阿姆河右岸Pir21井窄窗口尾管固井技术.pdf

11 2 钻 采 工 艺 dri i 上i ng p roduct i on tec hn0l0gy 2 0 0 9年 5月 ma v 2 0 0 9 阿姆河右岸 p i t 2 1井窄窗 口尾管固井技术 郭启军 周 仕 1中石油阿姆河天然气公司2川庆钻探土库曼分公司 郭启军等 阿姆河右岸 p i r 2 1 井窄窗口尾管固井技术 钻采工艺 2 0 0 9 3 2 3 1 1 2 1 1 3 摘要 阿姆河右岸 b区p i r 2 1井为四开井 用2 1 5 9 mil l 的钻头钻至3 4 0 5 m完钻 产层采用尾管悬挂固井 产层压力较高 产层井段压力窗口较小 井涌和井漏同层 固井时存在井漏和井涌的井控风险 为此提 出了0 1 7 7 8 尾管悬挂固井的具体措施 关键词 固井 尾 管悬挂器 井涌 堵漏 承压 中图分类号 t e 2 5 6 4 文献标识码 b do i 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 6 7 6 8 x 2 0 0 9 0 3 0 3 7 一 钻井基本情况介绍 p i r 2 1 井是阿姆河右岸 b区块的一 口预探井 此井为四 开井 设计井深为3 3 1 5 in 实际完钻井深 3 4 0 5 m 四开井 段从 3 0 7 3 m开始 2 0 0 8年 1 2月 3 0日 当钻至井深3 3 3 2 5 4 m时发生井漏 此时的钻井液密度是 1 9 9 g c m 排量 3 0 l s 正注 5 的堵漏浆 2 o m 堵漏提高地层的承压能力 静止 堵漏后循环仍存在漏失 然后钻井液密度降至 1 9 4 c m 在排量 2 5 l s 钻进时仍然漏失 后小排量循环降钻井液密度 至 1 9 1 g c m 发生溢流 注密度 1 9 2 c m 浓度 5 堵漏 浆 1 0 m 节流循环 后效严重 后把钻井液密度提高至 1 9 5 g c m 在排量 2 5 l s 时正常钻进至 3 4 0 5 m完钻 经计算堵 漏后地层承压 当量钻井液密度 为 1 9 8 2 0 0 e l la 二 固井的 目的和方法 1 固井目的及方法 此次开钻预计完钻井深 3 4 0 5 m 0 1 7 7 8的尾管下到 3 4 0 3 i n 封隔卡洛夫 一牛津阶油气层 为后期开发创造条 件 本井采用 尾管 悬挂 固井工 艺 技术 悬挂 器 位 置 2 8 7 0 m 在上层套管内重合 2 0 2 m 采用一凝抗盐水泥浆体系 密 度 1 9 6 1 9 8 g c m 封固2 8 7 0 3 4 0 3 m 本悬挂器带顶 部封隔器 施工完毕不留上水泥塞 拔出中心管后坐封封隔 器后直接正循环洗井洗出多余水泥浆 如遇顶部封隔器失 效 则考虑留上水泥塞 8 0 1 0 0 i n 下水泥塞控制在 5 0 i n左 右 2 井身结构示意 井身结构示意见图 1 05 0 8 0 套管 1 9 4 5 m 0 6 6 0 4 钻头 1 m 03 3 9 7 套管 1 9 9 4 m o 4 4 4 5 钻头 1 9 5 m 悬挂器喇叭 i 1 2 8 7 0 m 0 2 4 4 5 套管 3 o q 2 3 3 m 0 3 1 1 2 钻头 3 0 3 m 01 7 7 8 mm套管 3 4 0 3 m 0 2 1 5 9 玎 1 m钻头 3 4 0 5 m 图1 注 0 0 1 7 7 8 尾管喇叭n i e 2 8 7 0 m 重合段长2 0 2 m 采用一凝 抗盐水泥浆体系 水泥浆密度控制在 p 1 9 6 1 9 8 g e ra 封固 2 8 7 0 3 4 0 5 m 保证施工时井下安全 留口 袋2 m 下水泥塞 5 0 1 1 1 上水泥塞不留 但 如遇顶部封隔器失效 则 留上水泥塞 8 0 1 0 0 m 注水泥施工仍考虑附加上水泥塞水泥浆量 三 固井存在 的主要问题及应对措施 根据钻井的具体情况 固井主要存在的问题是井下情况 复杂 因为采用的水泥浆密度为 1 9 6 1 9 8 g e ra 高于钻 井液的密度 若地层承压能力低 在固井过程中存在水泥浆 漏失导致固井失败的风险 更为严重的是固井过程中可能会 由漏失引发溢流而带来井控安全问题 收稿 日期 2 0 0 9 0 2 0 8 作者简介 郭启军 1 9 7 5一 1 9 9 7年毕业于西南石油学院油田化学专业 现在 中石油阿姆河天然气公司钻井部工作 电话 o 1 o一 5 8 1 7 9 1 3 8 联系地址 中国石油阿姆河天然气公 司 第 3 2卷 v0 1 3 2 第 3期 no 3 钻 采 工 艺 d ri l l i n g p r od u c t i on t e c h n o i dg y 1 1 3 1 采用平衡压力 固井技术 针对施工出现的困难 有两种可以选择的措施 第一个 是在现有地层承压能力下 下套管固井 若在下套管过程中 和下完套管循环过程中出现井漏 则配堵漏钻井液进行堵 漏 但如采用桥浆堵漏 在尾管悬挂器卡瓦附近环空间隙较 小 环空容易堵塞 可能造成更大的事故 因此采用另一种方 法 在下套管前进行堵漏并进行地层承压试验 以确保井底 承压能力大于当量钻井液密度 2 0 0 g c m 保证固井施工中 不发 生井 漏 2 水 泥浆体 系 水泥浆体系采用常规一凝抗硫 防腐 抗盐水泥浆体系 c l 一 含量较高 水泥浆体系要求做到抗盐防气窜 低失水 零 析水 直角稠化和沉降稳定好 的性能 水泥浆密度控制在 1 9 6 1 9 8 g c m 经过计算在注水泥浆时流量 2 2 l s 环空 井底的压力当量钻井液密度为 2 0 0 g c m 且能保证井下浆 柱静压力在碰压后小于当量钻井液密度 2 0 0 g c m 井下不 漏 3 冲洗液 使用密度为 1 9 0 1 9 4 g c m 低黏切抗污染钻井液作 为冲洗液 一方面为了保障注水泥过程中保证环空中的液柱 的压力 不发生井涌 另一个方面 防止形成的堵漏层被冲刷 掉而引起井漏 最大限度地保持地层承压能力 所以注水泥 前 井队配优质抗钙低 黏切冲洗钻井 液 5 0 m 有效量 4 0 m 密度在 1 9 0 1 9 4 g c m 要求冲洗钻井液的沉降稳定 性好 与水泥浆的相容性好 黏度小于 5 0 s 屈服值小于 5 p a 低黏切冲洗钻井液做冲洗和隔离防污染用 4 坐 封封隔器 当碰压后 立即坐封封隔器 使尾管环空成为一个封闭 的空间 能有效防止地层流体的外溢 保证产层的固井质量 5 井眼准备 电测前后均要认真进行通井 要进行多次短起下 调整 好钻井液性能 漏斗黏度 5 0 6 0 s 动切力 8 p a 含砂 0 3 k f o 1 消除钻井液后效 并对阻卡井段认真划眼 彻底消除阻卡现象 充分循环钻井液 按不低于 2 5 l s的排 量循环 2周以上 彻底清除井底沉砂 保证井眼畅通无阻 井 壁稳定 井下无井漏 油气水窜等复杂情况 维持钻井液密度 进出 口差小于 0 0 2 g c m 因为尾管悬 挂器坐挂后 的过流 面 积较小 为了防止在悬挂器卡瓦周围引起堵塞而造成复杂 所以在下套管前除去堵漏钻井液 中的堵漏 剂 6 扶正器安放原则 悬挂器的附近两根套 管下两只钢性扶 正器 重合段 2 4 4 5套管鞋附近一根套管下一只钢性扶正器 重合段中 部下两只弹性扶正器 裸眼视井径隔一根套管下一只弹性扶 正器 井底套管鞋附近两根套管下两只弹性扶正器 7 严格控制施工压力排量 施工中根据井下情况 严格控制施工压力 排量 在安全 的前提下 提高顶替排量实现高效顶替 8 调整钻井液性能 保证钻井液性能 降低注水泥施工前钻井液的黏切和动 切力 固井前要求钻井液的黏度要小于6 0 s 动切力要小于 8 p a 要认真过筛 含砂量不能大于 0 2 钻井液的性能要满 足固井施工的设计要求 如钻井液中含沉砂较多 则在通井 到底后彻底清洗井眼 消除井底沉砂 防止施工时地层岩屑 易上行至环空小间隙处堵塞流道而形成高泵压 9 循环候 凝 该尾管悬挂器带顶部封隔器 拔出中心管后旋转钻具循 环洗井 循环 1 5个循环周后 起 1 0柱钻具后候凝 四 应急预案 1 准备足够的堵漏钻井液及与井浆一样的重泥浆 在 固井期间发生井漏时及时采取措施 2 下套管过程中 进入裸眼段控制下入速度 严格执行 下套管操作规程 在接近井底 2 0 0 m处容易发生井漏 如出 现井漏采用滴灌方式向环空灌钻井液 保持液柱压力 继续 进行下套管作业 套管下完后进行堵漏 如发生外溢 在外溢 量不大的情况下 继续进行下套管作业 套管下完后进行堵 漏压井 替量过程中进行人工正反计量 如在替浆后期发生 井漏失返 降低排量直到设计顶替量 争取碰压 钻井液失返 期间记录漏失钻井液量 3 如在替浆过程中发生严重井漏失返 要立即用灌浆 管线向环空灌满钻井液 保持液柱压力 保证替浆碰压 如因 井漏引起外溢 外溢量不大时 进行控压循环 继续施工 保 证替浆碰压 再拔出悬挂器中心管循环压井 如外溢量大 直 接拔出中心管循环处理复杂 五 施工情况 按照固井前制定的技术措施 土库曼斯坦阿姆河右岸 b 区p i r 2 1井 0 1 7 7 8 尾管悬挂固井于 2 0 0 9年