易帅
中石化胜利工程有限公司 山东省东营市 257000
摘要:塔河油田作为中石化西北工区的主体区块之一,不仅油气储量可观,相关上下游生产施工链及工艺流程已颇为成熟。塔河12区近年来更是施工作业的主战场,该区块井位平均深度6000-7000m,施工周期80-90天,整体施工难度相对不大,各施工队伍在安全前提下尽可能提速增效。然而据不完全统计,80%的队伍都因为一个相同但不相似的困难耽误了进度,就是位于5000-5300m的二叠系地层。本文根据TH123124X现场施工数据研究分析,针对这一问题展开讨论。
关键词:塔河12区;二开井段;二叠系;防卡防漏;技术措施
一、塔河12区二开井段存在钻井难点
塔河十二区二开钻遇地层主要有:新近系、古近系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、奥陶系-一间房组(二开中完进一间房4m),二开钻进风险识别:
(1)康村组以上地层成岩性较差,容易垮塌卡钻。
(2)康村组和吉迪克组富含石膏,石膏对钻井液性能造成污染。
(3)库姆格列木群-巴什基奇克组砂岩发育,易缩径卡钻。
(4)亚格列木组砂岩含砾,PDC钻头易磨损。
(5)侏罗系下统、三叠系地层易垮塌、掉块,造成卡钻。
(6) 本开次钻穿地层较多,存在不同的地层压力系数存在井漏风险。
(7)上部地层起下钻易阻卡,钻具静止时间长,操作不当容易发生卡钻事故。
二、塔河12区TH123124X井实钻复杂情况
TH123124X井因前期钻遇玄武岩层,采用牙轮钻头简化钻具结构进行过渡,经地质捞砂确认于5414m钻穿二叠系进入卡拉沙依组,准备至少钻出一个扶正器的距离(20m),再根据钻时及钻进参数情况能多打就多打一些,尽量钻进至5440-5450m,之后短起下钻验证井眼情况,再封井起钻。这趟起钻要采用高切力的稠浆封井,主要是要切力,高温下的切力很关键,泥浆工程师提前落实配方,做好性能实验。封井后,起钻过二叠系要干通到底,如果有阻卡不要开泵,尽量活动通过,确保顺畅到底后没显示再起,起钻完更换PDC+螺杆下钻至井底完成二开剩余的进尺。
钻具组合:9 7/8"PDC钻头(型号MQ516J,厂家盛辉,新度100%,水眼16*7)+197mm直螺杆(型号7LZ197*7-0°,厂家立林)+浮阀+坐键接头+177.8mmNMDC1根(含随钻监测仪器)+241mm扶正器+177.8mmDC12根+127mmHWDP6根+变扣接头411*DS550+139.7mmDP(均为一级钻杆、钢级S135、壁厚10.54、厂家格兰特、抗拉3130KN、抗扭108KN.M)。
钻进参数:钻压4-8t,转速40-60rpm,排量35-40L/S,泵压19-21MPa,扭矩限定18KN.M
TH123124X井二叠系井段:5159-5414m;段长:255m,中上部为灰绿色英安岩,下部为黑色玄武岩且含方解石,上部地层易漏,下部地层质地坚硬但易水化膨胀,井壁稳定性差,钻进过程中伴有大量掉块且井眼不规则,部分井段有大肚子的情况,下钻过程中有发生卡钻井漏的风险,钻进过程也要注意提防上部地层的掉块问题。
三、针对塔河12区二开井段复杂情况采取技术措施
1、下钻过程分段循环,分别在3400m、4400m、5000左右循环一周,密度调整均匀,防止密度差太大导致压漏地层(避开侏罗系4745-4783m和柯吐尔组5149-5159m这两段),先小排量顶通后,逐渐上提至正常钻进排量循环排稠浆,调整井内钻井液性能,合格后才允许下到底,循环期间勤活动,且活动范围大一点,严禁定点循环。到底后切勿急于钻进,仍需充分循环调整好性能,才能进行PDC井底造型及正常钻进。下钻严格控制好下放速度,尤其是二叠系井段(5159-5414m),重点是5380-5414m划眼频繁较为复杂井段,钻台必须由值班干部或工程师盯防;看好指重表显示,遇阻后严禁多压。遇阻时,看看上提遇卡的吨位情况,如果上提没有遇卡情况,可以适当尝试活动通过,每次下放增加5吨,看看上提遇卡情况,一旦有上提遇卡这种情况就不要二次再放,这个时候可以开泵划眼。划眼时尽量保证0钻压或小钻压、低转速(30转左右),防止划出新井眼。井深5387m以下井段划眼特别小心,前期划眼时在5387-5389m、5393-5395m、5402-5405m扭矩波动大,频繁憋停转盘。划眼时初始扭矩限定到16 KN.M,后面根据情况可适当上调(最高不要超过25KN.M)。司钻房必须有值班干部或工程师,辅助司钻观察扭矩泵压情况;出现扭矩波动大井段,划眼要缓慢,每次下放距离0.5-1cm,扭矩波动时停止下放,待扭矩正常后再继续下划,防止出现憋停即卡现象;加强对指重表的检查和校正,泵压表勤观察校核,与录井队勤沟通,确保显示真实准确。
活动通过的目的是不想在这段开泵,这段开泵划眼容易更复杂。但这个需要根据实际情况,不能盲目压;划眼要千万小心防卡,有阻卡不要慌张,不要处理反了,保障一头的畅通很关键,在这段划眼重点要控制憋泵,憋泵也可能是憋钻头导致的那个不可怕,关键怕憋环空甚至是扶正器处的环空不通憋泵,那样憋泵肯定会造成卡钻,所以需要划眼时务必看好泵压,单泵划眼。
2、钻进过程关注扭矩和泵压情况及变化,根据空转扭矩情况,先设定比空转扭矩大5KN.M,2-4t钻压试钻进,扭矩平稳钻时较慢再逐渐调大扭矩设置,增大钻压。出现扭矩异常时,及时推稠浆确保井底清洁;推稠浆时注意观察泵压变化,泵压明显升高时,根据泵压情况适当降低泵冲,防止憋漏地层(重点是二叠系);也可钻进时根据情况清洁井筒,每班推稠浆一次(稠浆提前配好),稠浆的量每次不低于15m3,根据携砂效果及时调整稠浆的配方。
3、本趟钻下钻到底,PDC井底造型后钻进新地层石炭系重点防泥包,第一次钻进1-2米后,必须上提活动钻具验证井眼稳定性,后期可以根据钻时等情况适当延长钻具活动频次,钻进期间扭矩波动异常,有可能为上部二叠系硬的掉块,先停钻,不加压观察,若扭矩恢复正常,小心送钻、勤送钻看看,若再有异常甚至转盘憋停(密切注视泵压表防憋泵),不降排量及时上提钻具活动,上提钻具重点防止憋泵,看好泵压情况,可以及时停一台泵。上提时看好指重表显示,逐渐上提至10T,带扶正器上提遇卡时,绝对不能多提,及时下放开,看看下放是否好放开,切勿多提导致扶正器处卡死。若提不开,放到原悬重后大排量冲刷,上提吨位再适当增加到15-20T,若依旧上提不开,再适当下压活动。根据情况判断好,也放到原悬重开启转盘大扭矩转动(处理过程中,人员远离井口,使用好转盘惯刹),必须确保上部井眼畅通,然后再下放,开转盘转起来,逐渐将掉块碾碎,看好扭矩和泵压,根据实际情况,适当增加扭矩限定值,情况复杂时最大不超过25KN.M。必要时,可推稠浆将井底岩屑带一带,避免钻头重复破碎造成损伤。
4、钻进过程中,勤清理高架槽,振动筛处勤捞岩屑,泥浆上勤测性能,看看有无掉块,刹把操作者要密切关注泵压及扭矩变化,若发现井下掉块增多,每班憋停转盘3次,及时停钻,调整泥浆性能,为保证井下安全将钻具起至安全井段将性能调整均匀后再下钻检验、试钻进。钻进期间若发生泥浆泵故障,在保证排量的前提下上提钻具至安全井段再倒泵,严禁小排量钻进。
5、钻进时每个单根钻余1米,确保上提遇卡时,还有下砸的活动空间。接单根前,至少上提钻具划眼一次(第一次先上提钻具方补心不出转盘面,第二次上提钻具方补心提离转盘面至少2米),确保下钻后干通至井底,确保井眼正常后才能接单根,接单根前做好准备工作,检测坐卡位置是否安全,上提下放3-5m活动正常方可坐卡,接单根完毕后先开泵再开启转盘。
6、接单根前,提前将吊卡、液气大钳等检修保养好,做好准备工作,早开泵、晚停泵以最快的速度接好单根,人员相互配合好,尽量减少钻具在井内的静止时间,接完单根下放观察有无粘卡现象,有轻微粘卡现象时及时汇报,和泥浆工程师沟通好,适当加强钻井液封堵性能。
7、长起时必须将三叠系、二叠系封好井(封闭浆配方:原井浆+1%SMP-2 + 1%TSH-2 + 2%FF-I +2%SQD-98+土粉 1T),起下钻过程中严格按照细则要求及时灌浆,保证钻井液的液柱压力。在二叠系井段起下钻严格控制起下速度(冬季施工不得使用高速),控制不少于120s/柱,起钻遇卡首次上提不要超过10t,下钻遇阻不要超过5t,来回活动后,根据现场情况可适当增加上提吨位至20t,遇阻卡时操作人员严禁擅自硬拔硬压,防止发生人为原因造成的井下故障,尝试三次活动通不过抓紧接转盘开泵划眼通过。
※遇卡的处理:如果在上提过程中遇卡,少提多放,不要轻易多拉,确保下部有空间,下压看情况,快速下放、下砸。原悬重转转盘扭矩20KN.m,再不行再带扭矩20KN.m下砸;如果下放遇阻,多提少放,不要随便下砸、下压过多,往上提,带转盘,开泵,始终确保一头畅通,有活动空间余地。