托普台区块TP224X井钻井复杂情况分析

邓小卫 严俊涛 王伟志 马国建

（1.西北油田分公司工程监督中心，轮台 841600；2.西南石油大学，成都 610500；3.西北油田分公司采油三厂，轮台 841600）

托普台区块TP224X井钻井复杂情况分析

邓小卫1严俊涛2王伟志1马国建3

（1.西北油田分公司工程监督中心，轮台 841600；2.西南石油大学，成都 610500；3.西北油田分公司采油三厂，轮台 841600）

塔里木盆地塔河油田托普台区块地质条件复杂，地层压力预测难度大，钻井过程中易发生井漏、卡钻、测井遇阻卡、钻具磨损严重等复杂情况。以TP224X井为例分析复杂情况的发生原因，提出相应预防措施。

TP224X井；二叠系；井漏；卡钻；复杂情况

TP224X井是部署在塔河油田阿克库勒凸起西南斜坡的一口四开制斜直开发井，目的层为奥陶系一间房组。该井三开施工中，共发生4次井漏复杂情况和1起卡钻事故。在此我们分析钻进过程中出现的复杂情况［1-2］，找出原因并给出相应处理措施。

1 TP224X井概况

TP224X井是一口五段制定向井，设计采用“直—增—稳—降—直”开采方式。增斜井段井深为5 340~5 550m，每30m造斜率4°，稳斜井段井深为5 550~6 060m，降斜井段井深为6 060~6 440m，每30m降斜率2°。该井于2010年5月29日开钻，2010年10月31日完钻，设计钻井周期141d，实际钻井周期156d，设计完钻井深6 588.37m，实际完钻井深6 583.74m。井身结构钻头层次为444.5mm×804m+311.2mm ×4681m+215.9mm ×6512m+149.2mm×6 583.74m， 套 管 层 次 为 339.7mm×244.5mm×177.8mm油层尾管，先期裸眼完井。井身结构示意图如图1所示。

2 TP224X井二叠系井漏复杂情况分析

在TP224X井二叠系钻进过程中共发生4次井漏，堵漏作业共用时15.8d。三开中完固井过程中发生漏失，严重影响了7寸尾管的固井质量［3-4］。三开钻进中的多次井漏，不仅延长了钻井周期，增加了钻井成本，还为后续施工埋下安全隐患。

图1 TP224X井井身结构示意图

2.1 TP224X井井漏经过分析

该井二开至二叠系上部地层柯吐尔组中钻完，下套管封隔上部地层。设计三开揭开二叠系进入下部地层第一个砂体或进入下部地层10m后，进行承压堵漏以及在三开结束下套管前进行承压堵漏。其中第二次承压堵漏是按照设计要求，钻穿二叠系进入卡拉沙依组10m进行承压堵漏。具体堵漏过程见表1，表中堵漏配方为核桃壳+SQD-98+CXD+锯末+膨润土+棉籽壳+蛭石+超细碳酸钙，堵漏材料浓度为30%~40%。

井尾管固井时发生井漏，下钻探塞发现无上塞，套管试压时入井4m3钻井液不起压。现场对悬挂器位置补挤水泥浆：第一次注水泥浆12m3，关井候凝48h，然后下钻探上塞仍未发现上塞，对套管试压至4MPa时，即发生漏失；第二次补挤水泥前，使钻井液密度从1.33g/cm3降至1.28g/cm3，注水泥浆12m3，然后用低密度钻井液替浆到位后，抢提25根钻杆，通过压井管汇注入现场水5m3，套压稳压保持11.5MPa，关井侯凝48h，探上塞位置为4 298m，上塞长为262m。后期套管试压稳压20MPa，满足后序施工要求。

表1 TP224X井四次堵漏统计

2.2 TP224X井井漏原因分析

通过对TP224X井漏情况分析，得出导致钻进、固井时发生井漏的原因，且这几种原因相互关联。

（1）钻进漏失原因。由岩屑录井资料分析可知，二叠系顶部为灰白色凝灰岩，下部为灰绿色、深灰色英安岩，裂缝发育，地质结构复杂，地层承压能力差，易发生渗透性漏失。由于长裸眼井压力系统复杂，且二叠系火成岩易垮塌掉块，地破压力低，密度窗口窄，为了稳定井壁，采用1.33~1.34g/cm3的钻井液密度，该密度范围易造成二叠系地层漏失。

（2）固井漏失原因。二叠系下部井段裂缝发育，地层破裂压力值低。采用常规水泥浆密度固井，较高的水泥浆密度增大了静压差和U型管效应的影响，形成较高的环空压力而造成固井井漏。

2.3 TP224X井井漏处理经验总结

通过对三开井漏情况进行认真分析，可得出以下几点认识：

（1）考虑到二叠系井漏的特殊性，二开中完井深应选择在二叠系上部地层，下套管封隔上部地层，防止二叠系堵漏时压破上部地层，以及避免固井时使二叠系处在相对下部位置而发生漏失。

（2）对二叠系以上封固段，在考虑满足堵漏强度前提下，使用低密度水泥浆，同时降低井筒内钻井液的密度，以避免固井时压漏二叠系而影响固井质量。

（3）揭开二叠系时，结合地质、钻井工程资料设计该层段最佳钻井液密度，在钻井液满足稳定井壁的前提下尽量降低钻井液的密度，以免在钻进二叠系时发生漏失，当钻穿该地层时再进行承压堵漏以满足下步施工要求。

（4）采用随钻堵漏技术，在钻进过程中加入超细碳酸钙等随钻堵漏材料，改善钻井液性能，对于渗透性漏失或小漏，效果比较理想。

3 TP224X井卡钻复杂情况分析

TP224X井卡钻复杂情况发生在起钻过程中［5-8］，卡钻发生时钻头位置处于桑塔木组，此次卡钻为典型的吸黏卡钻。井下钻具组合为：215.9mmPDC+1.25°单弯螺杆+无磁短钻铤+无磁接头（4A11×410）+MWD短节+无磁加重钻杆×1根+127mm加重钻杆×27根+127mm钻杆。

3.1 TP224X井卡钻经过分析

2010年9月8日15:30钻进至6 512m，循环后经卡层确认三开结束，17:30开始起钻，19:30起钻至6 073m 时，摩阻 35t，上拉至 240t，下放至 40t，钻具未活动开，发生卡钻事故，开泵循环正常。

3.2 TP224X井卡钻原因分析

卡钻层段存在渗透性较好的砂岩地层，造成钻井液滤失过大形成“虚厚”泥饼，摩擦系数增大。卡钻发生前进行过多次堵漏作业，堵漏材料黏附在井壁上，使得泥饼质量变差。该井在定向施工中，狗腿度变化较大（如图2所示），定向井斜井段钻具与井壁接触面积大，增大了钻具和井壁之间的摩擦力。由于钻具在井内静止时间过长时产生吸附作用，随着时间延长，钻具与井壁的接触面积增加，多方面因素综合作用，最终发生吸黏卡钻。

图2 全角变化率分析图

3.3 TP224X井卡钻处理经验总结

卡钻后，强力活动钻具，上拉至260t，下放至30t，连续10次未能解卡，将钻具悬重下压至100t，小排量循环钻井液，同时在钻井液中循环混入柴油20t，间歇活动钻具，至9日00:30，活动钻具下压至70t时，钻具放开，悬重恢复至正常范围内，可开动转盘，确认卡钻解除，恢复起钻。

通过对此次卡钻复杂情况的分析，可以得出以下几点经验：

（1）当钻具在裸眼段内时，如果停泵，则一定要间歇活动钻具，防止钻具静止时间过长，推荐静止时间不超过3min，如井下复杂，泥饼质量差，则井下静止时间应更短，以防止发生压差卡钻。

（2）钻进过程坚持短起下钻，对于遇阻井段，尤其是蠕变地层及渗透性较好的砂岩地层，应当反复划眼，直到起下钻畅通，以防止发生缩径卡钻。

（3）卡钻发生后，静止时只可压不可拉，以防止卡点上移，尽可能保持钻井液循环畅通，这样才能保证解卡剂入井，降低井塌及形成砂桥的可能性。

（4）泡解卡剂时，控制好解卡剂的密度，使之与井浆密度相近，防止发生重力分异，而导致解卡剂上移失去浸泡位置，同时应保证解卡剂的用量充分，使解卡剂能够浸泡足够的长度，并有一定的余量。

4 结 论

（1）TP224X井施工中发生的复杂情况及处理方法具有很强的代表性，对同区块其他井的施工有一定的预警指导作用。

（2）针对二叠系井漏，有效的技术措施是，下套管封隔二叠系上部地层或对二叠系以上封固段使用低密度水泥浆，揭开二叠系时，在钻井液中加入超细碳酸钙等随钻堵漏材料。

（3）该区块的卡钻复杂情况主要表现为压差卡钻，当压差卡钻发生后，应及时活动钻具、注入解卡剂浸泡。

[1]蒋希文.井下事故与复杂问题[M].北京：石油工业出版社，2002.

[2]魏新勇，武波，李鹏.深井钻井事故处理及案例分析[M].北京：石油工业出版社，2009:10-58.

[3]彭智兵，周继岭.塔河油田二叠系堵漏工艺浅析[C]//湖南钻井公司2011年钻井技术研讨会论文集.2011:13-21.

[4]John L，Thorogood,Finn Hovde,et al.Risk Management in Exploration Drilling[G].SPE 61038.

[5]韩福彬，刘永贵，王蔚.大庆深层气体钻井复杂事故影响因素与对策分析[J].石油钻采工艺，2010，32（4）:12-15.

[6]张林强.井下卡钻分析及处理 [J].海洋石油，2007，7（3）:112-115.

[7]裴建忠，刘天科，孙启忠，等.胜科1井钻井事故的预防与处理[J].石油钻探技术，2007，35（6）:18-21.

[8]李作宾.TasW-1井钻井复杂情况处理技术 [J].石油钻探技术，2010，38（2）:88-90.

Abstract：Because of the complicated geologic condition in Tuoputai block of Tahe oilfield in Tarim basin,formation pressure is hard to predict and drilling process is prone to complex situations such as lost circulation,pipe-sticking,touch sticking while logging,serious wear of drilling tools.By carefully analyzing the reasons for complicated situation in this well,some corresponding precautions are proposed,which could provide certain reference for site drilling operation and treatment in complex situation.

Key words：Well TP224X；Permian system；lost circulation；pipe-sticking；complicated situation

Analysis of Drilling Complicated Situation in Well TP224X

DENG Xiaowei1YAN Juntao2WANG Weizhi1MA Guojian3
（1.Engineering supervision center of Northwest oilfield branch,Luntai 841600;2.Southwest Petroleum University,Chengdu 610500;3.The Third Oil Extraction Factory of Northwest Oilfield Branch,Luntai 841600）

TE28+3

A

1673-1980（2012）02-0040-03

2011-09-27

邓小卫（1986-），男，湖南邵阳人，助理工程师，研究方向为钻井工程技术。