伊朗雅达油田压差卡钻技术对策及应用效果

2013-04-29欧林华

中国石油和化工标准与质量 2013年7期

关键词：技术对策卡钻压差

欧林华

【摘要】本文从统计和分析所遇卡钻事故类型入手，通过对此类卡钻机理的分析，提出了从泥浆工艺措施进行有针对性的调整，并配以相对应的工程措施的技术对策，并将该套技术对策及时应用于一期Fahliyan井段。

【关键词】早期生产卡钻压差机理技术对策

1 雅达F型井概述及易卡钻井段地层特征

1.1 雅达F型井概述

（1）F井目的层位：位于白垩系下统的Fahliyan地层，Fahliyan地层由于存有两套不同压力体系的地层而又被细分为Fahliyan Upper和Fahliyan Lower。为达到合理开采，一般钻抵层位为Fahliyan Lower。

1.2 易卡钻井段地层特征

（1）易卡钻井段地质分层和岩性描述

（2）易卡钻地层压力系数及实用钻井液密度。

见表2。Fahliyan Upper空隙压力當量钻井液密度在1.45～1.60g/cm³，Fahliyan Lower空隙压力当量钻井液密度在1.20～1.40g/ cm³，在使用1.63～1.75g/cm³钻井液密度的情况下，钻井液液柱压力与Fahliyan Lower地层孔隙压力间的压力差会达到10MPa以上。另外，相对于同是低压的Gadvan地层，Fahliyan Lower的空隙发育较好。

（3）地温梯度。

通过测试求得测试层位温度，回归求得雅达油田地温梯度为2.89℃/m。

2 压差卡钻情况统计及分析

早期生产的8口井中，除KSK1和F5井外，其余6口井都发生过卡钻事故。

除F7井因设备原因导致的可能的干钻外，卡钻事故发生的过程均非常短：静止时间不超过5分钟或者无静止，事故发生后均能建立循环且卡钻前后泵压无差异，而且在泡解卡剂后大部分均能实现顺利解卡。另外，对于某些发生卡钻的井，在简化钻具组合后均能顺利安全地实现完钻。结合上述特征，可以判断：伊朗雅达油田Fahliyan地层早期生产常现的卡钻属于压差卡钻类型。

3 压差卡钻的机理和影响因素分析

3.1 压差卡钻的机理分析

在钻井施工过程中，钻井液的正压差使钻井液向渗透性地层中渗透，在井壁形成一层滤饼。由于井眼轨迹客观上存在或大或小的曲率，钻具自重、轴向拉伸挤压、弹性变形产生的侧向力，使钻具紧贴井壁上的滤饼。

3.2 造成压差卡钻的主要因素分析

钻井液静液柱压力与地产呢个压力之间存在压差：压差越大，形成粘附力越大。

有统计资料表明：当压差小于6MPa时发生压差卡钻的可能性很小；当压差大于10MPa后发生压差卡钻的可能性大大增加。

钻具与井壁之间的接触面积：受井眼轨迹、钻具结构、钻井参数、钻具悬重和井眼缩径等因素影响，接触面积越大，粘附力越大。

井壁滤饼的抗承压能力：抗承压能力越小，形成的密闭接触面越大；同时，钻具与井壁间的摩擦系数也越大。

诱发的主要因素：钻具在井内的静止时间。静止时间越长，接触面越大，发生压差卡钻的几率就越大。

4 防压差卡钻的技术对策及其应用效果

4.1 泥浆技术对策

尽可能减小钻井液静液柱与地层压力之间的压差控制钻井液密度，加强检测。及时检测泥浆液面和泥浆性能变化，及时发现、处理井漏，根据实际钻进和各种工况显示情况，及时调整钻井液密度；保持井眼状况稳定：避免由于泥浆因素造成的井眼锁径、坍塌或掉块等保证钻井液体系中K+含量和防塌剂含量，利于井壁稳定和防塌：调整滤饼固相颗粒的粒度分布：良好的固相颗粒分布规律，利于形成薄而致密的滤饼。现场施工中选用不同粒径的刚性封堵材料，改善泥饼的粒度分布；控制固相含量，特别是劣质固相的含量为有效控制固相，用抑制包被剂抑制钻屑水化分散，同时充分利用四级固控设备，改善钻井液固相颗粒级配。

4.2 工程技术对策

面对井下大多数的复杂情况，都需要工程和泥浆互相配合，群策群力来共同推动解决。因此，为有效地解决压差卡钻问题，不能仅仅只从泥浆工艺上作出调整，工程方面也需要根据井下情况，作出相应的调整：减少钻具与井壁之间的接触面积。F灰岩地层岩性松软，可钻性强，进尺快，钻具在小井眼中柔性大，钻进过程中难以做到防斜打直。为控制井眼轨迹质量，在钻时较快的油层适当控制钻压，以达到吊打降斜的目的。简化钻具结构，可以减少钻具与井壁的接触面积。从上表3的统计结果看：卡钻后，简化钻具组合一般都能顺利完钻。利用增加加重钻杆来替代钻铤的方法，优化后的井下钻具组合为：钻头+浮阀+钻铤2根+扶正器+钻铤3根+加重钻杆+震击器。

4.2.1 协调提高滤饼的抗承压能力

（1）为了防止钻屑和有害固相吸附在井壁，尤其是在低压的F Lower地层，每钻进一柱，正划眼和倒划眼3遍，最大限度地靠钻具把吸附在井壁的虚厚泥饼和有害固相刮掉，以提高滤饼的抗承压能力；

（2）划眼过程中，增大排量以对井壁实现有效地冲刷，清除虚泥饼的同时，也能把井眼清洗干净。

4.2.2 劲量缩短钻具在井内静止的几率和静止时间

（1）协助泥浆对地层的封堵：每钻进3柱或100米，将高润滑封堵泥浆打入井底，短起至套管鞋，开泵大排量循环：利用循环压耗将LCM挤入地层，封堵后下钻时进行分段循环，防止堵漏材料造成的井眼缩颈而卡钻；

（2）起下钻作业或接单根（立柱）时，要求钻工动作要快，尽量减少钻具在井内的停留时间；

（3）为尽量减少测斜过程中钻柱静止而卡钻的风险，在下吊测时，尽量保持钻具上下活动。另外，钻至完钻井深后，不再进行测斜；

（4）钻井施工过程中，维护保养好钻井设备良好进行，避免在施工过程中因为设备问题，而造成钻具在井内停止，若遇见此情况，应尽可能的上下活动钻具。

4.3 技术对策的应用效果

经过将上述泥浆及工程技术对策应用于实际现场，截止目前2011年12月为止，一期已完钻的6口Fahliyan井中，无一口井出现过卡钻情况。良好的现场应用结果表明：雅达油田Fahliyan地层压差卡钻问题，可由上述技术对策得以完全解决。

5 认识及建议

（1）通过卡钻特征和统计情况分析：伊朗雅达油田Fahliyan地层早期生产常现的卡钻属于压差卡钻。