延安气田注水泥堵漏“插旗杆”事故案例分析与思考

庞方言，毛亚军，孙渊珍，李 鹏，景 雪

（陕西延长石油集团油气勘探公司延长气田采气一厂，陕西 延安 716000）

结合子47-1井和子6-4井注水泥浆堵漏发生“插旗杆”的事故案例，通过分析其原因，为防止今后在采用水泥浆堵漏过程中出现类似复杂情况，制定出相应的解决措施。

1 事故案例

1.1 子47-1井注水泥堵漏“插旗杆”事故案例及分析

1.1.1 工程概况

子47-1井隶属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡古生界天然气开发项目，位于陕西省延安市子长县史家畔乡。地面海拔1239m，井别为开发井，井型为定向井，构造上属鄂尔多斯盆地伊陕斜坡地带。设计井深 （垂深） 2980.00m，斜深3196.55m，钻穿本溪组最后一套气层底50m完钻，若本溪组无油气显示，进入马家沟组20m完钻。钻进到井深2450.00m时出现井漏，用堵漏浆堵漏不成功后注水泥堵漏，由于措施不当发生了钻具“插旗杆”事故。

1.1.2 事故经过

2018年10月24日，下钻至井深2450.00m（层位石千峰组）循环时，发生失返性漏失，当时钻井液性能为密度1.11g/cm3、黏度44s、失水5mL。 共配堵漏浆100m3，替浆 30m3（堵漏材料：土粉9.5t、复合堵漏剂10t、烧碱900kg、高粘堵漏900kg）。经多次堵漏，共注堵漏浆90m3，堵漏无效后,经过研究决定起钻下光钻杆打水泥塞堵漏。

经过多次上提下放活动及采用转盘转动的方式，于10月24日倒扣成功，10月25日起出钻具47柱（1322.75m），井底落鱼1016.40m。于2018年 11月 3日共捞出钻具 77柱零 2根（2172.45m），井底落鱼150.30m。至11月4日6:50两次下套洗筒套铣，井下又多次井漏。堵漏成功后，开泵套铣1～2h又漏，反复堵漏，反复套铣，后期套铣筒也套洗不动，无法正常套铣。鉴于以上原因，决定放弃打捞并采用水泥封固井漏段，进行侧钻。

1.1.3 事故原因

①上提钻具，提至160t无法上提，才开始抢接方钻杆。由于在下入光钻杆封固期间，固井队的注浆管线太短，导致井队上下活动钻具的间距不足，不易发现井下复杂情况的变化。

②没有根据堵漏井深处的温度和压力做水泥浆稠化实验，导致水泥浆稠化时间满足不了施工要求，水泥浆过早稠化是发生“插旗杆”的主要原因。

1.2 子6-4井注水泥堵漏“插旗杆”事故案例及分析

1.2.1 工程概况

子6-4井隶属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡古生界天然气开发项目，位于陕西省延安市子长县马家砭镇。地面海拔1205.73m，井别为开发井，井型为定向井，构造上属鄂尔多斯盆地伊陕斜坡地带。设计井深2861.00m（垂深）、3104.28m（斜深），钻穿本溪组最后一套气层底50m完钻，若本溪组无油气显示，进入马家沟组20m完钻。钻进至井深2661.00m时，钻压突然放空，经多次堵漏无效后，决定起钻下光钻杆打水泥塞堵漏，由于种种原因发生了钻具“插旗杆”事故。

1.2.2 事情经过

2018年8月18日，钻进至2661.00m时（层位：石盒子组），钻压突然放空，立压从12MPa降至7MPa。停泵上起方钻杆，观察不到液面，发生失返性漏失。当时钻井液性能为密度1.07g/cm3、黏度41s、失水5mL。采用常规的随钻堵漏、复合堵漏没有效果之后，经过研究决定起钻下光钻杆打水泥塞堵漏。

2018年8月20日9:30下钻至井底、循环井筒。9:50开始上起5根钻杆，接方钻杆活动钻具，准备注水泥堵漏。10:32开始注前置液2m3，10:35开始注水泥浆 10m3， （最低 1.68g/cm3，最高1.80g/cm3），计算封固段为2400-2661m，期间上下活动转盘、钻具正常转动，井口不返浆。10:49开始替清水2m3，10:51开始替浆 (设计18m3)，至11:02替浆17m3时，活动钻具突然遇阻。原悬重71t，上提阻力超出正常悬重8～10t，钻具上提困难，井口不返浆。立即停止替浆作业，开转盘上下活动钻具，至170t无法活动，初步判断环空水泥浆固化。

在整个注水泥施工过程中，钻具一直在11m范围内上下活动。开泵后无法循环，井内钻杆276根，总长2613.22m。鉴于井下情况复杂，决定爆破松扣，起出鱼头以上钻具，用水泥回填，回填井段1700.00～2282.00m。

1.2.3 事故原因

①钻进至2661.00m时，钻压突然放空，立压从12MPa降至7MPa，失返性漏失比较严重。堵漏时，没有根据漏失情况合理的确定钻柱下入深度，导致处于漏层处的钻具与快速凝固的水泥浆粘合在一起。

②计划打水泥塞261.00m，注水泥浆之前，只泵入2m3的前置液。没有做到水泥浆与泥浆的有效隔离，导致水泥浆在注入过程中发生了混浆现象，水泥浆凝固时间缩短。

③没有根据堵漏的井深、钻井液密度和井下复杂情况等制定出有针对性的水泥浆配方和详细的施工方案，导致钻具“插旗杆”事故的发生。

2 事故预防与措施

结合以上事故案例及原因分析，为防止今后在采用水泥浆堵漏过程中出现“插旗杆”等复杂情况，特制定以下技术措施：

1）施工前，井队及时把要堵漏的井深、钻井液密度提供给固井队，固井队接到通知到井队取水、钻井液。固井队根据井队相关数据做以下实验：

①根据井底温度（温度按静止温度85%～90%计算）和现场配灰用水做水泥浆稠化实验；

稠化试验时间≥注水泥浆时间+替浆时间+起钻具时间+90min

②做相容性试验，即水泥浆与钻井液的污染实验；

相容性实验时间＞稠化试验时间

③ 水泥浆高温高压失水＜150ml/6.9MPa·30min。

2）水泥浆要有良好的流动性和稳定性，用缓凝剂调节稠化时间，加入分散剂保证良好的流动性。

3） 用4～6m3缓凝水做为隔离液，避免因发生混浆现象而导致水泥浆稠化时间缩短。注入井内水泥浆密度建议为1.85g/cm3（±0.03g/cm3）。

4） 注水泥过程中，井队要上下活动钻具（活动幅度3～5m），且替浆要准确，保证钻具内不得留有水泥浆。注完水泥浆，井队要快速起钻，尽量在最短时间起至预定位置。

5） 堵漏作业时，钻具应当下至漏层上部。水泥浆进入漏层时，其失水稠化作用相应加快，再加上漏层以上液柱压力和循环压力的共同作用，失水、稠化和水泥浆初凝速度进一步加剧，处于漏层处的钻具便与快速凝固的水泥浆井壁粘合在一起，造成卡钻。一般漏失的井，钻柱应下至漏层以上5～10m；大漏失的井，钻柱应下至漏层以上50～100m，这样可以提高堵漏效果。

3 认识与结论

1）避免出现“插旗杆”事故必须要做好水泥浆稠化实验，实验温度要根据实测温度决定且必须用现场配灰用水。实验用材料要真实、可靠且是合格产品，并按污染实验规范要求充分做好水泥浆与钻井液的污染实验。

2）施工前要做好施工设计，施工时认真履行施工设计，避免施工过程中的随意性和盲目性，切忌存有侥幸心理。

3）施工前要有处理复杂情况的应急处理预案，以及施工进程风险控制措施等。

4）对于地层结构复杂的深井、复杂井作业，必须实测井温，实验温度应取井底静止温度的90%左右。

5） 本文对延安气田注水泥堵漏“插旗杆”的两则事故案例做了分析和思考，对类似工况有很好的借鉴意义。