河50新丛式井井下故障的预防与处理

徐福海

摘 要：针对河50新丛式井施工的技术难点，剖析易出现的井下故障，制定出针对性的预防措施及发生后的处理方法，解决丛式井组上部井眼卡脖子；防碰难度高；地层压力差别大，易发生卡钻、井塌、井漏、井涌等多项钻井难题，确保钻井安全顺利施工。

关键词：河50新丛式井 防阻卡 防碰 防漏防涌 处理方法 预防措施

1概述

河50區块，于1989年投入开发，部署完成了42口7个平台丛式井，号称“河50丛式井组”。目前，在老井台之间又部署油水井34口分7个平台丛式井，动用5部32型钻机同时作业。为确保钻井安全顺利施工，采取针对性的技术措施，加强井下故障的预防与处理[1-2]。

2技术难点

2.1地面受限，固相含量难控制

河50区块地处自西北至东南走向纵向384m、横向110m的院墙圈围区域内，老井网株距3-5m，行距不足70m，场内有建筑物、配电箱、注采井口装置、污水池、排水沟等设施。新丛式井除同台第一口井外，皆为整拖井，整拖距离2.7-2.8m，岩屑池有效容积趋于变小，上部井段钻进难以尽可能多的使用大循环，钻井液中有害固相难以清除，极易造成上部井眼不畅，出现憋泵、起下钻阻卡等现象，俗称“卡脖子”。

2.2防碰难度大

新、老井网井眼交织，布满了地下整个三维空间，况且80年代仅靠电子单点或多点仪器及人工目测读数进行定向，所提供资料依据的准确度偏差大，导致绕障成功率降低；整拖井地面距离小，直井段防碰亦是难点。

2.3防漏防涌难把握

老井网多年注采，打破了原始地层压力系统，沙二段以上地层压力系数较低，仅0.78左右，而下部地层压力系数较高，达1.30-1.50，上下压差较大。同一长裸眼多套压力并存，实钻中即要防漏，还要防涌，保护好油气层。

3井下故障的预防与处理

3.1防阻卡

河50新丛式井在840-1150m井段，起下钻都有不同程度的阻卡情况发生，整拖井因固相含量难控制尤为突出。

1）处理方法

起钻遇卡不可多提，以活动钻具为主，接方钻杆开泵上提带出钻具为辅，防止钻具卡死。下钻遇阻不可硬压，必要时可换划眼工具，采用“一冲二通三划眼”或“拨放点划”的措施穿过复杂井段，防止出新眼。

2）主要预防措施

上部地层适当控制钻速，进入地层800米后，坚持打一根划一根，延长排沙时间；增大泵排量，适时调整钻井液流变参数和适当的粘度、切力，细水长流的补充抑制性聚合物胶液，抑制钻井液造浆，使馆陶组以上地层有相对的扩大率，打成开放型井眼。具体做法如下：

（1）同台自第一口井迁装就充分考虑土方施工措施，搞好土方工程。地面清障，加大挖深岩屑池；每整拖一至两口井对岩屑池进行扩容，同时把钻屑运出掩埋，废浆液回收再利用；返出地面的固井水泥浆不放入岩屑池，尽量增大岩屑池大循环有效沉降空间，满足大循环钻屑絮凝沉淀的要求。

（2）改小循环后，坚持使用好固控设备。震动筛选用80-100目筛布，使用率达100%，强化除砂器、离心机的高效使用，通过机械分离的措施来控制般土含量，认真搞好钻井液净化工作。东营组以上地层加入分散处理剂，加重选用颗粒细，密度不低于3.8g/cm3的加重剂，进入沙河街地层可加入防塌处理剂和提高钻井液密度以稳固井壁，保持膨润土含量在60-80g/l以内，含砂量低于0.3%，总固相含量不大于20%。

3.2防碰

“尽量避免相碰，一旦相碰，决不能损坏邻井套管”，这是河50项目参战各方在充分考虑诸多客观不利因素后达成的共识。

1）相碰的判断与做法

根据防碰设计，在可能防碰井段，采用牙轮钻头。钻进过程中，密切注意钻时变化情况，观察是否有蹩跳、钻时突快、放空或变慢、振动筛有水泥返出等异常现象。有异常现象时，必须立即停止钻进，根据岩屑综合分析，判断是否是井眼相碰，一旦相碰，钻头提离井底循环，防止碰坏套管，采取填井措施，重新设计井身轨迹。

2）防碰措施

直井段吊打固然能够防斜打直，然而钻井时效却很低。为此，在同一井台直井段中，采用了相同的钻具组合、相同的钻头和喷嘴组合、相同的钻井参数，既可防碰，又可适当加大钻压提高钻速。

为有利于斜井段防碰，先后对27口可疑井进行了陀螺测井，确定了它们确切的井身轨迹。

施工钻进，必须做到 “四个停钻”。① 定向测量工程师密切关注测量磁参数和反扭角的变化情况，若有异常，立即停钻；②司钻及相关人员密切关注钻进参数的变化情况，若有泵压、扭矩、机械钻速、憋跳钻等异常发生，立即停钻；③震动筛处，钻井队的坐岗工随时观察泥浆返出情况，若有老浆、老井水泥、铁屑等返出，立即停钻；④随时观察最近距离的邻井井口情况，若邻井出现异常，立即停钻。停钻分析、查清原因后，决定是否恢复钻进。

河50新丛式井共完成34口，直井段无1口井发生相碰，只有复测陀螺曲线前的2口实钻新井在斜井段与老井网相碰。相碰的原因是老井眼轨道数据不准，导致防碰扫描图指导性错误。由于措施周密、执行到位，避免了碰坏套管事故，达到了预期的效果。

3.3防漏防涌

河50新丛式井裸眼段较长、砂岩段结构疏松、渗透率高，易形成漏失通道，主要是由于断层或低压沙层易引起漏失。根据这些特点，选用广谱型屏蔽封堵剂作为主处理剂，再复配使用多种粒径的架桥粒子和充填粒子， 利用正压差，在一个很短的时间内，有效封堵不均质地层孔喉，在近井壁带形成渗透率接近于零的屏蔽暂堵层，可以阻止钻井液固相和滤液侵入地层或油气层， 提高了低压地层的承压能力，同时也减少钻井液对油气层的损害。解决了同一裸眼井段多套压力层系共存时易漏易涌的技术难题，无疑为固井安全顺利施工和提高固井质量起到了保证作用。

4认识与建议

1）加强陀螺测井，明确老井网井眼轨迹，弥补早期实钻井眼轴线不准确的不足，是搞好防碰工作的基础。

2）同台丛式井自第二或第三口井开始对岩屑池进行扩容并清理拉走岩屑池中的废浆和钻屑，有利于后续井施工过程中固相含量的控制，有效防止上部井眼“卡脖子”，并且可提高机械钻速。

3）井眼稳定技术需要进一步完善和加强，井眼稳定是实现钻井施工提速，减少井下故障的前提和保障。从泥浆体系研究、封堵固壁技术、工程施工措施、泥浆性能控制等方面进行细化和研究，制定更加符合本区块的工程、泥浆技术措施。

参考文献：

[1]刘汝山 曾义金主编《钻井井下复杂问题预防与处理》 中国石化出版社P1-78

[2]蒋希文主编 《钻井事故与复杂问题的处理方法》石油工业出版社上册P67-70