港西油田二區(qū)鉆井井控風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與防控

韓克玉

摘 要：在鉆井施工過程中，井控工作是鉆井施工中的重中之重，一旦發(fā)生井噴失控事故，不僅會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)影響周圍千家萬戶的生命安全，甚至?xí)斐芍卮蟮膰H國內(nèi)影響。結(jié)合港西油田二區(qū)井控設(shè)計(jì)的發(fā)展背景和概況，從淺油氣藏、二氧化碳吞吐、目的層壓力井控風(fēng)險(xiǎn)等幾個(gè)方面對(duì)港西油田二區(qū)鉆井井控風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析，并提出了技術(shù)保障措施，對(duì)該區(qū)降低事故復(fù)雜，縮短鉆井周期，保證鉆井施工安全具有重要意義。

關(guān)鍵詞：港西油田二區(qū); 井控風(fēng)險(xiǎn) ;技術(shù)措施;井身結(jié)構(gòu) ;鉆井液

港西油田構(gòu)造上位于大港油田北大港構(gòu)造帶西段，港西油田二區(qū)位于港西油田中北部、是一個(gè)被多條斷層夾持的單斜半封閉斷塊。該區(qū)2020年到目前，3口井開展CO2吞吐提高采收率，取得了明顯的増油降水效果。吞吐井注入CO2后可能會(huì)造成儲(chǔ)層局部高壓，鉆井過程中存在鉆遇壓力異常層的風(fēng)險(xiǎn)。

港西油田二區(qū)NgⅢ區(qū)塊地層分布穩(wěn)定，NgⅢ1小層是本區(qū)的主要含油層系。NgⅢ1地層厚度19-25.8m，平均砂巖厚度17.2m，平均孔隙度30.8%，平均滲透率698.4×10-3μm2，為高孔、高滲砂巖儲(chǔ)層;油藏埋深1410-1435m，港西油田二區(qū)目前在冊(cè)油水井共175口，其中有多口井發(fā)生了井漏、溢流等復(fù)雜，因此在該區(qū)塊鉆井過程中存在較大的井控風(fēng)險(xiǎn)。

1 鉆井井控風(fēng)險(xiǎn)分析

1.1 上部存在淺油氣藏

對(duì)港西油田二區(qū)多年的地質(zhì)研究和勘探開發(fā)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，該區(qū)明化鎮(zhèn)組上部地層中分布有淺油氣藏，而且經(jīng)過多年的勘探開發(fā)，淺油氣藏已經(jīng)上竄，其分布已經(jīng)沒有了最初的原始規(guī)律，在鉆井過程中隨時(shí)可能出現(xiàn)淺氣層井控風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生淺氣層的井控風(fēng)險(xiǎn)，油氣水上竄的速度特別快，極易發(fā)生井涌、溢流等事故復(fù)雜。

1.2 吞吐井注入CO2后考慮會(huì)造成儲(chǔ)層局部高壓

該區(qū)塊采用二氧化碳吞吐方式開發(fā)，吞吐井注入CO2后可能會(huì)造成館Ⅲ地層壓力升高，鉆井過程中存在鉆遇壓力異常層的風(fēng)險(xiǎn)，極易造成溢流進(jìn)而導(dǎo)致井噴事故。且該區(qū)塊地質(zhì)提示二氧化碳含量在1.59-13.56%左右。井區(qū)注氣后儲(chǔ)層內(nèi)會(huì)含有二氧化碳，若處理不當(dāng)，容易造成環(huán)境污染或人身損害。

1.3 地層造漿能力強(qiáng)，容易泥包鉆具

港西油田二區(qū)的館陶組以上的地層存在大段的泥巖地層，其組分主要為伊利石和蒙脫石，該地層在鉆井過程中容易發(fā)生造漿，若鉆井液性能處理不當(dāng)，鉆井液的粘度增加，極有可能發(fā)生泥包鉆具和鉆頭，不僅會(huì)降低機(jī)械鉆速，而且會(huì)由于鉆具發(fā)生泥包等復(fù)雜，在起鉆過程中產(chǎn)生拔活塞式的抽吸壓力，帶來井控風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 目的層壓力系統(tǒng)紊亂

港西油田二區(qū)由于多年注水開發(fā)，注采矛盾突出，區(qū)塊內(nèi)高、低壓共存，地層壓力預(yù)測(cè)難度大。鉆井過程中會(huì)出現(xiàn)目的層異常高壓的現(xiàn)象，經(jīng)過鉆井液壓井易發(fā)生井漏，造成鉆井液密度窗口窄，給井控安全帶來特別大的風(fēng)險(xiǎn)。

2 鉆井井控安全措施

2.1井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

井身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化對(duì)井控安全至關(guān)重要。根據(jù)地質(zhì)分層、設(shè)計(jì)井深，綜合分析已完鉆井的鉆井情況，結(jié)合新鉆井三壓力預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，將原來的二開井身結(jié)構(gòu)更改為三開井身結(jié)構(gòu)。一開表層套管封固明化鎮(zhèn)組上部易坍塌地層，保護(hù)地層水源，避免發(fā)生環(huán)境污染;二開技術(shù)套管主要是封固容易出現(xiàn)淺氣層的地層和地層易造漿的泥巖地層，并安裝井口防噴器;三開油層套管主要封固館陶組油層，隔開各層流體，達(dá)到分層測(cè)試、分層開采的目的，才能做到不噴不漏，降低井控施工風(fēng)險(xiǎn)。

2.2鉆井液優(yōu)化設(shè)計(jì)

控制好鉆井液密度是做好一次井控工作的先決條件。根據(jù)儲(chǔ)層特性及近幾年該區(qū)塊所鉆井鉆井液使用情況，分段對(duì)鉆井液密度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在二開井段進(jìn)入淺氣層前100m對(duì)鉆井液進(jìn)行加重處理，至進(jìn)入淺氣層后鉆井液密度不低于1.38g/cm3， 保證淺氣層的井控安全。三開井段采用有機(jī)鹽無固相鉆井液保護(hù)油氣層，密度1.05-1.08g/cm3。開鉆前調(diào)整好鉆井液的密度和性能。鉆井液密度采用有機(jī)鹽加重劑調(diào)整。鉆進(jìn)過程中定期加入潤滑劑，保持摩阻系數(shù)小于0.08以下，提高鉆井液的潤滑性，預(yù)防粘卡。完鉆前調(diào)整鉆并液性能，補(bǔ)充相關(guān)處理劑，提前做好完鉆準(zhǔn)備工作，調(diào)整并保持鉆并液性能穩(wěn)定，鉆完進(jìn)尺后充分循環(huán)洗井，保證電測(cè)和下套管施工順利。

2.3二氧化碳吞吐方式開發(fā)保障措施

吞吐井注入CO2后可能會(huì)造成儲(chǔ)層局部高壓，鉆井過程中存在鉆遇壓力異常層的風(fēng)險(xiǎn)，施工中要加強(qiáng)坐崗，密切觀察液面變化情況及井口返出鉆井液流量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆井液性能的異常變化，采取相應(yīng)措施。鉆井過程中要嚴(yán)格監(jiān)控CO2氣體含量，發(fā)現(xiàn)CO2氣體侵入，及時(shí)提高鉆井液pH值、加入抗污染劑。鉆井過程中要制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，避免高濃度二氧化碳流體對(duì)人身或環(huán)境造成損害。

2.4 其它井控安全措施

一是從鉆井隊(duì)開鉆開始一直到完井，落實(shí)隊(duì)干部24 h輪流值班制度。鉆井隊(duì)值班干部在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)檢查、監(jiān)督各崗位嚴(yán)格執(zhí)行井控崗位責(zé)任制，發(fā)現(xiàn)問題立即督促整改。如果發(fā)現(xiàn)溢流或者疑似溢流，要立即進(jìn)行關(guān)井操作，然后進(jìn)行檢查，做好二次井控工作。二是鉆進(jìn)中注意懸重、泵壓、扭矩、鉆時(shí)等有無變化，觀察有無鉆具放空、出現(xiàn)井漏等現(xiàn)象，注意鉆井液出口流量、流勢(shì)有無異常，是否出現(xiàn)氣泡、氣味、油花等，了解氣測(cè)錄井顯示和鉆井液性能的變化情況，及時(shí)測(cè)量循環(huán)罐的液面變化，并作好記錄。三是鉆進(jìn)中發(fā)生井漏時(shí)，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，將鉆具提離井底、方鉆桿提出轉(zhuǎn)盤，做好關(guān)井準(zhǔn)備。定時(shí)、定量反灌鉆井液，保持井內(nèi)液柱壓力與地層壓力平衡，防止發(fā)生溢流，采取相應(yīng)堵漏措施處理井漏。

3 結(jié)論與建議

（1）通過對(duì)港西油田二區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)和已完鉆井的情況進(jìn)行分析，確定了該區(qū)存在淺氣層、鉆頭和鉆具易泥包，地層壓力系統(tǒng)紊亂等井控風(fēng)險(xiǎn)。

（2）根據(jù)港西油田二區(qū)井控風(fēng)險(xiǎn)分析從井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、鉆井液密度設(shè)計(jì)和其它井控安全操作技術(shù)措施，保證了港西油田二區(qū)井控安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]李虞庚，萬仁溥 . 石油安全工程 [M] . 北京： 石油工業(yè)出版社，1991.

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