塔里木克深区块两口井固井事故过程及原因分析
2019-11-14张亮中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一固井分公司河北任丘062552
张亮 中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一固井分公司 河北任丘 062552
KES2-1-11井127mm尾管固井“插旗杆”事故
2013年9月23日7:30,KES2-1-11井下送127mm尾管完。开泵循环,至12:30以5L/s排量循环发现漏失,降低排量至2L/s,漏速1.2m3/h,循环排后效至9月24日4:30排完后效,循环至8:00漏速降低至0.3m3/h;全天漏失油基钻井液9.9m3。循环至10:00投球,至11:00投球到位,蹩压16MPa坐挂,21MPa蹩通球座,出口返出钻井液,倒扣正转45圈脱手成功,至14:00循环,至16:55固井准备,至20:30固井施工(管线试压30MPa,车注前置液8m3,密度1.88,车配注水泥浆17.3m3,最大密度1.91、最低密度1.88、平均密度1.90,投胶塞,车注后置液4m3,密度1.88,泵替钻井液43.5m3,碰压14↗19MPa,卸压无回流,拆甩水泥头)。至20:37正常起出井内第一柱钻杆(悬重172t),至20:52起出井内第二柱中单根时遇阻15t瞬间通过,后间断遇阻起出第二柱,第三柱最高提至270t无法起出,钻具卡死。至9月25日1:34处理固井事故(上下活动钻具0-270t,正蹩20MPa,反蹩15MPa活动钻具均无效,后经过3次倒扣,提至178t倒扣悬重↘150t、185t倒扣悬重↘140t、175t倒扣悬重↘160t)。经过爆炸松扣,套铣作业,至2014年4月2日,捞获井下全部钻杆,事故解除。
原因分析:判断为泥浆中刚性堵漏材料被水泥浆携带至悬挂器以上后堆积,造成卡钻。水泥浆稠化以后将钻杆抱死,造成“插旗杆”事故。
吸取教训:小间隙固井在下套管之前做好地层承压实验,并且将泥浆中的堵漏材料筛除干净,确保井眼清洁、畅通。另外做好水泥浆稠化实验及相容性实验,确保施工安全。
克深10井127mm尾管固井套管落井
2015年 12月 30日 9:00~ 12月 31日 13:30,克深 10井下送127mm尾管完。循环排后效后于1月1日9:00,打压14MPa,悬挂器坐挂,泵压最高28MPa,球座打通,开泵排量6L/s,压力16-20MPa反复波动,排量降至4L/s,出口变小,排量降至2L/s,出口断流;至1月2日10:00,测漏失情况,静止观察17h;至1月3日9:00,排量1-5 l/s循环,压力5-14MPa,液面正常;至9:30,倒扣(上提悬重160t,下放至140t,正转45圈倒扣脱手,上提1.4m,悬重151t未变);循环至11:30后固井施工。固井结束后,上提钻具164t未脱手(送入钻具浮重148t,5″尾管浮重15.3t,管串总重163.3t)。现场采取下压至144t、上提至165t未脱手,反复活动、正蹩压20MPa均未脱手,上提至238t,悬重降至177t。现场判断把5″尾管全部提离井底,经请示汇报决定起钻;至1月4日12:50,起钻完,发现5″尾管掉井,送入工具起出,5″尾管段长743.27m,(其中在10:10起钻至井深1449.7m,发现悬重从54.5↘41.5t,现场判断5″尾管掉井)。
直接原因:1)、回接筒内进入较多沉砂,并且被压实,造成中心管在回接筒内被卡,套管无法脱手成功,套管从井底拔出。2)、起钻至1449.7m后,由于回接筒处压力变小,沉砂松动,造成套管落井。
间接原因:1)、由于蹩通球座时发生井漏,静止观察后未经过大排量循环,导致沉砂不能被携带干净。2)、由于5″尾管防砂帽轻并且与回接筒上端面存在间隙,造成沉砂进入回接筒内。3)、水泥浆的携砂能力比泥浆强,可能将井内沉砂携带至尾管防砂帽处,由于流道变大,返速减慢,造成更多沉砂进入回接筒内。4)、环空间隙小。5 7/8″井眼,下入5″尾管,单边环空间隙只有11.11mm。
吸取教训:1)尾管固井前发生井漏,建议先起出套管堵漏,满足固井需求,再进行下步作业。2)尾管固井,蹩通球座瞬间对井底冲击力大,建议工具方优化球座蹩通压力值的设置,减小对井底冲击。3)下套管前充分循环泥浆,并且泵入部分携砂能力强的泥浆循环携砂,将井底沉砂循环干净。4)在满足尾管悬挂固井施工的同时,建议工具方改善防砂帽结构,避免施工及循环过程中沉砂进入回接筒内。5)严格按照工具方要求,准备足够的机油和钻杆丝扣油灌满回接筒,防止沉砂进入回接筒内卡中心管。