含伴生气水平井井控技术探讨

李洪雪

中国石油吉林油田分公司 钻井工艺研究院 （吉林 松原 138000）

1 乾246区块致密油含伴生气水平井的基本情况

乾246区块致密油水平井位于松辽盆地南部中央凹陷乾安构造北翼，主要产油层为高台子和扶余油层。目前该区块油层未检测到H2S气体，高台子油层及扶余油层产出的伴生气以CO2为主。评价水平井主要目的层为扶余油层泉四段Ⅰ砂组及Ⅲ砂组，其中Ⅰ砂组的特点是高含CO2气体（表1）。该区块水平井为II类井，设计井深3 400m左右，垂深2 000m左右，水平段长1 000m左右，完钻钻井液密度1.35 g/cm3，井深钻至水平段A点后，全烃值异常升高，CO2含量达到90%以上。在钻进、起下钻及完井过程存在较大的井控风险，易发生气侵、溢流等复杂情况，对提质、提效、提速钻进等产生很大影响。同时CO2气侵对钻井液性能影响较大，极易造成井壁失稳坍塌，形成次生钻井事故。如何能有效、快速、安全地处理好伴生气对水平井钻井施工的影响[1]，减少井控风险，避免次生钻井事故，提高钻井施工效率，是乾246区块水平井钻井丞待解决的问题。

2 油层伴生气井控技术方法

井控的本质是提高机械钻速，控制井底压力保护油气储层。预防是井控的先提条件，井控预防包括人员素质、井控设备、日常管理等。对乾246区块10口井的气侵处理方式中钻进和起下钻过程进行了分析，总结出一套成型的含伴生气水平井井控技术。

2.1 井控设备管理

井队施工人员必须参加井控培训，处理气侵、溢流时做到不慌乱。开钻验收时，井控设备必须符合设计要求，按设计进行防喷器试压，并且试压合格，内防喷工具应该符合中石油资质，且有检测报告。井控设备日常维护保养到位，各闸阀灵活好用[2]。日常按井控要求，加强实战型防喷演习，认真执行坐岗观察，落实井控九项管理制度。确保除气器好用，发生气侵时做到长开运行。气量大时，关井节流循环，回收管线固定牢靠，防止震动松脱造成环境污染及人身危害。起钻前，短起测后效，确定是否能正常起钻。在保障地层不压漏的条件下，适当提高钻井液密度。完井下套管前，测试半封闸板密封性能。

2.2 控压钻井技术

控压钻井是利用欠平衡钻井的思想、方法，采用确保安全的“微欠、微过平衡模式”，即在钻进过程中控制在微欠平衡状态，起下钻过程中控制在微过平衡状态，从而有效地控制井内压力[3]。钻进过程中保持微欠平衡状态，可以充分暴露和发现油气，也可控制进入井内的气体在可接受的范围内。

表1 乾246区块水平井CO2气侵井段统计

乾246-22井，钻至井深2 368m时发生CO2气侵，钻井液密度1.35 g/cm3，漏斗黏度64 s，气测全烃值由2万上升到23万，CO2含量70%，喇叭口返出大量钻井液，持续10 min。密度由1.35 g/cm3降至1.12 g/cm3，钻井液漏斗黏度由64 s升至78 s，并在完钻过程中伴随CO2气侵。

查48-9井，钻至井深2 700m，全烃值由3.8万升至70万，钻井液密度由1.37 g/cm3降至1.32 g/cm3，黏度由62 s升到82 s，完钻过程伴随气侵。

处理方式：加入提高承压能力处理剂，循环加重密度至1.40 g/cm3，分段短起循环排气。测得气测异常点的迟到时间与气测异常时的时间基本吻合。掌握气测异常规律后，正常钻进时气体可随钻井液循环，利用除气器排出[4]，长起钻或完钻起钻时存在长时间空井，需要在井底循环排气后，起至直井段再充分循环排气后，压水眼起钻。

让平5井，井深2 984m，下钻到底循环发生气侵。关井立压4.5MPa，套压2.5MPa。完钻过程出现气侵。处理方式：在不压漏地层的条件下，提高钻井液密度，分段短起充分循环排气。短起后效判断钻井液密度是否能压稳CO2气体，该井1.37 g/cm3密度钻井液未能压稳CO2气体，提高至1.40 g/cm3完钻，完钻后在井底循环排气，起至直井段再充分循环排气后，压水眼起钻。

查58-4井，该井2 831~3 415m（完钻）气测异常，多次发生气侵，气体上返速度与迟到时间一致，基本在40~45min。该井完井通井下钻至1 521m发生气侵井涌持续5min，原因是井队在A点以上未将直井段气体充分排净，长时间空井，气体聚集导致井涌。

乾246F平1-9井，2018年11月29日16:00，井深2 836m准备起钻换螺杆，短起测后效，循环40 min，全烃升至35万，CO2含量95.41%。钻井液密度由1.35 g/cm3降至1.07 g/cm3，至12月1日18:00，6次短起下测后效，密度提至1.40 g/cm3，充分循环后起钻换螺杆。该井前5次短起下循环排气，累计用时超50 h，但井队施工时未在A点以上进行充分循环排气。经过现场监督指导后，仅应用4 h就达到井底压力平衡，起钻更换螺杆。

2.3 起下钻、完井施工

在起下钻过程中保持微过平衡状态，可以控制钻井液漏失在可接受范围内，也可兼顾防喷、治漏、保护储层和井控安全[5]。①确定气测异常井段（通过地质可知）；②短起至异常段以上一段距离后，进行充分循环将气侵排净；③下钻到底进行循环，并不间断测量钻井液性能，对比气测异常点的迟到时间与气测异常时的时间；④迟到时间与气测异常时间相近，证明密度可以平衡地层压力，气体在水平段基本不运移，否则需加重，重复上述过程；⑤准备长起、完钻测井或下套管前，必须在A点以上，将直井段气体充分循环排出，打重泥浆压水眼后起钻。

含伴生气水平井井控技术操作可以总结概括为以下7点：“发”是发现气侵；“循”是循环观察；“短”是短起测后效；“排”是排净井筒内气体；“下”是下钻到底；“循”是循环测后效；“判”是判断是否需要加重。

3 结论

通过对乾246区块致密油层10口井CO2气侵的分析及处理，结合井控设备管理，总结出在钻进及起钻过程中切实有效的“发、循、短、排、下、循、判”七字操作规程，能够减少气侵处理时间、井下事故风险、井控风险，并可以推广到含伴生气的其他类型水平井，为提质、提效、提速提供了井控技术保障。