蘇東XX井完井過程監(jiān)督

李號百

中國石油川慶鉆探工程有限公司長慶石油工程監(jiān)督公司 （陜西 西安 710065）

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中北部，主要含氣層為上古生界二疊系石盒子組、山西組（盒8、山1)儲層以溶孔、晶間孔和微孔為主，孔隙度為5%~12%，滲透率為 0.062×10-3μm2屬于典型的低孔、低滲型氣藏。

1 完井前井眼準備工作

1.1 督促鉆井液性能的調(diào)整

蘇東XX井地質(zhì)情況復(fù)雜，志丹統(tǒng)、直羅組易出水，第四系、志丹統(tǒng)、延長組、劉家溝組易漏，其中劉家溝組底部為區(qū)域漏失層。延安組、延長組為區(qū)域性油層，石盒子組、山西組為區(qū)域性氣層。本井區(qū)實測H2S含量數(shù)據(jù)，上古地層H2S含量為1.22～14.50 mg/m3，下古地層 H2S 含量為 2.68～19.46 mg/m3。本溪組、太原組、山西組煤層發(fā)育，單層厚1～2 m，易坍塌。因此泥漿性能的及時處理尤為重要，對鉆井液的要求見表1。

區(qū)域內(nèi)臨井顯示：直羅組、延長組底部，山西組煤層易坍塌，紙坊組、馬家溝易縮徑。在鉆井監(jiān)督的督促下，用配制好的清水聚合物鉆井液循環(huán)均勻后二開，主要用強抑制性聚合物，利用其強絮凝性充分沉淀鉆屑和分散的地層黏土，保持性能，紊流洗井，克服阻卡，提高鉆速。鉆至延長組底部灰黑色泥巖層前應(yīng)將聚合物的加量適當(dāng)提高，并加入防塌劑，適當(dāng)加入降失水劑控制失水。為了防止紙坊組坍塌，加入適量的防塌劑，并適當(dāng)提高其黏度，降低失水[1]。加強固控措施，及時清洗錐形罐，要保持一定量的鉆井液，維持鉆井液體系有足夠的抑制和絮凝能力。劉家溝地層盡可能降低泥漿密度，以防止井漏。為防止石盒子組泥巖和山西組煤層的坍塌，適當(dāng)提高密度和黏度，來提高井眼凈化質(zhì)量[2]。氣層鉆完后鉆進時適當(dāng)提高密度，充分循環(huán)清洗井眼，確保電測的順利進行。X鉆井隊為了降低井控風(fēng)險，使泥漿比重過高，造成了井漏,反而增加了井控風(fēng)險,造成了環(huán)境污染。因此，監(jiān)督鉆井隊合理的控制泥漿性能尤為重要。

表1 鉆井液要求

監(jiān)督過程中，測量黏度時應(yīng)確定泥漿樣品是否符合要求，測量密度時先用清水校驗，以防鉆井隊弄虛作假。測量失水量時首先檢查濾紙是否符合要求，并且全程監(jiān)控，確保壓力在規(guī)定范圍內(nèi)并且達到規(guī)定時間。

1.2 井眼軌跡的控制

1.2.1 無線隨鉆儀器

本井使用某公司生產(chǎn)的YST-48R定向儀器。YST-48R包括地面設(shè)備和井下設(shè)備兩大部分。井下設(shè)備主要由三部分組成：電池筒、探管、脈沖發(fā)生器。另外還包括打撈頭、扶正器等。地面設(shè)備主要包括CLYT系列專用數(shù)據(jù)處理儀，SX系列遠程數(shù)據(jù)處理器，YL系列壓力傳感器等設(shè)備。

傳輸?shù)幕驹硎菍⑻焦軠y得的參數(shù)按一定的方式編碼，將數(shù)碼轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的電脈沖信號[3]。這一信號通過功率放大驅(qū)動電磁機構(gòu)，進一步控制主閥閥頭與限流環(huán)之間的泥漿流通面積，由此造成鉆桿內(nèi)壓力的變化。在主閥閥頭提起時，鉆柱內(nèi)的泥漿可以較順利地通過限流環(huán)；在主閥閥頭壓下時，泥漿流通面積減小，從而在鉆柱內(nèi)產(chǎn)生了一個正向的泥漿壓力脈沖。

1.2.2 地層可鉆性分析

本井區(qū)1 000 m以上的地層易斜，2 000 m以下的地層自然降斜趨勢明顯，常規(guī)穩(wěn)斜鉆具難以達到穩(wěn)斜效果。穩(wěn)斜段井斜、方位不易控制，下部地層可鉆性差，采用井下動力鉆具進行滑動鉆進，機械鉆速低，并且由于PDC鉆頭側(cè)切能力低導(dǎo)致PDC鉆頭過快失效，延長鉆井周期。借鑒實踐經(jīng)驗，井斜角在15°~30°既能有效調(diào)整井斜和方位，又能順利進行鉆進、電測和固井，因此根據(jù)井深和水平位移大小，優(yōu)選穩(wěn)斜段長度。使最大井斜角盡量確定在15°~30°范圍，最大程度提高下部井段的機械鉆速。

在全井段施工過程中，鉆井監(jiān)督嚴密監(jiān)測施工過程，時時跟蹤，督促鉆井隊采取優(yōu)化鉆具組合。二開后采用單彎雙扶鉆具組合Φ215.9 mm鉆頭＋Φ172 mm 螺桿（1°）＋鉆具止回閥＋短鉆鋌（3 m）＋穩(wěn)定器＋Φ165 mm無磁鉆鋌＋Φ165 mm鉆鋌12根＋Φ127 mm 加重鉆桿（9～12根）＋Φ127 mm 鉆桿。

穩(wěn)斜段采用雙穩(wěn)定器鉆具結(jié)構(gòu)Φ215.9 mmPDC×0.3+Φ214 mm Stab 雙母×1.8+Φ165 mm DC×8.9+Ф212 mm Stab×1.54+431 mm×460 mm×MWD×0.9+461 mm×410 mm×0.49+Φ168 mm NMDC+Φ165 mm DC（13根）+Φ127 mmDP。

降斜段采用降斜底部鉆具組合,綜合考慮鉆頭井斜力與方位力的共同作用。鉆具組合Φ215.9 mm鉆頭+Φ165 mm無磁鉆鋌1根+Φ165 mm鉆鋌1根+Φ211 mm穩(wěn)定器+Φ165 mm鉆鋌12根+Φ127 mm加重鉆桿（9~12根）+Φ127 mm鉆桿+方鉆桿。由于鉆頭具有保持原井眼變化趨勢的慣性，根據(jù)這一特性,降斜鉆具鉆進初期，采用輕壓40 kN鉆進30~50 m在井眼降斜趨勢形成后，利用下部地層自然降斜規(guī)律，采用80~120 kN鉆壓鉆進以提高鉆頭在下部硬地層中的破巖能力。整個鉆進過程中，在確保鉆速的情況下，加密測斜，憑借經(jīng)驗提示定向工程師及時判斷地層傾角、走向，確保了造斜段全角變化率全井段井眼軌跡曲線光滑，無一處大的狗腿度，為后期施工奠定了堅實的基礎(chǔ)。

2 下套管作業(yè)

正常完鉆只是鉆井工程的第一步，下套管、固井才是整個鉆井過程中最重要的環(huán)節(jié)。

2.1 井眼準備與數(shù)據(jù)核對

2.1.1 井眼準備

首先,下套管前確認通井時整個井段起下鉆有無遇阻顯示,特別在易坍塌、易縮徑地層密切關(guān)注,確保通井。其次，下套管前檢查井隊泥漿性能是否滿足要求，核對井隊是否按照規(guī)定進行通井，下鉆到底后進行短程起下鉆作業(yè)，按照遲到時間法計算油氣上竄速度，確保在下套管過程中不會出現(xiàn)因泥漿密度過低而引起溢流[4]。最后，檢查鉆井隊是否更換與套管尺寸相對應(yīng)的閘板芯，對于監(jiān)督未旁站換閘板芯過程的，下入一根套管半封關(guān)井，確保已按規(guī)定更換閘板芯，防止套管下到底出現(xiàn)井控險情而無法關(guān)井和處理。本井入井套管為139.7 mm，使用變徑閘板。

2.1.2 核對數(shù)據(jù)

下套管前首先細看套管通知單，核查通知單上所規(guī)定的套管類型，并據(jù)此核查套管鋼級、廠家是否滿足要求。目的層測井解釋為上古地層和下古地層的依據(jù)。上古地層解釋全井段下入N80套管，下古地層解釋井口雙公及0~2 000 m全部下入80S防硫套管，2 000 m至井底下入N80套管。

其次核對井深是否滿足下套管要求，再決定是否需要加深[5]。組配數(shù)據(jù)時必須保證阻位在人工井底以下，短套位置和地質(zhì)要求誤差小于9 m，在條件允許的情況下走上限。因為套管在井內(nèi)受重力影響會有一定的拉伸。

2.2 套管及其附件的檢查

1）查驗送井套管情況并記錄，檢查套管數(shù)量是否充足、并留有一定的備用套管，確保在上錯扣的情況下能夠更換，保證下套管作業(yè)的進行，降低粘卡和井控風(fēng)險。

2）核查井隊套管測量是否準確。檢查通徑規(guī)尺寸是否滿足要求并逐根通徑，這關(guān)系到能否順利碰壓。套管通徑規(guī)長度≥155 mm,直徑≥118 mm。

3）檢查浮箍浮鞋能否頂開并復(fù)位，扶正器規(guī)格、鋼級是否滿足要求，確保不會在井內(nèi)斷裂、脫開，造成下套管阻力大而引起誤判斷。

2.3 下套管過程中的作業(yè)監(jiān)控

1）下套管時按照標(biāo)號順序入井并按要求涂CATTS101或TP101密封脂，使用帶扭矩儀的套管鉗緊螺紋，以保證密封。螺紋扭矩必須符合標(biāo)準。

2）必須控制下放速度，平穩(wěn)操作，不準猛提、猛放、猛剎，保證井眼穩(wěn)定，不誘發(fā)井涌、井噴、井漏和井塌。

3）下套管作業(yè)中根據(jù)設(shè)計加放扶正器，確保套管居中，為后續(xù)固井合格奠定基礎(chǔ)。

4）下套管作業(yè)中每30根灌一次鉆井液，確保浮鞋、浮箍單溜發(fā)不會因為壓差過大而失效，從而保證固井后環(huán)空水泥不會回流到套管內(nèi)，從而保證套管底部不會留有過多的水泥塞。

5）下套管至1 000 m左右循環(huán)一次，以防止水眼堵塞無法開泵循環(huán)，特殊情況加密，但是必須錯開復(fù)雜地層。

6）井隊、地質(zhì)作業(yè)嚴格按照要求執(zhí)行雙坐崗制度，確保最后關(guān)頭的井控安全。蘇東XX井下套管前未及時更換吊卡，吊卡臺階磨損嚴重，在下套管后期，隨著懸重的增加，因吊卡直徑過大，上提時套管偏向一側(cè)，軸向作用力大于吊卡活門銷子所承受最大軸應(yīng)力，使活門銷子別斷，套管落井。此井隊在監(jiān)督檢查時測量泥漿性能作假，實際黏度32 mPa·s，而且未安裝設(shè)計要求的加裝扶正器，套管落井受阻力過小，落井套管在井內(nèi)斷裂，無法常規(guī)打撈，而填井側(cè)鉆，造成了極大的經(jīng)濟損失。

3 固井

3.1 固井前準備工作

1）查看設(shè)計。核查設(shè)計數(shù)據(jù)是否與本井?dāng)?shù)據(jù)一致，要敢于質(zhì)疑，自己計算套管內(nèi)容積，附加壓縮系數(shù)后是否等于固井設(shè)計上的替量。

2）核對井隊固井用水的儲備情況，確保固井用水充足，堅決杜絕因為用水不足而引起的固井施工過程中停頓。

3）核對固井隊灰量是否滿足固井要求。

4）認真檢查鉆機、泵、水泥頭等設(shè)備和工具，確保不會出現(xiàn)設(shè)備問題，從而保證固井施工順利。

5）查看固井前循環(huán)壓力和循環(huán)時間，充分破壞泥餅保證套管和地層的膠結(jié)。

3.2 固井作業(yè)中的監(jiān)督工作

1）按照設(shè)計要求打入一定量的前置液，確保隔開鉆井液和水泥，減少混漿井段。

2）采用一次上返固井實現(xiàn)全井段封固，氣層及氣層頂界以上300 m采用常規(guī)密度水泥封固，低密度水泥返至地面。

3）按照規(guī)定每1~2 min提取一定量的鉆井液樣品，測量密度，及時告知固井技術(shù)員密度動態(tài)，及時調(diào)整，確保不會出現(xiàn)大的密度差，從而保證固井水泥的均勻性。

4）嚴禁固井施工過程故意壓漏地層，地層漏失會使鉆井液大量的進入地層，造成嚴重的環(huán)境污染。

5）水泥漿混拌、注替及碰壓時，要根據(jù)井下情況,及時調(diào)整注替排量及流速，減小“U”型管效應(yīng)，降低環(huán)空流動阻力，確保井下正常。

4 完井試壓

固井侯凝48 h，進行固井質(zhì)量評價后再試壓，試壓壓力30 MPa，穩(wěn)壓30 min壓降不得大于0.5 MPa為合格。完井試壓時全程旁站監(jiān)督，穩(wěn)壓開始時和快結(jié)束后拍攝照片取證，確保試壓人員不私自修改數(shù)據(jù)。監(jiān)督作為第三方監(jiān)管人員，承擔(dān)著本井施工過程的監(jiān)管工作，對出現(xiàn)的任何問題都有一定的責(zé)任，因此一定要認真負責(zé)，做好服務(wù)型甲方監(jiān)督。