二次井控技术在锦X-06井上的应用

    任宪忠

    

    摘 要 二次井控是依靠井内正在使用中的钻井液密度不能控制住地层孔隙压力，地层流体进入井内，地面出现溢流时依靠地面设备、井控技术恢复井内压力平衡的工作过程。锦X-06井作为预探井，在钻井过程中，会因地层的变化而更改设计。在200米表层套管中，钻至3700米后会出现严重气侵，该文章主要阐述该井发生气侵后如何进行二次井控技术。

    关键词 锦X-06 井 二次井控 压力平衡 气侵

    中图分类号：TE92 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）02-0021-02

    二次井控是依靠井内正在使用中的钻井液密度不能控制住地层孔隙压力，地层流体进入井内，地面出现溢流时依靠地面设备、井控技术恢复井内压力平衡的工作过程。锦X-06井位于辽宁省XX市XX乡小河村西南3公里的一口预探井，其圈闭位置为辽河坳陷西部凹陷鸳鸯沟地区锦1块，钻探目的为探测沙二段、沙三段，同时兼探东营组、沙一段油气显示。该井地层情况如下表：

    锦X-06井地层描述表（如表1）

    该井井身结构设计为（如表2）

    该井为预探井，钻至设计中完井深时，因地层于预期设计相差较大，为了节约勘探费用，临时更改设计，取消技术套管，直接采用241mm钻头钻至完井，所以实际井身结构如表3所示。

    该井于2018年2月15日开钻，4月29日钻至3310米，发现溢流，由于设计的更改，使得本为简单的问题复杂化了，造成压井施工过程经历了极为惊险的时刻。

    1 技术难点

    （1）由于设计的更改，本应下技术套管而没有下，造成在只有200米表层套管的情况下出现气侵后，为压井施工带来压力。

    （2）二开后，没有做地层破裂试验，使得后期工作较为盲目，没有地层承受压力数据依据。

    （3）该井发生其侵后，无法关井求压，使得压井泥浆比重难以确定。

    （4）技术套管没有封住馆陶组以上疏松地层，而这些地层承压能力较低，根据以往邻井资料该井200m套管鞋处地层破裂压力和漏失压力较低，压井是难以采用常规的工程师法和司钻法压井。

    （5）采用分段压井法时，只能一次成功，没有试探的余地。因为一旦分段压井不成功，再循环时，下部中泥浆到达上部会压漏上比地层，造成井漏，并联待造成井漏井喷事故，其后果难以想象。

    （6）压井成功后，恢复正常时，循环中为了保证不压漏地层，控制混合泥浆比重难度较大。

    2 发生经过

    该井在2018年4月29日钻至3410米时，钻时有所加快，30分钟后气测录井设备发现出口泥浆中烃值含量高达75%。停泵，发现井口有溢流现象，此时测得泥浆罐里泥浆比重为1.35 g/cm3，而出口泥浆比重为1.24g/cm3，静止10分钟后，由于考虑该井井身结构的过于简单，仅下200米表层套管，该层套管没有封注意漏的馆陶以上的地层，导致套管鞋处难以承受较高的泥浆液柱压力，于是继续开泵循环泥浆，让其循环排气，并进行研究下部措施。

    开泵循环45分钟后，发现井口出现一会儿井涌现象，持续约15分钟，此时量得出口泥浆比重为1.05g/cm3，出口泥浆中测到烃值含量为98%，因此慢速循环泥浆加重，当泥浆提高到1.42 g/cm3后，并经过一小时的循环排污，使得出口泥浆比重提高到1.35g/cm3，在不停泵循环的情况下泥浆比重不再下降，但考虑到表层套管鞋出的抗压能力不强，就在此处循环观察[1]。

    3 应对措施

    由于该井发生溢流后无法实现关井求压，为了得到较为确切的地层压力，只有采用分常规方法分析计算取得。因为该井上文中发现采用1.42 g/cm3的泥浆循环时，出口泥浆比重较为稳定在1.35 g/cm3左右。通过分析得出该出的地层压力为：

    Pd=Pm+P环控压耗? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

    P环控压耗可以通过水力计算得出当量泥浆比重ρ当=0.08 g/cm3，因此通过以上计算可得出该井井底地层压力约为1.50 g/cm3，由于为气侵，压井泥浆比重应该附加0.07-0.15 g/cm3，所以求得压井泥浆比重为1.57-1.60 g/cm3[2]。但考虑该井无法实现全井均匀的泥浆比重，只能采用分段压井法压井。该井的馆陶底为1210米，设计从0-1500米采用1.4 g/cm3的泥浆比重，通过计算可求得，下部泥浆比重为应该在1.70 g/cm3以上，为了保险起见整个压井方案设计为：

    1） 0-1500米采用1.42 g/cm3的原泥浆;

    2） 1500-2500米采用比重为1.70 g/cm3的泥浆;

    3） 2500米采用比重1.75 g/cm3的泥浆压井;

    4） 钻具内为0-2500米为比重为1.42 g/cm3的泥浆，2500米-井底采用比重为1.75 g/cm3的泥浆。

    通过采用固井水泥车进行压井，这样可以较为准确的把握住各井段压井泥浆的量。经过约1小时的压井施工后，进行起钻电测，顺利地进行完电测完后，通井则采用划眼式通井，即采用每根立柱一个循环周的通井方式。并适当的降低上部井眼的泥浆比重，把井口泥浆比重最好不要超过1.30，这样把轻泥浆与井眼中的中泥浆混合后，是的混合泥浆比重不要超过1.42g/cm3，但液不能低于1.35g/cm3。经过3天的精心通井，并采用原技术压井后进行下套管作业[3]。

    4 结论

    通过该井的惊心动魄的施工，使得我们充分认识到，对于探井的井身结构不能过于简单，要对井控意识进一步加强。

    压井施工设计完后，要有较准确注入中泥浆量的把握，决不可让重泥浆轻易进入易漏的馆陶地层以上，避免造成压井过程中发生井漏，否则前功尽弃，且后不堪设想。

    通井过程中，要严格按照施工措施进行，要一步一步来，切忌急于求成，要严格控制好进口泥浆比重和出口泥浆比重，要较为准确的分析预见1500米以上循环过程中的井眼当量泥浆比重，避免造成压漏地层。

    参考文献：

    [1] 集团公司井控培训教材编写组.《钻井技术管理人员井控技术》[M].中国石油大学出版社，2013：3-60.

    [2] 纪春茂，贾瑞林.加强钻井液管理提高经济效益[J].钻井液与完井液，2002（19）：36-37+40.

    [3] 杨俊贞，高井友，陈向君.规范钻井液处理剂标准的重要性[J]. 石油工业技术监督，2004（03） ：31-33.

    中油遼河油田公司锦州采油厂，辽宁 凌海