張柳
摘 要:近年來遼河油區(qū)調(diào)整井受注水開發(fā)影響,地層壓力紊亂,鉆井過程中常遭遇同一裸眼井段存在多套壓力層系的問題,井涌井漏事故時有發(fā)生,加大了井控的難度。在介紹地層出水對調(diào)整井鉆井危害的基礎(chǔ)上,分析了地層壓力特征、地層壓力異常的原因,進(jìn)而提出了所應(yīng)采取的注水井關(guān)井停注泄壓、壓井等井控技術(shù)措施,為遼河油區(qū)調(diào)整井鉆井井控提供了借鑒。
關(guān)鍵詞:遼河油區(qū);注水井;調(diào)整井;鉆井
1 遼河油區(qū)注水井對鉆井造成的影響
1.1 注水井造成地層出水對鉆井施工的危害
①地層出水對鉆井液污染嚴(yán)重,尤其是地層水中Na+、Ca2+、Mg2+等含量較高,導(dǎo)致鉆井液性能發(fā)生很大變化,并且處理難度增大;②地層出水往往與卡鉆、井漏等事故或復(fù)雜情況并發(fā)。出水后,鉆井液密度降低,濾失量增大,濾餅受到破壞,造成井壁不穩(wěn),地層坍塌;加重后鉆井液流變性、潤滑性變差,井底壓差增大,極易發(fā)生壓差卡鉆事故;③完井電測時在出水井段易發(fā)生遇阻、遇卡現(xiàn)象;④注水井關(guān)井泄壓過程中,地層壓力處于不斷變化狀態(tài),因而發(fā)生溢流關(guān)井后,地層壓力難以準(zhǔn)確確定,也就難以確定壓井所需要的鉆井液密度;⑤發(fā)生溢流出水后,若處理不及時,易引起井涌或井噴,若盲目增加鉆井液密度,則易引起井漏,甚至形成噴漏共存的復(fù)雜局面;⑥固井時出水井段易發(fā)生水泥漿竄槽等現(xiàn)象,影響固井質(zhì)量。
1.2 遼河地區(qū)注水井類型
①高滲型,地層連通性較好,注水壓力較低,停注后壓力釋放較快,如停注泄壓不及時,注水壓力將直接傳遞到正鉆井相應(yīng)層位,容易造成井筒壓力異常。如黃于熱、小北河、沈北前進(jìn)、法哈牛、靜安堡區(qū)塊,興隆臺馬古區(qū)塊;②低滲型,地層連通性較差,注水壓力較高,多年注水開采,地層壓力發(fā)生紊亂,停注泄壓速度慢,關(guān)井后壓力迅速上升,且注水層易存在局部高壓層,井口壓力泄完,也有部分壓力憋在地層當(dāng)中,無法泄壓,給正鉆井造成較大的安全威脅。如海外河海南區(qū)塊、高升區(qū)塊。
2 遼河地區(qū)調(diào)整井鉆井施工技術(shù)難點(diǎn)
①遼河地區(qū)調(diào)整井表層套管下深較淺,多為300-400m,技術(shù)套管大多選擇不下,導(dǎo)致鉆井施工同一裸眼遭遇多套壓力體系,施工中井涌與井漏風(fēng)險并存,給鉆井井控帶來困難;②地層壓力預(yù)測困難。個別區(qū)塊受地層憋壓的影響,無法準(zhǔn)確確定地層壓力,設(shè)計的鉆井液密度與實(shí)際密度相差較大;③泄壓緩慢,等待實(shí)際長。各建設(shè)單位普遍采用流程泄壓法,而該方法受到流程泄壓能力等因素的限制,泄壓等待時間長;④注水井一旦竄槽,水涌量大(1.5-2m3/min),循環(huán)加重壓井困難,重鉆井液準(zhǔn)備時間長,且受泥漿不落地環(huán)保要求限制,地層排出的污水回收難度大;⑤調(diào)整井在施工過程中,一旦出現(xiàn)水涌事故,會使井壁失穩(wěn),造成卡鉆。
3 調(diào)整井鉆井井控技術(shù)研究應(yīng)用
3.1 預(yù)防注水井水涌
合理確定井身結(jié)構(gòu)和鉆井液密度。在施工前對周邊鄰井實(shí)鉆資料和注采情況進(jìn)行摸底,針對性的選擇表層套管和技術(shù)套管下入深度,鉆井液比重要結(jié)合地層壓力及參考以往區(qū)塊施工過的鉆井液比重來確定,在現(xiàn)場要儲備足夠的加重、堵漏材料和鉆井液處理劑,并在鉆井液儲備站儲備密度合適的壓井液,一旦出現(xiàn)水涌及時運(yùn)達(dá)到現(xiàn)場,滿足壓井要求。
注水井提前關(guān)井泄壓,在鉆達(dá)注水層位前,對有影響的相鄰注水井關(guān)井停注,通過自然方式或井口回水管線泄壓,做到500m范圍內(nèi)注水井按規(guī)定停注泄壓,1000m范圍內(nèi)注水井清楚了解。一般條件下,在鉆達(dá)注水層150m前,必須保障注水井壓力泄到安全范圍,井隊技術(shù)人員要在注水井停注后每天進(jìn)行監(jiān)督檢查,對發(fā)現(xiàn)的新開注水井、轉(zhuǎn)注井,及時聯(lián)系停注泄壓。
3.2 注水井發(fā)生水涌井控技術(shù)
在遼河靜安堡、前進(jìn)等低壓高滲區(qū)塊調(diào)整井施工過程中,發(fā)生注水井溢流,一般采取工程師法壓井,根據(jù)地層情況,壓井時按關(guān)井壓力確定加重鉆井液的密度,并附加安全壓力,一次性將鉆井液比重提高到所需密度,避免邊循環(huán)邊加重邊稀釋而造成密度提不高的局面。
對于高壓低滲區(qū)塊如高升雷11塊等及地層存在憋壓的調(diào)整井,首先技術(shù)套管要下入足夠深度,將上部易漏層封住,在施工過程中,首先保證注水井停注,消除注水對施工井的影響;其次是加強(qiáng)坐崗,保證及時發(fā)現(xiàn)溢流,為水涌故障的處理爭取時間;第三是準(zhǔn)備足量的重鉆井液及加重材料,保證溢流水涌發(fā)生后的快速處理。發(fā)現(xiàn)溢流后要立即壓井,防止井眼中鉆井液全部被替換成地層水造成沉砂卡鉆。如發(fā)生井內(nèi)鉆井液全部被替換成地層水的情況,壓井重鉆井液必須充足,一般為正常井眼 2 倍以上的量,泵入重漿的過程中要控制排量防止憋泵,第一周壓井排量要比正常鉆進(jìn)排量小,同時密切關(guān)注泵壓變化,防止憋泵。在提高鉆井液密度時,必須加入一定量的堵漏劑。
4 結(jié)論
①遼河油區(qū)受長時間注水開發(fā)后, 地層孔隙壓力呈現(xiàn)動態(tài)異常且分布紊亂, 調(diào)整井鉆井過程易發(fā)生井涌、井漏,增加施工難度;②為防止地層出水造成溢流,在鉆井至注水層前150m,應(yīng)提前關(guān)閉周圍注水井并泄壓到安全范圍,井場備足加重材料;③調(diào)整井鉆井要分析鄰井鉆井、測井資料、注采生產(chǎn)動態(tài), 對存在高壓層和憋壓層要合理安排套管下入深度及鉆井液密度;④在固井期間要考慮前置液的比重及用量,必須滿足井控要求;⑤當(dāng)出現(xiàn)注水井井涌,要根據(jù)井下壓力和出水程度,選擇合適壓井密度,若套管下入較深,盡量一次性將鉆井液比重提高到所需密度,避免邊循環(huán)邊加重邊稀釋而造成密度提不高的局面。
參考文獻(xiàn):
[1]劉天科.勝利油田老區(qū)調(diào)整井鉆井井控技術(shù)[J].石油鉆采工藝,2011,33(3):9-11.