YK1井安全鉆井及防漏技術(shù)

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(gòu)造帶的一口預(yù)探直井，井控一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)井。通過該井與鄰井的對(duì)比，說明針對(duì)該遼河區(qū)塊鉆井和防漏技術(shù)措施的安全性和有效性。文章在特殊工藝、井下復(fù)雜的預(yù)防處理、技術(shù)措施等方面提出了在遼河區(qū)塊鉆探的有效方法，在提高機(jī)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(guān)鍵詞：防漏；安全鉆井；海上；預(yù)探井

YK1井位于遼東灘海地區(qū)月東1井北側(cè)2.8km，設(shè)計(jì)井深3000m，井別為預(yù)探井，井型為直井。設(shè)計(jì)目的層：太古界。完井方法：套管完井。井身結(jié)構(gòu)：？覫600.4mm鉆頭×？覫508mm隔水導(dǎo)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(fù)雜情況分析

海南7井：古生界發(fā)生明顯的泥漿漏失。其中，在2411m處發(fā)生井漏，鉆井液密度1.17g/cm3，漏失時(shí)間1h45min，漏失速度為3.3m3/h，共漏失泥漿5m3。在2593.26m處，再次發(fā)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(huán)鉆井液，發(fā)生井漏，漏失鉆井液15m3。海南24井：在2265.41m時(shí)發(fā)生了嚴(yán)重井漏，經(jīng)判斷為溶洞性漏失，共漏失鉆井液125方。

2 本井技術(shù)措施

2.1 制定合理技術(shù)措施，加強(qiáng)防漏工作

針對(duì)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(zhì)提示預(yù)計(jì)井990m～1609m為高滲透層，1650m、2061m附近可能鉆遇斷層，易發(fā)生漏失；同時(shí)本區(qū)東營組泥巖沉積厚度大，井壁穩(wěn)定性差且東三段發(fā)育煤層，制定了詳細(xì)的措施：

（1）加強(qiáng)與地質(zhì)、錄井人員的溝通，提前做好地層預(yù)判工作，在鉆到可能的斷層前，提前調(diào)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(jìn)行預(yù)堵，按照漏失性質(zhì)進(jìn)行處理，提高地層承壓能力。

（2）本段預(yù)計(jì)斷層斷點(diǎn)深度在1650m、2061m，在鉆進(jìn)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(fā)生復(fù)雜情況，開泵要平穩(wěn)。

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

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

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

2.2 合理選用鉆頭，優(yōu)化鉆具組合和鉆井參數(shù)，降低井下復(fù)雜

本井一開井段優(yōu)選鐘擺鉆具組合，并采用低鉆壓吊打的方式，防斜打直，機(jī)械鉆速：69.41m/s，最大井斜1.08°，為后面的鉆進(jìn)作業(yè)奠定了好的基礎(chǔ)[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(shù)：鉆壓：30-50KN，轉(zhuǎn)速80RPM，排量60L/s。本井二開井段，主要采用PDC+螺桿鉆具+MWD進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn)以跟蹤和調(diào)整井眼軌跡，同時(shí)在本井二開完鉆時(shí)完鉆井深2250m，水平位移47.75m，為三開井段鉆壓選擇創(chuàng)造了較大空間。

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

鉆具組合：Ф311.1mmPDC+Φ244.5mm馬達(dá)（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(shù)：鉆壓：20-40KN，轉(zhuǎn)速70RPM，排量60L/s。

3 復(fù)雜及經(jīng)驗(yàn)分析

3.1 一開固井漏失

該井Φ339.7mm表層套管采用內(nèi)插法固井工藝，在固井前的洗井作業(yè)中，發(fā)生嚴(yán)重漏失現(xiàn)象。

在表套管下至設(shè)計(jì)深度760.80m，下內(nèi)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(diào)整泵沖，分三次打入15m3，井口仍不返泥漿；用灌漿泵往環(huán)空泵入1.5m3，環(huán)空灌滿返出；漏失泥漿25m3。平臺(tái)立刻采取措施，掛吊環(huán)活動(dòng)套管，定時(shí)灌漿，并配置堵漏泥漿進(jìn)行堵漏，共用堵漏泥漿15m3。在靜止了12小時(shí)，地層具有了一定的承壓能力后，繼續(xù)固井作業(yè)，返出正常，測聲幅后固井質(zhì)量合格。

原因分析：（1）上部地層疏松欠壓實(shí)，地層承壓能力較低；（2）內(nèi)插法固井，由下表層套管至下完內(nèi)管柱開泵循環(huán)前，表層套管靜止時(shí)間過長，導(dǎo)致井壁垮塌，環(huán)空不暢，不能建立循環(huán)通道；（3）下入表層套管后沒有開泵；沒有進(jìn)行充分的循環(huán)，致使在下內(nèi)插管柱的時(shí)候環(huán)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(jìn)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(shí)2次下磨鞋+撈杯，進(jìn)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(jìn)時(shí)，下入牙輪鉆頭帶隨鉆撈杯，鉆至井深2510m時(shí)，對(duì)比井段2476-2489m與井段2494-2510m鉆時(shí)，平均鉆時(shí)由4-8min/m增加至13-24min/m。

原因分析：二開完井時(shí)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(yán)重，三開所鉆地層是太古界混合花崗巖，巖性較硬，研磨性強(qiáng)，井眼井徑擴(kuò)大率較小，撈杯口尺寸小，炮彈殼和墊片上返進(jìn)入撈杯比較困難。

4 結(jié)束語

（1）大力推廣先進(jìn)鉆井技術(shù)，二開采用高效的動(dòng)力鉆具組合，提前對(duì)鄰井資料調(diào)研，制定詳細(xì)的施工技術(shù)措施，合理地進(jìn)行鉆頭選型，加上大功率的馬達(dá)是保證快速鉆井的前提。（2）對(duì)于一些特殊地層，地層承壓能力不足，在固井前，應(yīng)先對(duì)其進(jìn)行有預(yù)見性的堵漏作業(yè)，提高地層承壓能力滿足施工要求后，再進(jìn)行下步固井作業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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