斜井钻井卡钻事故处理及钻井液混油后的录井.pdf

第 4 2卷第 4期 2 0 1 4年 8月 煤 田地质与勘探 CoA LG B0 】 L GY唧0lR Vl0I ． 42NO． 4 Au g ． 2 0 1 4 文 章编号 1 0 0 1 - 1 9 8 6 2 0 1 4 0 4 - 0 0 9 7 0 3 斜井钻井卡钻事故处理及钻井液混油后的录井 巫修平 ，李普涛 ，张群 ，姜在炳 1 ．中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安7 1 0 0 7 7 ； 2 ．中国地质调查局西安地质调查中心，陕西 西安 7 1 0 0 5 4 摘要卡钻作为一种比较严重的钻井事故 ，会造成钻井施工遏阻和经济损失。某斜井在钻井施工 中发生泥浆粘附卡钻。根据钻井现场情况，着重对其中的卡点深度及泡油量进行计算，经计算卡 点深度约 6 6 7 n l ，泡油量为 3 2 ． 0 n l ，卡钻发生约 l l h后，解卡成功。在整个卡钻事故及钻井液混油 后录井中进行 了系统思考和总结，提 出了相应的录井措施 ，气测基值变化结果表明此次混油后录井 的成功。该井的钻井卡钻事故及钻井液混油后录井措施以期为类似斜井卡钻事故处理提供借鉴。 关键词钻井事故；卡钻；泥浆混油；地质录井 中图分类号 文献标识码A DO I 1 0 ． 3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 1 1 9 8 6 ． 2 0 1 4 ． 0 4 ． 0 2 2 Re s e a r c h o n a d r i l l - j a mmi n g a c c i d e n t a n d g e o l o g i c a l l o g g i n g a f t e r mi x t u r e o f o i l a n d d r i l l i n g flui d i n a de v i a t e d we l l WU Xi u p i n g ，LI P u t a o z ，ZHANG o1m ，ⅡAS NG Za i b i n g 1 ． Xi a nRe s e a r c hI n s t i t u t e ， C h i n aCo a l T e c h n o l o g ya n dEn g i n e e r i n gGr o u pCo r p， Xi a n 71 0 0 7 7 ， Ch i n a ； 2 ． Xi a n C e n t e r o fg e o l o g i c a l S u r v e y ， C h i n a G e o l o g i c a l S u rve y ， X i a n 7 1 0 0 5 4 ， C h i n a Ab s t r a c t S t i c k i n g o f t o o l i s c o mmo n l y r e g a r d e d a s a k i n d o f d r i l l i n g a c c i d e n t ． I t c a n ma k e d r i l l i n g o p e r a t i o n bl o c k a n d l e a d t o e c o n o m i c l o s s ． M u d c l u n g s t i c k i n g h a p p e n e d i n a d e v i a t e d we l l d u r i n g d r i l l i n g o p e r a t i o n ． Th e l o g g i n g t e a m d i d a l o t o f wo r k t o d e a l wi t h t h e d r i l l i n g a c c i d e n t ． Th e d e p t h o f s t i c k i n g p o i n t a n d a mo u n t o f o i l e mu l s i o n d r i l l i n g fl u i d h a v e b e e n c a l c u l a t e d i n t h e p a p e r ． Th e d e p t h o f s t i c k i n g p o i n t wa s a b o u t 6 6 7 me t e r s a n d a mo u n t o f o i l e mu l s i o n d r i l l i n g fl u i d wa s 3 2 ． 0 m ． 1 1 h o u r s a f t e r d r i l l - j a mmi n g a c c i d e n t h a p p e n e d． u n s t u c k d r i l l i n g wa s c a r r i e d o u t s u c c e s s f u l l y．Th e wh o l e p r o c e s s o f d r i l l i n g a c c i d e n t ，l o g g i n g a f t e r o i l e mu l s i o n d r i l l i n g flu i d h a v e b e e n s y s t e ma t i c a e y r e fle c t e d a n d s u mma r i z e d ． I t wi l l p r o v i d e s o me v a l u a b l e i n f o r ma t i o n f o r d r i l l i n g d e v i a t e d we l l s ． Ke y wo r d s d r i l l i n g a c c i d e n t ； s t i c k i n g o f t o o l ； o i l e mu l s i o n d r i l l i n g flu i d ； g e o l o g i c a l l o g g i n g 卡钻一般为比较重大的钻井事故。某斜井在钻 至井深 1 3 0 3 ． 2 6 m，循环处理钻井液时发生卡钻。 其钻头位置在 1 2 8 6 ． 2 0 m；钻具活动范围 1 ． 0 0 I T I ， 上提钻具悬重至 l 2 0 0 k N，下放钻具悬重至 1 1 7 k N 无效 ， 钻具伸长 0 ． 0 9 m。 经计算 ， 卡点深度约 6 6 7 I T I ， 泡油量为 3 2 ． 0 m ，卡钻原因为泥饼粘附卡。卡钻发 生约 1 1 h后 ， 实际注入原油解卡剂 3 2 ． 0 m ， 泡解卡 剂 1 2 mi n后上提钻具 1 1 0 0 k N，解卡成功。 1 某斜井地质概况 该 井位 于 山东东 营市 垦利 县垦东 地 区 ，完 钻井 深 1 7 5 5 ． 3 4 m 斜深 。构造上位于渤海湾盆地一 济阳 坳陷一 垦东凸起一 垦东潜山披覆构造北部斜坡带。 钻遇地层自上而下为新生界第四系平原组 ；新 近系明化镇组；馆陶组馆上段。目的层和完钻层均为 馆上段 。 目的层馆上段储层发育 ，岩屑及荧光录井在井 段 l 4 7 3 ． 0 0 ～ 1 4 8 3 ． 8 0 m显示荧光级 1 0 ． 8 0 m ／ 层。综 合解释油层 3 ． 3 0 r n ／ 层 ，油水同层 7 ． 5 0 m／ 层。 2 卡点深度和泡油量计算 2 ． 1 卡点深度计算 卡点深度计算公式⋯如下 兰 1 P 式中 为计算系数，KE F／ 1 0 2 1 F； 为卡点 深度 ，m；L为钻杆连续提升时平均伸长增量 ，t i n ； P为钻杆连续提升时平均拉力增量 ，t ；E为钢材弹 性系数 2 ． 1 1 0 k g ／ c m2 ；F为管体横截面积 ，c m 。 收稿 日期 2 0 1 4 ． 0 1 ． 2 3 基金项 目 国家重大油气专项课题 2 0 1 1 Z X 0 5 0 4 0 - 0 0 3 ；国家 自然科学基金项 目 4 1 0 3 0 4 2 2 作者简介 巫修平 1 9 8 1 一 ，男 ，江苏镇江人 ，硕士，工程师 ，从事煤层气勘探与开发研究 9 8 煤 田地质与勘探 第 4 2卷 式 1 中，除 L、P外 ，其余量为已知或可通过 工程书册查询，故卡点深度计算的关键是获得 、 P 之值 ，据此计算 L ／ P值 。 在实际计算时 ，钻井队一般对钻具上提 3次 ， 分别记录 3 次上提的拉力增量 P和钻具伸长增量 L， 分别得到 3个相对应 的 、P值 ，然后按照式 2 计 算 三 ／ 尸值 刍 ，，g,d 一 ， 尸 B 本次卡钻 ，3次钻具上提的拉力增量 P分别为 1 0 t 、 2 0 t和 3 6 t ， 对应的 3个钻具伸长增量 分别 为 1 2 c m、2 0 c m 和 2 7 c m。 由钻井工程手册查的本井钻具的 值约为7 5 0 ， 按式 2 计算 三 值约为 0 ． 8 9 ， 代人式 1 得卡点深度 H 绷6 6 7 m。 2 ． 2 泡油量计算 计算好卡点深度后， 按照下列公式【 I 】 计算泡油量 p n t t K R2 一D2 十 7 ‘ 3 一 ‘4 4 式中Q为泡油量 ， m 3 ； 为被卡井段环空容积， m3 ； 为被卡井段钻具内容积，m ； R为井眼直径 ，m； D为钻具外径 ，m；H为钻具外所需油柱高度 ，m； 为环空容积系数， 一般为 1 ． 2 ～ 1 ． 5 ； d为钻具内径， m； h为钻具内油柱高度 ，m。 本井相关数据如下 H 6 6 7 m； K I ． 5 ； ． 2 1 7 m； D 0 ． 1 2 7 m；d 0 ． 1 0 8 m；h 6 6 7 m。将以上数据代 入式 3 ，计算泡油量 Q约为 3 2 m 。 卡钻原因经分析为泥饼粘附卡。 卡钻发生约 1 1 h 后 ， 实 际注入 原油解 卡剂 3 2 ． 0 m ，泡解卡 剂 1 2 mi n 后上提钻具 1 1 0 0 k N解卡成功。 3钻井液 混油后录井 3 ． 1钻 井液混油对地质录井的影响 该井经卡钻事故 ，由于用原油解卡剂泡解 ，使 得该井钻井液受到原油污染 ，对现场录井诸多环节 都会产生较大影响【 0 ] 。这些影响主要有 a ．对岩 屑 录井 的影 响 原 油会 造 成 泥 饼 结构 的破 坏 ，在形 成新 的泥饼 之前 ，假 岩 屑返 出量大 ； 同时原油污染岩屑，使岩屑难 以清洗【 们 。 b ．对荧光录井的影响 被原油所污染的屑遭 ， 用荧光灯难以识别真假油砂 ，易让人误解 ，而发生 错或漏描油气层[ 。 c ．对气测录井的影响第一 ， 使得全烃基值显 著升高 ，降低油气异常检测 的灵敏度 和功能【 ；第 二 ，使得某种烃组分相对百分含量发生变化 ，影响 现场快速评价油气层【 7 】 ； 第三， 热真空蒸馏条件下， 原油中的重烃会发生裂解 ，影响全脱分析精度[ 8 叫； 第四，较大分子的重烃少量挥发 ，长时间积累污染 色谱柱 ，使得色谱分析值失真【 1 ” 。 3 ． 2 钻井液混油后录井对策 针对钻井液混油后对现场录井的影响，分别采 用相应的方法和对策 ，提高录井质量 。 a ．岩屑录井对策第一 ， 按规定或加密实测迟 到时间 ，确保捞迟到实践准确 ；第二，描述时，多 次清洗砂样 ，尽可能的清洗掉污染的原油 ；第三 ， 做好本井区的地质基础工作 ， 包括 熟悉本区地层 、 岩性、物性 、油气水分布特征 ，及时进行邻井对 比 分析 ，准确判断本井钻遇地层的岩性 、物性 、含油 性特征 ，区分真假油气显示 。 b ．荧光录井对策第一 ， 详细记录混人原油的 荧光级别 、特征和颜色；第二 ，采用岩屑荧光多次 滴照法 ， 若荧光逐渐减弱则为假显示 ， 若逐渐增强 ， 表 明岩屑内含油气并不断外渗 ，则为新的显示 ；第 三，仔细观察岩屑新鲜面 ，假油砂表面被污染而内 部不含油 ，荧光无显示 ；真油砂新鲜面与内部荧光 颜色则一致 ； 第四， 假油砂滴照荧光为均匀状光圈， 而真油砂则为放射状乳白或乳黄色光圈。 c ．气测录井对策 ① 气测识别真假油气显示的方法第一 ， 真显 示与储层物性 、岩性 、厚度对应较好 ，假显示则没 有对应关系。 第二， 真显示轻烃增加幅度相对较大， 重烃增加幅度较小 ，假显示则反之。第三，真显示 全烃 曲线一般是迅速上升 、迅速下降，异常曲线峰 宽及峰值与显示段地层厚度 、流体性质和地层压力 有关 ； 假显示则一般是迅速上升 、 缓慢下降， 持续井 段较长，且受循环周次数影响明显 。 ② 气测消除假油气显示方法第一 ， 钻井液混 油后 ，全烃基值明显增高，全烃异常值与基值的比 值降低 ， 在判断异常时应适当降低比值标准。第二 ， 将混油后全烃稳定时的值作为基值 ，用气测异常的 高峰值减去显示前 的基值就得到气测异常的增加 值 ，运用这一方法进行气测解释 ，就会准确的区别 出地层流体的性质。第三，原油在运输和装卸过程 中，轻烃类气体会逐渐蒸发和逸散 ，原油中的轻烃 含量已非常低 ，故轻烃的增大幅度也能 区分真假气 测异常。第四，当大量混入原油时，应要求工程先 在地面循环罐 中搅拌均匀 ，然后泵入井 中。经过钻 井液循环 2 ～ 3周后 ， 待基值稳定后方可钻进 。 第五 ， 气管线至少采用两根防吸附管线互相备用。当一根 污染时 ，用打气筒连续不断的打气冲洗 ，直至冲净 为止。另外 ，仪器要强制反吹。延长反吹时间 ，防 止气管线及色谱柱的污染。 第4期 巫修平等 斜井钻井卡钻事故处理及钻井液混油后的录井 9 9 3 ． 3 钻 井液混油后的录井效果 钻具解卡后 ， 经过 1 2 h的循环以完全替换完井 孑 L 内的钻井液 ，但由于泡油时间较长 ，井壁及地层 遭受一定 的原油污染 ，使得钻井液气测基值明显升 高 ， 由原来的 0 ％突然升高至 1 0 ％左右 ， 如图 1 所示。 4 结 语 钻 井 液混 油 后 的录 井严 格 按照 相关 措 施 进 行 。 在钻至 1 4 7 4 m深 目的层馆 陶组时 ， 发现较好 的油气显示 ，气测全烃接近 8 0 ％ 图 2 ，同混油后 的气测基值有较大差异 ，也表明 了此次混油后录 井的成 功。 时曲 G P S P 地 深 颜 层 度 色 岩性剖面 视电阻率 气测 曲线 全烃 一气 } 、 9 4 l { 寮 一 蓬 嚣 _{ 誊 ‘ 广一 ， 9 0 ～ ， ． 7 l I 一 明 ● - l - 9 4 L ， 化 ● ， 镇 l 0 一-7 ‘ 、 组 2 0 ， 94 r ， 3 0 1 图 1 某斜井混油前后气测基值变化情况图 Fi g． 1 Th e ma p f or ga s o me t r y b a s e v a l u e c ha n ge be f o r e a nd a f t e r oi l e mul s i o n i n a d e vi a t e d we l l 地 深 颜 0 时曲 GP S P 层 度 色 岩性剖面 视电阻率 有 则曲线 全烃 ’ ’ - l 6 0 j 一7 [ 柚／ } Z 9 ．4 ⋯I ； 馆 上 8 0 -7 厶 。 段 7 5 - 一 9 0 -7 -- - , 1 I ．1．．5．．．0．．0 7 5 } ＼ { { 图 2 某斜井混油后气测显示异常情况图 F i g ． 2 Th e ma p f o r g a s l o g g i n g s h o wi n g a n o ma l i e s a f t e r o i l e mu l s i o n i n a d e v i a t e d we l l [ 3 】韩方 ， 李荣 ， 闻燕 等． 录井技术 文集 [ c】 ．北京 石油工业出版社 ， 1 9 9 9 1 7 8 -1 8 3． 卡钻事故处理的关键是卡点深度 和泡油量的计 算 ， 泡油量的计算与卡点深度有关 ， 故卡点深度计算 是最主要的工作。在计算卡点深度时 ， 井队一般都要 多次上提钻具 ， 并记录每次的上提拉力和对应钻具伸 长量 ， 在计算钻具伸长量和上提拉力的比值时 ， 按照 井队的实践经验 ，以式 2 作为计算公式 ，其结果 比 较准确。 解卡后钻井液和地层都会受到原油的污染 ， 需要 制定钻井液混油和地层受到污染后的录井措施 ， 并严 格执行 ，确保录井质量。 参考文献 【 l 】李诚铭 ． 新编石油钻井工程实用技术手册【 M】 ．北京 中国知识 出版社 ，2 0 0 62 7 9 - 2 8 8 ． 【 2 】 牛书立 ， 张军．录井技术文集[ C】 ． 北京 石油工业出版社 ， 1 9 9 9 1 99 _ _ 2 O 2． 【 4 】吴烨 ，卢予北 ，陈莹．钻井液流态对孔 壁稳 定性的影 I fl[ j ] ．煤 田地质与勘探，2 0 1 3 ，4 1 3 9 0 - 9 3 ． 【 5 】王 富华 ，邱 正松 ，陈道金 ，等．岩 屑荧光 录井试 剂的对 比实验 研究 [ J ] ．录井技术 ，2 0 0 0 ，1 l 2 l 4 ． - l 8 ． [ 6 ]6 安文武，苏金龙，刘树坤，等． 定量荧光录井在石油勘探中的 应用探讨[ J ] ． 录井技术，2 0 0 0 ，1 l 4 3 5 - _ 4 2 ． 【 7 】孙红梅． 定量荧光及地化方法识别真假油气显示[ J 】 ． 特种油气 藏，2 0 0 7 1 3 7 _ 4 O ． [ 8 ]8 胡斌 ，李广之 ，吴 向华 ，等 ． 岩 屑荧光录井技术及荧光指标量 化方法[ J 】 ．天然气地球科学 ，2 0 0 7 1 1 2 1 1 2 4 ． [ 9 ]9 马俊芳，徐寅琼． 利用定量荧光录井技术降低钻井液污染对录 井资料影响方法探讨【 J ] ． 科技信息 学术版， 2 0 0 6 3 2 2 9 - 2 3 0 ． [ 1 O 】范翔宇，夏宏泉 ，陈平 ，等． 测井计算钻井泥浆侵入深度的新 方法研究[ J ] ．天然气工业 ，2 0 0 4，2 4 5 6 8 7 0 ． 【 1 1 】胡 国恒 ，姚永君 ，胡在 凯 ，等．钻井液侵人对储层 电性物性影 响实验研究[ J ] ．测井技术 ，1 9 9 9 ，2 3 5 3 2 3 3 2 6 ．