苏东XX井完井过程监督

李号百

中国石油川庆钻探工程有限公司长庆石油工程监督公司 （陕西 西安 710065）

苏里格气田位于鄂尔多斯盆地中北部，主要含气层为上古生界二叠系石盒子组、山西组（盒8、山1)储层以溶孔、晶间孔和微孔为主，孔隙度为5%~12%，渗透率为 0.062×10-3μm2属于典型的低孔、低渗型气藏。

1 完井前井眼准备工作

1.1 督促钻井液性能的调整

苏东XX井地质情况复杂，志丹统、直罗组易出水，第四系、志丹统、延长组、刘家沟组易漏，其中刘家沟组底部为区域漏失层。延安组、延长组为区域性油层，石盒子组、山西组为区域性气层。本井区实测H2S含量数据，上古地层H2S含量为1.22～14.50 mg/m3，下古地层 H2S 含量为 2.68～19.46 mg/m3。本溪组、太原组、山西组煤层发育，单层厚1～2 m，易坍塌。因此泥浆性能的及时处理尤为重要，对钻井液的要求见表1。

区域内临井显示：直罗组、延长组底部，山西组煤层易坍塌，纸坊组、马家沟易缩径。在钻井监督的督促下，用配制好的清水聚合物钻井液循环均匀后二开，主要用强抑制性聚合物，利用其强絮凝性充分沉淀钻屑和分散的地层黏土，保持性能，紊流洗井，克服阻卡，提高钻速。钻至延长组底部灰黑色泥岩层前应将聚合物的加量适当提高，并加入防塌剂，适当加入降失水剂控制失水。为了防止纸坊组坍塌，加入适量的防塌剂，并适当提高其黏度，降低失水[1]。加强固控措施，及时清洗锥形罐，要保持一定量的钻井液，维持钻井液体系有足够的抑制和絮凝能力。刘家沟地层尽可能降低泥浆密度，以防止井漏。为防止石盒子组泥岩和山西组煤层的坍塌，适当提高密度和黏度，来提高井眼净化质量[2]。气层钻完后钻进时适当提高密度，充分循环清洗井眼，确保电测的顺利进行。X钻井队为了降低井控风险，使泥浆比重过高，造成了井漏,反而增加了井控风险,造成了环境污染。因此，监督钻井队合理的控制泥浆性能尤为重要。

表1 钻井液要求

监督过程中，测量黏度时应确定泥浆样品是否符合要求，测量密度时先用清水校验，以防钻井队弄虚作假。测量失水量时首先检查滤纸是否符合要求，并且全程监控，确保压力在规定范围内并且达到规定时间。

1.2 井眼轨迹的控制

1.2.1 无线随钻仪器

本井使用某公司生产的YST-48R定向仪器。YST-48R包括地面设备和井下设备两大部分。井下设备主要由三部分组成：电池筒、探管、脉冲发生器。另外还包括打捞头、扶正器等。地面设备主要包括CLYT系列专用数据处理仪，SX系列远程数据处理器，YL系列压力传感器等设备。

传输的基本原理是将探管测得的参数按一定的方式编码，将数码转换成与之对应的电脉冲信号[3]。这一信号通过功率放大驱动电磁机构，进一步控制主阀阀头与限流环之间的泥浆流通面积，由此造成钻杆内压力的变化。在主阀阀头提起时，钻柱内的泥浆可以较顺利地通过限流环；在主阀阀头压下时，泥浆流通面积减小，从而在钻柱内产生了一个正向的泥浆压力脉冲。

1.2.2 地层可钻性分析

本井区1 000 m以上的地层易斜，2 000 m以下的地层自然降斜趋势明显，常规稳斜钻具难以达到稳斜效果。稳斜段井斜、方位不易控制，下部地层可钻性差，采用井下动力钻具进行滑动钻进，机械钻速低，并且由于PDC钻头侧切能力低导致PDC钻头过快失效，延长钻井周期。借鉴实践经验，井斜角在15°~30°既能有效调整井斜和方位，又能顺利进行钻进、电测和固井，因此根据井深和水平位移大小，优选稳斜段长度。使最大井斜角尽量确定在15°~30°范围，最大程度提高下部井段的机械钻速。

在全井段施工过程中，钻井监督严密监测施工过程，时时跟踪，督促钻井队采取优化钻具组合。二开后采用单弯双扶钻具组合Φ215.9 mm钻头＋Φ172 mm 螺杆（1°）＋钻具止回阀＋短钻铤（3 m）＋稳定器＋Φ165 mm无磁钻铤＋Φ165 mm钻铤12根＋Φ127 mm 加重钻杆（9～12根）＋Φ127 mm 钻杆。

稳斜段采用双稳定器钻具结构Φ215.9 mmPDC×0.3+Φ214 mm Stab 双母×1.8+Φ165 mm DC×8.9+Ф212 mm Stab×1.54+431 mm×460 mm×MWD×0.9+461 mm×410 mm×0.49+Φ168 mm NMDC+Φ165 mm DC（13根）+Φ127 mmDP。

降斜段采用降斜底部钻具组合,综合考虑钻头井斜力与方位力的共同作用。钻具组合Φ215.9 mm钻头+Φ165 mm无磁钻铤1根+Φ165 mm钻铤1根+Φ211 mm稳定器+Φ165 mm钻铤12根+Φ127 mm加重钻杆（9~12根）+Φ127 mm钻杆+方钻杆。由于钻头具有保持原井眼变化趋势的惯性，根据这一特性,降斜钻具钻进初期，采用轻压40 kN钻进30~50 m在井眼降斜趋势形成后，利用下部地层自然降斜规律，采用80~120 kN钻压钻进以提高钻头在下部硬地层中的破岩能力。整个钻进过程中，在确保钻速的情况下，加密测斜，凭借经验提示定向工程师及时判断地层倾角、走向，确保了造斜段全角变化率全井段井眼轨迹曲线光滑，无一处大的狗腿度，为后期施工奠定了坚实的基础。

2 下套管作业

正常完钻只是钻井工程的第一步，下套管、固井才是整个钻井过程中最重要的环节。

2.1 井眼准备与数据核对

2.1.1 井眼准备

首先,下套管前确认通井时整个井段起下钻有无遇阻显示,特别在易坍塌、易缩径地层密切关注,确保通井。其次，下套管前检查井队泥浆性能是否满足要求，核对井队是否按照规定进行通井，下钻到底后进行短程起下钻作业，按照迟到时间法计算油气上窜速度，确保在下套管过程中不会出现因泥浆密度过低而引起溢流[4]。最后，检查钻井队是否更换与套管尺寸相对应的闸板芯，对于监督未旁站换闸板芯过程的，下入一根套管半封关井，确保已按规定更换闸板芯，防止套管下到底出现井控险情而无法关井和处理。本井入井套管为139.7 mm，使用变径闸板。

2.1.2 核对数据

下套管前首先细看套管通知单，核查通知单上所规定的套管类型，并据此核查套管钢级、厂家是否满足要求。目的层测井解释为上古地层和下古地层的依据。上古地层解释全井段下入N80套管，下古地层解释井口双公及0~2 000 m全部下入80S防硫套管，2 000 m至井底下入N80套管。

其次核对井深是否满足下套管要求，再决定是否需要加深[5]。组配数据时必须保证阻位在人工井底以下，短套位置和地质要求误差小于9 m，在条件允许的情况下走上限。因为套管在井内受重力影响会有一定的拉伸。

2.2 套管及其附件的检查

1）查验送井套管情况并记录，检查套管数量是否充足、并留有一定的备用套管，确保在上错扣的情况下能够更换，保证下套管作业的进行，降低粘卡和井控风险。

2）核查井队套管测量是否准确。检查通径规尺寸是否满足要求并逐根通径，这关系到能否顺利碰压。套管通径规长度≥155 mm,直径≥118 mm。

3）检查浮箍浮鞋能否顶开并复位，扶正器规格、钢级是否满足要求，确保不会在井内断裂、脱开，造成下套管阻力大而引起误判断。

2.3 下套管过程中的作业监控

1）下套管时按照标号顺序入井并按要求涂CATTS101或TP101密封脂，使用带扭矩仪的套管钳紧螺纹，以保证密封。螺纹扭矩必须符合标准。

2）必须控制下放速度，平稳操作，不准猛提、猛放、猛刹，保证井眼稳定，不诱发井涌、井喷、井漏和井塌。

3）下套管作业中根据设计加放扶正器，确保套管居中，为后续固井合格奠定基础。

4）下套管作业中每30根灌一次钻井液，确保浮鞋、浮箍单溜发不会因为压差过大而失效，从而保证固井后环空水泥不会回流到套管内，从而保证套管底部不会留有过多的水泥塞。

5）下套管至1 000 m左右循环一次，以防止水眼堵塞无法开泵循环，特殊情况加密，但是必须错开复杂地层。

6）井队、地质作业严格按照要求执行双坐岗制度，确保最后关头的井控安全。苏东XX井下套管前未及时更换吊卡，吊卡台阶磨损严重，在下套管后期，随着悬重的增加，因吊卡直径过大，上提时套管偏向一侧，轴向作用力大于吊卡活门销子所承受最大轴应力，使活门销子别断，套管落井。此井队在监督检查时测量泥浆性能作假，实际黏度32 mPa·s，而且未安装设计要求的加装扶正器，套管落井受阻力过小，落井套管在井内断裂，无法常规打捞，而填井侧钻，造成了极大的经济损失。

3 固井

3.1 固井前准备工作

1）查看设计。核查设计数据是否与本井数据一致，要敢于质疑，自己计算套管内容积，附加压缩系数后是否等于固井设计上的替量。

2）核对井队固井用水的储备情况，确保固井用水充足，坚决杜绝因为用水不足而引起的固井施工过程中停顿。

3）核对固井队灰量是否满足固井要求。

4）认真检查钻机、泵、水泥头等设备和工具，确保不会出现设备问题，从而保证固井施工顺利。

5）查看固井前循环压力和循环时间，充分破坏泥饼保证套管和地层的胶结。

3.2 固井作业中的监督工作

1）按照设计要求打入一定量的前置液，确保隔开钻井液和水泥，减少混浆井段。

2）采用一次上返固井实现全井段封固，气层及气层顶界以上300 m采用常规密度水泥封固，低密度水泥返至地面。

3）按照规定每1~2 min提取一定量的钻井液样品，测量密度，及时告知固井技术员密度动态，及时调整，确保不会出现大的密度差，从而保证固井水泥的均匀性。

4）严禁固井施工过程故意压漏地层，地层漏失会使钻井液大量的进入地层，造成严重的环境污染。

5）水泥浆混拌、注替及碰压时，要根据井下情况,及时调整注替排量及流速，减小“U”型管效应，降低环空流动阻力，确保井下正常。

4 完井试压

固井侯凝48 h，进行固井质量评价后再试压，试压压力30 MPa，稳压30 min压降不得大于0.5 MPa为合格。完井试压时全程旁站监督，稳压开始时和快结束后拍摄照片取证，确保试压人员不私自修改数据。监督作为第三方监管人员，承担着本井施工过程的监管工作，对出现的任何问题都有一定的责任，因此一定要认真负责，做好服务型甲方监督。