何博逾,田 径,刘绘新
(西南石油大学,四川成都 610500)
钻遇高压盐水层,如果高压盐水大量进入井筒,会导致钻井液污染,引发井壁垮塌、沉砂卡钻、结晶堵塞等一系列钻井事故[1-2]。保证井控安全的基本原则是尽可能压住盐水层,避免盐水溢流入井,减少复杂工况的发生概率[3]。根据高压盐水溢流特点,压井方法的选择流程如图1所示。
图1 压井方法选择流程
(1)优先考虑防污染[4]如果裸眼井段没有薄弱地层,应当首先考虑采用挤压法,防止高压盐水溢流对钻井液的污染,避免卡钻事故发生;如果实施挤压法存在困难(如压井泥浆需要超高密度、盐水溢流量过大等情况),可以考虑采用循环法压井:溢流量小、钻井液污染不严重的情况,采用正循环压井法及时排出盐水溢流;对于溢流量大、井筒内有大量受污的钻井液的情况,采用反循环压井法。
(2)其次考虑防漏失 如果裸眼井段存在薄弱地层,应当首先考虑采用有效的堵漏措施在提高裸眼井段承压能力的基础上,再视情况实施挤压法或循环压井法,防止压井作业过程中溢、漏频繁发生,避免井筒复杂情况出现。对于同一裸眼内存在下溢上漏的情况,可以在溢、漏层间注入一个隔离塞,在封隔下部盐水层的条件下,对上部漏失层进行堵漏;对于上溢下漏的情况,可以采用挤压法堵漏。
(3)考虑合理放喷卸压[5]但是,对于盐间盐水层,由于受周边盐层挤压,容易形成高压(超高压),如克深1井,压井泥浆密度达到2.60g/cm3;克深7井,压井泥浆最高密度高达2.50g/cm3。在此条件下,如果井筒存在薄弱地层,要想通过堵漏来提高承压能力非常困难,这样就很难处理好溢流与漏失之间的平衡。如果盐间盐水层属于小圈闭(透镜体),采用合理放喷卸压方法,改变盐间盐水层压力系统,适当降低盐水层压力,可以降低压井泥浆密度,减少井漏发生概率,避免井下复杂情况出现。这对于裸眼井段存在薄弱地层,而又难以实现有效的堵漏情况(如油基钻井液堵漏困难、盐水钻井液抗污染能力太差等情况),可以在溢流与漏失这对矛盾中找到合适的压力平衡点,实现有利于井控安全的井筒状态。
高压盐水放喷卸压有环空卸压法、钻杆卸压法二种。二种方法井控风险对比结果见表1。
表1 放喷卸压方法风险对比表
由表1看出:①如果钻井液抗污染能力强,同时卸压量不大,可以考虑采用环空放喷卸压;②如果井口装有旋转控制头,可以带压起钻;或者钻柱预装有封隔器,可以有效的封隔环空。采用钻杆放喷卸压法是可行方案;③钻杆放喷卸压法利用压井管汇后的放喷管汇进行放喷卸压,保留了节流管汇通路,应对井下复杂情况的能力更强,可优先考虑。
实施高压饱和盐水溢流放喷卸压方法,对井控装备需要进行改进,如图2所示。
图2 钻杆放喷卸压装备改进
钻杆卸压法基本流程如图3所示:①发现高压盐水溢流后,上提钻柱至安全位置;②连接反循环管线;③坐封钻具封隔器;④通过压井管汇后的放喷管汇,施加合理套压节流放喷,同时注入适量清水或重结晶抑制剂;⑤放喷一定量后,关井求压。如果盐水层压力降到预期值,停止放喷;⑥打开钻具封隔器;⑦用压井泥浆反循环节流压井,直至压稳。
图3 钻杆卸压法基本流程
(1)钻遇高压盐水层,如果高压盐水大量进入井筒,会导致钻井液污染,引发井壁垮塌、沉砂卡钻、结晶堵塞等一系列钻井事故。保证井控安全的基本原则是尽可能压住盐水层,避免盐水溢流入井,减少复杂工况的发生概率。
(2)如果盐间盐水层属于小圈闭(透镜体),采用合理放喷卸压方法,改变盐间盐水层压力系统,适当降低盐水层压力,可以降低压井泥浆密度,减少井漏发生概率,避免井下复杂情况出现。这对于裸眼井段存在薄弱地层,而又难以实现有效的堵漏情况(如油基钻井液堵漏困难、盐水钻井液抗污染能力太差等情况),可以在溢流与漏失这对矛盾中找到合适的压力平衡点,实现有利于井控安全的井筒状态。
(3)如果钻井液抗污染能力强,同时卸压量不大,可以考虑采用环空放喷卸压;如果井口装有旋转控制头,可以带压起钻;或者钻柱预装有封隔器,可以有效的封隔环空。采用钻杆放喷卸压法是可行方案;钻杆放喷卸压法利用压井管汇后的放喷管汇进行放喷卸压,保留了节流管汇通路,应对井下复杂情况的能力更强,可优先考虑。
[1] 丁云杰,李生德,党国禄.柴达木盆地高压盐水层钻井技术探讨[J].青海石油,2001,19(2):66-70.
[2] 刘天科.土库曼斯坦亚速尔地区盐膏层及高压盐水层钻井液技术措施[J].石油钻采工艺,2010,32(2):38-41.
[3] 谢金稳,周德军,钱琪祥.钻遇高压低渗盐水层是否压稳钻进探讨[J].新疆石油科技,1998,2(8):23-25.
[4] 李子成.钻井中对高压低渗透盐水层的一种新处理方法[J].河南石油,1997(6):32-34.
[5] 张育慈,左洪国,龙 平,等.塔西南探区琼002井高压盐水侵及其处理[J].石油钻井工程,1994,1(2):40-42.