固井胶塞质量事故调查报告

1、XXX井固井胶塞质量事故调查报告2018年6月16日，XX井13-3/8套管固井时，由于套管底胶塞未能正常 击穿而导致全部水泥没有进入环空，造成水泥浆全部凝固在套管内“灌香肠”质 量事件。现场后续处理措施：组合12T/4”钻具钻除套管内水泥塞及套管附件，下 光钻杆在13-3/8”套管鞋处进行挤水泥补救，恢复正常作业。本次质量事件导 致钻机时效损失约96小时。一、基本井况XX井17-1/2”井眼于6月15号完钻，完钻井深为3189. 68米。6月16号 13-3/8”套管顺利下到位。6月16号进行13-3/8”套管固井作业。井眼数据：完钻井深为3189. 68米，垂深3102. 69米，最大井斜

2、35 ,上 层20”套管管鞋深为2321.36米，13-3/8”套管下深为3184.19米，垂深 3098. 05、米。温度数据：泥线温度3. 22； 17-1/2”裸眼完钻随钻电测温度35. 5。泥浆性能：1.30 g/cn?,粘度74s。浆柱结构：13-3/8”套管固井采用水下释放双胶塞固井，单级首尾浆封固。 首浆采用人造微珠水泥浆体系，密度L45s. g,设计封固至2490ni,设计裸眼附 加30%；尾浆采用聚合物防窜增强水泥浆体系，密度L90g/cm3,设计封固返高 至13. 375”管鞋以上400m,裸眼附加30%0前置液体系：80bbls 隔离液 1.45g/cm3+100bbls

3、 冲洗液 1. 00g/cm3+10bbl 混合水 1. 00g/cm3 ；水泥浆配方：首浆：JHG”+71. 65%F/W+l%PC-X62L+l%PC-F41L+4%PC-G86L+0. 55%H21L+3%PC-B66 S+2%PC-B10+25%PC-BT3+16%PC-P62,密度 1. 45S. G. , P. T 5:03, T. T 5:40,失 水量36ml,自由液为零，24小时抗压强度为：1130Psi46o尾浆：JHG+40. 48%F/W+0. 5%PC-X62L+1%PC-F41L+3%PC-G86L+4%MircoB1ock+O. 35 %PC-H21L+1.5%P

4、C-B10 密度 L90S.G., P. T 4:14, T. T 4:32,失水量 41ml,自 由液为零，24小时抗压强度为：2300 Psi46o现场配方复查：水泥浆体系为CoCEM体系,在深水井从2016年底开始应用, 应用效果良好;室内实验水泥浆性能良好，现场采取便携式稠化仪进行小样复查, 时间相吻合。现场胶塞、套管附件检查：结合合格证，核对套管胶塞、钻杆胶塞的型号、 产品号、颜色正常。检查套管胶塞平衡阀与胶塞本体之间连接可以旋转，正常。检查套管顶塞与套管底塞之间连接可以旋转，正常。立起套管胶塞，提拉平衡阀, 感觉顶塞、底塞之间轻微间隙，正常。手电筒检查底塞内部有破裂盘。检查套管 胶

5、塞平衡阀母扣、密封圈、密封面，正常。套管胶塞型号：SRLB1314HP, P/N:264700, S/N:82600164,钻杆底塞型号： SDTM0505LB-HT, P/N:2512621, S/N:82600295,钻杆顶塞型号：SDBM0505LB-HT, P/N:2522400, S/N:82600308,生产日期：2017-05-19,有效期至:2021-05-19 浮箍、浮鞋单流阀正常，预接套管内无异物。现场胶塞安装：按照标准体系安装钻杆底顶塞、操作规范，监督组甲方代表 监督整个钻杆胶塞及套管胶塞组安装过程。下套管情况：6月15号15点00分开始下套管,6月16号05点30分用5

6、-7/8 钻杆送13-3/8”套管顺利下到位。固井前循环：套管下到位后接水泥头及固井管线并小排量(20SPM)打通， 逐渐增大排量至设计排量120spM (2700L/min),循环期间最大气测值8%,整个 循环时间为3小时，气测值降至0.98%,振动筛面干净，循环过程返出正常。固井施工：6月16号，8点30分循环结束，固井泵通水试压3500psi/15min, 按固井设计进行泵注作业，其详细固井施工过程如下：8点35分：泥浆泵泵送隔离液80桶，泵压返出正常；8点50分：固井泵泵送冲洗液100桶，泵压返出正常；9点17分：钻杆底塞，泵入lObbls首浆混合水压胶塞，水泥头指示销 显示正常。；9

7、点29分：固井泵泵入首浆179桶，电子流量计计量179桶。其中泵入水泥浆89桶时剪切底套管胶塞，压力1210psi。10点00分：泵入尾浆224桶，电子流量计计量229桶，首尾浆总量电 子流量计总共408桶。10点53分：释放钻杆顶塞，泵入lObbls首浆混合水压胶塞，水泥头指 示销显示正常。11点:泥浆泵以120spm (2700L/min)排量开始顶替,顶替至450冲时 降排量至40spm等待剪切顶套管胶塞，顶替至596冲时剪切顶套管胶塞, 剪切压力1221psio11点10分：剪切套管胶塞后，提泵速至120spm顶替，顶替至4200冲 时，降排量至lOOspm等待胶塞落底失返，4450冲

8、时未见返出，再慢慢 将排量至40spm等待击穿，泵压涨至3518Psi未能击穿。未能正常击穿 套管底塞。立即向陆地汇报，转入应急处理。11点46分：现场立即将固井情况向基地进行了汇报，期间停泵倒阀门 至固井泵在泵压1000psi5000psi之间多次快速泄压、打压，尝试击 穿套管底塞，未能成功。14点：反复尝试至水泥浆稠化初凝，仍处理未果，作业者决定坐封密封 总成，脱手套管挂送入工具起钻，转入后续补救作业。三、处理补救过程6月17日凌晨01点开始组合钻水泥塞钻具下钻；6月17日12点30分，探塞面2366米，反算管内首尾浆量基本符合， 水泥浆未出套管鞋。返出见黄色钻杆顶塞及套管顶塞。6月19日

9、11点00分，钻水泥塞至3100米，套管试压2000psi,稳压 正常，验证套管完整性无问题。4)挤水泥作业：采用聚合物增强体系，密度1.90g/cm3,设计水泥塞长度 250米；前置液体系：70bbls隔离液1. 40g/cm3+20bbl混合水1. 00g/cm 3;第一次快速挤入70bb速,排量5bbis/min,最高挤注压力900psi, 停泵，压力降低为590psi稳定，停注10min;继续开泵，排量 0. 5bbis/min,压力逐步上涨，最终压力稳定在1720psi,累计挤入74bbls 水泥浆。5)地漏实验：钻开新地层3m,采用泥浆比重进行地漏实验，地面最高表压1320Psi达

10、到设计要求；折算井底当量1. 60S. G,未漏，挤水 泥作业满足下开作业要求。四、原因分析1）套管底塞、顶塞释放剪切压力明显，实际钻除顶、底塞胶皮碎片井口返 出正常，可以排除钻杆大、小胶塞装反，操作失误可能原因。2）该首、尾水泥浆体系性能稳定、温度敏感性良好，现场复查大样混合水 稠化时间正常；套管底塞到达浮箍位置前，顶替排量、泵压无异常；基 本排除水泥浆闪凝可能原因。3）异物堵塞浮箍单流阀通道可能性较小，但不排除其他原因造成浮箍堵塞。4）存在破裂盘由于质量问题导致无法击破造成憋堵的可能性。2017年采办 了 6套威德福进口深水13-3/8水下释放胶塞组，生产日期2017-5-19, 有效期至2021-5-19,首次使用于XX井固井作业；2018年6月21日， 对该同批次13-3/8 水下释放胶塞组在车间进行击穿试验，击穿压力正 常，但同批次产品存在个别质量差异的可能性。综上所述，结合现场固井施工过程和钻除水泥浆及套管附件结果分析，基 本上排除了现场操作失误和水泥浆体系闪凝的可能原因；套管底塞未能正常击穿 导致此次固井质量事件可能性最大，但不排除有异物或其他原因造成浮箍单流阀 通道堵塞，需进一步调查研究。威德福进口水下释放胶塞为一次性消耗产品，在中国南海成功应用超过20 年的历史，质量稳定，从未出现过类似的案例。本次出问题胶塞为该批次产品首 口井应用，同批次胶