第七章小井眼鑽井技術

2023-02-11 03:15:02 字數 3153 閱讀 9301

塔里木油田由於地質情況複雜,部分井實鑽結果與設計相差很大,尤其是探井表現較為突出,同時也存在地層岩性複雜,孔隙壓力、坍塌壓力、漏失壓力**精度差,復合鹽層**不准等井下複雜情況,增加了鑽井工程難度。為解決以上問題,部分井不得不改變設計,增加套管層序,最後出現4 1/8″小井眼。也有部分井由於所處地區地質情況複雜,在設計中就是4 1/8″井眼完鑽。

塔里木油田碳酸鹽岩井段完井大多為5 7/8″或6″井眼。嚴格的說5 7/8″或6″井眼為正常完鑽井眼。如輪古、塔中、英買力地區,山前也有個別探井是5 7/8″或6″井眼完鑽的。

在碳酸鹽岩段5 7/8″或6″井眼出現複雜情況的不多,但個別超深井,如哈6井,在鑽進中就遇到不少困難。山前井完鑽為5 7/8″或6″井眼的,施工難度就更大。

1. 在5″尾管鑽塞注意事項

(1) 在5″尾管鑽塞及鑽附件時,下鑽中應採用分段開幫浦迴圈,迴圈正常後再繼續下鑽,尤其鑽完尾管掛喇叭口段水泥塞後,下鑽中要格外注意,最好先下1~2柱試開幫浦,根據開幫浦迴圈情況決定每次下入多少鑽具開幫浦為好。

(2) 在5″尾管鑽塞及鑽附件時,要注意防卡。鑽附件時,排量要控制在10l/s,幫浦壓也不宜太高,鑽壓10~20kn為宜,轉速以低轉速為宜,最好不好超過50rpm,一定要將附件鑽碎、鑽細,以免給下步生產帶來隱患。在5″尾管內鑽塞的鑽具組合,一般為復合鑽具組合,如3 1/2″鑽鋌+2 3/8″鑽桿+3 1/2″鑽桿+5″鑽桿。

在鑽塞及鑽附件時要精心操作,隨時注意鑽盤扭矩變化,稍有不慎,就有可能將鑽具扭斷或扭脹扣,造成鑽具落井。如西秋2井就是由於鑽塞時造成鑽具落井,處理困難,最後事故完井。

(3) 在5″尾管內下鑽或鑽塞時,開幫浦一定要以小排量頂通,返出正常後再增大排量,開幫浦不通時,嚴禁以猛放回水卸壓,應上提鑽具,採用節流放壓的方法。放壓時要轉動鑽具,嚴防因抽汲作用將套管附件碎塊或水泥塊抽吸至鑽頭與套管之間造成卡鑽,尤其在鑽附件時要格外注意。由於在5″尾管內環空間隙小,在鑽塞、鑽附件時,不宜帶隨鑽撈杯,以防卡鑽。

(4) 嚴防落物入井。無論是起下鑽、鑽進或進行其它作業時,都要嚴防落物入井。一旦落物入井,尤其是金屬落物入井,哪怕是一截鐵絲入井,也可能造成非常嚴重的後果。

(5) 部分超深井下入7″尾管,在7″尾管內鑽塞、鑽附件時也應採取以上相同措施,高度重視井下安全,嚴防事故發生。

2. 小井眼鑽井技術措施

(1) 高度重視小井眼鑽井液效能的維護和調整,對於碳酸鹽岩小井眼,由於地層穩定性較好,一般均採用低粘切、低固相或無固相鑽井液,但要注意鑽井液的攜砂、懸浮能力,尤其是超深井要格外注意(超深井不宜使用無固相鑽井液)。部分井碳酸鹽岩地層也存在掉塊、坍塌問題,因此,要加強鑽井液的封堵、護壁效能。如是砂泥岩段、復合鹽層段小井眼,鑽井液效能要按設計要求進行維護、處理,確保井下安全。

(2) 小井眼段鑽進時,鑽井引數的確定。

由於小井眼受井眼條件限制,鑽具組合較為複雜(均為復合鑽具),又是處於深井、超深井井段,因此,宜採用小鑽壓,中、低轉速鑽進。在鑽進中要根據井下情況及時調整鑽井引數,以確保井下安全。

盡可能加大排量洗井,以滿足沖洗井壁和攜砂要求,減少井下複雜情況的發生。

(3) 在鑽進中,加強鑽具活動,劃眼。接單根前要大幅度活動鑽具,井下情況正常後方可接單根。

(4) 注意岩屑返出情況。超深井大部分為多層尾管井身結構。由於受幫浦壓限制,小井眼鑽進時排量低,造成岩屑上返困難,尤其是在大套管井段或是裸眼不規則井段,造成岩屑堆積現象或環空岩屑濃度增大。

當出現井下蹩鑽、阻、卡時,要在鑽進中加強迴圈劃眼,起下鑽中分段迴圈清除井筒內岩屑等措施,以防卡鑽事故發生。

(5) 下鑽時要採取分段迴圈鑽井液,尤其是進入7″或5″尾管後要特別注意,防止因下入過多,造成開幫浦困難,甚至開幫浦不通。進入裸眼後,遇阻下壓不超過20kn,要以開幫浦迴圈、劃眼等方法通過。起鑽中遇卡,也要以開幫浦迴圈、劃眼方法通過,上提不超過原懸重100kn,嚴禁硬提硬轉造成井下事故。

起下鑽時要嚴格控制速度,尤其時進入油氣層後,由於小井眼環空間隙小,防止因抽汲或激動壓力過大造成井下複雜情況。起鑽時一定要注意按規定灌好鑽井液。

(6) 鑽具中一定要帶有隨鑽震擊器(包括鑽塞、鑽附件時),以便於處理井下複雜情況。

(7) 搞好小井眼鑽井時井控工作。因小井眼段已進入油氣層或目的層,要認真貫徹執行《塔里木油田鑽井井控實施細則》要求,確保井控安全。

(8) 山前井完鑽井眼為小井眼的,鑽井工程難度大,井下複雜情況多,事故發生也較頻繁,因此,加強這一井段的技術措施執行、安全管理工作十分重要。

3. 小井眼鑽井鑽具組合。

(1) 4"鑽具組合(動力鑽具鑽進組合)。

4"巴拉斯鑽頭+3"馬達+3"推進器+3"鑽鋌+3"震擊器+3"鑽鋌+2"鑽桿+3"鑽桿+5"鑽桿

說明:推進器,全稱為井下液力推進器,又稱鑽壓推加器(thrustor)、水力加壓鑽鋌,是乙個利用鑽井液壓力來驅動的專用工具,裝在鑽頭上部。在大位移井、水平井鑽井過程中,摩擦阻力是影響有效鑽壓的主要因素。

井下液力推進器的應用在一定程度上解決了鑽壓的施加問題,有利於提高鑽進速度。這種推進器以鑽井液為動力源,借助鑽頭噴嘴壓降產生的軸向載荷,使軸向力直接作用於鑽頭產生鑽壓,彌補有效鑽壓不足,保證鑽頭平穩鑽進,提高機械鑽速。這種推進器也可應用於直井鑽井中。

(2) 常規螺桿鑽具組合。

4"巴拉斯鑽頭+3"馬達+3"鑽鋌+3"震擊器+3"鑽鋌+2"鑽桿+3"鑽桿+5"鑽桿

(3) 常規轉盤、鑽具組合。

4"巴拉斯鑽頭+3"鑽鋌+3"震擊器+3"鑽鋌+2"鑽桿+3"鑽桿+5"鑽桿

4. 在小井眼中使用推進器鑽井時注意事項

(1) 將鑽井幫浦的缸套減小,最好選用φ85公釐缸套,提高了鑽井幫浦的工作等級,有助於在高迴圈壓耗下保持乙個穩定的工作狀態;

(2) 通過對馬達和推進器的反覆測試,建立在實鑽排量480公升/分下的鑽壓與立管壓力之間的對應關係表,便於在鑽進中維持乙個限定的立管壓力範圍,使螺桿鑽具和推進器能夠有效地工作。

(3) 每次鑽具下到井底後都進行井下摩阻的測量。由於裸眼井段地層岩性基本不變,井下摩阻相應較為固定,經測試得出結果:開幫浦前靜止摩阻顯示為6噸,下行摩阻顯示為5噸左右,開幫浦後鑽具靜止摩阻為3噸,下行摩阻為2噸左右。

因此,鑽進中在鑽壓上增加2~3噸的克服摩阻的噸位,既保護了鑽頭又獲得有效的鑽壓。

(4) 將綜合錄井監測屏安置在司鑽控制台,與鑽機儀表配合使用,形成地面監測系統,提高了司鑽操作的可靠性。

(5) 在鑽井液密度高、沖蝕性強的情況下,將推進器的節流矛去除或截短進行使用,可保證井下動力鑽具工作的平穩,並易於地面進行觀察和控制。

(6) 將停幫浦探底和不停幫浦探底同地面各種監測儀器結合起來進行分析,以增強鑽井操作的準確性,提高鑽井工作效率,延長井下動力鑽具的有效工作時間。

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