探讨低渗高压区块钻完井井控技术研究与应用

谷少辉

摘要：D油田G区块为显著性的低渗高压区块，这一区块在钻完井施工中，发生井涌和油气侵扰的井控事故概率高达50%之上，为对这一区域区块井控风险进行缩减，依靠井控技术开展研究，并于现场推广应用，效果较好，指导了低渗高压区块钻井施工工作的开展。

关键词：低渗高压区块;钻完井;井控技术

低渗高压区块的压力水平较高，降压速度相对较为缓慢，与此同时，储层为裂缝发育，钻井液密度设计窗口相对狭窄，部分情况下负窗口，依据统计发现，低渗高压区块中，钻井液的使用密度高达每立方厘米1.70克，但是油气侵所发生的概率会达到25.86%，固井质量优质概率仅为一般，管外冒的发生率一般在7%以上，钻完井施工过程中，具有较大的井控风险，所以，必须针对低渗高压区块钻完井井控技术开展研究，以对区域施工发挥指导效用。

一、低渗高压区块钻完井施工困难表现

（一）目的层压力水平高

低渗高压区块之中，钻探目的层葡萄花油层已经采取注水开发形式干预，其具有较差的渗透概率，且连通性严重不足，注水井自然降压效率较低，当前，钻井工作开展前，最高注水井井口的剩余压力水平在17.1MPa，钻井过程中，井控风险高，油气侵时间发生概率大[1]。

（二）钻井液密度窗口负值

从压力预测结果分析，结合实钻状况研究，这一区域应用的钻井液密度范围在每立方厘米1.65克-1.75克之间，这一区域破裂的压力梯度实测过程中最低数值为1.35，并未进行钻井液密度窗口的设计，具有较高的井漏风险，情况复杂，风险巨大。

（三）H及P油层气层发育

这一H油层的深埋高度为505米-810米之间，P油层顶的平均深埋高度为1260米，尤其是P油层，其处于断层顶部位子，气体发育较好，压力水平较高，钻井过程中，井喷复杂，气侵复杂。

（四）井组位移及井斜大

位移和井斜较大情况下，工程复杂事故的发生率提升。低渗高压区块中，大平台井组为主要井组类型，设计最大井底位必须在1500米之下，68.62度为最大的井斜，1.32为水垂比，具有较高的防卡难度，若是发生井下复杂，处理十分困难，具有较高的井控風险[2]。

二、低渗高压区块井控技术分析

为对低渗高压区块的井控风险进行缩减，依靠钻井液密度设计形式，研究井控安全措施、安全钻井液技术和密度监控技术，其可实现低渗高压区块钻井安全，实现钻井施工实效性提升的目标。

（一）研究钻井液密度设计方法

从这一区域钻井区块历史资料出发，结合采油厂所提供的压裂数据，对该区块地层破裂压力系数进行计算，其为1.72，也就是以每立方厘米为1.72克的钻井液密度情况下，钻井井漏具有较高的风险。由于这一区块钻井液密度设计原则为未产生严重性油侵问题，对压差进行优化，缩减钻井液密度，以尽可能的降低井漏复杂问题的形成。依据相关资料显示，区块内的压力系数在1.72以上的井之中，数量共计14口，依据常规钻井液密度设计形式，与地层破裂压力相比，钻井液密度更高，导致井漏风险提升，无法有效开展钻井工作。设计钻井液密度过程中，必须对安全福压差及地层压力系数进行统筹，并综合分析地层破裂压力水平。在开展钻井液密度设计工作时，若是预测地层压力值在地层破裂压力之下，钻井液密度必须在预测密度值的0.02-0.05之间，其为最合理的钻井液密度。若是与地层破裂压力相比，预测地层压力水平更高，精准的进行启动压力梯度的计算，进行环空压耗系数的计算就十分关键，明确最大侵入量，以综合性角度明确钻井液密度。

（二）密度监控及快速加重装置

由于应用负窗口钻井液密度，钻井中，复杂性较强，危险发生概率较高，监控钻井液密度十分关键，及时迅速的反应，可确保钻井的安全。首先，进行钻井液密度监控仪的安装，全过程的监控钻井液密度，若是密度发生异常，必须及时报警，便于采取合理措施，降低钻井后续复杂问题的形成;其次，为对突发情况进行应对，进行重晶石粉罐的配置，钻井过程中，井场之中的重晶石粉配备数量必须在40吨以上，这一设备可以对空气进行压缩，使之形成动力加重钻井液，快速加重能力较强，其可以在40分钟时间之中，在60立方米钻井液，由每立方厘米1.30克提升至1.70克，其效率为人工加重干预的三倍以上，若是油气水侵严重情况下，可迅速促进钻井液密度的提升，有效控制井口。采取密度监控技术，可对较低水平的钻井液密度进行维系，若是未产生严重性油气侵，可之间缩减井漏发生率，应用效果良好[3]。

（三）区块井控的安全保障措施

第一，低渗高压区块原设计中，需要进行7MPa防喷器的安装，由于本井具有较大的井斜，其地理位置相对特殊，开展水平井的省级管理，该井之中，安装了防喷器（21MPa），也安装了回收管线、节流管汇和压井管汇。第二，防喷器中心位置必须对齐于井口中心位置，降低钻进过程中井架搬动的发生率。井口两侧位置需要进行放喷通道的预留，住房喷管线接出井口30米距离，远控台与井口之间的距离必须在15米之上。第三，一次井控工作开展十分关键，其可降低由于井内压力异常而导致的井喷事故的形成，旋塞阀备用，储备的重晶石粉数量必须在30吨以上。第四，坐岗的开始应由钻开油层之前的100米开始，至井固井侯凝结以后停止，非油层之中，每个小时需要进行一次坐岗记录的填写。在进入油层之前的50米范围，每间隔30分钟记录一次，起下钻杆以后，每三柱或者一柱钻铤需要记录一次，异常情况下，必须增加测量频率。第五，钻井班组开展钻井作业时，必须依据钻进、空井、起下钻铤及起下钻杆四种情况下，开展放喷演习，确保每个班组对相关技术熟练掌控，确保关井的黄金三分钟时间可被把控。第六，钻井施工过程中，钻井队的干部必须全天候的于井场值班执勤，对岗位井控职责履行情况及制度的落实状况进行观察，若是存在井控问题隐患，必须告知其及时整改。若是在井漏、处理溢流、防喷演习及装备试压过程中，必须由值班干部组织现场，引导工作人员。第七，每班的班组成员必须对不同部位螺栓的紧固程度进行检查，工程技术人员需要全面担负井控设备管理职责。第八，开展起柱干预前，必须短起15柱钻具，对其后效进行观察，开展油气上窜速度的计算。起钻工作开战前，必须对循环境内的钻井液进行充分干预，确保钻井液性能均匀性的增加，其与设备要求内容相符合。起钻杆过程中，每三柱需要向每柱之中关门钻井液，可以一次形式或者连续形式为主，并做好记录和校核工作，若是发现异常，必须及时上报，便于尽早采取有效措施处理。第九，若是静止时间过长或者下钻的事件过长，则必须对循环钻井液进行分段干预，必须将起钻和下钻工作共同落实。第十，测井前，必须保障井内状况的稳定性和正常化，若电测时间即将超过安全作业事件情况下，必须开展中途通井循环干预。

三、结束语

综上所述，低渗高压区块井控技术的应用，可对钻完井施工时的井控风险发挥缩减效用，确保安全钻井工作的顺利开展，钻井液密度设计形式及密度监控技术的应用，可精准化的进行钻井液密度的设计，有效监控钻井液密度，确保井控复杂预防能力的增长。安全钻井液技术的应用，可对油层井漏的复杂度进行缩减，有效减少井漏的发生，规避井控事故的形成。

参考文献：

[1]黄桃， 樊相生， 陶卫东，等. 超高密度复合盐水钻井液流变性调控及应用[J]. 钻井液与完井液， 2020， 37（2）：7.

[2]胡挺， 李德华， 王云华，等. 青海油田英中地区全过程精细控压钻完井技术探讨[J]. 新疆石油天然气， 2021， 17（2）：6.

[3]刘练， 王坤， 王超，等. 浅析如何加强西北油田完井井控安全管理[J]. 化学工程与装备， 2020（7）：3.