谭静(中国石油辽河油田公司钻采工艺研究院, 辽宁 盘锦 124010)
YS108H19-2井卡钻事故处理探讨
谭静(中国石油辽河油田公司钻采工艺研究院, 辽宁 盘锦 124010)
YS108H19-2井为一口开发水平井,设计井深4327m,设计水平段长1700m,钻水平段长1328m,剩余水平段长372m。该井钻至3878m时泵压下降,检查地面设备后起钻,倒划眼起至3369m(509m)发生卡钻事故,通过爆炸松扣,更换上部钻具,逐步上提悬重,震击器上击下放,转动顶驱反复2次等措施解卡成功,本文深入分析总结事故原因和处理经过,为预防与处理此类事故提供借鉴,避免类似事故再次发生。
钻井;卡钻;事故处理;页岩
YS108H19平台共部署设计8口水平井。南北端各有一口在钻井,分别为H19-2井和H19-7井。 YS108H19-2井为一口开发水平井,设计井深4327m,实钻A点井深2550m,设计水平段长1700m,已钻水平段长1328m,剩余水平段长372m。该井钻至3878m时泵压下降,检查地面设备后起钻,倒划眼起至3369m卡钻,进行事故处理。
该井钻进至3876m顶驱冲管刺,短起下钻后更换冲管,调试仪器信号并检修泥浆泵,试钻进至3878m调试仪器,泵压下降5.6MPa(由24.6MPa降到19MPa);检查泵及地面上水等无问题,起钻至3680m时遇阻。再进行倒划眼至3468m发生卡钻,扭矩26KN.m憋停,经多次上提下放,解卡,解卡后循环冲砂,倒划眼困难,次日倒划眼至3369m,扭矩上涨至26KN.m憋停卡钻,立压18.0~20.0MPa。
(1)泥浆性能:高性能水基钻井液,密度2.10g/cm3,粘度63s,高温高压失水3.0ml,泥饼1mm,切力2/15,含砂0.2%,摩擦系数0.0524。(2)钻进参数:钻压60-70Kn,排量30L/s,泵压22.8MPa,转速80r/min,扭矩28-29Kn.m。(3)钻具组合:215.9mmPDC钻头+旋转导向工具+信号接收器+MWD仪器+无磁承压钻杆+滤网接头+回压凡尔+127mm钻杆3柱+随钻震击器+127mm钻杆。
经过分析研究,决定采用震击+浸泡解卡剂、改油基泥浆、更换钻具增加上提钻具重量+震击、更换钻具增加上部钻具强度+震击、切割、打捞+震击、侧钻的解卡措施。
反复上提下放无效后,在2204.48m爆炸松扣,起钻发现第73柱钻杆中部2131.17m刺,立即接165mm随钻震击器下钻对扣,反复上下震击试解卡无效。悬重20t~150t,扭矩30KN. m,排量13~33L/s,立压9.5~28.5MPa。
第二次震击泵入密度1.12g/cm3的解卡剂8.0m3间断震击,未解卡,再开泵循环,出口返出30~70mm大小不一的掉块约0.2m3,最大掉块110mm×70mm×25mm,泵入8.0m3解卡液~8月27日浸泡间断震击,无效,替出解卡液并改油基泥浆。
爆炸松扣后配钻铤11柱和7柱加重(25T)下钻对扣,注入密度0.85g/cm3的白油8.0m3至水平段,震击未解卡。
再次爆炸松扣后更换上部钻具,下入直径为127-139mm钻杆46柱,对扣,逐步上提悬重225-275t,震击器上击,下放至25t,震击器下击共12次,转动顶驱23圈憋停,扭矩50KN.m,回反扭矩16圈,反复2次后停泵,上提悬重270t降至70t,开泵排量26L/s,立压26.1MPa,悬重由70t降至67t,转动顶驱,扭矩40KN·m,解卡成功。
解卡后倒划眼起钻(井段3369.00~3253.18m),起钻至3253.18m,立压由23.6增加到24.5MPa,排量由23.7下降到22.2L/S,扭矩由12KN·m上升至22KN*M,顶驱憋停。上提下放悬重120-20t,震击器下击,停泵后,立压13.0MPa,环空憋堵;再泄压,立压由13.0MPa降至10.5MPa,上提下放120-20t,震击器下击5次,转动顶驱,扭矩50KN.M憋停,试开泵,立压10.2MPa,上提下放100-20t,震击器下击7次,转动顶驱80r/ min,扭矩22000N·M,钻具解卡。开泵排量8L/s,立压8.10MPa。再逐渐提高排量循环,排量11-27L/s,立压7.0-22.0MPa。起钻至224.52m发现钻杆单根距母扣端2.78m处断。
(1)页岩地层长水平段钻进过程中会形成岩屑床,长时间不进行短起或长起钻,岩屑床势必严重,这些都为后期的起钻造成麻烦,即便可以倒划眼起出钻具,也会造成井壁损坏,为后期的施工造成隐患。(2)由于上部钻具刺,分担了部分排量,井底排量不足,无法带出井下原岩屑和倒划眼产生的新岩屑,这直接影响了对井下情况的正确判断。经过爆炸松扣,下钻对扣重新建立循环后经过多次重浆、常规低粘切泥浆举砂,从返出掉块不明显的现象判断,井下砂卡的可能性小。(3)水平井钻进过程中受重力影响,井眼不规则,成椭圆形,加之倒划眼过程中若有大的掉块,可能造成卡住钻具。(4)斯伦贝谢旋转导向工具刚性太强,两个扶正器(212mm和211mm)之间长度为3.97m,有可能卡在轨迹中,造成卡钻。 (5)由于长时间进行频繁的上击和下击,以及大力上提,使钻具产生疲劳破坏,在倒划眼时将钻具扭断。
[1]蒋希文.钻井事故与复杂问题[M].石油工业出版社,2006.
[2]周全兴.钻采工具手册[M].科学出版社,2000.
谭静(1981-),女,四川广安人,辽河油田钻采工艺研究院,工程师,工程学士,现从事钻井工程监督技术的研究工作。