同福6井钻井技术

同福6井钻井技术

同福6号井是连接同福盆地伏击结构和茅口结构的南轴。设计井深2460m，主要为茅四水库茅二c和清江水库。该井二开采用〉311.2钻头钻进至井深536m,下入〉244.5套管。三开采用密度1.10g/cm3的钻井液钻进至井深847m井涌,逐渐加重至1.43g/cm3,井下恢复正常。钻至井深947.40m(嘉三)发生失返井漏,上提钻具至940.29m,卸完方钻杆发生井喷,立即抢装回压阀关井,套压由0↑10.5MPa。采用桥浆堵漏3次,无效。后因钻具受H2S腐蚀断裂,注快干水泥浆封井。处理1.出口液到钻井液的压压下降2002年10月11日19:53用密度1.46g/cm3的钻井液钻进至井深947.40m,出现蹩钻现象,悬重由30t上升至40t,泵压由8MPa下降至3MPa,出口钻井液逐渐断流。为了处理井漏,立即起钻。当卸完方钻杆入鼠洞5m时,出现井涌,马上抢装回压阀关井,此时气带钻井液冲出转盘面10m高,由于装有回压阀,看不见立压。接好方钻杆,钻头位置井深940.29m。2.处理2.1天然气含硫化氢气藏关采情况关井后进行了3次桥浆堵漏,共注入桥浆220.5m3。堵漏情况见表1。由于天然气含硫化氢,关井115h59min后钻具因硫化氢腐蚀断落井内。井下情况复杂,随时可能出现意外险情,于是对该井进行了封井处理。2.2井管密度20.5%熔喷水泥浆水泥浆为了提高封井质量,前注密度1.40g/cm3的高粘切胶质压井液44m3,再分2次从压井管线打入密度1.80～1.95g/cm3的快干水泥浆62.5m3,关井候凝2d,井口压力↓0,封井成功。喷下下复杂地层同福6井属典型的的上喷下漏(或先漏后喷)井下复杂,漏层位置:947.40m,层位嘉三1(灰岩);气层位置:847m,层位嘉四1(灰岩)。1.原因：喷丸和泄漏钻遇异常低压地层引起井漏失返,井内钻井液液柱压力迅速下降,低于气层压力时,发生气侵,气体迅速滑脱上窜膨胀至井口,导致井喷。2.漏层压力关井后,井口喷出物始终是纯气,当井口套压稳定在10.5MPa时,说明气层以上无液体,故气层压力等于井口套压10.5MPa,即:Pg=Pt=0.0098ρghg(1)则气层压力当量密度为:ρg=Pg0.0098hg=10.50.0098×847=1.26(g/cm3)ρg=Ρg0.0098hg=10.50.0098×847=1.26(g/cm3)关井后井口套压稳定在10.5MPa时,假设漏层与气层之间有一段液柱,其高度为hm(如图1所示)。则,漏层压力为:Pl=0.0098ρlhl=Pt+0.0098ρmhm(2)由式(1)、式(2)可得:hm=ρlhl−ρghgρm(3)hm=ρlhl-ρghgρm(3)式中:ρg—气层压力当量密度,g/cm3;ρl—漏层压力当量密度,g/cm3;ρm—钻井液密度,g/cm3;Pt—关井稳定套压,MPa;Pg—气层压力,MPa;Pl—漏层压力,MPa。3.讨论4.异常压力(1)漏层性质:裂缝或洞穴性漏失,漏失通道开口或空间较大;(2)漏层和气层均属异常压力;(3)井下情况复杂,关井状态下气层中的气体可能进入漏层,形成井下内循环;(4)气体中硫化氢浓度高,钻具接近井底,处理难度极大。井泄漏处理的评估1.桥浆堵漏,10次失败井井漏失返后立即将钻头提离井底,避免了卡钻。井漏失返后,井内钻井液迅速下降,形成井喷。关井期间实施了3次桥浆堵漏,均告失败。第1次桥浆堵漏无效,说明井下漏失通道大,不宜继续采用桥浆堵漏,应采用其它措施及时处理,防止钻具腐蚀而造成更为复杂的事故。2.井堵漏同步法3次桥浆堵漏均采用正注方式。而对付上喷下漏宜采用压井堵漏同步法,环空反注桥浆压井堵漏,同时钻具内正注压井钻井液,这样可以将井筒内的气体推入漏层,防止钻具被硫化氢腐蚀,同时又可以防止堵钻头水眼。3.封锁和泄漏方案由于漏层性质属裂缝或洞穴性漏失,漏失通道开口或空间较大,桥浆堵漏颗粒宜粗,浓度宜高。4.封锁方法桥浆堵漏应根据漏失通道性质选用合理级配,如果堵漏无效,应立即采用其它方法如柴油膨润土水泥浆处理,以节约时间。5.处理效果堵漏失败,封井成功。排漏方式选择该井属典型的上喷下漏,含硫化氢,由于关井后钻具无法活动,钻头位于井底漏层附近。因此,选择堵漏方法时应考虑快捷、有效、安全。对今后处理类似井漏,建议首先采用桥浆反循环压井堵漏同步法,其次是柴油膨润土水泥浆或快干水泥浆,堵漏后倒出钻具侧钻,尽可能避免造成更大的损失。1.桥浆、颗粒、除硫剂浆配制即反循环挤注压井堵漏桥浆,压井堵漏同步进行。处理步骤:(1)配制30～60m3压井堵漏浆,以压井液为基浆配制桥浆,配方中应以粗颗粒为主,级配合理,并加入除硫剂;(2)从环空注入堵漏浆,同时钻具内正注井浆,将上窜气体和井浆全部推入漏层;(3)继续反循环,将堵漏浆液2/3以上挤入漏层,关井5～8h;如果压井堵漏无效,立即实施柴油膨润土水泥浆堵漏。2.排液、压井、管道无排液柴油膨润土水泥浆是将一定比例的膨润土、水泥和定量的柴油混合搅拌,使其形成一种比较稳定的悬浮液,由钻杆内注入到漏层,并和管外同时注入的钻井液相混合。水泥浆中的油被钻井液中的水逐步替换并游离出来。膨润土和水泥吸水后形成一些粒径不等的小球,小球在裂缝中架桥形成堵塞带。随着油的进一步被置换,小球吸水变大,凝固并相互粘结,形成有一定强度的膨润土水泥塞。如果钻井液中加入粗颗粒桥堵剂,更有利于架桥。处理步骤:(1)按比例配制柴油膨润土水泥浆30～60m3,同时准备30～60m3加入10%～20%粗颗粒桥堵剂的压井浆;(2)从钻具内注入柴油膨润土水泥浆,环空同时注入压井浆,注入比例为水泥浆:钻井液=2∶1,压井浆和水泥浆于钻头位置混合;(3)连续注入,不断将混合浆挤入漏层;(4)关井候凝5～8h。如果压井堵漏仍然无效,可在关井条件下向钻具内挤注快干水泥浆,再替钻井液,先将漏层彻底封住,再从环空压井,倒扣处理钻具,侧钻或完井。关井挤注时控制立压不超过套压,水泥浆不会窜到气层以上,在环空成塞不高,处理风险有限。喷下漏的处理(1)该井漏属典型的上喷下漏,在关井条件下可能形成井下内循环。(2)漏失通道尺寸大,桥浆不易架桥形成稳定的堵塞,桥浆堵漏无效后,应立即采用其它堵漏方法如注柴油膨润土水泥浆等进行处理。(3)气层和漏层均属异常压力,气层压力当量密度1.26g/cm3。(4)对付上喷下漏宜采用环空反循环压井堵漏同步法,即环空反注桥接压井堵漏浆液,钻具内正注压井钻井液,这样可以将井筒内的气体推入漏层,防止钻具被硫化氢腐蚀,同时又可以防止堵塞钻头水眼。同时注意在压井浆液(或压井堵漏浆液)中加入足够的除硫剂。(5)对类似井漏的处理,技术方案应连续、多套,防止井下复杂化。(6)当钻遇这类井漏时,应尽可能多地起出钻具,这样可以降低处理难度。(7)钻遇异常高压后,应当进行中途测试,摸清地层压力和流体性质,为下部钻遇井下复杂处理提供依据。(1)当ρlhl=ρghg,