井，對于現場施工有好處也有難處，好處在于少搬遷降本增效，地層比較了解少走彎路，難處在于臨井相隔太近容易重合碰撞。所以臺子井施工井眼防碰是一項重要而精細的任務。1.防碰工作必須從井組第1口井做起，從一開做起，為井組防碰工作做好準備。2.一開鉆進嚴格按設計要求控制鉆壓，均勻送鉆，確保一開井眼打直,鉆具組合中加入無磁鉆鋌，進行隨鉆測斜，實時監控。3.二開直井段是防碰的重點井段，二開即采用無磁鉆鋌配MWD進行監控(中間放置托盤)，以便于電子多點的使用和儀器無信號時進行投電子單點。4.防碰井段必須保證測斜數據的真實性，測斜儀器定期校驗，不能自欺欺人。測量間距：直井段MWD測斜間距30m，造斜段、防碰繞障井段和水平段測斜間距不大于10米，必要時加密測點。5.根據測斜數據繪制防碰圖，計算防碰距離，防止兩井相碰。每測一點都要與臨井進行防碰掃描，根據測斜數據及時計算，繪圖跟蹤，搜索出施工井與臨井的最近空間距離，預測出井眼軌跡的發展趨勢及與臨井“相碰”的風險。堅持做到測一點、計算一點、防碰圖繪制一點，并預算100米。6.兩井并行井段鉆進時，如果發現有鉆速突然加快、放空、蹩跳等現象要立即停止鉆進；震動篩要有專人負責觀察、撈取砂樣，如有垮塌掉快、鐵屑、水泥塊、鉆井液污染、性能變化等異常現象，要立即停鉆分析原因。

三、表層堵漏方法

臨興工區表面為黃土層、耕植土壤、夾砂層、夾礫石，膠結性差裂縫發育多，易發生井漏、井斜，嚴重時會發生失返性漏失。我隊通過FG-T2四口定向井和LX-104-8H一口水平井表層堵漏過程，總結出一套適合臨興工區的堵漏方法，共大家借鑒與參考，如有不同意見請大家指正。1.鉆進過程中當漏速較小時：漏失量小于6m3/h，而且不發生環保問題時，可以加入小顆粒隨鉆堵漏劑，提高鉆井液粘度至100s左右頂漏鉆進。隨鉆堵漏的優點在于哪里漏堵哪里，既縮短時間提高效率又降低成本。2.鉆進過程中漏速大或失返時：必須早發現、早停鉆、早停泵，才能正確卡準漏層位置，進行“不起鉆干堵法”堵漏。“不起鉆干堵法”配方：70%的土粉+20%的堵漏材料(如稻草、玉米芯等)+5%水泥(水泥可與其它堵漏材料混合使用，充當無機膠結劑，提高堵漏材料對漏失地層的封堵強度)混摻均勻后加水并攪拌，加水量以堵漏土呈半干狀為準，配好后做成直徑10cm泥球，配合小塊狀生石灰投入井內，開動轉盤拍打泥球對漏失地層空隙進行封堵、造壁。通過3-5次的投入、拍打，試灌漿，如液面穩定方能繼續鉆進。3.如果“不起鉆干堵法”堵漏失敗，即采用“起鉆干堵靜止法”堵漏。配方：65%水泥+25%堵漏材料+10%土粉配成水鉆井液直接倒入井內候凝6小時，然后灌滿鉆井液，液面穩定方能下鉆鉆進。4.堵漏只是手段，預防才是重點：在鉆進施工前及時收集鄰井資料，掌握易漏地層，制定科學防漏措施。當發生漏失后很難一次性堵住漏層，嚴重減緩施工進度和增加施工成本。只有選擇科學的防漏方法，才能不斷提高自己，降本增效。

四、淺層氣預防辦法

淺層氣是指儲存在沉積物中的地熱成因或生物成因的天然氣,分為含氣沉積物和氣體狀態的含水化合物。淺層氣具有埋藏淺、成因復雜、儲量小、豐度低、類型多、分布廣、火力強、熱值高的特點。臨興工區淺氣層一般在井深250m-650m之間，地層在延長組、紙坊組、和尚溝組，為了防止淺層氣噴出造成井涌、井噴事故，井隊需做以下預防措施。1.一開固井水泥盡可能返出地面，固井質量要合格，如果水泥未返出地面，待水泥下沉后從環空填入水泥，保證固井牢靠。2.按規范安裝防噴器，并逐道試壓合格，保證井控裝備開關靈活，處于被用狀態。3.井隊液面監控報警裝置務必正常靈活，錄井各傳感器務必效驗合格，二開開鉆井隊與錄井聯合坐崗，并如實填寫坐崗記錄，一旦發現溢流及時匯報關井。4.二開開鉆前儲備30-40m3比重1.20g/cm3的重漿，現場儲備加重材料25噸。5.鉆遇淺層氣井段密切關注氣測值變化，鉆井液性能走設計上限，鉆遇快鉆時控制鉆井速度，循環觀察氣測值變化，一旦氣測值只升不減或穩住不降，立即停止鉆進，循環排氣，逐漸提高鉆井液比重，待氣測值下降后再恢復鉆進。6.鉆具組合中在鉆頭附近務必加上檢測合格回壓凡爾，防止鉆具內環空井涌或井噴。7.起下鉆時控制好速度，盡可能減小井內波動壓力，每趟鉆起至表層套管鞋處停鉆觀察15-20min，防止淺層氣上升至井口，造成井涌或井噴事故。

五、芯軸懸掛器100%坐封成功技巧

中海油使用芯軸式套管頭，實用新型結構簡單，螺紋連接，安裝方便，費用低廉，安全可靠。11寸套管頭法蘭盤完井后可以直接連接采氣樹進行壓裂作業。芯軸式套管頭核心在于芯軸懸掛器，芯軸懸掛器坐封在套管頭殼體的內壁臺肩上，工作原理為套管自重拉壓芯軸懸掛器上的主副密封圈，密封圈受壓縮變形凸出與套管頭殼體緊密接觸，從而達到密封效果。但如果芯軸懸掛器坐封不到位，或坐封時主副密封圈損壞，就會造成技套與表套連通，完井井口試壓不合格，壓裂作業環空串壓井口失效等故障。井隊坐封芯軸懸掛器習慣作法是先固井再坐掛，然而臨興工區施工井均比較淺，二開固井水泥又要求返出地面，套管懸空段很短甚至沒有，套管與水鉆井液接觸面積大，下放聯頂節過程中摩擦力增大，若仍采用“先固井再坐封”的習慣作法，懸掛器很難坐封到位。若想芯軸懸掛器100%坐封成功就必須先坐封再固井，具體操作分為以下幾個步驟：1.如果下7寸套管，下套管前先把一臺泥漿泵缸套更換成130mm，下套管中途循環與固井前循環均先用130mm缸套小排量循環，再使用170mm缸套大排量循環。2.下套管前及時拆掉鉆井液傘，導流管，使用手動葫蘆掛好防噴器，圓井架2臺100m3砂石泵，套管頭兩端閘門打開連接管線至鉆井液罐，下套管返出鉆井液從套管頭兩端連接管線流入鉆井液罐內。3.下完套管串連接芯軸懸掛器與聯頂節，拆掉套管頭與防噴器連接螺栓，使用手動葫蘆拉起防噴器，清洗干凈套管頭內部，緩慢下放芯軸懸掛器，直至居中坐牢懸重放空，最后上緊套管頭四邊頂絲。4.使用泥漿泵小排量頂漿循環，待循環一周后，把套管頭兩端管線拆掉，再大排量循環，使用一開砂石泵抽漿，直至固井結束。