YD油田Y26ST井控制压力钻井技术.pdf

第 4 3卷第 3期 2 0 1 5年 5月 石 油 钻 探 技 术 P E T R0 L E UM D RI L L I NG T E C HNI QUE S Vo 1 ． 4 3 No ． 3 M a y， 2 0 1 5 YD油田工程技术专题 d o i 1 0 ． 1 1 9 1 1 ／ s y z t j s ． 2 0 1 5 0 3 0 0 7 Y D油 田 Y2 6 S T井控 制压 力钻 井技术 张华卫 ，郭京华 ，庞小 旺 ，赵 向阳 ，赵 国权。 1 ． 中国石化石油工程技术研究院 ， 北京 1 0 0 1 0 1 ； 2 ． 中国石化 国际石油勘探开发有限公司 ， 北京 1 0 0 0 2 9； 3 ． 中国石油川庆钻探工程 有限公司 ， 四川成都 6 1 0 0 5 1 摘要 YD油田Y2 6井在钻进 K a z h d u mi 组地层时有大量沥青和硫化氢侵入， 造成井涌与井漏并存的井下复 杂情况， 采取 多种方法处理未见效果， 被迫临时弃井。Y2 6 S T井为 Y2 6井的侧钻井眼， 基于原井眼沥青侵处理过 程中获得的经验与教训， 针对侧钻要求， 开展了控制压力钻井技术适应性评价和控制压力钻井风险分析， 并形成了 Y 2 6 S T井控制压力钻 井技术 方案 。侧钻过 程 中， 根据 实际情 况 ， 依 次采用 了井底 恒压和 加压 泥浆帽 2种控制 压力 钻井方法， 有效控制 了井筒内的压力分布， 降低 了沥青侵、 油气侵和井漏等 井下复杂情况对钻 井工程的危害。 Y 2 6 S T井顺利钻穿Ka z h d u mi 组湿沥青层段 ， 成功下入尾管并固井。控制压力钻井技术在 Y 2 6 S T井的成功应用， 为活跃沥青层长裸眼安全钻进提供 了新的技 术手段 。 关键词 控 制压力钻井 泥浆帽 井底压 力 Y 2 6 S T井 Y D 油田 中图分类号 TE 2 4 2 ； T E 2 8 3 文献标志码 A 文章 编号 1 0 0 1 0 8 9 0 2 0 1 5 0 3 0 0 3 5 0 6 M a n a g e d Pr e s s u r e Dr i l l i n g Te c h ni q ue i n t he W e l l Y2 6 S T o f YD Oi l f i e l d Z h a n g Hu a we i ，Gu o J i n g h u a ，P a n g Xi a o wa n g 2 ，Zh a o Xi a n g y a n g ，Z h a o Gu o q u a n 。 1 ． S i n o p e c R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g，B e i j i n g，1 0 0 1 0 1 ，C h i n a ； 2 ． S i n o p e c I n t e r n a t i o n a l Pe t r o l e u m pl o r a t i o n Pr o du c t i o n C o 厂 o r a t i o n，Be i n g，1 0 0 0 2 9，C 矗 i n a； 3 ． CNPC Ch u a n q i n g Dr i l l i n g En g i n e e r i n g Co mp a n y Li mi t e d， C h e n g d u， Si c h u a n， 6 1 0 0 5 1， Ch i n a Ab s t r a c t L a r g e v o l u me o f b i t u me n a n d h y d r o g e n s u l f i d e f l e w i n t o W e l l Y2 6 i n t h e YD Oi l fi e l d wh i l e d r i l l i n g i n t o t h e Ka z h d u mi F o r ma t i o n，wh i c h r e s u l t e d i n t h e c o mp l e x i t y o f c o e x i s t i n g we l l k i c k s a n d l o s t c i r c u l a t i o n ．S o me me t h o d s we r e u s e d t o k i l 1 t h e we l l ，b u t t h e y we r e a l l u n s a t i s f a c t o r v ．F i n a l l y ，t h e we l 1 wa s t e mp o r a r i l y a b a n d o n e d ． W e l l Y2 6 S T i S a s i d e t r a c k e d h o l e o f W e l l Y2 6 ． On t h e b a s i s o f e x p e r i e n c e g a i n e d f r o m h a n d l i n g t h e b i t u me n i n t h e o r i g i n a l b o r e h o l e ， a s s e s s me n t s f o r a p p l i c a b i l i t y a n d r i s k s r e l a t e d t o ma n a g e d p r e s s u r e d r i l l i n g we r e c o n d u c t e d，S O a s t o g e n e r a t e a d r i l l i n g p r o g r a m f o r W e l 1 Y2 6 S T．To c o p e wi t h t h e k i c k o f f o r ma t i o n f l u i d s d u r i n g d r i l l i n g，t h e me t h o d s b o t h c o n s t a n t b o t t o m h o l e p r e s s u r e a n d p r e s s u r e d mu d c a p we r e u s e d d u r i n g s i d e t r a c k i n g o p e r a t i o n，t h e b o r e h o l e p r e s s u r e s wa s c o n t r o l l e d e f f e c t i v e l y ， t h e i n v a s i o n o f we t b i t u me n。h e a v y o i l a n d g a s wa s mi n i mi z e d，l o s t c i r c u l a t i o n a n d o t h e r t r o u b l e s i n d r i l l i n g we r e a l s o a v o i d e d ．W e l l Y2 6 S T wa s p e n e t r a t e d t h e we t b i t u me n i n t e r v a l a n d c e me n t e d wi t h l i n e r s u e c e s s f u l l y i n Ka z h d u mi Fo r ma t i o n， wh i c h s h o ws t h a t s u c c e s s o f ma n a g e d p r e s s u r e d r i l l i n g i n W e l 1 Y2 6 S T c a n p r o v i d e a r e f e r e n c e f o r d r i l l i n g a l o n g o p e n - h o l e i n t e r v a l wi t h i n a c t i v e b i t u me n f o r ma t i o n ． Ke y wo r d s ma n a g e d p r e s s u r e d r i l l i n g ；mu d c a p；b o t t o m h o l e p r e s s u r e ；W e l l Y2 6 S T；YD Oi l f i e l d Y2 6井为 Y D油田部署在构造翼部的一 口四级 井身结构评价井 ， 钻至井深 3 6 5 8 ． O 0 m后 ， 井 下发 生沥青侵 、 硫化氢侵 ， 井涌 、 井漏情况非常严重 ， 采用 多种常规技术处理未 见效果 ， 卡钻后不得不临时弃 井 ， 井下埋钻 具 8 9 9 ． O 0 m， 鱼顶位 置 2 0 9 3 ． 5 0 m。 为解决该 问题 ， 在 Y2 6井底侧钻 Y2 6 S T井 。为 了 降低 Y2 6 S T井的钻井风险 ， 应用 了控制压力钻井技 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 2 0 8 ； 改回 日期 2 0 1 5 0 4 1 6 。 作者简 介 张华卫 1 9 7 9 一 ， 男， 山东禹城人 ， 2 0 0 3年 毕业于石油 大学 华 东 石 油工程 专业 ， 2 0 0 6年获中国石油大学 华东 油 气井工程 专业硕士学位 ， 高级工程 师， 主要从事钻井工程设计方面的工作。 联系方式 O l O 8 4 9 8 8 5 7 8 ， z h a n g h w． s r i p e s i n o p e c ． c o rn。 基金项 目 国家科技 重大专项之 专题“ 中东复杂地层安全快速钻 井关键技术研究” 编号 2 0 1 1 Z X0 5 0 3 1 0 0 4 0 0 1 资助。 石 油 钻 探 技 术 术 ， 并取得成功 。 1 Y2 6 井沥青侵处理概况及认识 1 ． 1 Y 2 6井沥青侵处理概况 Y2 6井三开井段使用 j 6 2 1 2 ． 7 mm 钻头， 钻至井 深3 6 1 8 ． 0 0 m进入 中生代白垩纪的 Ka z h d u mi 组地 层， 继续钻至井深 3 6 2 6 ． 0 0 m时有沥青侵入钻井 液 ， 由于没有检测到硫化氢， 采用常规强钻方案钻至 井深3 6 5 8 ． 0 0 n 3 时， 发生井 涌并检测到硫化氢。多 次压井未获成功， 损失密度 1 ． 3 0 ～1 ． 5 0 k g ／ L的压 井液1 2 9 9 1T I 。 。采用带压起钻和井 口平推高密度钻 井液方法起 出原钻具 ， 下入光钻杆进行压井堵漏作 业。先后进行 6次堵漏作业 ， 都不能完全解决漏失 和井涌问题 。钻具被卡， 爆炸松扣起出部分钻具 ， 经 过 3次打水泥塞作业才完成该井 的临时弃井作业。 Y2 6井处理沥青侵总计耗时 3 8 d 。临时弃井后 Y 2 6 井的井身结构如图 1 所示 。 地层 顶深／ m 井身结构 井眼和套管尺 寸 A ghajari组 18 00 1 r 导 管 5O8 0 1／1111 23 50 m 井 眼 444 5 m m 303 00 m 套管 3 3 9 7mm3 0 1 5 0 m 第3 个水泥塞 2 4 7 0 0 3 7 1 5 0 m G a c h s a r a n 组 1 2 l 1 0 o 井眼 3 1 1 1 11 1 111 1 8 6 5 5 0m A s m a r i组 l 7 】 4 0 0 套管 4 2 4 4 5 m in x1 8 6 3 6 0 IT I P a b d e h 组 2 O l 5 o o ■ l 第 2个 水 泥 塞 1 773 50～2 071 50 nq 一 第1 个 水 泥 塞 顶 深 2 0 7 5 5 0 m Gurpi 2 4l6 00 I 鱼顶2 093 50m Iiam组 2 812oo Lafan组 2 9l5 o0 鱼底2 992 50m Sawak蛆 2 922 00 K a z h d u m i 组 3 6 2 0 0 0 并眼 21 2 7m m 3 6 5 8 00 n l 图 1 临时弃井后 Y 2 6井的井身结构 F 1 C a s i n g p r o g r a m o f W e l l Y2 6 a f t e r t e 瑚 叫琶 r y a t ， a I l 【 b 帆t 1 ． 2 处理沥青侵获得的认识 通过 Y2 6井沥青侵处理实践， 可以得到以下几 点认识E I - z 1 发现溢流时溢流量并不大， 但循环返出大量 沥青 ， 可能是钻遇裂缝性或溶洞型地层而发生 了严 重的重力置换 ； 2 无论是低密度 1 ． 3 0 k g ／ L 钻井液还是高密 度 1 ． 5 0 k g ／ L 钻井液 ， 都不能阻止沥青进入井筒 ； 3 发生严重漏失后 ， 无论采用常规堵漏配方还 是化学堵漏配方 、 甚至用水泥堵漏 ， 都不能彻底封隔 漏失 层 ； 4 Ka z h d u mi 组地层是上部 S a r v a k组油层 的 生油层 ， 部分区域可能 由于欠压实作用 ， 造成骨架应 力 比较低， 上覆地层的压力部分转化为流态沥青侵 入井 眼的动力 ， 并且压实不充分 ， 钻井液容易进入该 层 ， 形成沥青的重力置换 ； 5 沥青侵入造成井筒内压力分布复杂， 压井过 程中可能压漏 了上部薄弱地层 ， 造成地下井喷。 通过处理沥青侵还认识 到 一旦井筒压力严重 失衡 ， 出现钻井液漏失 、 沥青侵 、 油气侵和硫化氢侵 共存等井下复杂情况。 常规钻井就难以为继 。为降 低 Y D油 田沥青层的钻井风险、 提高钻井成功率 ， 必 须采用新的钻井工艺技术 。 2 控制压力钻井适应性评价 控制压力钻井技术主要通过对井 口回压 、 流体 密度 、 流体流变性、 环空液面、 水力摩 阻和井眼几何 形态的综合控制 ， 使整个井筒的压力维持在地层孔 隙压力和破裂压力之间 ， 实现平衡或近平衡钻井 ， 有 效控制地层流体侵入井眼 ， 减少井 涌、 井漏、 卡钻等 井下复杂情况 ， 非常适宜在孔隙压力 和破裂压力窗 口较窄的地层作业_ 3 ] 。根据 YD油 田的地质情况 ， 以采用恒定井底压力法和加压泥浆帽法为宜 。 2 ． 1 恒定井底压力法 恒定井底压力法控制压力钻井是通过环空水力 摩阻、 节流压力和钻井液静液柱压力来精确控制井 眼压力的方法 。保持井底压力恒定就是对钻井液 当 量循环密度进行精确控制 ， 在钻进 、 接单根或起下钻 过程中均维持一个恒定 的环空压力 ， 实现近平衡钻 井 。停泵时 ， 环空压力损耗消失 ， 在井 口施加水力 回 压 ， 而开泵时环空压力损耗出现 ， 则停止施加井 口回 压 ， 这一操作使井筒压力更为恒定， 从而有效避免 了 开停泵时压力变化造成井涌一井漏的恶性循环 。通 常情况下 ， 当地层破裂压力或漏失压力接近孔 隙压 力 即压力窗口窄 时， 才会采用该控制压力钻井工 艺 。 可以根据式 1 计算环空的压力损耗 ， 或根据低 泵速试验结果进行反推。 一 、 n ‘ L L 一 ‘ I I Dh D。 8 Dh D。 。 “ 式中 P 为环空压耗 ， MP a ； p m为最大钻井液密度 ， k g ／ L； t 为钻井液塑性黏度 ， P aS ； H 为井深， l f l ； Q为钻井液排量 ， L ／ s ； D 为井 眼直径 ， c m； D。 为钻 第 4 3卷第 3期 张华卫等． YD油田 Y2 6 S T井控制压力钻 井技术 杆 外径 ， C lT I 。 正常循环 钻进 时 ， 井底 压力 等于 环空 静液 柱 压力与环空压力损耗之 和 ； 节流循环 时 ， 井底 压力 等于环空静 液柱压 力 、 环空压 力损 耗与井 口回压 之 和 。 停开泵过程 中， 分 3 ～5步阶梯式调整排量和井 口回压 ， 以减小接单根时的井底 压力波动 。起下钻 过程中， 计算抽汲压力和激动压力 ， 适 当调整井 口回 压 ， 保持井底压力在可控范围内。 对于 Y2 6 S T井 ， 在没有硫化氢 的情况下 ， 按设 计 的钻井液密度进行恒 定井底压力法 控制压力 钻 进 ， 溢流后不关井 ， 而是通过循环节流逐步调高套压 的方法控制溢流 ， 并验证漏失压力。若没有压稳地 层 ， 同时发生漏失 ， 则进行强钻 ； 若压稳地层又不漏 失 ， 则调整钻井液密度 ， 不控制 回压 ， 保持井 底压力 大于地层压力约 0 ． 6 MPa 。接单根 、 起下钻时按“ 钻 井泵～压井管汇一 四通一节流管汇” 的流程施 加 回 压 ， 回压等于环空压力损耗 ， 保持井底压力恒定 。 2 ． 2 加 压泥 浆帽 法 加压泥浆帽法控制压力钻井 ， 是指在泥浆帽钻 井技术 的基础上 ， 从地面向钻杆和套管之间环空注 入高密度钻井液， 以保证钻杆和套管之间环空的井 口压力在可控范围内的一种控压钻井方法 。具体做 法是 ， 从钻具内注入低密度钻井液 即牺牲液 ， 同时 从环空泵人加重钻井液 泥浆帽 ， 牺牲 液携带钻屑 进入漏失地层 ， 高黏、 高密度的泥浆 帽用于调整井筒 压力， 并防止气体滑脱上升。因此， 在进行加压泥浆 帽钻井作业时 ， 即使所有钻井液都 已漏失 ， 也能很好 地实现井控[- 1 2 - 1 5 ] 。 对于 Y2 6 S T井 ， 如果钻井液沥青侵入量很大 ， 硫化氢浓度超标并且循环失返 ， 则尝试采用加压泥 浆帽控制压力钻井方法。在环空中注入一定量高密 度钻井液 ， 但是相 比平衡地层压力所需 的钻井液密 度要偏低。钻进期间关闭环空 ， 通过井 口套压指示 对井下情况进行判断。 3 Y2 6 S T井控制压力钻井技术方案 3 ． 1 控制压力钻 井风险及对策 Y2 6 井钻至 Ka z h d u mi 组沥青层 ， 油气侵严重 ， 同时发生了严重漏失 ， 无法建立正常循环 ； 从井 口返 出的油气中含有硫化氢 ， 压井过程中硫化氢最大浓 度达 4 0 0 0 0 mg ／ L。面对如此复杂 的情况 ， 从人员、 设备、 钻井液到下尾管、 固井等多方面对控制压力钻 井进行 了风险分析 ， 并提 出了应对措施 。 3 ． 1 ． 1 人员安全 主要风险 1 如果从井 口返 出的油气中含有高 浓度硫化氢 ， 会对施工人员 的人身安全构成严重威 胁 ； 2 关键 岗位 的人员需带呼吸器作业 ， 连续施工情 况下人员极其疲劳 ， 施工人员的精神状态下降 ， 安全 风险增大 。 应对措施 1 保持钻井 液 p H值 大于 1 0 ， 同时 要加足除硫剂碱式碳酸锌 ； 2 迅速钻穿 Ka z h d u mi 组地层的沥青层段 ， 提前下人中间套管 ， 争取短时间 内完成进尺 ； 3 确保呼吸器的数量并保证性能可靠 ； 4 监测到硫化氢之后 ， 当班人员全部佩戴呼吸器作 业 ， 其他人员撤离至紧急集合地点 ； 5 如果漏失严重 但套压不高 ， 可以保持井 口关闭， 间歇性地进行环空 放浆排污 ， 及时补充高密度钻井液， 保持环空套压在 安全范围内， 条件成熟的时候逐步降低套压至 0 ； 6 钻井过程 中采用泥浆 帽钻井 ， 防止硫化氢从 井 口溢 出 。 3 ． 1 ． 2设备 安全 主要风险 1 硫化氢对钻具腐蚀大， 易造成钻具 “ 氢脆” ， 而且“ 氢脆” 断裂 的钻具很难打捞 ， 导致井下 情况更加复杂 ； 2 控制压力钻井设备的工作要求是 硫化氢浓度小于 5 o mg ／ L。 应对措施 1 定期将井底钻具和井口钻具倒换； 2 每次起钻时用清水 清洗钻具 ， 对上部钻具接头 1 m附近的部 位进行 探伤检 查 ； 3 维持 钻井液 的高 p H值； 4 研究“ 氢脆” 的机理 ， 通过探测硫化氢溶解 度并采取相应措施来减小“ 氢脆” 的可能 ； 5 备足旋 转控制头的胶心， 以便及时更换胶心。 3 ． 1 ． 3 钻 井液 主要风险 1 由于钻井液供应能力有限， 只能以 低排量维持加压泥浆帽钻进 ， 但要能达到携岩要求 ； 2 钻进 中如果漏失造成钻井液 消耗量大 ， 存在供给 不足的风险。 应对措施 1 采用加压泥浆帽法钻井时 ， 岩屑随 牺牲液进入漏层 ， 井 内油气流体的润滑作用有利于 防卡， 同时钻进中要注意扭矩、 摩阻等参数的变化， 强化划眼 、 注入稠浆等措施 ， 避免发生卡钻 ； 2 提前 配制足量钻井液 ， 钻进 中间歇泵入稠钻井液塞改善 3 8 石 油 钻 探 技 术 携岩效果 ， 尽量使用低排量 ， 保证能冷却钻头即可 ； 3 用稠浆扫井眼， 监控好钻井参数 如扭矩 、 泵压 、 套 压 的变化 ， 防止埋钻具 ； 4 考虑适 当降低钻井液密 度 ， 保证钻井液量的供给 。 3 ． 1 ． 4下尾 管及 固井 主要风险 1 在沥青侵严重的情况下 ， 尾管很难 下到井底 ； 2 沥青侵影响固井质量 ； 3 漏点 的存在 ， 使得水泥浆不可能达到正常返高 ； 4 1 7 7 ． 8 mm尾 管和 2 4 4 ． 5 mm套管间隙太小 ， 挤水泥作业操作 困 难 ； 5 库存没有回接筒 ， 如 固井不符合试压要求 ， 无 法进行 回接作业 。 应对措施 1 采用钻具模拟 ， 根据所需要 的下套 管时间， 起钻再下入套管 ， 如果钻具遇 阻或 开泵 困 难 ， 相应地调整钻井液性能以处理井眼， 直至能够满 足下尾管要求再起钻下套管； 2 顶部封隔器 的方案 可 以解决上部封隔的问题 ； 3 尽量细化挤水泥方案， 最后可以考虑在悬挂器顶部打水 泥塞 ， 重新钻穿后 恢复钻进。 3 ． 2 控压设备与井口装置 控制压力钻井设备主要包括旋转控制装置 旋 转控制头 、 节流控制系统和回压泵等l l7 。回压泵可 用钻井泵或水泥车代替。旋转控制头是控制压力钻 井 的核心设备 ， 由底座、 轴承总成、 胶心、 旁通阀和动 力站等部分组成 。轴承总成与底座之间靠高压动密 封组件来实现旋转密封。胶心是密封钻具与井眼之 间环形空间的主要部件 。YD油 田选用的旋转控制 头为 S I X F D3 5 3 5 型 ， 主要参数为 高度 1 ． 7 8 m， 动 态 旋转 时额定 压力 l 7 ． 5 MP a ， 静 态时额定压力 3 5 ． 0 MP a ， 额定转速 1 0 0 r ／ rai n 。旋转控制头 与常 规防喷器配套使用 ， Y2 6 S T井的井 口装置从下到上 的顺序为 套管头F S 3 5 7 0 型钻井四通F Z 3 5 7 0 型变径闸板防喷器F S 3 5 7 0 型钻井四通2 F Z 3 5 7 O型 双 闸 板 防 喷 器 F H3 53 5型 环 形 防 喷 器S I X F D3 5 3 5 型旋转控制头。 3 ． 3 Y 2 6 S T井控制压力钻井实施方案 对 比 YD油 田 Ka z h d u mi 组地层的压力分布情 况 ， Y2 6 S T井 Ka z h d u mi 层 的地层压力 系数为 1 ． 6 0 左 右 。 3 ． 3 ． 1 井底 恒压控 制 压力钻 井 阶段 钻开 K a z h d u m i 组地层的钻井液密度为1 ． 6 5 k g ／ L 。 在钻进或循环过程 中施加 0 ～2 ． O 0 MP a井 口回压 ， 在接立柱或因故停止循环时通过压井管汇在地面循 环 ， 施加 3 ． 4 5 ～5 ． 5 1 MP a 井 口回压。如果在该参 数下仍有明显的沥青侵入 ， 应适 当调高钻井液密度 。 控压钻进和接立柱过程中的循环流程分别见图 2和 图 3 。 润 图2 控压钻进过程中的循环流程 F i g ． 2 Ci r c u l a t i o n d u r i n g MPD 图 3 接立柱过程 中的循环流程 Fi g ． 3 Ci r c u l a t i o n wh e n ma k i ng a c o n n e c t i o n o f d r i l l p i p e 为避免接立柱或 因故停止循环使井底压力减 小 ， 沥青侵入严重 ， 造成循环后有严重的后效 ， 直接 排放受污染钻井液至大循环池 ， 尽量做到全井循 环 和地面循环无缝衔接 ， 宜采取以下措施 1 将一台钻井泵单独与压井管汇相连接作 为 回压泵 ， 同时不影响正常的钻井液循环 。 2 在每次停泵前 ， 打开压井管汇与四通间的阀 门； 然后司钻启动回压泵 ， 分步调小钻 井用双泵之一 的泵冲 每次调小 1 0 2 0冲 ， 同步调高回压泵的泵 冲 每次调高 1 0 2 0冲 ； 完全关闭其中一个钻井泵 之后， 再分步调小另一台泵的泵冲， 控压人员 同时调 整节流阀开度 ， 在停泵后 ， 节流回压等于循环时的环 空压耗值 。开泵时先分步调小 回压泵泵冲 每次调 小 1 0 2 0冲 ， 同时调高一台钻井泵的泵冲 每次调 高 1 0 2 0冲 ； 关停 回压泵后 ， 由专人关闭四通与压 井管汇前 的闸阀， 同时司钻调高另一台钻井泵 的泵 冲 ， 控压人员调大节流阀开度 ， 在将泵调至钻进排量 后 ， 节流回压等于钻进时的回压。 第4 3卷第 3期 张华卫等． Y D油田Y2 6 S T井控制压力钻井技术 ’3 9‘ 3 做低泵冲试验时因无法施加回压， 要动作迅 速 ， 缩短无回压的时间。 3 ． 3 ． 2 加压泥浆帽钻井阶段 如果在井底恒压钻井过程中出现钻井液失返性 漏失 ， 控制压力钻井方式从井底恒压转为加压泥浆 帽方法。其 中， 牺牲液使用 1 ． 1 0 - , 1 ． 2 O k g ／ L钻井 液 ， 环空使用 1 ． 8 0 ～1 ． 9 0 k g ／ L压井液 ， 控制井 口环 空压力在 3 MP a以内。 4 Y2 6 S T井控制压力钻井施工 4 ． 1 井底恒压控 制压力钻井阶段 使用 5 6 2 1 2 ． 7 m m 钻 头钻进 至井深 3 6 8 2 ． O 0 m 时 ， 经确认已进入 K a z h d u mi 组地层。钻井液采用含 有随钻 堵 漏 材 料 的欠 饱 和盐 水体 系， 进 口密 度 1 ． 6 5 k g ／ L， 出 口密度 1 ． 6 4 k g ／ L 。继续钻进 至井 深 3 6 8 7 ． 9 8 1 T I ， 机械钻速从 1 ． 0 2 m／ h提高至2 ． 5 4 m／ h ， 钻井 液 出 口密 度 不 断下 降 ， 从 1 ． 6 4 k g ／ L 降 至 1 ． 3 6 k g ／ L， 钻井液 总池体积增大 0 ． 7 1 m3 ， 全烃值 1 0 0 。打开 MP D节 流阀转为井底恒压 控制压力 钻进 ， 施 加回压 4 ． 1 4 ～4 ． 8 3 MP a ， 钻井液入 口密度 保持为 1 ． 6 5 ～ 1 ． 6 8 k g ／ L， 测得 出 口钻井 液密度 为 1 ． 3 6 ～1 ． 4 5 k g ／ L 。由于进出 口钻井液密度相差较 大 ， 全烃值始终为 1 0 0 9 ／ 6 ， 钻井液总池体积持续增大， 推测井底压力不能平衡沥青层压力 ， 提高控制压力钻 井回压至 4 ． 8 3 ～5 ． 5 1 MP a ， 钻至井深3 6 8 9 ． 1 9 m时， 钻井 液 突 然 失 返 ， 立 压 从 2 O ． 6 8 MP a降 低 至 1 5 ． 1 7 MP a ， 套压缓慢从 5 ． 5 1 MP a降低 至0 MP a ， 而后尝试以小排量建立循环， 依然无钻井液返出。 推测原因 ， 可能是沥青层漏失或是 回压太大 ， 导致上 部地层压漏 。 4 ． 2 堵 漏 和漏点 查 找 阶段 发生失返性漏失之后 ， 现场尝试使用堵漏实现 循环 ， 恢复井底恒压控制钻井 。分别将钻头或光钻 杆下至井底进行了 3次堵漏作业 ， 下至上部裸 眼进 行了 2次堵漏。在堵漏施工 中， 采用控制压力钻井 设备保持井 口关闭， 套压无明显升高； 开井循环观 察， 返出大量油气， 间歇性返出硫化氢气体， 浓度最 高达4 0 0 0 0 mg ／ L 。这说 明堵 漏施工 没有效果 ， 并 且漏层的漏失很严重 。 为了更好地转换为加压泥浆帽控制压力钻井方 式 ， 现场进行了一次井温测井 ， 以查找漏层 。井温测 井显示 ， 套管鞋处存 在 明显 的井 温变化 ， 判断为漏 层。Y2 6 S T井底 的 Ka z h d u mi 组地 层 由于仪器 限 制没有测到。 4 ． 3 加压泥浆帽控制压力钻井阶段 由于井队配浆能力有限， 而且无其他钻井液供 应途径 ， 控制压力钻井不能连续进行 ， 当钻井液消耗 至预留量 3 0 m。 时， 停止钻进 ， 泵人稠浆 ， 短起至套 管鞋处 ， 期间加紧配制钻井液 。 采取配制 1 ． 5 O ～1 ． 6 0 k g ／ L钻井液、 钻进时在 循环罐用清水或污水池内污水加胶液稀释的方法， 增 加牺牲液体积。最初， 牺牲液密度为 1 ． 3 5 k g ／ L ， 后根 据实际钻进情况调整为 1 ． 2 O ～1 ． 1 0 k g ／ L。在满足 携带岩屑和井底清洁的要求下 ， 应选取较小排量 排 量为 1 5 ． 8 ～1 8 ． 9 L ／ s ， 以延长钻进时间。 第一次钻进。牺牲液 密度为 1 ． 3 5 k g ／ L， 钻压 控制在 7 O ～9 O k N， 扭矩为 8 ～1 O k N m， 转 速为 8 0 r ／ mi n ， 排量为 1 8 ． 9 L ／ s ， 机械钻速在 2 ． 0 m／ h左 右。定期泵人稠浆清洗井底， 携带产生的岩屑进人 漏层 ， 立压和套压变化不大 ， 钻进情况 良好 。为了降 低钻井 液 消耗 ， 延 长 钻进 时间 ， 逐 步 将 密度 降至 1 ． 2 O k g ／ L。后用污水 钻进 ， 扭矩有 所升 高。该 次 钻进 1 0 ． 0 h ， 进尺 2 O ． 3 0 r r l 。 第二次钻进。牺牲液密度为 1 ． 1 5 ～1 ． 2 O k g ／ L， 排量为 1 8 ． 9 L ／ s ， 钻进 1 O ． 6 h ， 进尺 1 9 ． 3 4 m。钻进 期间套压始终为 0 ， 并且环空液面下降很少 。 第三次钻进。牺牲液密度为 1 ． 1 5 ～1 ． 2 O ／ L， 排量为 1 5 ． 8 L ／ s ， 维持钻进 1 3 ． 6 h ， 进尺 3 5 ． 1 8 m， 钻进期间曾打开控制压力钻井节流阀节流放排 6 ． 5 h ， 套压 2 ． 7 5 ～3 ． 7 9 MP a ， 井 口返出液由较稠的 沥青变为流动性较好的油， 含有较大量气体， 点火后 火焰高度 2 ～3 m， 排污 口测得硫化氢浓度 最高达 8 0 0 0 mg ／ L 。关井后， 套压 1 0 mi n内升高至6 ． 8 9 MP a ， 环空 平 推 1 ． 9 5 k g ／ L 钻 井 液 2 0 m。 ， 套 压 降 至 1 ． 5 8 MP a ， 继续钻进。 第四次钻进。下钻到底 ， 牺牲液密度为 1 ． 1 O ～ 1 ． 1 5 k g ／ L， 排量为 1 5 ． 8 L ／ s ， 维持钻进 1 3 ． 7 5 h ， 进 尺 2 7 ． 0 0 m， 平 均钻 速 1 ． 9 6 m／ h ， 钻 至完 钻井 深 3 8 00 ． O0 m 。 采用 加压 泥 浆 帽 法 控 制压 力 钻 井 实 现进 尺 1 0 1 ． 8 1 m， 顺利穿过活跃沥青层 ， 并预留了固井“ 穿 鞋” 深度 ， 完成 了该开次 的钻进 。 石 油 钻 探 技 术 2 0 1 5年 5月 4 ． 4 通井下套管和固井阶段 通井后下套管作业 ， 尾管下至井深 1 4 8 2 ． 0 0 m， 环空平推密度 1 ． 9 5 k g ／ L钻井液 8 ， 继续下至井深 2 0 3 3 ． O 0 m时， 环 空 平 推 密 度 1 ． 9 5 k g ／ L钻 井 液 8 m。 ， 接尾管悬挂器， 然后关 闭井 口， 采用控制压力 方法下套管至井深3 8 0 0 ． 0 0 m， 释放悬挂器 ， 接固井 地 面设备和管线进行固井作业 ， 固井作业结束后顺 利起出送人钻具和中心管 。 5 结论与建议 1 控制压力钻井技术 可以通过灵活调节井 口 回压控制井底压力， 实现带压钻进 ， 为沥青层的安全 钻进提供了很好的解决思路 。通过调节井 口回压大 小， 控制钻井液总池体积和立压稳定， 进而尽量维持 井底压力稳定 ， 实现井底恒压钻进。 2 Y2 6 S T井实现 了控制压力钻进 、 控制压力 循环、 控制压力接立柱 ， 及控制压力起下钻 、 控制压 力注水泥等工艺 。 3 Y 2 6 S T井采用加压泥浆帽法强钻沥青层获 得成功 ， 为长裸眼段漏喷同存 、 流体中含有硫化氢的 活跃沥青层钻进提供 了新的技术思路 。 4 为更好地掌握沥青侵入后钻具 与套管环空 的压力分布 ， 建议 开展沥青 侵入 机理 和运 移规律 研究 。 参考文献 Re f e r e nc e s [ 1 ] 金军斌， 何青水， 唐文泉， 等． Y油田超厚沥青层安全钻进分强 度控制技术[ J ] ． 石油钻探技术， 2 0 1 5 ， 4 3 1 6 3 - 6 8 ． J i n J u n b i n ， He Qi n g s h u i ， T a n g We n q u a n ， e t a l 。 C o n t a mi n a t i o n c o n t r o l t e c h ni q u e f o r s a f e d r i l l i n g in u l t