淺談短起下鉆在大宛齊淺油氣層鉆井中的應(yīng)用

梁輝

摘要： 大宛齊油田為極淺層的復(fù)雜巖性—斷塊油氣藏，鉆井中加強(qiáng)短起下鉆是一項(xiàng)必不可少的作業(yè)措施。文章就短起下鉆在該地區(qū)鉆井中的顯著效果進(jìn)行簡單的介紹。

Abstract： Dawanqi oil field is a very shallow complex lithology-fault block oil and gas reservoir， so it is necessary to strengthen the short trip in drilling well. This article made a brief introduction on the significant effect of short trip in drilling well of this resign.

關(guān)鍵詞： 短起下鉆；井控安全；井壁穩(wěn)定；井身質(zhì)量；高效

Key words： short trip；well control and safety；borehole stability；wellbore quality；efficient

中圖分類號：TE38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1006-4311（2014）25-0070-02

0 引言

近幾年，大宛齊區(qū)塊淺油氣層的鉆井工作從設(shè)計(jì)到鉆完井形成了一套成熟的鉆井程序，使得完鉆周期進(jìn)一步縮短，鉆井成功率進(jìn)一步提高，為提高本區(qū)塊儲(chǔ)量的動(dòng)用程度和原油采收率創(chuàng)造了條件。這一切都和大宛齊淺層鉆井中的短起下鉆是密不可分的。下面就短起下鉆在該地區(qū)鉆井中的顯著效果進(jìn)行一個(gè)簡單的介紹。

1 短起下鉆在大宛齊油田的應(yīng)用簡況

大宛齊淺層油氣油田鉆井的目的是：①進(jìn)行加密調(diào)整實(shí)驗(yàn)，探索合理井距和開發(fā)方式，完善開發(fā)井網(wǎng)，為注水開發(fā)創(chuàng)造條件；②進(jìn)一步了解DW105、DW109區(qū)塊，為下步調(diào)整挖潛提供依據(jù)；③提高儲(chǔ)量的動(dòng)用程度，提高油田原油采收率；④建成一定產(chǎn)能，維持油田穩(wěn)產(chǎn)。大宛齊淺油氣層油田從設(shè)計(jì)上已經(jīng)形成了一個(gè)成熟的鉆井模式。所以井隊(duì)最初認(rèn)為800米的淺井簡單、事故率低，就使鉆井在二開時(shí)使用一個(gè)鉆頭鉆完全部進(jìn)尺再進(jìn)行提下鉆，結(jié)果導(dǎo)致鉆井效果很不理想。從2005年鉆井隊(duì)伍就從頻頻發(fā)生的起鉆復(fù)雜事故中認(rèn)識(shí)到了短起下鉆的重要性，但是各個(gè)井隊(duì)為了搶進(jìn)度忽略了它的重要性。

1.1 油田概況 大宛齊油田位于地面海拔1430～1560m，為干旱-半干旱大陸性氣候。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造 大宛齊油田，油層縱向上分布極為分散（井深100～700m），含油井段長（500m）；由于砂體分布不穩(wěn)定，油層多呈透鏡狀，砂巖在各層系中分布較多（表1），在鉆井中易造成井下事故。

2 短起下鉆在鉆井中的應(yīng)用

2.1 短起下鉆概述 ①短起下鉆的定義。短起下鉆：在鉆進(jìn)過程中，起出若干立柱鉆桿，再將它們下入井內(nèi)重復(fù)作業(yè)的一種方式。②短起下鉆的作用和目的。1）短起下鉆的作用：維護(hù)井壁穩(wěn)定，保證鉆井液清巖、懸浮特性，滿足攜巖屑防止沉砂、保證攜巖屑效果、井內(nèi)清潔、保持井壁光滑和井下安全。2）短起下鉆的目的：它是檢查起下鉆安全的有力手段和油氣上竄速度的重要措施。

2.2 地層問題分析 根據(jù)巖心觀察及薄片分析，大宛齊油田康村組、第四系儲(chǔ)層巖性為巖屑砂巖，有礫巖（含砂礫巖）、巖屑不等粒砂巖、巖屑粗砂巖、巖屑細(xì)砂巖和巖屑粉砂巖五種類型，并以巖屑細(xì)砂巖和巖屑粉砂巖數(shù)量居多，粒度中值在0.25mm以下，屬細(xì)砂、粉砂粒級，由此也說明大宛齊油田儲(chǔ)層以細(xì)砂巖、粉砂巖為主。這樣的地層易造成井下事故。當(dāng)然我們在鉆井中如果無短起下鉆易導(dǎo)致一系列問題，如圖1所示。

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根據(jù)以上事故案例說明，鉆井中加強(qiáng)短起下鉆是一項(xiàng)必不可少的作業(yè)措施，在大宛齊淺油氣井中（例如：80.00～800.00m）上部地層吸水，易縮徑的特點(diǎn)，需加強(qiáng)短起下鉆，堅(jiān)持以低鉆壓高轉(zhuǎn)速以確保井身質(zhì)量，維護(hù)井壁穩(wěn)定，保證鉆井液清巖、懸浮特性，滿足攜巖防止沉砂。同時(shí)保障鉆井程序的順利進(jìn)行。

3 短起下鉆在鉆井中取得的效果

3.1 短起下鉆是檢查起下鉆安全的有力手段 ①利用短起下鉆法：短起下鉆有兩種基本作法：

1）一般情況下式起10～15柱鉆具，再下入井底循環(huán)一周，觀察并測量返出的鉆井液，若鉆井液無油氣侵，則可正式起鉆；2）特殊情況時(shí)，將鉆具起至套管鞋內(nèi)或安全井段，停泵檢查一個(gè)短起下周期或需停泵工作時(shí)間，再下入井底循環(huán)一周觀察。

②核對灌入井內(nèi)的鉆井液量。在整個(gè)提鉆過程中，要持續(xù)觀察核對灌漿量與提出鉆具體積之間的關(guān)系。如果灌入井內(nèi)的鉆井液小于起出鉆具的排替量時(shí)，說明發(fā)生了抽吸溢流。這時(shí)應(yīng)視井上情況，立即關(guān)井排除溢流。

以上兩種方法可以幫助估計(jì)抽吸的影響并確定抽吸特性。無論提鉆是速度快慢，抽吸作用都會(huì)發(fā)生，為了將它減少到最低程度，以保證井下安全，應(yīng)遵循以下原則：

①盡量維持鉆井液靜液壓力稍微高于地層壓力。②降低鉆速，減少抽吸壓力影響，環(huán)空間隙要適當(dāng)。③使鉆井液粘度、靜切力保持在最低水平，同時(shí)防止鉆頭泥包。④用鉆井液補(bǔ)充罐、泵沖數(shù)計(jì)數(shù)器、流量計(jì)或泥漿罐液面指示器來計(jì)量罐漿量，判斷是否出現(xiàn)抽吸溢流。

3.2 觀察油氣上竄速度的重要措施 大宛齊油田主力含油層系，巖性和斷層是主要的控油因素，油層連通性差，地層對比困難，斷層發(fā)育，斷塊多，為極淺層的復(fù)雜巖性—斷塊油氣藏。井深為800.0m，油氣上竄時(shí)間快，有時(shí)幾分鐘快時(shí)達(dá)到幾十秒就可能造成溢流或井噴。所以應(yīng)按時(shí)觀察鉆井液液面的變化，是否有油氣上竄，最低限度減少溢流、井噴的發(fā)生。根據(jù)以下公式計(jì)算。

油氣上竄速度（遲到時(shí)間法）的計(jì)算

U=■

式中：U-油氣上竄速度，（m/s）；H油-油氣層深度，（m）；H鉆頭-循環(huán)鉆井時(shí)鉆頭的深度，（m）； t遲-井深[鉆頭的遲到時(shí)間]時(shí)的遲到時(shí)間，（min）；t-從開泵循環(huán)至見油氣顯示的時(shí)間，（min）； t靜-靜止時(shí)間，即上次起鉆至本次開泵時(shí)間，（min）。endprint

3.3 有效的解決起鉆過程中的復(fù)雜問題 最初鉆井隊(duì)在鉆井中對于起鉆過程中發(fā)生的溢流，鉆井隊(duì)伍則把問題重點(diǎn)放在井筒內(nèi)鉆井液壓力不足以平衡地層流體的壓力上。每次遇到這種情況解決方法就是節(jié)流循環(huán)加重，易造成假溢流，于是造成起鉆、完鉆過程就相應(yīng)的延長。不但消耗了大量的鉆井液材料，而且延長了起鉆的時(shí)間，更重要的是使井控安全工作處于一個(gè)很被動(dòng)的狀態(tài)。

現(xiàn)場技術(shù)人員經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)起鉆不但只是溢流，而且都還伴隨著掛卡、沙堵等一系列問題。井身800m起鉆時(shí)間長的可達(dá)18小時(shí)，最短也要6小時(shí)，甚至于從井口開始劃眼。井隊(duì)只是從鉆井液方面考慮，寄希望于鉆井液性能的改善，可問題一直得不到解決。經(jīng)過多年的摸索技術(shù)人員在淺井中改變以往把進(jìn)尺打完再進(jìn)行起下鉆的做法。在二開后，進(jìn)行2～3次短起（如圖2所示，以進(jìn)行一次短起下為例A-C），主要目的有兩個(gè)：

①把新井眼進(jìn)行通徑，修復(fù)井壁，清除巖屑，打破虛泥餅的形成。②可測一次后效，為接下來的鉆進(jìn)打下基礎(chǔ)，做到井下安全放心。經(jīng)過幾口井的試驗(yàn)，結(jié)果表明進(jìn)行短起下鉆雖然鉆頭的行程較之前多了200m（如圖2所示，以進(jìn)行一次短起下為例，增加量為2CD），不但沒有延長起下鉆的時(shí)間，反而比之前減少了35.6%。這減少的部分其實(shí)就是以前用在處理起鉆過程中復(fù)雜的時(shí)間。在鉆井液性能沒有大幅度變化的情況下，起鉆溢流和起鉆掛卡的問題都得到了很好的解決。

3.4 完井周期相對縮短 由于短起下鉆使井眼實(shí)現(xiàn)了暢通和井下安全，在鉆完井作業(yè)過程中相對縮短了工期。同時(shí)從表2我們可以看出，完井周期都有了不同的程度的縮短。平均完鉆周期由2007年之前的5.65天減至2007年的5.01天。平均完井周期由之前的8.91天減至2007年的7.90天，同比減少了11.34%。從2005年到2007年鉆完井時(shí)效我們做了一個(gè)統(tǒng)計(jì)表格（表2），從中可以進(jìn)行前后的對比。由此我們發(fā)現(xiàn)短起下鉆在大宛齊油田鉆井中發(fā)揮了重要作用，相應(yīng)的減少井下事故的發(fā)生，為大宛齊油田鉆井的順利進(jìn)行奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

表2 2007年鉆完井時(shí)效統(tǒng)計(jì)表

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4 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

①堅(jiān)持以低鉆壓高轉(zhuǎn)速以確保井身質(zhì)量，維護(hù)井壁穩(wěn)定，保證鉆井液清巖、懸浮特性，滿足攜巖防止沉砂。②把新井眼進(jìn)行通徑，修復(fù)井壁，清除巖屑，打破虛泥餅的形成，減少起鉆過程中造成的抽吸作用。③應(yīng)按時(shí)觀察鉆井液液面的變化，是否有油氣上竄，最低限度減少溢流、防止井噴的發(fā)生。④診斷事故時(shí)“望、聞、問、切”都要做到，把握最佳處理時(shí)機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝立軍.鉆井井控技術(shù)和井控設(shè)備[M].石油工業(yè)出版社， 2005.

[2]李繼志，陳榮振.石油鉆采機(jī)械概論[M].石油大學(xué)出版社，2000.

[3]蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問題[M].石油工業(yè)出版社，2006.endprint

3.3 有效的解決起鉆過程中的復(fù)雜問題 最初鉆井隊(duì)在鉆井中對于起鉆過程中發(fā)生的溢流，鉆井隊(duì)伍則把問題重點(diǎn)放在井筒內(nèi)鉆井液壓力不足以平衡地層流體的壓力上。每次遇到這種情況解決方法就是節(jié)流循環(huán)加重，易造成假溢流，于是造成起鉆、完鉆過程就相應(yīng)的延長。不但消耗了大量的鉆井液材料，而且延長了起鉆的時(shí)間，更重要的是使井控安全工作處于一個(gè)很被動(dòng)的狀態(tài)。

現(xiàn)場技術(shù)人員經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)起鉆不但只是溢流，而且都還伴隨著掛卡、沙堵等一系列問題。井身800m起鉆時(shí)間長的可達(dá)18小時(shí)，最短也要6小時(shí)，甚至于從井口開始劃眼。井隊(duì)只是從鉆井液方面考慮，寄希望于鉆井液性能的改善，可問題一直得不到解決。經(jīng)過多年的摸索技術(shù)人員在淺井中改變以往把進(jìn)尺打完再進(jìn)行起下鉆的做法。在二開后，進(jìn)行2～3次短起（如圖2所示，以進(jìn)行一次短起下為例A-C），主要目的有兩個(gè)：

①把新井眼進(jìn)行通徑，修復(fù)井壁，清除巖屑，打破虛泥餅的形成。②可測一次后效，為接下來的鉆進(jìn)打下基礎(chǔ)，做到井下安全放心。經(jīng)過幾口井的試驗(yàn)，結(jié)果表明進(jìn)行短起下鉆雖然鉆頭的行程較之前多了200m（如圖2所示，以進(jìn)行一次短起下為例，增加量為2CD），不但沒有延長起下鉆的時(shí)間，反而比之前減少了35.6%。這減少的部分其實(shí)就是以前用在處理起鉆過程中復(fù)雜的時(shí)間。在鉆井液性能沒有大幅度變化的情況下，起鉆溢流和起鉆掛卡的問題都得到了很好的解決。

3.4 完井周期相對縮短 由于短起下鉆使井眼實(shí)現(xiàn)了暢通和井下安全，在鉆完井作業(yè)過程中相對縮短了工期。同時(shí)從表2我們可以看出，完井周期都有了不同的程度的縮短。平均完鉆周期由2007年之前的5.65天減至2007年的5.01天。平均完井周期由之前的8.91天減至2007年的7.90天，同比減少了11.34%。從2005年到2007年鉆完井時(shí)效我們做了一個(gè)統(tǒng)計(jì)表格（表2），從中可以進(jìn)行前后的對比。由此我們發(fā)現(xiàn)短起下鉆在大宛齊油田鉆井中發(fā)揮了重要作用，相應(yīng)的減少井下事故的發(fā)生，為大宛齊油田鉆井的順利進(jìn)行奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

表2 2007年鉆完井時(shí)效統(tǒng)計(jì)表

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4 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

①堅(jiān)持以低鉆壓高轉(zhuǎn)速以確保井身質(zhì)量，維護(hù)井壁穩(wěn)定，保證鉆井液清巖、懸浮特性，滿足攜巖防止沉砂。②把新井眼進(jìn)行通徑，修復(fù)井壁，清除巖屑，打破虛泥餅的形成，減少起鉆過程中造成的抽吸作用。③應(yīng)按時(shí)觀察鉆井液液面的變化，是否有油氣上竄，最低限度減少溢流、防止井噴的發(fā)生。④診斷事故時(shí)“望、聞、問、切”都要做到，把握最佳處理時(shí)機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝立軍.鉆井井控技術(shù)和井控設(shè)備[M].石油工業(yè)出版社， 2005.

[2]李繼志，陳榮振.石油鉆采機(jī)械概論[M].石油大學(xué)出版社，2000.

[3]蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問題[M].石油工業(yè)出版社，2006.endprint

3.3 有效的解決起鉆過程中的復(fù)雜問題 最初鉆井隊(duì)在鉆井中對于起鉆過程中發(fā)生的溢流，鉆井隊(duì)伍則把問題重點(diǎn)放在井筒內(nèi)鉆井液壓力不足以平衡地層流體的壓力上。每次遇到這種情況解決方法就是節(jié)流循環(huán)加重，易造成假溢流，于是造成起鉆、完鉆過程就相應(yīng)的延長。不但消耗了大量的鉆井液材料，而且延長了起鉆的時(shí)間，更重要的是使井控安全工作處于一個(gè)很被動(dòng)的狀態(tài)。

現(xiàn)場技術(shù)人員經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)起鉆不但只是溢流，而且都還伴隨著掛卡、沙堵等一系列問題。井身800m起鉆時(shí)間長的可達(dá)18小時(shí)，最短也要6小時(shí)，甚至于從井口開始劃眼。井隊(duì)只是從鉆井液方面考慮，寄希望于鉆井液性能的改善，可問題一直得不到解決。經(jīng)過多年的摸索技術(shù)人員在淺井中改變以往把進(jìn)尺打完再進(jìn)行起下鉆的做法。在二開后，進(jìn)行2～3次短起（如圖2所示，以進(jìn)行一次短起下為例A-C），主要目的有兩個(gè)：

①把新井眼進(jìn)行通徑，修復(fù)井壁，清除巖屑，打破虛泥餅的形成。②可測一次后效，為接下來的鉆進(jìn)打下基礎(chǔ)，做到井下安全放心。經(jīng)過幾口井的試驗(yàn)，結(jié)果表明進(jìn)行短起下鉆雖然鉆頭的行程較之前多了200m（如圖2所示，以進(jìn)行一次短起下為例，增加量為2CD），不但沒有延長起下鉆的時(shí)間，反而比之前減少了35.6%。這減少的部分其實(shí)就是以前用在處理起鉆過程中復(fù)雜的時(shí)間。在鉆井液性能沒有大幅度變化的情況下，起鉆溢流和起鉆掛卡的問題都得到了很好的解決。

3.4 完井周期相對縮短 由于短起下鉆使井眼實(shí)現(xiàn)了暢通和井下安全，在鉆完井作業(yè)過程中相對縮短了工期。同時(shí)從表2我們可以看出，完井周期都有了不同的程度的縮短。平均完鉆周期由2007年之前的5.65天減至2007年的5.01天。平均完井周期由之前的8.91天減至2007年的7.90天，同比減少了11.34%。從2005年到2007年鉆完井時(shí)效我們做了一個(gè)統(tǒng)計(jì)表格（表2），從中可以進(jìn)行前后的對比。由此我們發(fā)現(xiàn)短起下鉆在大宛齊油田鉆井中發(fā)揮了重要作用，相應(yīng)的減少井下事故的發(fā)生，為大宛齊油田鉆井的順利進(jìn)行奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

表2 2007年鉆完井時(shí)效統(tǒng)計(jì)表

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4 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

①堅(jiān)持以低鉆壓高轉(zhuǎn)速以確保井身質(zhì)量，維護(hù)井壁穩(wěn)定，保證鉆井液清巖、懸浮特性，滿足攜巖防止沉砂。②把新井眼進(jìn)行通徑，修復(fù)井壁，清除巖屑，打破虛泥餅的形成，減少起鉆過程中造成的抽吸作用。③應(yīng)按時(shí)觀察鉆井液液面的變化，是否有油氣上竄，最低限度減少溢流、防止井噴的發(fā)生。④診斷事故時(shí)“望、聞、問、切”都要做到，把握最佳處理時(shí)機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝立軍.鉆井井控技術(shù)和井控設(shè)備[M].石油工業(yè)出版社， 2005.

[2]李繼志，陳榮振.石油鉆采機(jī)械概論[M].石油大學(xué)出版社，2000.

[3]蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問題[M].石油工業(yè)出版社，2006.endprint