歐林華

【摘要】本文從統(tǒng)計(jì)和分析所遇卡鉆事故類型入手，通過對(duì)此類卡鉆機(jī)理的分析，提出了從泥漿工藝措施進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，并配以相對(duì)應(yīng)的工程措施的技術(shù)對(duì)策，并將該套技術(shù)對(duì)策及時(shí)應(yīng)用于一期Fahliyan井段。

【關(guān)鍵詞】早期生產(chǎn) 卡鉆 壓差 機(jī)理 技術(shù)對(duì)策

1 雅達(dá)F型井概述及易卡鉆井段地層特征

1.1 雅達(dá)F型井概述

（1）F井目的層位：位于白堊系下統(tǒng)的Fahliyan地層，F(xiàn)ahliyan地層由于存有兩套不同壓力體系的地層而又被細(xì)分為Fahliyan Upper和Fahliyan Lower。為達(dá)到合理開采，一般鉆抵層位為Fahliyan Lower。

1.2 易卡鉆井段地層特征

（1）易卡鉆井段地質(zhì)分層和巖性描述

（2）易卡鉆地層壓力系數(shù)及實(shí)用鉆井液密度。

見表2。Fahliyan Upper空隙壓力當(dāng)量鉆井液密度在1.45～1.60g/cm³，F(xiàn)ahliyan Lower空隙壓力當(dāng)量鉆井液密度在1.20～1.40g/ cm³，在使用1.63～1.75g/cm³鉆井液密度的情況下，鉆井液液柱壓力與Fahliyan Lower地層孔隙壓力間的壓力差會(huì)達(dá)到10MPa以上。另外，相對(duì)于同是低壓的Gadvan地層，F(xiàn)ahliyan Lower的空隙發(fā)育較好。

（3）地溫梯度。

通過測(cè)試求得測(cè)試層位溫度，回歸求得雅達(dá)油田地溫梯度為2.89℃/m。

2 壓差卡鉆情況統(tǒng)計(jì)及分析

早期生產(chǎn)的8口井中，除KSK1和F5井外，其余6口井都發(fā)生過卡鉆事故。

除F7井因設(shè)備原因?qū)е碌目赡艿母摄@外，卡鉆事故發(fā)生的過程均非常短：靜止時(shí)間不超過5分鐘或者無靜止，事故發(fā)生后均能建立循環(huán)且卡鉆前后泵壓無差異，而且在泡解卡劑后大部分均能實(shí)現(xiàn)順利解卡。另外，對(duì)于某些發(fā)生卡鉆的井，在簡化鉆具組合后均能順利安全地實(shí)現(xiàn)完鉆。結(jié)合上述特征，可以判斷：伊朗雅達(dá)油田Fahliyan地層早期生產(chǎn)?，F(xiàn)的卡鉆屬于壓差卡鉆類型。

3 壓差卡鉆的機(jī)理和影響因素分析

3.1 壓差卡鉆的機(jī)理分析

在鉆井施工過程中，鉆井液的正壓差使鉆井液向滲透性地層中滲透，在井壁形成一層濾餅。由于井眼軌跡客觀上存在或大或小的曲率，鉆具自重、軸向拉伸擠壓、彈性變形產(chǎn)生的側(cè)向力，使鉆具緊貼井壁上的濾餅。

3.2 造成壓差卡鉆的主要因素分析

鉆井液靜液柱壓力與地產(chǎn)呢個(gè)壓力之間存在壓差：壓差越大，形成粘附力越大。

有統(tǒng)計(jì)資料表明：當(dāng)壓差小于6MPa時(shí)發(fā)生壓差卡鉆的可能性很?。划?dāng)壓差大于10MPa后發(fā)生壓差卡鉆的可能性大大增加。

鉆具與井壁之間的接觸面積：受井眼軌跡、鉆具結(jié)構(gòu)、鉆井參數(shù)、鉆具懸重和井眼縮徑等因素影響，接觸面積越大，粘附力越大。

井壁濾餅的抗承壓能力：抗承壓能力越小，形成的密閉接觸面越大；同時(shí)，鉆具與井壁間的摩擦系數(shù)也越大。

誘發(fā)的主要因素：鉆具在井內(nèi)的靜止時(shí)間。靜止時(shí)間越長，接觸面越大，發(fā)生壓差卡鉆的幾率就越大。

4 防壓差卡鉆的技術(shù)對(duì)策及其應(yīng)用效果

4.1 泥漿技術(shù)對(duì)策

盡可能減小鉆井液靜液柱與地層壓力之間的壓差控制鉆井液密度，加強(qiáng)檢測(cè)。及時(shí)檢測(cè)泥漿液面和泥漿性能變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理井漏，根據(jù)實(shí)際鉆進(jìn)和各種工況顯示情況，及時(shí)調(diào)整鉆井液密度；保持井眼狀況穩(wěn)定：避免由于泥漿因素造成的井眼鎖徑、坍塌或掉塊等保證鉆井液體系中K+含量和防塌劑含量，利于井壁穩(wěn)定和防塌：調(diào)整濾餅固相顆粒的粒度分布：良好的固相顆粒分布規(guī)律，利于形成薄而致密的濾餅?，F(xiàn)場施工中選用不同粒徑的剛性封堵材料，改善泥餅的粒度分布；控制固相含量，特別是劣質(zhì)固相的含量為有效控制固相，用抑制包被劑抑制鉆屑水化分散，同時(shí)充分利用四級(jí)固控設(shè)備，改善鉆井液固相顆粒級(jí)配。

4.2 工程技術(shù)對(duì)策

面對(duì)井下大多數(shù)的復(fù)雜情況，都需要工程和泥漿互相配合，群策群力來共同推動(dòng)解決。因此，為有效地解決壓差卡鉆問題，不能僅僅只從泥漿工藝上作出調(diào)整，工程方面也需要根據(jù)井下情況，作出相應(yīng)的調(diào)整：減少鉆具與井壁之間的接觸面積。F灰?guī)r地層巖性松軟，可鉆性強(qiáng)，進(jìn)尺快，鉆具在小井眼中柔性大，鉆進(jìn)過程中難以做到防斜打直。為控制井眼軌跡質(zhì)量，在鉆時(shí)較快的油層適當(dāng)控制鉆壓，以達(dá)到吊打降斜的目的。簡化鉆具結(jié)構(gòu)，可以減少鉆具與井壁的接觸面積。從上表3的統(tǒng)計(jì)結(jié)果看：卡鉆后，簡化鉆具組合一般都能順利完鉆。利用增加加重鉆桿來替代鉆鋌的方法，優(yōu)化后的井下鉆具組合為：鉆頭+浮閥+鉆鋌2根+扶正器+鉆鋌3根+加重鉆桿+震擊器。

4.2.1 協(xié)調(diào)提高濾餅的抗承壓能力

（1）為了防止鉆屑和有害固相吸附在井壁，尤其是在低壓的F Lower地層，每鉆進(jìn)一柱，正劃眼和倒劃眼3遍，最大限度地靠鉆具把吸附在井壁的虛厚泥餅和有害固相刮掉，以提高濾餅的抗承壓能力；

（2）劃眼過程中，增大排量以對(duì)井壁實(shí)現(xiàn)有效地沖刷，清除虛泥餅的同時(shí)，也能把井眼清洗干凈。

4.2.2 勁量縮短鉆具在井內(nèi)靜止的幾率和靜止時(shí)間

（1）協(xié)助泥漿對(duì)地層的封堵：每鉆進(jìn)3柱或100米，將高潤滑封堵泥漿打入井底，短起至套管鞋，開泵大排量循環(huán)：利用循環(huán)壓耗將LCM擠入地層，封堵后下鉆時(shí)進(jìn)行分段循環(huán)，防止堵漏材料造成的井眼縮頸而卡鉆；

（2）起下鉆作業(yè)或接單根（立柱）時(shí)，要求鉆工動(dòng)作要快，盡量減少鉆具在井內(nèi)的停留時(shí)間；

（3）為盡量減少測(cè)斜過程中鉆柱靜止而卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)，在下吊測(cè)時(shí)，盡量保持鉆具上下活動(dòng)。另外，鉆至完鉆井深后，不再進(jìn)行測(cè)斜；

（4）鉆井施工過程中，維護(hù)保養(yǎng)好鉆井設(shè)備良好進(jìn)行，避免在施工過程中因?yàn)樵O(shè)備問題，而造成鉆具在井內(nèi)停止，若遇見此情況，應(yīng)盡可能的上下活動(dòng)鉆具。

4.3 技術(shù)對(duì)策的應(yīng)用效果

經(jīng)過將上述泥漿及工程技術(shù)對(duì)策應(yīng)用于實(shí)際現(xiàn)場，截止目前2011年12月為止，一期已完鉆的6口Fahliyan井中，無一口井出現(xiàn)過卡鉆情況。良好的現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明：雅達(dá)油田Fahliyan地層壓差卡鉆問題，可由上述技術(shù)對(duì)策得以完全解決。

5 認(rèn)識(shí)及建議

（1） 通過卡鉆特征和統(tǒng)計(jì)情況分析：伊朗雅達(dá)油田Fahliyan地層早期生產(chǎn)?，F(xiàn)的卡鉆屬于壓差卡鉆。

（2） 解決井下復(fù)雜情況，事故類型的判斷是基礎(chǔ)，從事故機(jī)理進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的正確措施是關(guān)鍵。

（3） 為有效地應(yīng)對(duì)壓差卡鉆，單純的僅從泥漿或工程進(jìn)行調(diào)整無法有效地解決。只有通過工程和泥漿的緊密高效的配合，群策群力才能真正地預(yù)防壓差卡鉆的發(fā)生。

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