川东地区浅层复杂井段气体钻井应用实践-.pdf

2 01 6正 第 1 0 卷 第 1 期 天 然 气 技 术 与 经 济 Na t u r a l Ga s Te c hn o l o g y a n d Ec o n o my Vo 1 ． 1 O．No ． 1 Fe b． 201 6 d o i 1 0 ． 3 9 6 9／ j ．i s s n ． 2 0 9 5 - 1 1 3 2 ． 2 0 1 6 ． 0 1 ．0 0 8 川东地区浅层复杂井段气体钻井应用实践 卓云 颜娟 古光平 王利 1 ．中国石油川庆钻探工程公司川东钻探公司，重庆4 0 0 0 2 1 ； 2 ．中国石油川庆钻探工程公司钻井液技术服务公司，四川成都6 1 0 0 5 1 摘要川东高陡构造区裂缝溶洞发育 ，且地层压力梯度较低，在浅层至中层用清水钻进，一般都有恶性井漏发 生。很 多井漏层都含有流动水层，大大加大了堵漏的难度。由于井下及地面条件限制，部分井难以实施清水强钻，采 用气体 雾化 、充气 钻 井 ，地层产水 ，诱发 井壁垮塌 ，卡钻风险 高，钻 井难度 大。针 对上述钻 井难 点 ，深入分析部 分 区域上部漏失地层气体 雾化、充气 钻井情况，总结了区域钻井方式优选、气体参数推荐、水泥堵漏 补壁 技术 ，提 出了进一步开展各区域浅表层复杂井段安全快速钻井的建议。 关键词浅层气体钻井钻井方式 文献标识 码 B 文章编号 2 0 9 5 1 1 3 2 2 0 1 6 0 1 0 0 2 8 0 4 O 引言 气体钻 井技术 1 9 5 3 年起源 于美 国 ，是 以气体 、 气液混合流体作为循环介质代替钻井液的钻井技 术 。气体钻井技术 因其循环介质 的改变而形成 的独 特技术 优势在川 东地 区推广应用 迅速 ，成效显 著 ， 成为川东地 区提高钻井速度 、解决严重井漏 的重要 手段 [ 1- 5 ] 。川东高陡构造区裂缝溶洞发育，且地层压 力梯度较低 ，在浅层至 中层用 清水钻进 ，一般都有 恶性井漏发生 。很 多井漏层都含有 流动水 层 ，大大 加大了堵漏的难度。由于井下及地面条件限制，部 分井难 以实施 清水 强钻 。近年来 ，多 口井浅表层钻 遇恶性井漏 ，采用气体 雾化、充气 钻进，地层产 水 ，诱 发井壁 失稳垮 塌 ，导致事故复杂 ，处理难度 大 ，复杂 时间长 。 ] 。分析 了WQ 0 0 2 一 H3 、L 3 、X C 6 等井在 自流井组、须家河组、嘉陵江组等地层钻遇 的井漏 、产水 、垮塌 同存的井下复杂情况 ，总结 了 气体钻井参数要求、水泥堵漏 补壁 技术 ，根据气 体钻井情况开展 了区域适应性评价 ，提 出了进一 步 开展浅表层井漏 、产水 、垮塌复杂情况处理的思考。 1 浅层复杂井段处理难点分析 1 常规堵漏效果差 。上部地层疏松 ，漏层连通 性好 ，漏速大 ，常常伴随地层产水现象 ，堵漏难 度 大 ，桥浆堵漏和水泥浆堵漏效果差。 2 清水强钻卡钻风险大 。若采用清水强钻 ，钻 屑和垮塌物可能难 以进人 漏层 ，沉砂卡钻 、砂桥 卡 钻风险高。同时，水源条件也可能限制清水强钻实 施 ，如果井场取水不方便，中途等水时间长 ，清水 长时间浸泡井眼易出现垮塌。 3 水 泥堵漏 补壁 难 以成塞 。地层垮塌容易形 成大肚 子 ，表层井漏又常伴随地层产水 ，水 泥堵 漏 补壁 难 以形成有效水泥塞 ，后续 作业中 ，井壁仍 然不断垮塌。 2 浅层复杂井段气体钻井技术 2 ． 1 钻井方式优选 1 采用气 体 雾 化 、充气 钻 进可 以解决 因井 漏 、漏层进水不进砂的问题 。 2 针对不同地层 ，可以选择气体 、雾化 、泡 沫 、充气等循环介质 ，以减少漏失量 ，并满足有效 带砂要求。见表 l 。 2 ． 2 气体参数推荐 1 空气、氮气钻井时，不同井眼、不同井段气 体排量达到推荐值 ， 满足有效携砂。见表2 。 修订 回稿 日期 2 0 l 5一l 0一l 2 作者简介卓 1 9 7 4 一 ，高级_ r 程师，从事钻井科研与技术服务_ T 作 E - ma i l g j d z y 4 1 7 1 6 3 。 一 n 。 28／N a t u r a l G a s T e c h n o l o g y a n d E c o n o my 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 总第 5 5 期 天然气技术与经济 钻井工程 2 0 1 6 年 充满未发生混浆 的水泥浆。 4 有效前置液增阻 。对 于大裂缝或者溶洞性漏 失 ，在注水泥前注入一定浓度的桥浆作为先导浆 ， 可 以增加漏失通道 的骨架结构 ，增 大水泥浆流动 的 阻力 ，从而使水泥浆容易凝 固成塞 。 4 - 3 制作旋流器 XC 一 6 井水 泥堵漏 补 壁 共 1 0 次 。第 7次注 塞 后 ，钻塞至8 0 ．0 0 m形成新井眼。新井眼钻进中仍然 井漏 ，通过堵漏 ，钻至固井井深 3 5 4 1 1 “1 。见表 6 。改 表6 X C 一 6井表层钻进水泥堵漏补壁统计表 裸 眼 井 深 钻 具 下 深 水 孚 顶 塞 面 井 深 水 塞 长 接 头 类 型 效 果 ， ／ -- ，／ - - ／ m ／m m ／ m ／ m ／ m 1 9 2 ． 0 0 2 5 8- 3 O 2 7 2 ． 4 0 6 0． 1 O 1 6 O．0 O 1 7 4．5 0 2 5 ． 0 0 2 5 ． 0 0 2 0 ． O 0 1 ．o o 1 ．0 0 2．0 O 9 3 ． 5 0 1 3 4 ． 7 0 1 61 ． 5 O 8 6 ． 5 0 1 2 3 ． 6 0 1 1 O ． 9 0 铣齿 铣齿 铣齿 成功 成功 成功 进铣齿接头 ，制作旋流器 ，堵死下部水眼，横向开 孔 ，改成横向流动，以提高顶替效率。 5 结论与建议 1 合理选择钻井方式 ，尽量减少漏失 ，是实现 浅层复杂井段连续钻进的基础。建议开展气体连续 循环钻井 、反循环钻井等气体钻井新技术试验 ，为 井漏 、垮塌 、产水同存的复杂条件下实现连续钻井 创造条件。 2 水泥堵漏 补壁 技术是实现浅层复杂井段安 全钻进 的重要途径 。建议 继续 开展 注水泥塞工具改 进与工艺优化 ，提高垮塌后形成的大肚子井段顶替 效率 ，有效前置增阻架桥，提高水泥塞质量。 3 建议进一步开展各区域气体钻井复杂总结研 究。分析气体钻井复杂原因及表现特点，提高气体 钻井条件下复杂处理技术的针对性 。 4 复杂井钻井中，如果不是克服不了的困难 ， 应积极采取措施使表层套管尽量下到位 ，彻底封堵 复杂井段 ，尽量不要将 问题 留到下段井眼。WQ O O 2 一 H 3 井 5 0 8 m m套管仅下至井深 3 9 m，固井后 6 6 0 ．4 mm大井 眼长达 1 2 m，极易产生掉块 、垮塌 ，为下一 次开钻钻进增加了难度。 参考 文献 [ 1 ]李永杰 ，陈一健，孟英峰．井下燃爆监测技术在气体钻 井中的应用[ J ] ． 天然气工业，2 0 0 8 ，2 8 5 5 0 5 2 ． [ 2 ]张林 ，余代银 ，许期聪，等．空气钻井井下燃爆事例分 析E J I ．天然气工业，2 0 0 8 ，2 8 5 5 3 5 4 ． [ 3 ]黄小兵 ，陈次昌，董耀文．气体钻井的岩屑特征及粒度 分布测试[ J ] _ 天然气工业，2 0 0 8 ，2 8 1 1 8 3 8 4 ． [ 4 ]李新华 ，马卫 国，陈耀齐．川 I 东地区气体钻井的应用 [ J ] ． 天然气技术与经济，2 0 1 2 ，6 5 5 2 5 4 ． [ 5 ]袁本福 ，李黔 ，梁海波，等． 钻井井漏风险实时监测与诊 断系统设计E J ] ． 天然气技术与经济，2 0 1 3 ，7 1 4 6 4 8 ． [ 6 ]杨令瑞 ，杨玻 ，肖润德，等．天然气欠平衡钻井完井技 术E J ] ．钻采工艺，2 0 0 5 ，2 8 1 4 - 6 ． [ 7 ]刘仲华．川东北地区钻井施工的几点认识 [ J ] ．钻采工 艺 ，2 0 0 5 ，2 8 3 2 卜2 3 ． 编辑 李臻 天然气技术与经济 ／ 31 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m