HF油田WS-1井卡鉆事故及處理過(guò)程案例分享

李永兵

（大慶鉆探工程公司鉆井四公司，吉林松原138000）

HF油田地質(zhì)條件復(fù)雜、鉆井風(fēng)險(xiǎn)大，只有制定針對(duì)性技術(shù)措施，鉆進(jìn)過(guò)程中精細(xì)組織施工，才能實(shí)現(xiàn)“零事故、零傷害、零損失”的終極目標(biāo)，如果急于求成，盲目施工，必會(huì)導(dǎo)致“事倍功半”、“欲速則不達(dá)”的結(jié)果，甚至造成更加嚴(yán)重事故的惡果。

1 事故井基本情況

HF油田WS-1井是一口生產(chǎn)井、井型為直井，設(shè)計(jì)井深3665m，發(fā)生事故時(shí)井深為3180m，地層為Mishif-C，地層巖性為石灰?guī)r,是主力產(chǎn)層，裂縫發(fā)育易漏失。

2 事故發(fā)生經(jīng)過(guò)

本井8-1/2″井眼鉆進(jìn)至2986m發(fā)生井漏,進(jìn)行堵漏后繼續(xù)鉆進(jìn)至3024m，再次發(fā)生井漏，再次進(jìn)行堵漏，無(wú)效果，此后鉆進(jìn)過(guò)程中一直伴有漏失發(fā)生，漏速3～5m3/h。鉆進(jìn)至3070m時(shí)，地層Mishif-B層位,巖性為石灰?guī)r,泥漿密度1.26g/cm3,粘度65s,泥漿漏速3～5m3/h，接立柱時(shí)發(fā)現(xiàn)井口有外溢，但沒(méi)有立即關(guān)井而是選擇繼續(xù)鉆進(jìn)，開(kāi)泵后井筒總烴含量持續(xù)上升，最高達(dá)100%，泥漿出口比重1.02g/cm3，循環(huán)除氣，全烴含量15%,恢復(fù)鉆進(jìn)；鉆進(jìn)至3073m,全烴含量增至72.9%，泥漿出口比重1.09g/cm3，循環(huán)除氣,全烴含量25%，繼續(xù)鉆進(jìn)至3096m,泥漿漏速2～3m3/h,全烴含量增至90.9%，出口比重降至1.06g/cm3，如此反復(fù)循環(huán)除氣鉆進(jìn)至3180m，鉆遇Mishif-C層位,巖性為石灰?guī)r,泥漿比重為1.26g/cm3、粘度為65s，全烴含量升高至83%，循環(huán)除氣，氣測(cè)值始終保持在70%左右，泥漿比重入口1.26g/cm3，出口降至1.10g/cm3,循環(huán)除氣后發(fā)生溢流，泥漿灌滿方井并溢出至井場(chǎng)。后關(guān)井節(jié)流循環(huán)除氣。關(guān)井后觀察套壓為360psi、立壓為0psi(鉆具安裝有浮閥)，節(jié)流循環(huán)除氣,保持立壓400～500psi，泥漿入口比重1.26g/cm3，出口比重逐漸由1.10g/cm3增加至1.17g/cm3后保持不變。開(kāi)井，起鉆準(zhǔn)備起鉆到套鞋。當(dāng)起鉆至3150m，上提鉆具遇阻,超拉12t，接頂驅(qū)劃眼，劃眼至3143m時(shí)發(fā)生井噴,噴高達(dá)鉆臺(tái)面以上9m左右，立即關(guān)井,關(guān)井后觀察套壓為180psi，立壓為0，之后通過(guò)節(jié)流管匯及液氣分離器循環(huán)，共泵入比重1.27g/cm3的泥漿24m3，關(guān)閉節(jié)流閥，觀察關(guān)井套壓為643psi、立管壓力為0；通過(guò)壓井管線向環(huán)空擠入比重1.30g/cm3泥漿24m3，套壓升至1509psi,停泵后套壓持續(xù)下降至782psi。于是停止壓井繼續(xù)起鉆至2182m再次發(fā)生井噴，噴高達(dá)鉆臺(tái)面以上10m左右，迅速成功關(guān)井，從壓井管線向環(huán)空打入比重1.30g/cm3泥漿5m3，然后開(kāi)防噴器繼續(xù)起鉆,上提超拉12t，接一柱立柱準(zhǔn)備下放時(shí)又發(fā)生井噴，強(qiáng)行下放一個(gè)單根確保鉆具自由后關(guān)井。從壓井管線向環(huán)空擠入1.30g/cm3泥漿8m3，套壓降至0psi，開(kāi)防噴器繼續(xù)起鉆,發(fā)現(xiàn)鉆具卡死，鉆頭位置為2192m。

3 事故處理

（1）第一次爆炸松扣：試圖建立循環(huán)未成功，上提鉆具最高260t,下壓30t,多次活動(dòng)、震擊無(wú)法解卡，期間分2次通過(guò)鉆具水眼打入比重為1.26g/cm3含堵漏材料25%（粗顆粒云母片+中等顆粒云母片+中等顆粒橡膠顆粒+棉籽）的堵漏泥漿2次，第一次泵入17m3頂替24m3，第二次泵入 5m3頂替 25m3，最后頂替壓力2500psi，試圖建立循環(huán)未成功。下測(cè)卡點(diǎn)工具測(cè)卡點(diǎn)后爆炸松扣。測(cè)得卡點(diǎn)為2003m（套管鞋深度為2006.5m）。分別在1993.64m、1965.48m、1899.86m進(jìn)行3次爆炸松扣，前2次松扣成功，鉆具能轉(zhuǎn)動(dòng)，嘗試上提鉆具未成功。第三次爆炸松扣成功后，鉆具仍然是能轉(zhuǎn)動(dòng)但是提不出來(lái)（最大上提200t），起出爆炸桿；開(kāi)泵15SPM，同時(shí)旋轉(zhuǎn)頂驅(qū)，上提下放活動(dòng)鉆具，最終從1899.86m成功解卡，起出一個(gè)立柱后，開(kāi)始循環(huán)，泥漿比重1.26g/cm3，泥漿漏失10m3/h。循環(huán)處理泥漿后，對(duì)扣繼續(xù)向下于1928m處爆炸松扣成功，鉆具可以小扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)，上提鉆具遇卡，起出爆炸松扣儀器后開(kāi)泵循環(huán)，并上下活動(dòng)鉆具，爆炸點(diǎn)以上的鉆具解卡，循環(huán)處理泥漿后往地層擠入比重為1.26g/cm3的泥漿5m3，確定鉆頭水眼暢通，溢流檢測(cè)正常后起鉆。起鉆至地面，撈獲5″加重鉆桿22根和全部5″鉆桿，總長(zhǎng)1928m。

（2）第二次下鉆具對(duì)扣、震擊：下洗井鉆具組合：邊劃眼邊下鉆，探得魚(yú)頂1928.25m；循環(huán)一個(gè)遲到時(shí)間后關(guān)井，擠入3m3比重為1.26g/cm3的泥漿，確認(rèn)鉆頭水眼暢通，溢流檢測(cè)正常后起鉆。起鉆至地面后下震擊器，當(dāng)下鉆至1928.25m探得魚(yú)頂，對(duì)扣成功后用震擊器下?lián)翥@具1h無(wú)效，上擊鉆具1h無(wú)效；下測(cè)卡點(diǎn)儀器測(cè)得卡點(diǎn)為2006m，在2002.67m爆炸松扣成功，鉆具可以轉(zhuǎn)動(dòng)但是上提遇卡，開(kāi)泵憋壓至900psi，井口無(wú)返出，持續(xù)活動(dòng)鉆具并震擊后試圖解卡無(wú)效。通過(guò)鉆具水眼擠入比重為1.28g/cm3的泥漿3m3后，在1973.11m爆炸松扣成功，鉆具可以旋轉(zhuǎn)但是上提遇卡，開(kāi)頂驅(qū)50r/min，扭矩5～10kN·m嘗試建立循環(huán)未成功；邊旋轉(zhuǎn)頂驅(qū)邊上提至1969.14m，扭矩突然由17kN·m降至1.2kN·m，懸重由113t降至110t，鉆具解卡，開(kāi)泵循環(huán)正常，溢流檢測(cè)后起鉆至地面，發(fā)現(xiàn)第8根加重鉆桿公扣接箍與本體斷裂。此時(shí)魚(yú)頂為1931.84m，落魚(yú)結(jié)構(gòu)：8-1/2″PDC bit×0.34m+6-1/2″FS×1.25m+6-1/2″NMDC×9.36m+6-1/2″DC×9.37m+8-1/2″Stab×1.62m+6-1/2″DC×139.48m+6-1/2″Jar× 9.71m+6-1/2″DC×18.54m+（此處已經(jīng)爆炸松扣倒扣鉆具并通過(guò)震擊鉆具上移1.4m）5″HWDP×28.16m+（此處已經(jīng)爆炸松扣倒扣鉆具并通過(guò)劃眼鉆具上移3.97m）5″HWDP×38.16m，頂部為斷裂加重鉆桿公扣接箍。

（3）第三次下套洗工具：甩掉斷裂的加重鉆桿后，下套洗鉆具組合：8-3/8″Rotary shoe（ID：7-1/4″）×0.76m+8-1/8″WashPipe×36.03m+x-over×0.88m+6-1/2″DC×18.73m+6-1/4″Jar×3.60m+6-1/2″DC ×9.37m+5″HWDP×168.92+5″DP。 探得魚(yú)頂1931.84m，開(kāi)始套銑（轉(zhuǎn)數(shù)8～12r/min，扭矩1～2.5kN·m，排量2m3/min），套銑至1968m后，溢流檢測(cè)正常后起鉆，準(zhǔn)備更換打撈工具。

（4）第四次下卡瓦打撈矛：下卡瓦打撈矛，鉆具組合為：2-13/16″Spear(ID：2-3/8″)× 0.8m+6-1/4″Bumper sub × 5.61m+6-1/4″Fishing Jar×9.21m+6-1/2″DC × 28.10m+5″HWDP × 168.92m+5″DP。下鉆至1913m后，開(kāi)泵下放鉆具探得魚(yú)頂1936m，抓獲落魚(yú)，判斷落魚(yú)處于自由狀態(tài)后起鉆。起鉆至地面，收獲落魚(yú)：5″加重鉆桿公扣接箍×1+5″加重鉆桿×4,總長(zhǎng)37.50m。

（5）第五次下套洗工具：甩掉落魚(yú)后繼續(xù)下套洗工具。下套洗鉆具至1974.78m，探得魚(yú)頂，開(kāi)始套洗，套洗期間漏失，漏速為1m3/h；套洗至2003.39m，扭矩由1.5～2.5kN·m增加至4～4.5kN·m，上提鉆具超拉5t，停止套洗，打5m3（比重1.28g/cm3）高粘泥漿循環(huán)，開(kāi)始倒劃眼起鉆，起鉆至870m，中途循環(huán),發(fā)現(xiàn)有大量的瀝青返出地面，全烴含量達(dá)到61%，持續(xù)敞開(kāi)井口循環(huán)恢復(fù)正常后，放棄起鉆，開(kāi)始劃眼下鉆。

下鉆至2003m后，泵入5m3（比重1.28g/cm3）高粘泥漿循環(huán)，溢流觀察無(wú)異常后起鉆。

（6）第六次下卡瓦打撈筒：起鉆至地面后，下卡瓦打撈筒，在1974.78m探得魚(yú)頂，下壓5t抓住落魚(yú)，90～220t上下活動(dòng)鉆具、震擊解卡無(wú)效，釋放打撈筒，起鉆甩掉打撈工具，準(zhǔn)備下鉆爆炸松扣。

（7）第七次爆炸松扣：下鉆至1974.78m，對(duì)扣成功后開(kāi)泵憋壓1200psi，井口不返；下測(cè)卡儀器測(cè)得卡點(diǎn)為2004m。于1993m處進(jìn)行3次爆炸松扣，第一次點(diǎn)火失敗，第二次、第三次爆炸成功未能松扣；上移至1983.90m處進(jìn)行爆炸松扣，第一次爆炸成功未能松扣，第二次、第三次未能成功點(diǎn)火，第四次爆炸松扣成功，倒扣懸重增加1t。起鉆收獲落魚(yú)1根。

（8）第八次下套洗工具：甩掉落魚(yú)后，下套洗工具，下至1984m，探得魚(yú)頂，循環(huán)泥漿比重由1.28g/cm3提至1.30g/cm3，套洗至2030m，停泵后，發(fā)現(xiàn)有2m3/h的返出量，密度提至1.37g/cm3，循環(huán)期間全烴含量持續(xù)保持在50%～60%，泥漿進(jìn)口密度1.37g/cm3，出口比重1.21g/cm3，井口有外溢，21：35關(guān)井求取立壓 80psi，套壓207psi，配比重為1.45g/cm3的泥漿70m3；開(kāi)井用比重1.45g/cm3泥漿循環(huán)，循環(huán)結(jié)束，溢流觀察無(wú)異常后，起鉆準(zhǔn)備更換指狀洗鞋（適用于軟地層）。起鉆至地面后更換指狀洗鞋，并增加3根套洗筒后下鉆，準(zhǔn)備繼續(xù)套洗。下鉆劃眼至2030m后開(kāi)始套洗，套洗進(jìn)度十分緩慢，套洗至2031m起鉆檢查洗鞋，起鉆至地面，檢查洗鞋外徑減小至209mm(入井前測(cè)量外徑為212mm)，更換洗鞋后繼續(xù)下套洗鉆具組合。劃眼至2031m，套洗至2031.9m，套洗速度逐漸由0.3m/h下降至0.1m/h,扭矩由5～6kN·m增加至8～9kN·m，套洗進(jìn)度十分緩慢，期間發(fā)現(xiàn)有1.5m3/h的漏失，并且用磁鐵在出水口陸續(xù)收集到1.5kg鐵屑。決定起鉆，甩掉套洗工具（檢查發(fā)現(xiàn)洗鞋被磨損了1cm，外徑由210mm磨損至208mm，內(nèi)徑由183mm被磨大至185mm）。

（9）第九次下鉆具對(duì)扣、震擊：下打撈鉆具組合對(duì)扣成功，開(kāi)泵循環(huán)，同時(shí)110～220t活動(dòng)鉆具，嘗試解卡，未成功。下測(cè)卡工具測(cè)得卡點(diǎn)為2032m；在2030.9m進(jìn)行爆炸松扣，第一次爆炸未成功松扣，第二次爆炸松扣成功。開(kāi)泵循環(huán)，出入口泥漿比重均為1.45g/cm3，溢流觀察無(wú)異常，開(kāi)始起鉆。起鉆至地面，收獲落魚(yú)：47.02m。

（10）第十次封固魚(yú)頂，準(zhǔn)備側(cè)鉆：甩掉全部落魚(yú)后，下套洗鉆具組合，下鉆至2030.90m，開(kāi)始套洗，套洗十分緩慢，泥漿出口處共收集到2031g鐵屑，停止套洗，溢流觀察無(wú)異常后起鉆。甩套洗工具后下打撈工具（卡瓦打撈筒）下鉆至2031.5m，探得魚(yú)頂（原懸重108t），下壓8t，上提鉆具懸重增加至116t后重新變?yōu)?08t，反復(fù)嘗試6次打撈落魚(yú)，均未成功。溢流觀察無(wú)異常后開(kāi)始起鉆，甩打撈工具后，用固井設(shè)備打灰塞，封固側(cè)鉆。至此事故處理結(jié)束。

4 經(jīng)驗(yàn)分析

（1）地下情況復(fù)雜，該井周邊沒(méi)有經(jīng)過(guò)開(kāi)采開(kāi)發(fā)，地層原始?jí)毫Υ?，油氣層活躍、連通性好，鉆遇層位一直伴隨有井漏發(fā)生，防漏鉆進(jìn)泥漿比重?zé)o法平衡地層；

（2）發(fā)生油氣侵以后，沒(méi)有及時(shí)節(jié)流循環(huán)壓井，根據(jù)以前其它施工平臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為Mishif-C地層雖然在施工中存在著一定的氣侵現(xiàn)象，只要敞開(kāi)井口循環(huán)除氣就能恢復(fù)正常；

（3）施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)油氣侵入，未進(jìn)行節(jié)流循環(huán)壓井的情況下，繼續(xù)鉆進(jìn)，多打開(kāi)一百多米油氣層，造成全烴含量一直維持在70%，敞開(kāi)井口循環(huán)除氣已經(jīng)失去作用；

（4）井下風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不足，未進(jìn)行壓井施工,在已經(jīng)有噴高、井口不穩(wěn)定情況下繼續(xù)起鉆，再次發(fā)生井噴，井內(nèi)噴起的巖屑、坍塌物和侵入瀝青混合回落，填埋卡死鉆具。

5 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

任何復(fù)雜與事故都不是突然發(fā)生的，都有一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程。若事先沒(méi)有任何防范意識(shí)，缺少觀察與判斷，沒(méi)有制定針對(duì)性的應(yīng)急措施與處理方案，當(dāng)復(fù)雜出現(xiàn)時(shí)，由于觀察不及時(shí)，處理措施不當(dāng)，從而使原來(lái)簡(jiǎn)單的復(fù)雜變成真正的復(fù)雜，甚至惡化成工程事故出現(xiàn)了卡阻嚴(yán)重的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

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