歐林華

【摘要】本文從統計和分析所遇卡鉆事故類型入手，通過對此類卡鉆機理的分析，提出了從泥漿工藝措施進行有針對性的調整，并配以相對應的工程措施的技術對策，并將該套技術對策及時應用于一期Fahliyan井段。

【關鍵詞】早期生產 卡鉆 壓差 機理 技術對策

1 雅達F型井概述及易卡鉆井段地層特征

1.1 雅達F型井概述

（1）F井目的層位：位于白堊系下統的Fahliyan地層，Fahliyan地層由于存有兩套不同壓力體系的地層而又被細分為Fahliyan Upper和Fahliyan Lower。為達到合理開采，一般鉆抵層位為Fahliyan Lower。

1.2 易卡鉆井段地層特征

（1）易卡鉆井段地質分層和巖性描述

（2）易卡鉆地層壓力系數及實用鉆井液密度。

見表2。Fahliyan Upper空隙壓力當量鉆井液密度在1.45～1.60g/cm³，Fahliyan Lower空隙壓力當量鉆井液密度在1.20～1.40g/ cm³，在使用1.63～1.75g/cm³鉆井液密度的情況下，鉆井液液柱壓力與Fahliyan Lower地層孔隙壓力間的壓力差會達到10MPa以上。另外，相對于同是低壓的Gadvan地層，Fahliyan Lower的空隙發(fā)育較好。

（3）地溫梯度。

通過測試求得測試層位溫度，回歸求得雅達油田地溫梯度為2.89℃/m。

2 壓差卡鉆情況統計及分析

早期生產的8口井中，除KSK1和F5井外，其余6口井都發(fā)生過卡鉆事故。

除F7井因設備原因導致的可能的干鉆外，卡鉆事故發(fā)生的過程均非常短：靜止時間不超過5分鐘或者無靜止，事故發(fā)生后均能建立循環(huán)且卡鉆前后泵壓無差異，而且在泡解卡劑后大部分均能實現順利解卡。另外，對于某些發(fā)生卡鉆的井，在簡化鉆具組合后均能順利安全地實現完鉆。結合上述特征，可以判斷：伊朗雅達油田Fahliyan地層早期生產?，F的卡鉆屬于壓差卡鉆類型。

3 壓差卡鉆的機理和影響因素分析

3.1 壓差卡鉆的機理分析

在鉆井施工過程中，鉆井液的正壓差使鉆井液向滲透性地層中滲透，在井壁形成一層濾餅。由于井眼軌跡客觀上存在或大或小的曲率，鉆具自重、軸向拉伸擠壓、彈性變形產生的側向力，使鉆具緊貼井壁上的濾餅。

3.2 造成壓差卡鉆的主要因素分析

鉆井液靜液柱壓力與地產呢個壓力之間存在壓差：壓差越大，形成粘附力越大。

有統計資料表明：當壓差小于6MPa時發(fā)生壓差卡鉆的可能性很??；當壓差大于10MPa后發(fā)生壓差卡鉆的可能性大大增加。

鉆具與井壁之間的接觸面積：受井眼軌跡、鉆具結構、鉆井參數、鉆具懸重和井眼縮徑等因素影響，接觸面積越大，粘附力越大。

井壁濾餅的抗承壓能力：抗承壓能力越小，形成的密閉接觸面越大；同時，鉆具與井壁間的摩擦系數也越大。

誘發(fā)的主要因素：鉆具在井內的靜止時間。靜止時間越長，接觸面越大，發(fā)生壓差卡鉆的幾率就越大。

4 防壓差卡鉆的技術對策及其應用效果

4.1 泥漿技術對策

盡可能減小鉆井液靜液柱與地層壓力之間的壓差控制鉆井液密度，加強檢測。及時檢測泥漿液面和泥漿性能變化，及時發(fā)現、處理井漏，根據實際鉆進和各種工況顯示情況，及時調整鉆井液密度；保持井眼狀況穩(wěn)定：避免由于泥漿因素造成的井眼鎖徑、坍塌或掉塊等保證鉆井液體系中K+含量和防塌劑含量，利于井壁穩(wěn)定和防塌：調整濾餅固相顆粒的粒度分布：良好的固相顆粒分布規(guī)律，利于形成薄而致密的濾餅。現場施工中選用不同粒徑的剛性封堵材料，改善泥餅的粒度分布；控制固相含量，特別是劣質固相的含量為有效控制固相，用抑制包被劑抑制鉆屑水化分散，同時充分利用四級固控設備，改善鉆井液固相顆粒級配。

4.2 工程技術對策

面對井下大多數的復雜情況，都需要工程和泥漿互相配合，群策群力來共同推動解決。因此，為有效地解決壓差卡鉆問題，不能僅僅只從泥漿工藝上作出調整，工程方面也需要根據井下情況，作出相應的調整：減少鉆具與井壁之間的接觸面積。F灰?guī)r地層巖性松軟，可鉆性強，進尺快，鉆具在小井眼中柔性大，鉆進過程中難以做到防斜打直。為控制井眼軌跡質量，在鉆時較快的油層適當控制鉆壓，以達到吊打降斜的目的。簡化鉆具結構，可以減少鉆具與井壁的接觸面積。從上表3的統計結果看：卡鉆后，簡化鉆具組合一般都能順利完鉆。利用增加加重鉆桿來替代鉆鋌的方法，優(yōu)化后的井下鉆具組合為：鉆頭+浮閥+鉆鋌2根+扶正器+鉆鋌3根+加重鉆桿+震擊器。

4.2.1 協調提高濾餅的抗承壓能力

（1）為了防止鉆屑和有害固相吸附在井壁，尤其是在低壓的F Lower地層，每鉆進一柱，正劃眼和倒劃眼3遍，最大限度地靠鉆具把吸附在井壁的虛厚泥餅和有害固相刮掉，以提高濾餅的抗承壓能力；

（2）劃眼過程中，增大排量以對井壁實現有效地沖刷，清除虛泥餅的同時，也能把井眼清洗干凈。

4.2.2 勁量縮短鉆具在井內靜止的幾率和靜止時間

（1）協助泥漿對地層的封堵：每鉆進3柱或100米，將高潤滑封堵泥漿打入井底，短起至套管鞋，開泵大排量循環(huán)：利用循環(huán)壓耗將LCM擠入地層，封堵后下鉆時進行分段循環(huán)，防止堵漏材料造成的井眼縮頸而卡鉆；

（2）起下鉆作業(yè)或接單根（立柱）時，要求鉆工動作要快，盡量減少鉆具在井內的停留時間；

（3）為盡量減少測斜過程中鉆柱靜止而卡鉆的風險，在下吊測時，盡量保持鉆具上下活動。另外，鉆至完鉆井深后，不再進行測斜；

（4）鉆井施工過程中，維護保養(yǎng)好鉆井設備良好進行，避免在施工過程中因為設備問題，而造成鉆具在井內停止，若遇見此情況，應盡可能的上下活動鉆具。

4.3 技術對策的應用效果

經過將上述泥漿及工程技術對策應用于實際現場，截止目前2011年12月為止，一期已完鉆的6口Fahliyan井中，無一口井出現過卡鉆情況。良好的現場應用結果表明：雅達油田Fahliyan地層壓差卡鉆問題，可由上述技術對策得以完全解決。

5 認識及建議

（1） 通過卡鉆特征和統計情況分析：伊朗雅達油田Fahliyan地層早期生產常現的卡鉆屬于壓差卡鉆。

（2） 解決井下復雜情況，事故類型的判斷是基礎，從事故機理進行分析并采取相應的正確措施是關鍵。

（3） 為有效地應對壓差卡鉆，單純的僅從泥漿或工程進行調整無法有效地解決。只有通過工程和泥漿的緊密高效的配合，群策群力才能真正地預防壓差卡鉆的發(fā)生。

參考文獻

[1] 劉禧元，夏延波，張權.粘附卡鉆機理與實踐討論[J].吐哈油氣，2009，Vol.14.No.3：271-274

[2] 劉占國，吳亞林，邢金山.華北油田壓差卡鉆因素分析與預防對策探討[J].鉆井液與完井液，1997，Vol.14，No.1： 40-41

[3] 鄢捷年.鉆井液工藝學[M].北京：石油工業(yè)出版社

[4] 謝鑫.壓差卡鉆的控制方法[J].國外油田工程，2010，Vol.26，No.12： 45-47