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文檔簡介

“灌香腸”事故預防與處理及典型事故案例

崔永林渤海鉆探塔里木鉆井公司

2012年11月15日第三部分下步重點工作安排第二部分造成“灌香腸”事故原因第一部分基本概念第三部分預防措施第四部分復雜處理第五部分典型事故案例基本概念(一)固井概念

什么是固井?或是固井作業?簡單地說:固井是將一層鋼管(套管)下入到井內預定深度,再在鋼管和井壁之間注入水泥漿封固的作業。具體地說:為了加固井壁,保證繼續安全鉆進,封隔油、氣、水層,保證分層試油和合理開采油氣,在井筒內下入優質鋼管,并在井筒和鋼管環空充填好水泥的作業。固井是在已鉆成的井眼內下入套管柱,然后在套管與井壁之間的環形空間內注入水泥漿,在套管的下段部分或全部環空,將套管與地層固結在一起的工藝過程。——高等院校“十一五”規劃教材《鉆井工程》基本概念(一)固井概念正常注水泥(一次注水泥)補救注水泥(二次注水泥)注水泥常規注水泥特殊注水泥單級注水泥注水泥塞擠水泥重新注水泥內插管注水泥分級注水泥尾管注水泥回接注水泥注水泥塞膨脹管固井預應力固井厚壁波紋管防漏治漏現場試驗獲得成功波紋管堵漏技術在新疆油田T6182井試驗成功表明,采用波紋管治理鉆井惡性井漏是一種鉆井堵漏可行的新工藝、新手段;同時證明波紋管技術在砂泥巖地層應用是可行的,實現了鉆井堵漏技術一項新突破試驗井號:T6182(新疆油田)波紋管規格:φ235×8,適用于81/2″井眼下入波紋管長度:89.47米補貼起始點:405米補貼前泥漿臨界漏失比重:1.27補貼后泥漿密度最高達到:1.80膨脹管(波紋管)技術固井的目的是什么?1、安裝井口裝置:控制鉆進過程中遇到的高壓油氣水層;2、鞏固疏松井段,隔離復雜地層;3、封隔地下油氣水層,防止上下串通;4、封隔暫不開采的油氣層;5、鉆井或作業中出現井噴時,不會因壓井而壓裂地層;6、為油氣生產建立長期穩定的通道;7、油氣井搶險作業。井噴——災難性后果(墨西哥灣事故)灌香腸、插旗桿——整井報廢,單井段報廢,經濟損失巨大擠毀套管——整井報廢,單井段報廢,經濟損失巨大油氣水竄——單井段報廢,降低開發效益環空帶壓——開發隱患,增加作業成本、環境危害超緩凝——延長作業時間、增加作業成本返高不夠——降低封固質量,增加補救作業成本過早套損——單井報廢,增加作業成本,降低開發效益……固井可能帶來的危害基本概念(一)施工隊伍情況(二)固井特點1、固井作業是一項施工時間短、工序內容多、工作量大、技術性強的工程。2、固井作業是一項系統工程。涉及:◎學科多,地質、石油、機械、化學、流體力學和電子等學科。◎部門多,有組織管理、供應運輸、現場施工等多部門;◎內容多,有施工準備、下套管、注水泥等。基本概念(二)人員情況(二)固井特點3、固井作業是一項隱蔽性工程。◎主要流程在井下,不能直接觀察;◎質量控制決定于設計的準確性和準備工作;◎施工未知因素多、風險高。4、固井作業是一項高成本的工程。◎開發井,占鉆井費用的1/3;◎勘探井,占鉆井費用的1/5。基本概念(二)人員情況(二)固井特點5、固井作業是一次性工程。◎正常固井質量不好,一般難以補救;◎采用擠水泥等辦法補救,耗時、耗物、經濟損失大、效果不明顯。6、影響后續作業的工程。固井質量直接影響◎油氣田合理開發;◎后續鉆井的正常進行。

基本概念(三)影響固井質量因素

1、頂替效率用公式來表達頂替效率:式中:η——頂替效率;Vc——封固段環空水泥充填的容積;V——封固段環空總容積。基本概念(三)收入情況(三)影響固井質量因素1、頂替效率提高頂替效率的條件、措施有:準備良好的井眼條件;良好的鉆井液性能;合理加放扶正器,提高套管居中度;選用性能優良的前置液;采用正確的流態頂替;活動套管等。基本概念(三)影響固井質量因素套管井眼水泥漿鉆井液

(a)(b)(c)旋轉套管提高頂替效率示意圖(a)套管不動(b)套管開始轉動(c)鉆井液將被替完基本概念(三)影響固井質量因素

2、套管居中:通常用套管居中度或偏心度來表示,這是提高頂替效率的最關鍵因素。在相同注替條件下,居中度越高,或是偏心度越低,頂替效率越高。要得到較高的頂替效率,通常要求居中度必須達到67%以上。基本概念(四)主要技術裝備(三)影響固井質量因素基本概念(四)主要技術裝備(三)影響固井質量因素2、套管居中保證套管居中的條件:良好的井眼條件

正確選用扶正器

科學加放扶正器基本概念(五)近幾年完成的工作量(三)影響固井質量因素3、水泥漿環空返速、流態:直接決定著頂替效率的高低;紊流頂替是注替水泥漿的首選流態;塞流頂替也可以得到較好的驅替效果;施工中,如果不能實現紊流頂替和塞流頂替,在安全(設備、井眼)的條件下,應使用最大泵入排量,這樣也可獲得較高的驅替效率。基本概念(三)影響固井質量因素3、水泥漿環空流速、流態決定要素:泥漿性能前置液性能水泥漿性能井眼條件設備條件基本概念(五)近幾年完成的工作量(三)影響固井質量因素

4、環空間隙:套管外壁與井眼、或上層套管內壁的單邊間距。窄環空間隙,不利于固井質量。不利于下套管,磨阻大、活塞效應大不利于加放扶正器不利于注替水泥漿施工,壓力高水泥環薄基本概念(三)影響固井質量因素

4、環空間隙:間距太大,也會帶來一系列問題。環空返速低,易混漿、不利于驅替增加泵送設備負擔射孔效果降低不經濟合理的環空間隙是3/4~5/2英寸。基本概念(三)影響固井質量因素

5、井眼質量主要指:

井眼軌跡好壞、狗腿度大小

井徑擴大率、糖葫蘆井段多少

泥漿清潔情況遇阻卡情況井壁穩定性

產層的壓穩情況等等。基本概念(三)影響固井質量因素

5、井眼質量是固井質量好壞的決定因素之一:

是正常固井施工的基礎

下套管是否順利

套管是否居中

能否得到較高的頂替效率基本概念(三)影響固井質量因素

6、地質情況:影響井眼質量的關鍵因素;

軟泥巖、膏泥巖等塑性蠕變地層,易縮徑;

山前高陡構造地層,導致井斜、狗腿等;

煤層、鹽層等坍塌、水溶地層,易形成糖葫蘆井眼;

多套壓力體系地層,存在井漏和壓穩問題。基本概念(三)影響固井質量因素

7、鉆井液性能:高稠度鉆井液和過厚的泥餅,是固井的大敵;

不利下套管,形成推活塞,易漏開泵壓力高,易漏難以驅替,易成混漿、水泥石質量差水泥環界面膠結質量差,易竄槽

高稠度鉆井液與水泥漿相容性差,影響施工安全。(一)深井的主要工作及成效基本概念(三)影響固井質量因素

7、鉆井液性能:須進行適當的調整,達到固井要求,才有利于提高頂替效率,保證固井質量。固井對鉆井液性能的要求為:壓穩地層、低失水、強抑制能力,低粘度、切力,高懸浮、高攜砂能力,優質泥餅、優良流變性、細分散(反絮凝)。

基本概念(三)影響固井質量因素

8、電測數據:電測數據的精確度直接影響到固井設計、水泥化驗、固井準備等的質量。電測數據偏差大,將誤導固井施工,導致固井質量問題。(一)深井的主要工作及成效基本概念(三)影響固井質量因素8、電測數據:井徑電測不準,導致

水泥漿量設計偏差,水泥漿返高不合格

扶正器加放設計偏差,套管不居中井底電測溫度不準,導致設計的實驗溫度

偏高,水泥漿超緩凝

偏低,施工時間不夠基本概念(三)影響固井質量因素

9、固井設計的質量固井設計是固井施工的法律文件;執行質量差的固井設計,必然導致差的固井質量;影響固井設計質量的因素有:設計依據資料的準確性設計理論的科學性設計人員的技術修養基本概念(三)影響固井質量因素

10、還有:水泥漿性能好壞施工人員的素質套管、套管附件、固井工具鉆井設備、注水泥設備、水泥化驗設備施工措施、區域固井作業經驗、氣候等

基本概念(四)“灌香腸”概念什么是固井“灌香腸”事故?個人認為它應該是固井注水泥過程中,因水泥漿閃凝、管內堵塞及環空垮塌等原因,造成泵壓突然升高,頂替不動,而不得不終止固井作業,從而引起的大段、不連續的套管內水泥塞的固井事故。

第一部分基本概念第二部分造成“灌香腸”事故原因第三部分預防措施第四部分復雜處理第五部分典型事故案例造成“灌香腸”事故原因導致泵壓突然升高因素1、管內堵塞2、水泥漿閃凝3、膠凝作用4、橋堵作用造成“灌香腸”事故原因導致泵壓突然升高因素1、管內堵塞膠塞提前置入或被管內負壓吸人;使用雙膠塞時把膠塞裝反;管內掉落物(如手套等),堵死附件。(一)深井的主要工作及成效造成“灌香腸”事故原因導致泵壓突然升高因素2、水泥漿閃凝對地下溫度估計錯誤,實際溫度比預計井底溫度高;緩凝劑加量不足或催凝劑加量過多或混合不勻;水泥漿和鉆井液污染嚴重使用了不適當的隔離液,隔離液中的某些成分和水泥漿中的某些成分發生了化學作用

(一)深井的主要工作及成效造成“灌香腸”事故原因導致泵壓突然升高因素2、水泥漿閃凝水泥漿脫水:一般水泥漿的失水在1000-2000mL(API標準)之間,在高滲透層段水泥漿急速失水失去流動性如右圖所示;水泥漿在入井之前在地面擱置太久;水泥外加劑不適合井內條件;地面操作出現問題,施工中斷,造成井內水泥漿較長時間靜止觸變。(一)深井的主要工作及成效造成“灌香腸”事故原因導致泵壓突然升高因素3、膠凝作用隔離液太少,水泥漿與鉆井液接觸后發生膠凝;水泥漿提前稠化,泵壓上升,擠不出去;水泥漿產生膠凝作用與水泥成分、鉆井液成分、水灰比及井下的溫度、壓力等因素有關。造成“灌香腸”事故原因導致泵壓突然升高因素4、橋堵作用環空產生橋堵的原因是:注水泥過程中發生井塌;水泥漿在高滲透層中發生高速失水現象,產生過厚的水泥濾餅,阻塞了環空;沖洗液沖下的井壁濾餅過于集中或將大井徑中的積砂沖下,形成了橋堵;尾管懸掛器卡瓦與所掛套管內壁間隙太小,泥漿或水泥漿粘切高,循環返沙過懸掛器時形成沙堵。工具問題

第一部分基本概念第二部分造成“灌香腸”事故原因第三部分預防措施第四部分復雜處理第五部分典型事故案例預防措施防止泵壓突然升高措施必須掌握井下溫度,根據井下溫度選擇水泥品種及添加劑加量。一些超常溫地區,不能按常溫地區的溫度梯度進行估算。入井水泥必須結合電測情況進行模擬井下狀況的化驗,知其稠化時間、初凝時間、終凝時間和抗壓強度,整個注水泥工作時間必須控制在稠化時間以內。化驗用水必須是施工時的用水,化驗時用的水泥品種、批號必須與施工時的水泥品種、批號相一致。預防措施防止泵壓突然升高措施水泥漿與鉆井液之間應用對水泥和鉆井液均無污染的隔離液隔開,而且要有一定的數量,防止水泥漿與鉆井液接觸,提前稠化。調整好水泥漿各項性能,在封固段有高滲透層時尤其重要,它不但可以防止事故,還可以提高封固質量。注水泥與替鉆井液排量不要大于正常循環時的排量,雖然提高返速有利于提高封固質量,但可能發生井漏及井垮,應根據井下實際情況,慎重決定。預防措施防止泵壓突然升高措施沖洗液要適量。一般要求沖洗液與封固段井壁各點之間的接觸時間不少于l0min,力圖把井壁濾餅沖刷干凈,實際上,真濾餅是沖刷不掉的,只能沖刷掉假濾餅。真濾餅能減少水泥漿的失水速率,如果把真濾餅沖刷掉了,反而對水泥漿不利,會加大水泥漿的失水速率,引起水泥漿的閃凝,或者水泥顆粒過度濃縮,形成橋塞,導致施工無法進行。水泥漿上、下隔離膠塞,必須有專人負責裝置,另外還得有專人負責檢查,并且兩個人都要在記錄卡上簽字,嚴防裝錯位置或提前置入管內。預防措施下套管工程技術措施下套管前組合鉆具下鉆通井,通井起下鉆必須達到井眼暢通無阻卡的目的,對有阻卡的井段,通過反復提拉,或劃眼至暢通,含有鹽膏層段得井,有必要下擴眼器進行擴劃眼,防止膏鹽蠕變,造成井眼縮徑。下鉆時嚴格控制下鉆速度,嚴禁猛剎猛放,減少激動壓力對地層的影響,防止沖垮井壁。若井深需中途開泵頂通,則先小排量頂通,同時監測好液面,待出口返出時,泵壓和液面穩定后,以5沖為一檔逐漸提高排量,每次提排量后,5分鐘一個點監測好液面,保證無漏失再提至正常排量。循環時活動好鉆具,嚴禁定點循環。下鉆到底,循環2周以上,調整泥漿性能達到最佳。預防措施下套管工程技術措施配制防卡泥漿,起鉆前,注入防卡泥漿封閉全裸眼井段,封閉泥漿要求加入足夠的潤滑劑、防塌劑,要對裸眼井段具有良好的封堵性、潤滑性,以及對穩定井壁的抑制性。起鉆要嚴格灌好泥漿,支撐穩定井壁,控制好起鉆速度,嚴防起鉆速度過快抽垮地層。預防措施下套管工程技術措施提前對套管及附件進行通徑、丈量、清洗絲扣,浮箍以下,包括其他附件如分級箍等涂抹絲扣膠,其它套管涂抹密封脂。認真檢查剎車系統、提升系統,保證關鍵設備、關鍵部位、泥漿泵等設備完好。提前組織好下套管工具、隊伍。預防措施下套管工程技術措施套管上扣扭矩要嚴格按API的規定上扣扭矩上扣。下放套管嚴禁猛剎猛放,每根一灌,盡量灌滿,控制好下放速度,特殊井段(易漏破碎地層)小心操作,做好防漏防卡工作,根據井深情況,調整中途循環點,中途循環小排量頂通,再根據井下情況調整排量,主要將井內稠漿分段循環出來,以利套管到底后容易開泵,不致開泵壓力過高憋漏地層。下完套管,頂通后盡量大排量沖洗井底(根據井下實際情況調整,原則是防漏、防噴),主要是給井漿降溫,以及將井內巖屑帶出井筒。預防措施下套管工程技術措施下懸掛尾管時,應注意:(1)下送尾管整個過程中鎖死轉盤、嚴禁轉動鉆具;(2)回接筒內灌滿鉛油,并將壓帽蓋好(3)懸掛器的地面檢查要仔細、組裝時反扣連接處要上緊扣;(4)下鉆過程中禁止開泵,防止壓差過高而提前坐掛。需要開泵時靜壓差控制在坐掛壓力以內;(5)套管及鉆具要用標準通徑規逐根通徑(6)進入裸眼段后,減少靜止時間,防止壓差卡套管;

下懸掛尾管時,應注意:(7)尾管下到位后,先小排量頂通,待鉆井液返出正常、泵壓正常后,可逐漸提到設計排量洗井;(8)常見有卡套管現象,縮短套管靜止時間,連續下鉆,少灌漿甚至不灌漿,增大下壓噸位壓過短時間靜止造成的卡點;(9)下尾管過程中,每根灌漿,每10根罐滿泥漿1次,下鉆具送尾管過程中,每柱灌漿,每5柱灌滿泥漿1次,保證井內浮鞋和浮箍處于正常工況。預防措施下套管工程技術措施第一部分基本概念第二部分造成“灌香腸”事故原因第三部分預防措施第四部分復雜處理第五部分典型事故案例復雜處理固井遇復雜情況固井作業中,可能導致“灌香腸”事故的幾種情況(一)固井施工前,循環不通,可能管內有雜物堵住浮箍等附件,造成流道堵死。處理:起套管,逐根檢查內徑。(二)固井施工前,循環不通,可能井壁垮塌,環空堵死。處理:小排量頂通循環,觀察好出口管,發現泵壓下降,說明環空沉砂或掉塊被泥漿帶出,流道逐漸打通,根據出口返出情況,逐漸提排量并調整泥漿性能,充分清洗井底及環空。若開泵頂不動,壓力不降,則考慮分段擠水泥。固井作業中,可能導致“灌香腸”事故的幾種情況(三)固井期間,注水泥漿或頂替泥漿時突然起高壓。處理:降低排量,控制施工壓力,若壓力過高,鉆井隊設備無法承受高壓,則改用水泥車頂替,應在水泥漿稠化前,盡可能的按設計替量頂替到位,最終施工壓力應以地面設備及井內套管的承壓最小值為準,若是懸掛尾管固井,至少將水泥漿頂替出送入鉆具,若水泥漿仍停留在鉆具水眼內時,施工壓力超過地面設備、井內鉆具或套管的承壓能力時,則泄壓后,起出插入管,將水泥漿頂替出鉆具(異常高壓原因未明時建議直接起鉆,將水泥漿替出鉆具可能“插旗干”),下步進行測井后采取補擠水泥方式,保證固井質量,嚴防“灌香腸”或“插旗桿”等固井事故。復雜處理固井遇復雜情況復雜處理固井遇復雜情況固井作業中,可能導致“灌香腸”事故的幾種情況(四)注水泥塞期間,突然起高壓。處理:保持鉆具連續轉動,小排量頂替,觀察泵壓變化及出口情況,逐漸頂通達到正常,若有卡鉆現象或頂替不動時,應立即起鉆至安全井段,將管內殘余水泥漿排出管外,防止發生“灌香腸”或“插旗桿”等固井事故。(五)長裸眼注水泥塞或水平井注水泥塞,為防止“灌香腸”或“插旗桿”等事故發生,考慮分段注水泥塞方式。第一部分基本概念第二部分造成“灌香腸”事故原因第三部分預防措施第四部分復雜處理第五部分典型事故案例典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

1、該井基本情況東河1-H18C井位于新疆庫車縣東河鄉,東河1-7-9井南偏西約160米。原井東河1-H18井2008年11月3日電泵投產,投產初期日產油5噸/天,含水91.7%,至開窗側鉆前,日產油2噸/天,含水95.3%,分析認為水平段鉆遇斷層導致水竄,從而使該井產能低效,經研究決定開窗側鉆。

2、固井施工過程●該井于2009年9月5日開工●2009年11月21日進行通井作業,井眼暢通,注防卡泥漿22方,封閉井段6089-5160米,井底:6089米,開窗側鉆點:5162.5米●至11月22日下送5〞懸掛尾管到位,循環,投球坐掛,倒扣脫手成功●固井施工,注前置液4m3,密度1.45g/cm3;領漿9.1m3,最高密度1.88g/cm3,最低密度1.88g/cm3,平均密度1.88g/cm3,排量13L/S,泵壓0MPa;尾漿9.7m3,典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

2、固井施工過程最大密度1.90g/cm3,最低密度1.87g/cm3,平均密度1.88g/cm3,排量12L/S,泵壓0MPa;壓膠塞1m3,密度1.03g/cm3,排量15L/S,泵壓0MPa;在替泥漿過程中,泵壓逐漸升高,調整排量0.72-0.1m3/min,當泵壓達到23MPa時,改用水泥車頂替,當替泥漿到41.9m3時,經過計算,此時水泥漿剛好替出鉆具水眼,泵壓已達33MPa不降,此時施工壓力已經達到地面設備所能承受的極限,停止作業,起送入管柱。典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

3、后期處理過程

2009年11月24日分別組合鉆塞鉆具下鉆探塞,5〞喇叭口:4906.99m,鉆上塞:4661-4906.99m,鉆下塞:4906.99-6023m(人工井底6023m),水泥塞全長1362m,鉆塞用時5.92天,電測水泥返高5180m。典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析經過通井情況看,井眼暢通,井壁穩定,現場留水泥漿小樣并做化驗,并無污染跡象,固井施工前循環泥漿,排量、泵壓均在正常范圍,出口返出正常,井眼無垮塌現象,后經反復分析得出結論:固井施工中替漿前期,泵壓一直為零,水泥漿在重力加速度作用下,快速運移,導致環空上返速度逐漸增加,水泥漿粘切較泥漿高,當水泥漿進入裸眼后,將井壁及環空中的巖屑帶起,當巖屑到達懸掛器位置時,逐漸造成堆積,形成沙堵,致使施工泵壓越來越高,最終達到地面設備能承受的壓力極限,5〞懸掛器坐掛后與7〞套管內壁間隙過小,井內巖屑上返至懸掛器位置,逐漸封堵間隙,是造成此次復雜的主要原因。典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析水平井或定向井的井壁會存在巖屑床,鉆井中,經常性的短起下,會破壞一部分巖屑床,主要靠泥漿良好的攜沙性能,充分洗井攜沙,該井泥漿前期主要靠其它鄰井倒來的泥漿進行作業,PH值有些偏低,雖經過后期大幅處理,但仍存在粘切、屈服值等參數偏低情況,泥漿性能標準不高是造成此次復雜的重要原因。典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析該井鉆遇的地層分別為侏羅系、石炭系,目的層東河砂巖,地層致密性好,不存在破碎易漏層位,鉆進中除固控設備消耗外,泥漿基本無損耗,固井施工中,壓力最高達33MPa,折合當量密度1.79,鉆進時泥漿密度1.24,附加近0.55,地層依然不漏,地層致密不漏是造成此次復雜的次要原因。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

1、基本情況輪古16-3C井位于新疆輪臺縣境內,輪古16-1井西南約1256米。經過勘測,本井奧陶系側鉆靶點位于局部高點,強弱串珠發育地震剖面特征具備高產穩產的地質特征,側鉆原井輪古16-3井周邊另一個儲層發育體,以獲得較高的產能。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

2、施工過程●2009年11月7日通井,注防卡漿15方,封閉全裸眼●11月8日下5〞懸掛尾管并固井●固井施工情況:先進行管線試壓25Mpa,注前置液4m3,相對密度1.45g/cm3,注水泥漿13.5m3,相對密度1.88g/cm3,井口失返,注水泥漿1.5m3,相對密度1.88g/cm3,井口失返,注后置液1m3,相對密度1.45g/cm3,共替泥漿23.8m3,泵壓逐漸上漲,由18↑30.5Mpa,調整排量5↓1.3l/s,施工過程累計漏失泥漿26.3m3。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

3、處理情況

2009年11月11日下鉆探塞,套管鞋:5560m,5〞喇叭口:4706.78m,鉆塞情況:沒有上塞,下塞4910—5560m,水泥塞全長650m,鉆塞用時1.63天,電測水泥返高4990m。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析通井、循環情況正常,說明井壁穩定,固井施工中,水泥漿粘切較泥漿高,當水泥漿進入裸眼后,將井壁及環空中的巖屑以及鍛銑的鐵屑帶起,當巖屑、鐵屑到達懸掛器位置時,逐漸造成堆積,形成堵塞,致使施工泵壓越來越高,但地層存在破碎易漏層,5〞懸掛器坐掛后與7〞套管內壁間隙過小,井內巖屑及鐵屑上返至懸掛器位置,逐漸封堵間隙,是造成此次復雜的主要原因。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析該井鍛銑后,由于套管帶有磁性,部分鐵屑緊緊吸附在套管內壁上,泥漿的性能沒有調整到最佳,不能及時帶出鐵屑,5〞懸掛器懸掛在7〞套管內壁上留有殘余細鐵屑,造成固井時5〞懸掛器與7〞套管內壁間隙過小,致使施工壓力偏高是此次復雜的重要原因。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

1、基本情況熱普302C井位于新疆阿克蘇地區沙雅縣境內,距熱普3井南西3.5千米。原熱普302井處于斷裂交匯區,在多期斷裂和裂縫發育的情況下,該反射體極有可能形成統一的封洞集合體,原井眼“串珠”處于反射體的相對低部位,導致測試出水。設計熱普302C側鉆靶點構造及儲層位置較原井眼高,油氣聚集有利。第二部分所做的主要工作及成效典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

2、施工過程●2012年10月6日進行通井作業,打防卡漿15方,封閉裸眼●10月7日進行下5〞懸掛尾管作業及固井施工●固井施工情況:注前置液4m3,相對密度1.03g/cm3,注水泥漿12.3m3,相對密度1.88g/cm3,當注入水泥漿9.2m3時,出口不返,注后置液1.4m3,相對密度1.03g/cm3,在打水泥漿期間,泵壓逐漸上漲至20MPa,說明環空流道有堵塞,

2、施工過程調整排量,當替泥漿38.6m3時,泵壓達到29MPa,此時從打水泥漿到替漿已經進行作業5小時,設計水泥漿稠化時間7小時左右,考慮施工排量小,水泥漿與泥漿互竄,可能造成水泥漿稠化時間縮短,為防止發生“插旗桿”事故,故停止施工,立即起出送入管柱。施工過程累計漏失泥漿43.1m3。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

3、處理情況

2012年10月11日下鉆探塞,實探無上塞,下塞情況:6864—7386m,水泥塞長522m,鉆塞用時2.96天。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況4、原因分析井眼規則,環空間隙小,5〞懸掛器與7〞套管內壁過流流道窄是此次復雜的主要原因,6″井眼與5″尾管本體之間環空間隙為25.4mm(平分),與5″尾管接箍處間隙為9.4mm。懸掛器卡瓦(未張開)與77/8″套管環空間隙最小為8.19mm,懸掛器坐掛卡瓦張開后,間隙會更小,喇叭口與77/8″套管環空間隙為16.19mm,電測井眼井徑基本沒有擴大率。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析環空返速快也是造成此次復雜的主要原因,在固井施工注水泥漿過程中,注水泥漿9m3時,泵壓最高為20MPa,水泥漿平均密度1.88g/cm3,而9m3水泥漿在4″鉆具內高度為1731m,導致鉆具內與環空正壓差高達11.89MPa,雖然注水泥漿時排量僅為310L/min,理論裸眼段環空返速為0.93m/S,在11.89MPa正壓差的作用力下,環空返速遠大于0.93m/S。本井鉆進過程中,裸眼段環空返速約為1m/S,水泥漿攜帶井壁上巖屑堆積在環空細小吼道處,堵死環空。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析井壁不穩,伴有垮塌、掉塊,泥漿性能不能完全滿足穩定支撐井壁的作用是造成此次復雜的重要原因。可能鉆遇斷層,本井位于哈拉哈塘南部良里塔格組斜坡區,處于北西-南東向走滑斷裂及其伴生的北東-南西向小斷裂所夾持的平臺內。與項目組地質人員溝通,本井可能鉆遇斷層。而在實際鉆井過程中,在井段7183-7193m,反復正劃眼、倒劃眼長達9h,井眼通暢,很可能是遇斷層破碎帶,掉快嚴重,導致需重復劃眼,在鉆進過程中接單根上提鉆具困難,在正常鉆進時,井下掉快一直有掉快,帶泵上提鉆具時有憋泵現象。典型事故案例四、博孜1JS井7〞回接套管固井情況

1、基本情況博孜1井是位于庫車坳陷克拉蘇沖斷帶克深區帶博孜—阿瓦特段博孜1號構造西高點上的一口預探井,于2004年4月25日10:00開鉆,2005年7月16日10:00完井,完鉆井深6134.2m,溢漏層、水層、礫石層均發育在同一個裸眼段,當時的鉆井技術難以鉆達目的層,被迫停鉆。2011年8月,在精細落實博孜1號圈閉后,塔里木油田決定加深鉆探博孜1井,即博孜1JS井。典型事故案例四、博孜1JS井7〞回接套管固井情況2、施工過程●2012年4月12日至15日下7〞回接套管作業●4月15日進行回接固井施工,管線試壓25MPa合格,注前置液7.3m3,阿G級水泥漿87m3(相對密度最高1.91,最低1.89,平均1.90),后置液2m3,當頂替鉆井液到67.2m3時,泵壓由18↗31MPa,突然蹩泵,停止施工,立即插入回接插頭。典型事故案例四、博孜1JS井7〞回接套管固井情況

3、處理情況

2012年4月17日進行換裝井口作業,4月18日全套井控裝備試壓合格,進行甩鉆具作業,4月19日接3-1/2〞鉆桿下鉆探塞,鉆塞情況:上塞:3294—5065.6m,下塞:6001—6313.42m,6313.42—6433.7m,5〞喇叭口為6313.42m,水泥塞全長2204.3m,鉆塞用時17.69天,共使用鉆頭三只(5-7/8〞T1365*2只,4-1/8〞M0864*1只)。典型事故案例四、博孜1JS井7〞回接套管固井情況

4、原因分析水泥漿出現閃凝,造成替漿過程中突然憋泵是此次復雜的主要原因。懷疑水泥漿與泥漿互竄,固井添加劑存在一定質量問題,造成水泥漿抗污染能力不夠,頂替泥漿過程中,水泥漿提前稠化,最終頂替不動,憋泵。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級固井情況

1、基本情況克拉2-4井是克拉2氣田為2005年1月1日首期“西氣東輸”提供氣源第一批開發井。位于克拉蘇2號構造東高點中偏西端。于2004年5月14日20:00開鉆,2004年8月6日16“鉆頭鉆至井深2967.08米二開完鉆,8月10日下套管,133/8”套管下深2964.25米,浮箍位置2895.59米~2895.14米,分級箍位置1304.36米~1303.44米。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級固井情況

2、施工過程

2004年8月10日進行一級固井施工作業,循環泥漿(密度1.40l/cm3),排量42l/s,泵壓5.5MPa,正常。管線試壓,試排量:排量50l/s,泵壓8MPa;排量48l/s,泵壓7MPa,注沖洗液10m3(密度1.00l/cm3)排量16l/s,泵壓0MPa。注隔離液18.7m3(密度1.60l/cm3),排量18l/s,泵壓0MPa。注水泥漿99m3(密度1.89l/cm3),排量36~16l/s,泵壓0MPa。頂膠塞2m3,泥漿泵替泥漿102.5m3,當壓力上升至24.5MPa時改用水泥車頂替。水泥車分3次注入泥漿2.7m3,最高壓力達35MPa,停止施工。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級固井情況

3、處理情況

2004年8月12日進行二級固井作業,施工正常,13日換裝井口并甩部分鉆具,14日組合鉆具下鉆探塞,鉆塞情況:二級塞1294.5—1304.36m,一級塞1304.36—2889.14m,一級塞長1584.78m,當鉆塞至2889.14m時放空,循環排出混漿及隔離液后下鉆探浮箍至2894.67m(浮箍理論位置2895.14m,減去一級膠塞長0.59m,理論應在2894.55m遇阻),鉆浮箍后膠塞膠皮返出,因此證實,一級膠塞在浮箍位置。從注入量上分析,膠塞應該在注沖洗液9.2m3時,提前掉入井內。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級固井情況

3、處理情況2004年8月22日鉆完一級膠塞后,先試擠泥漿4.1m3,排量8.4L/S,漏失壓力19MPa。至9月2日先后兩次下光鉆桿鉆具進行補擠水泥作業,并分別進行鉆塞,處理復雜損失時間:從2004年8月14日鉆一級水泥塞開始至9月2日,計19.91天。

消耗材料及費用:1、二次鉆水泥塞使用121/4〞鉆頭4只;2、鉆水泥塞期間共消耗費用:431676.80元。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級固井情況

4、原因分析該井套管絲扣是DINOVAM特殊絲扣。承鉆井隊鉆臺補心高比其它在西氣東輸鉆井的三個鉆井隊要低1.5米,原來所使用的聯頂節太長,座上井口套管掛后高出轉盤面2.5米,再加上原來井上準備使用的TOP-CO生產DINOVAM特殊絲扣的133/8"雙級水泥頭下部快速接頭0.36米,接水泥頭的高度近3米,無法緊扣,不能滿足施工,又沒有合適的短套管代替,只有用原來的聯頂節加工,車掉1.5米用來接水泥頭進行固井施工,塔里木又沒有加工DINOVAM特殊絲扣的手段,只

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