古巴Guanabo區(qū)塊大位移水平井復(fù)雜情況分析

胡祖光(長城鉆探鉆井技術(shù)服務(wù)公司， 遼寧 盤錦 124010)

古巴Guanabo區(qū)塊大位移水平井復(fù)雜情況分析

胡祖光(長城鉆探鉆井技術(shù)服務(wù)公司， 遼寧 盤錦 124010)

本文介紹了古巴Guanabo區(qū)塊大位移水平井常見井下復(fù)雜情況，應(yīng)對策略。

大位移水平井；井眼縮徑；坍塌；巖屑床

Guanabo區(qū)塊在古巴被公認(rèn)為“鉆井禁區(qū)”，該區(qū)塊由于其特殊的地質(zhì)條件，至今只實施了四口大位移井，即GBO-100,GBO-101,GBO-102和GBO-103井。在鉆井過程中，因復(fù)雜情況導(dǎo)致井下事故頻發(fā)，前三口井共側(cè)鉆了32次，GBO-103井側(cè)鉆了一次。本文較詳細的闡述了該區(qū)塊施工時常見的問題及應(yīng)對策略。

1 Guanabo區(qū)塊概況及巖性

1.1 概況

Guanabo區(qū)塊位于古巴第七區(qū)油田西部，其主要地層為海相的白堊系地層，井下復(fù)雜情況多發(fā)。

1.2 地層層序及巖性

Guanabo區(qū)塊地質(zhì)情況復(fù)雜，自上而下層序如下Q、 N12、(P12′P13)、K2cp-m，其中：0-425m(N12-Q表層)為第四紀(jì)地層，發(fā)育巨厚的石灰?guī)r礁，局部發(fā)育鈣質(zhì)粉砂巖和泥灰?guī)r。425-625m為中新世地層(P1-P2)，由泥灰?guī)r，石灰?guī)r，砂巖組成。間夾粘土和鈣質(zhì)砂巖。625-2830m為白堊世Via Blanca層( K2cp-m)，625至1600m，Via Blanca層存在富含黏土的夾層。2830-4050m為始新世Vega Alta(P12)地層，主要為泥巖、燧石互層，泥巖和沙礫巖互層。該層泥巖含量較高。4050- 4700m為古新世Canasí(P13)地層，為主要儲層，巖性為鈣質(zhì)砂巖、泥巖、燧石及裂縫性灰?guī)r為主。

2 Guanabo區(qū)塊常見復(fù)雜情況

Guanabo區(qū)塊常見的復(fù)雜情況主要為以下兩種表現(xiàn)形式：(1)起鉆遇卡時，倒劃眼作業(yè)時頂驅(qū)經(jīng)常憋停，泥漿不返，導(dǎo)致卡鉆。(2)下鉆遇阻時，開泵劃眼作業(yè)時憋停頂驅(qū)，泥漿不返，造成卡鉆。

3 復(fù)雜情況分析及應(yīng)對策略

3.1 復(fù)雜情況分析

地層坍塌引起的卡鉆、水敏性地層的縮徑引起的卡鉆及巖屑床破碎引起的卡鉆。

3.2 應(yīng)對策略

(1)水敏性地層縮徑引起的卡鉆。水敏性泥巖會因吸收鉆井液中的水分而膨脹。盡管出現(xiàn)的主要問題是大量粘土被帶到地面堵塞鉆井液出口管，但更嚴(yán)重的問題是泥巖膨脹能夠粘住鉆具。

水敏性地層卡鉆的預(yù)防:盡快地鉆穿水敏性地層并下入套管。盡量減少鉆具在裸眼中的暴露時間。保證鉆井液性能在要求的范圍內(nèi)，尤其對聚合物鉆井液中的包膜聚合物和K+的濃度更是如此，K+>50000。當(dāng)使用水基鉆井液時，要密切注視MBT值，由它能測量出鉆井液中的般土含量。如果MBT變大了，就表明泥巖正在與鉆井液發(fā)生反應(yīng)。減小鉆縣組合的長度。鉆進時，要有規(guī)律地進行通井。準(zhǔn)備放掉老漿和稀釋鉆井液。在非常嚴(yán)重的情況下，應(yīng)考慮換成油基鉆井液。

(2)復(fù)合性地層引起的卡鉆。Vega Alta地層主要為泥巖和復(fù)成分砂巖、礫巖互層。該段地層泥巖(占25%)脆性強，與水分散后剝落，部分水化膨脹造成井眼縮徑。而復(fù)成分砂巖、礫巖(70%)由復(fù)成分碎屑組成，碎屑由粉砂巖、燧石組成，黏合性極差。鉆開地層后極易坍塌，根據(jù)井徑曲線可知，該段地層部分縮徑，部分?jǐn)U徑(主要由坍塌引起的)。復(fù)雜情況發(fā)生的地層往往是井徑不規(guī)整的井段。

提高泥漿的抑制性可解決泥巖縮徑，同時提高泥餅質(zhì)量可解決井壁坍塌，提高泥漿比重可同時解決這兩個問題。

針對膠結(jié)不好的地層卡鉆的預(yù)防:設(shè)計的鉆井液必須能夠形成一個堅韌、低滲性的泥餅。要聽取鉆井液工程師或?qū)＜业慕ㄗh。不要使用超出凈化井眼所需的排量，太高的返速會沖蝕已形成的泥餅并影響到地層?？拷z結(jié)不好的地層處，要盡可能避免轉(zhuǎn)動鉆頭和扶正器，否則會導(dǎo)致泥餅脫落并引起地層的不穩(wěn)定。起下鉆通過復(fù)雜地層時，要特別小心，盡量減少泥餅的脫落．盡量簡化鉆具組合。鉆進前先清除沉砂，但不必攜帶出來。鉆進前地層浸泡高粘鉆井液以提高地層的粘合性。適當(dāng)提高泥漿密度，以平衡住地層坍塌壓力。

(3)巖屑床破碎引起的卡鉆。巖屑床的存在是大位移井普遍存在的問題，巖屑床主要存在于35°～65°之間，這是由于巖屑在泥漿中的上返速度小于巖屑自身的沉降速度，于是環(huán)空中的巖屑在該井段中堆積，逐漸形成了巖屑床。巖屑床一旦形成了，就很難徹底消除。頑固的巖屑床形成了之后，尤其是在裸眼井段中，倒劃時，破壞了巖屑床下部基座之后，巖屑床會發(fā)生類似雪崩的巖屑坍塌。

對付巖屑床的主要辦法有，一是提高泥漿的攜巖能力，這是最有效也是解決問題的根本辦法。泥漿攜巖能力以TI指數(shù)作為量化，TI=2Φ3-Φ6，較好的TI指數(shù)應(yīng)該在9以上。同時結(jié)合巖屑床清除工具和工程措施相結(jié)合，巖屑床才可以有效清除。

4 結(jié)論與認(rèn)識

(1)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造是造成Guanabo區(qū)塊復(fù)雜情況頻發(fā)的主要原因。(2)在Via Blanca地層施工時，要提高泥漿的抑制性，要求K+>50000，同時配合短起下和通井作業(yè)，必要時可換成油基泥漿。(3)在Vega Alta復(fù)合性地層施工時，既要提高泥漿的抑制性也要適當(dāng)提高泥漿的比重。(4)在巖屑床存在的大斜度井段，應(yīng)該加強通井作業(yè)，通井時應(yīng)盡可能地高轉(zhuǎn)速和大排量，同時在短起下作業(yè)時應(yīng)定期使用稀稠塞清掃井底，以保證井眼清潔。

[1]BP公司主編.鉆井防卡手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，2005.

[2]斯倫貝謝公司主編.大位移井井眼凈化技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2007.