港西油田二區鉆井井控風險識別與防控

韓克玉

摘 要：在鉆井施工過程中，井控工作是鉆井施工中的重中之重，一旦發生井噴失控事故，不僅會帶來巨大的經濟損失，還會影響周圍千家萬戶的生命安全，甚至會造成重大的國際國內影響。結合港西油田二區井控設計的發展背景和概況，從淺油氣藏、二氧化碳吞吐、目的層壓力井控風險等幾個方面對港西油田二區鉆井井控風險進行了分析，并提出了技術保障措施，對該區降低事故復雜，縮短鉆井周期，保證鉆井施工安全具有重要意義。

關鍵詞：港西油田二區; 井控風險 ;技術措施;井身結構 ;鉆井液

港西油田構造上位于大港油田北大港構造帶西段，港西油田二區位于港西油田中北部、是一個被多條斷層夾持的單斜半封閉斷塊。該區2020年到目前，3口井開展CO2吞吐提高采收率，取得了明顯的増油降水效果。吞吐井注入CO2后可能會造成儲層局部高壓，鉆井過程中存在鉆遇壓力異常層的風險。

港西油田二區NgⅢ區塊地層分布穩定，NgⅢ1小層是本區的主要含油層系。NgⅢ1地層厚度19-25.8m，平均砂巖厚度17.2m，平均孔隙度30.8%，平均滲透率698.4×10-3μm2，為高孔、高滲砂巖儲層;油藏埋深1410-1435m，港西油田二區目前在冊油水井共175口，其中有多口井發生了井漏、溢流等復雜，因此在該區塊鉆井過程中存在較大的井控風險。

1 鉆井井控風險分析

1.1 上部存在淺油氣藏

對港西油田二區多年的地質研究和勘探開發實踐中發現，該區明化鎮組上部地層中分布有淺油氣藏，而且經過多年的勘探開發，淺油氣藏已經上竄，其分布已經沒有了最初的原始規律，在鉆井過程中隨時可能出現淺氣層井控風險，一旦發生淺氣層的井控風險，油氣水上竄的速度特別快，極易發生井涌、溢流等事故復雜。

1.2 吞吐井注入CO2后考慮會造成儲層局部高壓

該區塊采用二氧化碳吞吐方式開發，吞吐井注入CO2后可能會造成館Ⅲ地層壓力升高，鉆井過程中存在鉆遇壓力異常層的風險，極易造成溢流進而導致井噴事故。且該區塊地質提示二氧化碳含量在1.59-13.56%左右。井區注氣后儲層內會含有二氧化碳，若處理不當，容易造成環境污染或人身損害。

1.3 地層造漿能力強，容易泥包鉆具

港西油田二區的館陶組以上的地層存在大段的泥巖地層，其組分主要為伊利石和蒙脫石，該地層在鉆井過程中容易發生造漿，若鉆井液性能處理不當，鉆井液的粘度增加，極有可能發生泥包鉆具和鉆頭，不僅會降低機械鉆速，而且會由于鉆具發生泥包等復雜，在起鉆過程中產生拔活塞式的抽吸壓力，帶來井控風險。

1.4 目的層壓力系統紊亂

港西油田二區由于多年注水開發，注采矛盾突出，區塊內高、低壓共存，地層壓力預測難度大。鉆井過程中會出現目的層異常高壓的現象，經過鉆井液壓井易發生井漏，造成鉆井液密度窗口窄，給井控安全帶來特別大的風險。

2 鉆井井控安全措施

2.1井身結構優化設計

井身結構的優化對井控安全至關重要。根據地質分層、設計井深，綜合分析已完鉆井的鉆井情況，結合新鉆井三壓力預測數據，對井身結構進行優化，將原來的二開井身結構更改為三開井身結構。一開表層套管封固明化鎮組上部易坍塌地層，保護地層水源，避免發生環境污染;二開技術套管主要是封固容易出現淺氣層的地層和地層易造漿的泥巖地層，并安裝井口防噴器;三開油層套管主要封固館陶組油層，隔開各層流體，達到分層測試、分層開采的目的，才能做到不噴不漏，降低井控施工風險。

2.2鉆井液優化設計

控制好鉆井液密度是做好一次井控工作的先決條件。根據儲層特性及近幾年該區塊所鉆井鉆井液使用情況，分段對鉆井液密度進行優化設計，在二開井段進入淺氣層前100m對鉆井液進行加重處理，至進入淺氣層后鉆井液密度不低于1.38g/cm3， 保證淺氣層的井控安全。三開井段采用有機鹽無固相鉆井液保護油氣層，密度1.05-1.08g/cm3。開鉆前調整好鉆井液的密度和性能。鉆井液密度采用有機鹽加重劑調整。鉆進過程中定期加入潤滑劑，保持摩阻系數小于0.08以下，提高鉆井液的潤滑性，預防粘卡。完鉆前調整鉆并液性能，補充相關處理劑，提前做好完鉆準備工作，調整并保持鉆并液性能穩定，鉆完進尺后充分循環洗井，保證電測和下套管施工順利。

2.3二氧化碳吞吐方式開發保障措施

吞吐井注入CO2后可能會造成儲層局部高壓，鉆井過程中存在鉆遇壓力異常層的風險，施工中要加強坐崗，密切觀察液面變化情況及井口返出鉆井液流量，及時發現鉆井液性能的異常變化，采取相應措施。鉆井過程中要嚴格監控CO2氣體含量，發現CO2氣體侵入，及時提高鉆井液pH值、加入抗污染劑。鉆井過程中要制定相應應急預案，避免高濃度二氧化碳流體對人身或環境造成損害。

2.4 其它井控安全措施

一是從鉆井隊開鉆開始一直到完井，落實隊干部24 h輪流值班制度。鉆井隊值班干部在生產現場負責檢查、監督各崗位嚴格執行井控崗位責任制，發現問題立即督促整改。如果發現溢流或者疑似溢流，要立即進行關井操作，然后進行檢查，做好二次井控工作。二是鉆進中注意懸重、泵壓、扭矩、鉆時等有無變化，觀察有無鉆具放空、出現井漏等現象，注意鉆井液出口流量、流勢有無異常，是否出現氣泡、氣味、油花等，了解氣測錄井顯示和鉆井液性能的變化情況，及時測量循環罐的液面變化，并作好記錄。三是鉆進中發生井漏時，應立即停止鉆進，將鉆具提離井底、方鉆桿提出轉盤，做好關井準備。定時、定量反灌鉆井液，保持井內液柱壓力與地層壓力平衡，防止發生溢流，采取相應堵漏措施處理井漏。

3 結論與建議

（1）通過對港西油田二區的地質特點和已完鉆井的情況進行分析，確定了該區存在淺氣層、鉆頭和鉆具易泥包，地層壓力系統紊亂等井控風險。

（2）根據港西油田二區井控風險分析從井身結構優化設計、鉆井液密度設計和其它井控安全操作技術措施，保證了港西油田二區井控安全。

參考文獻：

[1]李虞庚，萬仁溥 . 石油安全工程 [M] . 北京： 石油工業出版社，1991.

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