王50H井卡钻故障处理及原因分析
张立刚
中石化华北石油工程有限公司国际分公司 河南南阳 473132
摘要:王50H井是一口水平井,设计井深1990M,钻至1405M时突然憋泵,钻具上提下放困难,开始小排量顶通并倒划眼,划至1390M正常,继续钻进1414M处,发生卡钻。尝试倒扣、反扣打捞、套铣、爆炸松扣等措施,均未完全打捞出落鱼。决定填井侧钻。通过事故原因分析,为后续类似复杂事故处理提供措施。
关键词:卡钻,处理办法
一、基本情况
王50H井是一口采油水平井,设计井深1990m。井身结构:Ф393.7mm钻头*201m/Ф273.1mm表套*200.61m+Ф215.9mm钻头*1990m。
二、故障发生经过
定向钻进至井深1397m,录井通知地质循环。18:00地质循环结束后继续滑动钻进钻进至1405m时,突然憋泵,钻具上提下放困难,之后小排量顶通并倒划眼。倒划至井深1380m恢复正常,起钻至1320m开始循环提高泥浆密度并调整泥浆性能。泥浆性能调整到位开始下钻。下钻到1375m主动划眼至井底,上提下放钻具正常,恢复正常钻进钻进。划眼期间,观察振动筛返出部分掉块并带有油花,油味较浓。滑动钻进至井深1414m时,立压由15MPa突升至23MPa。停泵泵压憋压10MPa,钻具上提下放困难。小排量开泵,排量4L/s,泵压12MPa,架空槽不返浆发生井漏,尝试上提下放钻具、转动转盘打通环空通道无效果,发生卡钻。
三、处理经过
1、浓度15%堵漏浆15m3(配方:井浆15m3+15%单封),开泵泵入。累计返出泥浆2m3,继续泵入泥浆60m3,再次顶泵,排量4.5L/s,泵压11.5MPa,泵入量24m3,井口一直不返浆。第一次堵漏尝试失败。开始注入浓度23%堵漏浆10m3(配方:井浆15m3+15%单封+8%复合1),替浆16m3,全程架空槽不返浆,停泵泵压9.5MPa。第二次堵漏尝试失败。开始大量备浆。架空槽有小股泥浆外返,持续小排量顶通循环。期间三次出现断流,通过活动钻具都又重新恢复,循环期间振动筛带有油花,油味较浓。多次尝试未能重新建立循环,最高泵压顶至20MPa也无效果。小排量循环尝试提高排量失败。
2、测井队下入磁定位仪器,下至井深850m遇阻,反复下放三次不能通过。判断钻具倒开位置应在850m左右,上部掉块落入钻具水眼,造成仪器遇阻。决定取消爆炸松扣,爆炸松扣失败。
3、组合反扣打捞钻具,反扣打捞落鱼4次。下钻,循环,冲洗鱼头、对扣后倒扣:悬重28t,上提至60t,倒转7圈后悬重降为46t。上提钻具挂卡,开泵倒扣。排量20L/s,泵压10MPa,倒划眼中扭矩逐渐增大。
分析倒出的钻具可能被埋,同时因倒扣捞矛不密封存在部分短路循环,无法有效清砂。决定退扣起钻。现场分析,落鱼钻具已从井下某处倒开,因上部被埋,上提阻卡。
4、组接套铣筒,下钻至1145m遇阻开始划眼划眼至1221.1m出现划眼困难情况:回压较慢,偶有泵压升高现象。划眼至鱼顶1222.91m开始套铣,套铣钻压2-4t,转速30rpm,排量32L/s,泵压8-10MPa(划眼泵压7.5MPa)。18:00套铣至1225.71m,钻压基本不回,决定起钻检查。23:00起钻完,发现铣鞋磨平。
下入反扣钻具到底,钻具组合为:引鞋倒扣捞矛+φ127mm反扣钻杆。最深探鱼至井深1225m,反复打捞都无法进入鱼头。引鞋倒扣捞矛打捞失败。
钻具组合:φ205mm反扣母锥+φ178mm反扣安全接头+φ127mm反扣钻杆。下钻到位,反复探鱼,无进鱼迹象,母锥打捞失败。
经请示甲方后决定填井侧钻。下入光钻杆,打水泥塞完。
四、原因分析
1、水侵影响造成垮塌严重。根据录井显示和后期处理中返出大量油花同时粘度下降情况分析,本井受到距离152m的邻井注水井的注水影响,导致油水侵并引地层失稳垮塌,导致卡钻发生。
2、页岩失稳垮塌。通过现场情况分析,在1349-1361m井段的褐色页岩失稳垮塌,造成憋泵、钻具阻卡。
3、钻井液性能不能满足井下需求。现场采用了复合盐钻井液体系,但是钻井液性能仍不能有效稳定地层,在整个施工中,不断有掉块出现,特别是在分别钻至井深1405、1414m时,都出现了垮塌憋泵、钻具阻卡情况。
4、现场应急处置技能不足。滑动钻进中,泵压突然升高,操作人员立即停泵,并上提钻具,悬重由55t提至93.8t,未提开钻具,继续多次大吨位上提钻具,导致环空堵死,无法建立循环。正确操作应为:钻具不动,反复顶泵,第一时间尝试建立循环,是初期处理复杂的关键。
五、结论与建议
1、现场操作所有人员应加强井下复杂故障的培训学习,出现异常情况时,有应急处理事故的能力和判断能力,能准确的分析到位,实事求是,及时上报,做出正确的判断,有利于后续工作的顺利进行。
2、增强故障防范意识,严守操作规程。
3、此井发生卡钻故障后,所有人员采取措施,积极处理事故,尽最大的努力将风险及成本降到最低,挽救下部井筒。
作者简介:张立刚,男,汉族,中石化华北石油工程有限公司国际分公司,高级工,本科,研究方向(钻井工程)