渤中某井卡鉆及處理案例分析

陳波 孫永樂 羅曼 金琳（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

卡鉆是鉆井施工過程中力爭(zhēng)避免但有時(shí)常發(fā)生的事故，輕則中斷鉆井作業(yè)、耗時(shí)打撈；重則井眼報(bào)廢且浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力[1-5]。由于渤中區(qū)塊地質(zhì)的特殊性，渤中某井出現(xiàn)了卡鉆事故；在解卡過程中鉆具的非正常斷裂又進(jìn)一步增大了處理難度。在各方的共同努力下，最終完成該井的打撈、回填及側(cè)鉆等作業(yè)，積累了渤中復(fù)雜垮塌地層的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，也為類似井提供了技術(shù)參考。

1 事故經(jīng)過

渤中某井是一口注水井，井型為常規(guī)定向井，利用模塊鉆機(jī)進(jìn)行作業(yè)。倒劃眼起鉆至3272.5 米。泵壓由10.9 兆帕上漲至16.8兆帕，頂驅(qū)蹩停，井口返出減少并逐漸失返；立即反向操作，降排量；多次蹩扭矩下放鉆具，鉆具恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)；緩慢下放鉆具尋找泄壓點(diǎn)。緩慢上下活動(dòng)鉆具，并嘗試變換轉(zhuǎn)速，繼續(xù)尋找泄壓點(diǎn)；期間壓力未見明顯釋放，蹩扭矩現(xiàn)象嚴(yán)重。繼續(xù)活動(dòng)鉆具尋找泄壓點(diǎn)，扭矩較快上漲，逐漸蹩停頂驅(qū)；立即蹩扭矩下砸鉆具，在中和點(diǎn)頂驅(qū)懸重之間多次嘗試，未能放活，頂驅(qū)蹩停，發(fā)生卡鉆。

2 事故處理

由于卡鉆發(fā)生在倒劃期間，因此發(fā)生卡鉆后第一時(shí)間反向活動(dòng)，爭(zhēng)取回到倒劃過的井眼；如果無法實(shí)現(xiàn)，則依照陸地通知，進(jìn)行大力上提作業(yè)，或做好通井套銑等作業(yè)準(zhǔn)備。鑒于卡點(diǎn)位置與管鞋距離較近，且之前劃眼未有異常顯示，因此大力上擊成功的成功率也將較高。

意外情況：蹩扭矩，在懸重20～90 噸上下活動(dòng)鉆具（中和點(diǎn)懸重90噸），鉆具無法恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，井口見微弱返出。接基地通知，蹩扭矩，排量由5沖逐步提高至7沖，在懸重20～90噸活動(dòng)鉆具：上提懸重90噸穩(wěn)定1分鐘，下放到懸重20噸穩(wěn)定3分鐘，鉆具無法恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，井口持續(xù)有微弱返出。釋放頂驅(qū)扭矩后，上下活動(dòng)鉆具；緩慢逐步上提至懸重210 噸，穩(wěn)定1 分鐘，懸重突然降低至80 噸，泵壓由11.80 兆帕突降至1.54 兆帕。緩慢逐步提高排量至1800升/分鐘，階段性提高轉(zhuǎn)速至60轉(zhuǎn)；期間多次對(duì)比之前參數(shù)，均有偏差；緩慢下放鉆具，遇阻5噸并伴有蹩跳現(xiàn)象；現(xiàn)場(chǎng)初步判斷部分井下鉆具脫落，起鉆檢查鉆具，發(fā)現(xiàn)鉆具從微擴(kuò)眼器以上第5 根5"HWDP 中部斷裂。落魚頂深：3162.79 米；落魚長(zhǎng)度：125.94 米；落魚：8-1/2"PDC +6-3/4"Xceed+6-3/4"Telescope+6-3/4"NMDC+6-3/4"F/V+6-1/2"(F/J+JAR)+5"HWDP×5+微擴(kuò)眼器(Φ220mm)+5"HWDP×5。

組合通井鉆具組合：8-1/2"Cone-Bit+X/O(430*410)+6-1/2"F/V+6-3/4"DC+8-3/8"STB+6-3/4"DC×2+6-1/2"(F/J+JAR)+5"HWDP×14）下鉆；期間進(jìn)行參數(shù)測(cè)試，緩慢下放探魚頂至3161.785米（排量500升/分鐘、轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘），遇阻2噸，扭矩由15.6 千牛.米上漲至16.11 千牛.米，泵壓穩(wěn)定2.02 兆帕，；大排量循環(huán)沖洗魚頂；裸眼段墊入8方稠漿。

組合套銑鉆具：8-1/2"銑鞋+8-1/8"套銑筒×3+頂部接頭(FJWP*410)+5"SDP+6-1/2"(F/J+JAR)+X/O+5"HWDP×14?？刂扑俣忍足娭?187.70 米，每2 米上下活動(dòng)鉆具一次。起鉆至井口，套銑筒無異常，銑鞋銑齒內(nèi)邊緣磨損；更換銑鞋，增加兩根套銑筒，組合套銑鉆具組合：8-1/2"銑鞋+8-1/8"套銑筒×5+頂部接頭(FJWP*410)+5"SDP+6-1/2"(F/J+JAR)+X/O+5"HWDP×14?？刂扑俣忍足娭?209.32米，每2米上下活動(dòng)鉆具一次。

組合打撈鉆具：8-1/8"卡瓦打撈筒（5-1/2"籃式卡瓦及5-5/8"控制環(huán)加密封圈）+5"HWDP+6-1/2"震擊器（液壓）+X/O+5"HWDP×15。確認(rèn)抓住落魚后，以排量200升/分鐘，上提鉆具150～170 噸，等待液壓震擊器上擊，下放至60 噸震擊器復(fù)位；重復(fù)操作3 次，落魚鉆具累計(jì)緩慢上移3.77 米。維持排量800升/分鐘，上提鉆具至懸重170噸，震擊器發(fā)生上擊，繼續(xù)上提至220 噸×2 分鐘，快速下放鉆具至25 噸×2 分鐘；在3130.55～3128.04米井段鉆具上行緩慢，頻繁出現(xiàn)無法放活情況（震擊器累計(jì)上擊104次，下?lián)?8次）。維持排量800升/分鐘，上提鉆具至170噸，震擊器第130次上擊，繼續(xù)上提鉆具至220噸，懸重穩(wěn)定后鉆具緩慢上移約0.08米；立即快速下放鉆具試圖通過遇阻點(diǎn)（3136 米），懸重劇烈波動(dòng)后穩(wěn)定在70 噸，判斷鉆具放活；大范圍上下活動(dòng)鉆具，下放至最低點(diǎn)，上提懸重以5噸梯度逐步從160 噸增加至185 噸（擴(kuò)大活動(dòng)井段）。再次上提鉆具，懸重由140噸逐漸降低并穩(wěn)定至125噸，現(xiàn)場(chǎng)判斷提活落魚；整立柱上下活動(dòng)3遍至懸重?zé)o明顯波動(dòng)，拆、甩整立柱（。本次作業(yè)液壓震擊器累計(jì)上擊137次，下?lián)?3次）。平穩(wěn)起鉆至井口，裸眼段控制起鉆速度，落魚全部出井。

3 事故原因及結(jié)論

（1）層位深、地質(zhì)情況復(fù)雜。渤中28-2 南油田群先期開發(fā)以明化鎮(zhèn)和館陶組為主，井深集中在3000米以下；本井處于油田邊際，開發(fā)層位是東營(yíng)組。除層位明顯變化、開發(fā)深度大幅增加外，可借鑒的鄰井資料缺乏，地質(zhì)情況復(fù)雜。

（2）環(huán)空不凈。4343米井深與50度井斜，相互作用下易產(chǎn)生環(huán)空不凈的問題，進(jìn)而在倒劃期間出現(xiàn)，易造成憋卡情況。由出井的MWD內(nèi)腔狀態(tài)也印證了上述推斷，MWD內(nèi)部存在大量塊狀巖屑。

（3）鉆具斷裂，斷絕了震擊解卡的可能，同時(shí)也增大了卡鉆處理難度。本次斷裂鉆具，理論強(qiáng)度為抗拉3082 千扭，抗扭76.8 千牛.米。解卡過程中，扭矩32.4 千牛.米，最高上提噸位210 噸（正常上提噸位106 噸），低于產(chǎn)品極限能力。鉆具斷裂導(dǎo)致處理解卡被動(dòng)，被迫轉(zhuǎn)入套銑作業(yè)，極大的增大了處理難度。