苏A1井卡钻事故处理实践与认识
2018-02-16刘文鹏
刘文鹏
(大庆油田钻探工程公司工程技术管理处,黑龙江大庆163318)
1 施工简况
苏A1井是设计在海拉尔盆地贝尔湖坳陷贝尔凹陷苏仁诺尔构造带上的一口开发井,设计井深2100m,实际完钻井深为2143m。目的层位为南二段,完钻层位为铜钵庙组。本井为二开井,一开采用∅342mm钻头钻至104m,∅273mm表层套管下至103.74m;二开采用∅215.9mm钻头钻至2143m完钻。本井钻至1763m测井斜6.9°起钻下MWD仪器纠斜钻进至1825m,之后采用方接头类满眼钻具组合钻进至2143m完钻。
完钻钻具组合:∅215.9mm钻头×0.46m+∅210mm方接头×1.00m+∅178mm钻铤×1.21m+∅210mm方接头×1.59m+∅178mm钻铤×9.64m+∅210mm方接头×2.08m+∅178mm钻铤×45.39m+∅165mm钻铤×18.58m+∅127mm钻杆。
2 事故发生经过
本井于2018年8月17日17:00钻进至2143m完钻,循环至18:30准备起钻,因主发电机线路问题检修主发电机,采用应急电机起钻,22:30更换发电机正常起钻,18日0:30起钻至1752m遇卡,悬重从600kN提至800kN,下放遇阻,多次上下活动钻具无效,因钻杆接箍差0.5m出转盘面接不上方钻杆,上提至1200kN坐钻杆卡瓦,甩掉单根后接方钻杆开泵不通,泵压憋至12MPa不降,0~1200kN活动钻具无效,钻具卡死。
3 事故处理经过
3.1 地面下击
18日6:30接地面震击器,上提至400~450kN下击,8:00共下击120次无效。
3.2 原钻具倒扣
甩掉地面震击器开始原钻具倒扣,至12:00经4次倒扣余悬重450kN开泵循环,13:00起钻,18:00起钻完,起出全部钻杆和1根∅165mm钻铤,鱼长71.30m,鱼顶1680.70m,落鱼结构:∅215.9mm钻头×0.46m+∅210mm方接头×1.00m+∅178mm钻铤×1.21m+∅210mm方接头×1.59m+∅178mm钻铤×9.64m+∅210mm方接头×2.08m+∅178mm钻铤×45.39m+∅165mm钻铤×9.93m。
3.3 井下震击
18日19:30接随钻震击器下钻,钻具组合:∅165mm改制对扣接头×0.50m+∅165mm随钻震击器×6.81m+∅178mm钻铤×28.63m+∅127mm钻杆,改制对扣接头现场制作,采用4A11/410旧接头,公扣端割掉15mm,在公扣台肩面上均匀分布点焊3片3mm厚的垫片,该接头既是对扣接头,又是安全接头,若震击不解卡可从此接头退扣起出原对扣钻具。23:30下钻到底循环,19日0:30停泵对扣,对扣成功后,1:00开始下击,至6:30下击900次无效,上提至1000~1100kN上击10次无效,7:00倒扣完循环,7:30起钻,13:00起钻完,起出全部对扣钻具,落鱼不变。
3.4 通井
19日14:00下牙轮钻头模拟套铣管通井,钻具组合:∅215.9mm牙轮钻头×0.34m+∅214mm螺扶×1.61m+∅178mm钻铤×9.65m+∅208mm螺扶×1.08m+∅178mm钻铤×18.98m+∅127mm钻杆,17:00下钻至1510m遇阻,从1500m开始划眼,钻压:0~20kN,转速:60r/min,排量:34L/s,泵压:8MPa,钻井液密度:1.30g/cm3,粘度:82s,20:30划眼至鱼顶,循环至22:00起钻,20日2:00起钻完。
3.5 第一次套铣
20日3:30下∅208mm套铣鞋,钻具组合:∅208mm套铣鞋×0.61m+∅206mm套铣管×27.02m+∅178mm钻铤×28.63m+∅127mm钻杆,6:00下钻至鱼顶,循环至7:30开始套铣,钻压:0~30kN,转速:60r/min,排量:28L/s,泵压:8MPa,钻井液密度:1.30g/cm3,粘度:78s,10:00套铣至1708m起钻,14:00起钻完,套铣鞋无磨损。
3.6 第二次套铣
20日15:30增加至8根套铣管下钻,钻具组合:∅208mm套铣鞋×0.61m+∅206mm套铣管×72.08m+∅178mm钻铤×28.63m+∅127mm钻杆,21日0:00下钻至鱼顶,循环至2:00开始套铣,钻压:0~40kN,转速:60r/min,排量:23L/s,泵压:8MPa,钻井液密度:1.30g/cm3,粘度:78s,12:00套铣至1735.16m套至3#方接头棱带无进尺,反复变换参数继续套铣至14:00仍无进尺起钻,18:30起完,套铣头高度磨损5mm。
3.7 第三次套铣
21日19:00下∅208mm高效套铣鞋,22日0:20下钻完开始套铣,钻压:0~40kN,转速:60r/min,排量:23L/s,泵压:8MPa,钻井液密度:1.30g/cm3,粘度:80s,2:40套进至1735.16m变慢,至4:40套进30cm后进尺变快,泵压下降4MPa,6:30快速套进至1749m发现有放空,停转盘下冲至1755m无遇阻,判断落鱼解卡下落,7:30起钻,12:00起钻完,套铣头高度磨损3mm。
3.8 对扣打捞
22日12:00下改制对扣接头对扣打捞,16:30下钻完开泵循环,17:30停泵对扣,上提至60t无刮卡,开泵正常,18:00起钻,23日1:00起钻完,起出全部落鱼,3#方接头棱带全部套铣掉,其它正常。
4 事故处理难点
本井卡钻原因为泥岩井段井眼缩径,起钻操作不当造成卡钻。事故处理难点有以下几点:
(1)卡点在3#方接头,自由段钻具超过1600m,地面震击器震击效果不好。
(2)倒扣后使用随钻震击器下击,若不解卡,退扣时易从上部钻具倒开,增加井下落鱼使事故进一步恶化。
(3)本井上部钻进时出泥环,上部井眼不畅,一次下入套铣管长达72m,套铣管下入困难。
5 结论与认识
(1)处理井下事故时要切记安全原则,必须考虑到处理过程中出现的种种复杂情况,避免事故复杂化。本井考虑到上部井眼有泥环,井眼不畅,下套铣管前先使用螺扶和钻铤模拟套铣管通井划眼,第一次先下入3根∅206mm套铣管,最后8根∅206mm套铣管顺利下入并套铣解卡,虽然增加了处理时间,但有效地预防了事故的恶化。
(2)本井现场制作对扣接头,满足了下击、上击、循环和大吨位活动钻具要求,退扣成功率100%,既节省了安全接头,又保证了井下安全,该接头可以在类似井况下推广使用。
(3)第一只套铣鞋为普通套铣鞋切削齿较高20mm,套铣地层速度较快,但套铣方接头棱带无进尺,更换高效套铣鞋,高效套铣鞋合金颗粒中孕镶PDC复合片提高了套铣鞋强度和切削效率,套铣方接头棱带速度较快。