王才學(xué)(中石化勝利石油工程塔里木分公司,新疆 庫爾勒841000)
順北1-9井于2017年04月18日21:00一開使用Ф346.1mm(135/8″)KS1952SGRT 型鉆頭鉆至1998m 達(dá)到一開設(shè)計井深起鉆,下入Ф273.1mm(103/4″)表層套管,管鞋下深1997.56m;2017年04 月27 日14:00 二開,Ф250.88mm 鉆頭(97/8″)鉆達(dá)二開井深6800m 起鉆,下入Ф193.7mm(75/8″)技套,管鞋下深6798.15m;2017 年6 月22 日22:00 三開,Ф165.1mm(61/2")鉆頭鉆至井深7374m 起鉆,下入Ф139.7mm(51/2″)尾管,管鞋下深7372.74m;2017 年7 月30 日22:00 四開,Ф120.65mm(43/4")鉆頭鉆至井深7630m轉(zhuǎn)入測試,建產(chǎn)完井。
本井井導(dǎo)管由鉆井隊(duì)施工完成,2016年04月16日11:30開始打?qū)Ч埽?4 月16 日13:30 鉆至53.35m 完,起鉆下508mm 導(dǎo)管至53.35m。
2017 年04 月18 日19:00 下入Ф346.1mmKS1952SGRT 鉆頭探水泥塞頂位于27m,塞長26.35m,低鉆壓大排量掃完水泥塞后,循環(huán)完。2017 年04 月18 日21:00 一開,2017 年04 月20 日16:00一開完鉆,中完井深1998m,鉆遇地層為上新統(tǒng)庫車組、康村組。
一開井段地層松散,機(jī)械速度高,但地層膠結(jié)性差,易垮塌。應(yīng)充分利用水力破巖作用,提高機(jī)械速度。為保證井眼開直,首先進(jìn)行井架校正三點(diǎn)一線,使轉(zhuǎn)盤中心偏差在5mm之內(nèi)。前50m和鉆鋌在出套管前采用輕壓吊打,低轉(zhuǎn)速,小排量,避免將表層沖垮;排量隨鉆頭離導(dǎo)管鞋距離增加而升高。在保證井眼開直的同時做好劃眼工作,加強(qiáng)對鉆井液性能的維護(hù)處理,充分利用好固控設(shè)備,一開表層套管設(shè)計1999m,鑒于周圍施工的井下表套困難,在鉆進(jìn)時鉆具組合中加入346mm 扶正器鉆進(jìn),按200-300m 進(jìn)行一次短起下作業(yè),大排量沖洗井壁,保證井眼平滑,φ273.1mm表層套管順利下到位。
鉆具組合為:346.1mmPDC+244mm螺桿+630*730+228.5鉆鋌1根+731*630+344mm扶正器+631*520+190.5mm鉆鋌13根+無磁坐鍵+177.8無磁+411*BHDH550+139.7mm非標(biāo)鉆桿
鉆進(jìn)參數(shù):鉆壓:20~40KN;轉(zhuǎn)速:100RPM;排量:50~65L/S;泵壓:6~12MPa。
鉆井液性能:密度1.08~1.12g/cm3,粘度82-86s。
一開井段進(jìn)尺1944.65m,純鉆時間15h,平均機(jī)械鉆速129.64m/h,生產(chǎn)時間總臺時209.04h,折合0.29臺月。
在二開開鉆前用250.88mm 型號為HAT127 的牙輪鉆頭掃水泥塞及套管附件,為避免附件破碎成大塊造成卡鉆或影響下一只鉆頭正常使用,鉆表層套管附件時控制鉆壓在20-40KN左右。當(dāng)鉆完水泥塞接觸新地層時,開始調(diào)整參數(shù),上部康村組地層松軟,機(jī)械鉆速較高。采用較高轉(zhuǎn)速、大排量,轉(zhuǎn)速80rpm,排量60L/S左右,保證巖屑及時返出,井內(nèi)清潔。
4 月26 日做地破試驗(yàn),井深2007m,泥漿密度1.14g/cm3,地層破裂壓力21.8MPa,換算得地層承壓當(dāng)量密度2.25g/cm3。
起鉆下入250.88mm 江鉆KS1952SGRT 的PDC 鉆頭,噴嘴22*7,鉆具組合為鐘擺鉆具:250.88mmPDC+197mm 螺桿+190.3mm 鉆 挺1 根+248mm 扶 正 器+190.3mm 鉆 挺11 根+177.8mm 無磁鉆挺1根1+139.7mm非標(biāo)鉆桿。
2017 年6 月6 日22:00 二開完鉆,中完井深6800m。二開井段1998-6800m,進(jìn)尺4802m,純鉆時間572.5h,實(shí)際機(jī)械鉆速8.39m/h,超設(shè)計機(jī)械鉆速2.95m/h,提高率54%,總臺時1690 小時,折合1.88臺月。
本井段鉆穿桑塔木侵入體進(jìn)入恰爾巴克組,主要巖性為褐灰色、灰綠色、灰色泥巖,褐灰色、灰色灰質(zhì)泥巖與黃灰色、灰色泥灰?guī)r不等厚互層,灰色、淺灰色凝灰?guī)r,灰綠色、灰黑色輝綠巖,灰色、深灰色泥巖夾黃灰色、灰色、淺灰色泥灰?guī)r,淺灰色泥質(zhì)灰?guī)r,灰色泥灰?guī)r,棕褐色、紅棕色灰質(zhì)泥巖,紅棕色、褐灰色泥晶灰?guī)r。重點(diǎn)是輝綠巖地層防漏防卡、與地質(zhì)密切配合,卡準(zhǔn)地層,施工中做好防防漏、堵漏、防掉塊卡鉆和防井壁剝落。
三開采用165.1mmHA136 鋼齒牙輪鉆頭掃塞,充分地將井底的水泥塞及附件清掃干凈后起鉆,為下趟鉆下入新鉆頭提供良好的井眼條件。2017年6月22日22:00三開??紤]到井下安全、鉆具安全,鉆具組合中未帶扶正器,同時在鉆侵入體井段,為預(yù)防出現(xiàn)井下復(fù)雜造成鉆具風(fēng)險,待鉆穿侵入體井段起鉆更換鉆頭時再下入扶正器。
三開奧陶系桑塔木組火成巖侵入體發(fā)育,巖性為蝕變凝灰?guī)r、輝綠巖。其中輝綠巖破碎、均質(zhì)性差、裂縫發(fā)育,存在井漏風(fēng)險,密度高達(dá)3.02g/cm3、質(zhì)硬、有磁性,鉆進(jìn)過程中極易掉塊垮塌、憋鉆造成扭矩波動、鉆具損傷,同時存在卡鉆的風(fēng)險。保證井下安全,把握”“防塌為主、兼顧防漏,提前預(yù)防,減少應(yīng)力破壞”的原則,從工程、泥漿兩方面入手,提前做好鉆侵入體的技術(shù)措施,做好防卡防塌防漏工作。
由于PDC鉆頭以及扶正器在侵入體井段產(chǎn)生較大扭矩,考慮井下安全起鉆甩掉扶正器、更換牙輪鉆頭,簡化鉆具組合鉆侵入體。實(shí)鉆中6556m 鉆穿輝綠巖,6566m 鉆穿侵入體,鉆進(jìn)過程中做到無垮無漏。
2017 年7 月9 日20:00 三開中完,中完井深7374m,三開井段6800-7374m,進(jìn)尺574m,純鉆時間210h,平均機(jī)械鉆速2.73m/h,生產(chǎn)時間38天,總臺時912h,折合1.27臺月。
2.5.1 掃塞
四開的主要工作是小井眼鉆進(jìn)與井控工作。四開前使用一只165.1mmHAT127 牙輪鉆頭掃上塞、使用一只120.65mmM0864 PDC 鉆 頭 掃 下 塞。2017 年7 月29 日 掃 塞 至7354m 時做全井筒套管承壓,試壓20.6MPa,穩(wěn)壓30min,壓降0.3MPa。
7月30日22:00四開開鉆,鉆至7420.21m井口失返。起鉆更換常規(guī)鉆具鉆進(jìn),與8月12日22:00鉆進(jìn)至7630m,接開發(fā)處通知四開完鉆,四開井段7374-7630m,進(jìn)尺256m,純鉆時間118h,平均機(jī)械鉆速2.18m/h,生產(chǎn)時間13天,總臺時312h,折合臺0.43月。
(1)本井二開由聚磺鉆井液轉(zhuǎn)化為鉀胺基聚磺鉆井液的過程中,很好的控制了坂土和固相含量,KCL以膠液的形式補(bǔ)入,每罐膠液按5%的量加入,提前做好護(hù)膠工作,使用LV-PAC很好的控制了鉆井液的濾失量,轉(zhuǎn)型成功,未發(fā)生增稠和稀釋現(xiàn)象,成功過度,很好的抑制了泥巖的水化剝落,保證了二開鉆井的順利,未發(fā)生任何井下故障。
(2)本井二疊長達(dá)422m,鉆進(jìn)過程中未發(fā)現(xiàn)漏失。對于二疊系等易漏地層,采取以防漏為主。在二疊系鉆進(jìn)過程中,適當(dāng)降低鉆進(jìn)排量,使用25L/s 排量鉆進(jìn),減小對井壁的沖刷,向鉆井液中加入1%的隨鉆堵漏材料,提高鉆井液的暫堵屏蔽性能,對鉆進(jìn)中的微裂縫可進(jìn)行隨鉆填充封堵。加大抗高溫磺化材料的用量,降低鉆井液的高溫高壓失水,減小濾液對地層浸泡深度,減小微裂縫的壓力傳遞引起井壁的鏈鎖剝落,導(dǎo)致井跨、井漏。加強(qiáng)液面坐崗和振動篩返出物觀察,發(fā)現(xiàn)井漏,加密液面測量,依據(jù)漏速制定堵漏方案,發(fā)現(xiàn)振動篩返出鉆屑掉塊較多,加大防塌劑的用量增強(qiáng)泥漿的防塌性能,保證井壁穩(wěn)定;鉆完二疊系后,在起下鉆過程中,過二疊系井段時剎把操作要平穩(wěn)緩慢,盡量避免在二疊系井段開泵、劃眼;鉆井液需要加重時,單獨(dú)在儲備罐配罐重漿,按每個循環(huán)周密度不大于0.02g/cm3均勻補(bǔ)入,防止鉆井液局部密度過高壓漏地層。
(3)三開輝綠巖鉆進(jìn)過程中關(guān)注好鉆進(jìn)參數(shù)(泵壓、扭矩)變化,振動篩返屑情況,發(fā)現(xiàn)扭矩異常而振動篩返出沒有大的掉塊,及時配稠漿洗井,確保井筒干凈防止大掉塊卡鉆。
(4)鉆穿輝綠巖后,鉆進(jìn)至桑塔木泥巖段,發(fā)生一次井漏,通過靜止堵漏,配置堵漏漿堵漏和隨鉆堵漏、降低鉆井液密度等手段,發(fā)現(xiàn)1.60g/cm3鉆井液在鉆進(jìn)時對井底所產(chǎn)生的壓力大于易漏井段地層的破裂壓力,導(dǎo)致開泵失返、靜止井口液面不下降,實(shí)際鉆進(jìn)中證明,使用1.60g/cm3鉆井液可以有效防止井漏同時也能穩(wěn)定鉆穿后的輝綠巖的穩(wěn)定。