尼日利亞河流州OML18區(qū)塊AKASO-15井卡鉆故障分析

黃建平

摘 要：勝利四號平臺在尼日利亞河流州OML18區(qū)塊施工的Akaso-15井，在倒劃眼起鉆過程中，發(fā)生沉砂卡鉆。由于初期處理措施不當(dāng)，造成69.5小時的時間損失。后期采用震擊器配合大范圍活動鉆具的處理方式，最終解卡。本次故障的發(fā)生及處理過程對該區(qū)域同類井型的施工具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：尼日利亞;河流州;沉砂卡鉆;勝利四號

尼日利亞OML18區(qū)塊Akaso-15井位于尼日利亞河流州，該區(qū)塊位于距哈科特港西南約25Km的沼澤區(qū)域，由勝利石油工程公司海洋鉆井公司勝利四號沼澤鉆機承鉆的日費井。Akaso-15井設(shè)計為定向井，設(shè)計井深3602米，井斜45.25°，方位97.05°，旨在開發(fā)E3000A和E4500A地層的油氣藏。

一、AKASO-15井概況

（1）井身結(jié)構(gòu)：AKASO-15井表層采用打樁作業(yè)的方式，樁入24”隔水管至103.02米。一開用16”鉆頭鉆進至1985米，下入13 3/8”套管至1982.42米。二開用12 1/4”鉆頭鉆進至2352.75米時，因倒大繩需要，進行起鉆。由于井眼不通暢，倒劃眼起鉆至2152米時發(fā)生沉砂卡鉆。

（2）巖性描述：二開井段以砂巖為主，摻有少量泥巖、頁巖，地層膠結(jié)較差，機械鉆速較快。

（3）泥漿性能：比重1.15g/cm3，粘度76s，動切力14，靜切力6/17，塑性粘度27s，泥餅1mm，高溫高壓失水2ml，含沙量0.4%，含水量25%，含水量62%.

二、發(fā)生經(jīng)過及處理過程

在鉆進至2352.75米時，因倒大繩需求，短起至套管鞋，倒劃眼起鉆至2152米，接頂驅(qū)后，開泵發(fā)現(xiàn)泵壓突然上升至15.17MPa，立即停泵停轉(zhuǎn)，圈閉壓力15.17MPa，泄壓后，立壓又瞬間上升至9.17MPa， 觀察井口，發(fā)現(xiàn)井口泥漿上返，疑似溢流，立即關(guān)井。半小時后，立管壓力下降至8.56MPa，套管壓力為零。開井后，未發(fā)現(xiàn)有溢流現(xiàn)象。

繼續(xù)開泵倒劃眼，排量為2.65升/秒，泵壓20.69MPa，頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分，扭矩為13.56KN·m，上下活動鉆具，扭矩開始增加至24.41 KN·m，活動鉆具后，扭矩下降至13.56 KN·m，泵壓下降至14.48MPa。

現(xiàn)場監(jiān)督要求排量提至44.17升/秒，此時泵壓增到為27.59MPa，轉(zhuǎn)速增加至80轉(zhuǎn)/分，扭矩下降至6.78 KN·m，環(huán)空返漿正常。甲方監(jiān)督要求上提鉆具，此時扭矩上升，準(zhǔn)備下放，監(jiān)督堅持要求上提，上提扭矩增加至27.13 KN·m，發(fā)現(xiàn)井口不返泥漿。停止頂驅(qū)轉(zhuǎn)動，排量降低至13.25升/秒，2分鐘后停泵，此時泥漿共漏失31.8方，停泵后立管壓力為5.52MPa。

由于泥漿量不足，配堵漏泥漿，同時用計量罐監(jiān)測漏失，漏速為3.97方/小時。配好泥漿后，繼續(xù)進行解卡作業(yè)，開泵排量為2.65升/秒，轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分，扭矩13.56 KN·m，泵壓為5.86MPa;上提鉆具，扭矩增加至27.13 KN·m。

活動鉆具，上提至75.45噸，下放至45.45噸，正常上提懸重為68.18噸，震擊器下?lián)簦顒臃秶?.5米左右。多次震擊，活動范圍無變化。繼續(xù)活動鉆具，上提至113.64噸，下放至40噸，震擊器動作，仍未能解卡。

給定扭矩20.34 KN·m，然后剎住頂驅(qū)，活動鉆具嘗試解卡，嘗試不同的上提下放懸重（90.9/40，100/33.18，106.82/28.18，118.18/19.09噸），均未成功;后來甲方指揮開泵，排量2.65升/秒，泵壓升至4.97MPa，同時活動鉆具，未能成功;隨后泄壓，立壓又很快漲到3.38MPa，解卡失敗。

繼續(xù)活動鉆具，懸重104.55-19.09噸， 設(shè)定扭矩20.34-24.41 KN·m，立壓3.66MPa，未能解卡。繼續(xù)活動鉆具，震擊器作用，懸重113.64-19.09噸，扭矩20.34-27.13 KN·m，震擊多次，未解卡。

后將上提懸重增加至181.82噸，繼續(xù)活動震擊鉆具，多次震擊后，下放鉆具發(fā)現(xiàn)懸重恢復(fù)，下放7.62米。小泵沖循環(huán)，井內(nèi)返漿。參數(shù)逐漸提升至轉(zhuǎn)速70轉(zhuǎn)/分，排量18.93升/秒，扭矩4.61 KN？m，泵壓8.97MPa，最終解卡。

三、認(rèn)識與建議：

1）鉆進過程中，采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具組合，鉆時較快，中間沒有進行分段通井，致使后續(xù)起鉆困難。固相含量較高，在接立柱時，沉砂沉降堆積，造成起鉆困難。

2）泥漿原因。在二開施工過程中，振動篩返砂一直不正常，由于上部地層為大段砂巖，雖調(diào)整泥漿性能并嘗試更換不同目數(shù)篩布，但效果依舊不理想，泥漿固相含量較高。

3）技術(shù)措施原因。在開井后，繼續(xù)開泵進行倒劃眼起鉆，泵壓及扭矩偏高，而后泵壓及扭矩呈下降趨勢，此時應(yīng)當(dāng)小排量逐漸循環(huán)至井眼暢通，使泵壓恢復(fù)正常。現(xiàn)場監(jiān)督操之過急，開泵太快，造成沉砂迅速聚集，堵死環(huán)空，并憋漏地層，壓實砂橋。卡鉆發(fā)生后，應(yīng)當(dāng)下壓鉆具嘗試解卡，而監(jiān)督指揮強力上提，導(dǎo)致卡死。

4）初始解卡階段，活動鉆具的力度較小，僅在113.64-19.09噸懸重范圍內(nèi)活動，比較保守，盡管震擊器動作，但力度較小，無法達到解卡的目的。后期提高活動力度，配合震擊器的震擊作用，最終解卡。

參考文獻：

[1]蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問題.石油工業(yè)出版社，2006

[2]集團公司井控培訓(xùn)教材編寫組.鉆井井控工藝技術(shù).中國石油大學(xué)出版社，2008