賀同寶
摘要:順北xx井是中石化西北油田分公司順北區(qū)塊的一口超深斜井,該井采用四開制井身結(jié)構(gòu),三開裸眼段900多米,高壓鹽水層與輝綠巖并存。該井在井深6095米鉆遇高壓鹽水層,關(guān)井套壓20Mpa,計算當(dāng)量密度高達(dá)1.66g/cm3。經(jīng)過兩次36小時節(jié)流壓井,鉆井液比重從1.42g/cm3提到1.72g/cm3,終于壓穩(wěn);并且順利三開中完。這次出鹽水的層位有別于其它井的層位,使得甲方對順北區(qū)塊地層有了重新的認(rèn)識。
關(guān)鍵詞:順北;鹽水層;高壓
一、概述
順北1—1H井實現(xiàn)油氣突破后,順北油田成為中國石化西部資源戰(zhàn)略接替的重要陣地。順北油田位于塔里木盆地,油層埋藏深、復(fù)雜地層多。該井在桑拓木組鉆遇高壓鹽水層,顛覆了我們以前的認(rèn)知:只有侵入體(輝綠巖)才會出鹽水的定論。同時當(dāng)量密度高達(dá)1.66g/cm3,也是沒有預(yù)想到的。
二、高壓鹽水層的溢流的發(fā)生
鉆進(jìn)進(jìn)至井深6905.04m(層位:桑塔木組),錄井儀器監(jiān)測懸重由1865.12↓1809.41KN,立壓由23.2↑25.5Mpa,出流由29.7↑50.4%,井隊停泵觀察出漿口泥漿外溢,且無減小趨勢,立即組織關(guān)井,關(guān)井套壓20MPa。
三、井內(nèi)鉆井液性能
密度1.45g/cm3;粘度52s;PV:25mPa.s;YP:6Pa;Gel:1.5/5Pa;pH9.5;失水3.8mL;泥餅0.4mm;HTHP11.6ml/130℃;坂含28kg/m3;固含16%;含砂0.1%;Cl-34000mg/L;K+20000 mg/L。
四、井內(nèi)鉆具組合
190.5mmPDC鉆頭(廠家武漢億斯達(dá),型號ES1645SG/S423,編號S13519)+150mm直螺桿(鋼號L19036LP)+變絲接頭(J19437LP,外徑168mm)+浮閥(鋼號FZF18402LP,外徑140mm)+139.7mmDC1根+187mm扶正器+139.7mmDC14根+變絲接頭(J19412LP,外徑134mm)+101.6mmHWDP12根+101.6mm非標(biāo)鉆桿+變絲接頭(鋼號J19436LP,外徑168mm)+127mm鉆桿。
五、第一次壓井過程
關(guān)井觀察(鎖緊桿鎖死),因井內(nèi)鉆具中帶單流閥,無法讀取關(guān)井立壓,之后開泵求取,開泵14.5MPa,關(guān)井套壓由20↑20.5MPa,求取關(guān)井立壓14MPa,求得壓井液密度為1.45+14/6905.04/0.00981≈1.66g/cm3,且關(guān)井后套壓未上漲,分析井下鉆遇高壓鹽水層,按照油井附加0.05-0.10g/cm3,井隊配置1.72g/cm3重漿180m3完。
用密度1.72g/cm3重漿節(jié)流循環(huán)壓井,鉆具內(nèi)鉆井液49.23m3;環(huán)空內(nèi)鉆井液133.32m3,排量由8.55(130mm缸套45沖)↑9.69 L/S(130mm缸套51沖),關(guān)井立壓由20.7↓16.5↓11↓7↑12MPa,套壓由20.5↑24.2↓21↓16↓0MPa,累計泵入1.72g/cm3重漿180m3(期間返出混漿45m3,密度1.18-1.30g/cm3;鹽水20m3,密度1.06g/cm3;鉆井液115m3,密度1.45g/cm3);
在出鉆頭前調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度,控制進(jìn)出口液量一致,保證地層不再出水;在鉆頭出裸眼后,調(diào)整節(jié)流閥控制循環(huán)壓力小于13MPa,防止壓漏地層;
停泵觀察,J8回漿管線不斷流,關(guān)井套壓2.3MPa,壓井不成功。
六、第二次壓井過程
井隊配制1.72g/cm3重漿50m3;5:00-6:20用密度1.72g/cm3重漿節(jié)流循環(huán)壓井,排量13.2L/S,立壓由15↑18MPa,套壓2.3↓↓0MPa,累計泵入1.72g/cm3重漿40m3,停泵觀察,回漿管線不斷流,關(guān)井套壓2MPa,關(guān)井立壓4MPa(單流閥閥芯卡?。?,再次求取壓井液密度=1.72+4/0.00981/6905.04=1.78g/cm3,經(jīng)討論,決定加比重至1.80g/cm3;
井隊配制1.80g/cm3重漿180m3;密度1.80g/cm3壓井液節(jié)流循環(huán)壓井,排量9.9L/S,立壓13↓2MPa,套壓2↓0MPa,累計泵入1.80g/cm3壓井液157.48m3,節(jié)流閥全開,發(fā)現(xiàn)井漏,漏速4m3/h,停泵,靜止觀察,回漿管無回流。
考慮井下鉆具安全,開井、起鉆(期間起鉆至井深6885.54m遇卡,接頂驅(qū)開泵,排量13.2L/S,泵壓0MPa,井口不返漿,之后起鉆至6856m接頂驅(qū)開泵,排量10L/S,井口返漿),至起鉆至6500m累計漏失1.80g/cm3鉆井液8.52m3。分析井漏原因為井下形成砂橋,造成環(huán)空堵塞,憋漏地層,鉆具活動開后,起鉆灌漿正常,無漏失。
七、原因分析
1.臨井資料顯示都是循環(huán)排鹽水。沒有意識到本井鉆至的鹽水層為高壓鹽水層(算得當(dāng)量密度1.66g/cm3)。
2.三開開鉆之前,打報告比重降至1.40g/cm3,鉆進(jìn)至侵入體之前100m調(diào)整至設(shè)計比重1.60-1.65g/cm3??紤]到提高機(jī)械鉆速,沒有考慮到地層的多變性(順北區(qū)塊由于侵入體的沒有規(guī)律行,造成了桑塔木組地層的差異性強(qiáng))。
3.臨井順北1-11井是鉆進(jìn)至侵入體后出的鹽水。一般情況侵入體內(nèi)才會出現(xiàn)高壓鹽水層。
八、總結(jié)
1.第一次壓井,由于沒有讓環(huán)空處于平衡狀態(tài)。從后面節(jié)流循環(huán)返出泥漿比重只有1.42-1.66g/cm3。發(fā)現(xiàn)在第一次壓井過程中,鹽水仍在不斷的進(jìn)入井筒或跟泥漿置換。
2.由于罐容受限,施工的連續(xù)性受限。只把井筒容積替完就結(jié)束。
第二次節(jié)流循環(huán),吸取了第一次壓井的經(jīng)驗??刂铺讐海WC進(jìn)出泥漿量一致。但是從后面的分段循環(huán)返出泥漿比重在1.72g/cm3左右。仍然存在鹽水泥漿置換。