河50新叢式井井下故障的預防與處理

徐福海

摘 要：針對河50新叢式井施工的技術難點，剖析易出現的井下故障，制定出針對性的預防措施及發生后的處理方法，解決叢式井組上部井眼卡脖子；防碰難度高；地層壓力差別大，易發生卡鉆、井塌、井漏、井涌等多項鉆井難題，確保鉆井安全順利施工。

關鍵詞：河50新叢式井 防阻卡 防碰 防漏防涌 處理方法 預防措施

1概述

河50區塊，于1989年投入開發，部署完成了42口7個平臺叢式井，號稱“河50叢式井組”。目前，在老井臺之間又部署油水井34口分7個平臺叢式井，動用5部32型鉆機同時作業。為確保鉆井安全順利施工，采取針對性的技術措施，加強井下故障的預防與處理[1-2]。

2技術難點

2.1地面受限，固相含量難控制

河50區塊地處自西北至東南走向縱向384m、橫向110m的院墻圈圍區域內，老井網株距3-5m，行距不足70m，場內有建筑物、配電箱、注采井口裝置、污水池、排水溝等設施。新叢式井除同臺第一口井外，皆為整拖井，整拖距離2.7-2.8m，巖屑池有效容積趨于變小，上部井段鉆進難以盡可能多的使用大循環，鉆井液中有害固相難以清除，極易造成上部井眼不暢，出現憋泵、起下鉆阻卡等現象，俗稱“卡脖子”。

2.2防碰難度大

新、老井網井眼交織，布滿了地下整個三維空間，況且80年代僅靠電子單點或多點儀器及人工目測讀數進行定向，所提供資料依據的準確度偏差大，導致繞障成功率降低；整拖井地面距離小，直井段防碰亦是難點。

2.3防漏防涌難把握

老井網多年注采，打破了原始地層壓力系統，沙二段以上地層壓力系數較低，僅0.78左右，而下部地層壓力系數較高，達1.30-1.50，上下壓差較大。同一長裸眼多套壓力并存，實鉆中即要防漏，還要防涌，保護好油氣層。

3井下故障的預防與處理

3.1防阻卡

河50新叢式井在840-1150m井段，起下鉆都有不同程度的阻卡情況發生，整拖井因固相含量難控制尤為突出。

1）處理方法

起鉆遇卡不可多提，以活動鉆具為主，接方鉆桿開泵上提帶出鉆具為輔，防止鉆具卡死。下鉆遇阻不可硬壓，必要時可換劃眼工具，采用“一沖二通三劃眼”或“撥放點劃”的措施穿過復雜井段，防止出新眼。

2）主要預防措施

上部地層適當控制鉆速，進入地層800米后，堅持打一根劃一根，延長排沙時間；增大泵排量，適時調整鉆井液流變參數和適當的粘度、切力，細水長流的補充抑制性聚合物膠液，抑制鉆井液造漿，使館陶組以上地層有相對的擴大率，打成開放型井眼。具體做法如下：

（1）同臺自第一口井遷裝就充分考慮土方施工措施，搞好土方工程。地面清障，加大挖深巖屑池；每整拖一至兩口井對巖屑池進行擴容，同時把鉆屑運出掩埋，廢漿液回收再利用；返出地面的固井水泥漿不放入巖屑池，盡量增大巖屑池大循環有效沉降空間，滿足大循環鉆屑絮凝沉淀的要求。

（2）改小循環后，堅持使用好固控設備。震動篩選用80-100目篩布，使用率達100%，強化除砂器、離心機的高效使用，通過機械分離的措施來控制般土含量，認真搞好鉆井液凈化工作。東營組以上地層加入分散處理劑，加重選用顆粒細，密度不低于3.8g/cm3的加重劑，進入沙河街地層可加入防塌處理劑和提高鉆井液密度以穩固井壁，保持膨潤土含量在60-80g/l以內，含砂量低于0.3%，總固相含量不大于20%。

3.2防碰

“盡量避免相碰，一旦相碰，決不能損壞鄰井套管”，這是河50項目參戰各方在充分考慮諸多客觀不利因素后達成的共識。

1）相碰的判斷與做法

根據防碰設計，在可能防碰井段，采用牙輪鉆頭。鉆進過程中，密切注意鉆時變化情況，觀察是否有蹩跳、鉆時突快、放空或變慢、振動篩有水泥返出等異常現象。有異常現象時，必須立即停止鉆進，根據巖屑綜合分析，判斷是否是井眼相碰，一旦相碰，鉆頭提離井底循環，防止碰壞套管，采取填井措施，重新設計井身軌跡。

2）防碰措施

直井段吊打固然能夠防斜打直，然而鉆井時效卻很低。為此，在同一井臺直井段中，采用了相同的鉆具組合、相同的鉆頭和噴嘴組合、相同的鉆井參數，既可防碰，又可適當加大鉆壓提高鉆速。

為有利于斜井段防碰，先后對27口可疑井進行了陀螺測井，確定了它們確切的井身軌跡。

施工鉆進，必須做到 “四個停鉆”。① 定向測量工程師密切關注測量磁參數和反扭角的變化情況，若有異常，立即停鉆；②司鉆及相關人員密切關注鉆進參數的變化情況，若有泵壓、扭矩、機械鉆速、憋跳鉆等異常發生，立即停鉆；③震動篩處，鉆井隊的坐崗工隨時觀察泥漿返出情況，若有老漿、老井水泥、鐵屑等返出，立即停鉆；④隨時觀察最近距離的鄰井井口情況，若鄰井出現異常，立即停鉆。停鉆分析、查清原因后，決定是否恢復鉆進。

河50新叢式井共完成34口，直井段無1口井發生相碰，只有復測陀螺曲線前的2口實鉆新井在斜井段與老井網相碰。相碰的原因是老井眼軌道數據不準，導致防碰掃描圖指導性錯誤。由于措施周密、執行到位，避免了碰壞套管事故，達到了預期的效果。

3.3防漏防涌

河50新叢式井裸眼段較長、砂巖段結構疏松、滲透率高，易形成漏失通道，主要是由于斷層或低壓沙層易引起漏失。根據這些特點，選用廣譜型屏蔽封堵劑作為主處理劑，再復配使用多種粒徑的架橋粒子和充填粒子， 利用正壓差，在一個很短的時間內，有效封堵不均質地層孔喉，在近井壁帶形成滲透率接近于零的屏蔽暫堵層，可以阻止鉆井液固相和濾液侵入地層或油氣層， 提高了低壓地層的承壓能力，同時也減少鉆井液對油氣層的損害。解決了同一裸眼井段多套壓力層系共存時易漏易涌的技術難題，無疑為固井安全順利施工和提高固井質量起到了保證作用。

4認識與建議

1）加強陀螺測井，明確老井網井眼軌跡，彌補早期實鉆井眼軸線不準確的不足，是搞好防碰工作的基礎。

2）同臺叢式井自第二或第三口井開始對巖屑池進行擴容并清理拉走巖屑池中的廢漿和鉆屑，有利于后續井施工過程中固相含量的控制，有效防止上部井眼“卡脖子”，并且可提高機械鉆速。

3）井眼穩定技術需要進一步完善和加強，井眼穩定是實現鉆井施工提速，減少井下故障的前提和保障。從泥漿體系研究、封堵固壁技術、工程施工措施、泥漿性能控制等方面進行細化和研究，制定更加符合本區塊的工程、泥漿技術措施。

參考文獻：

[1]劉汝山 曾義金主編《鉆井井下復雜問題預防與處理》 中國石化出版社P1-78

[2]蔣希文主編 《鉆井事故與復雜問題的處理方法》石油工業出版社上冊P67-70