【摘要】本文就所鉆兩口高溫高壓探井為實(shí)例，從組織管理、鉆前準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)、施工等方面進(jìn)行分析，得出經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并對(duì)海上高溫高壓井鉆井提出了一些建議。科學(xué)的組織管理、合理的設(shè)計(jì)及承包商的選擇是雙高井項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。本論文目的是分享我們的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，提高鉆井作業(yè)時(shí)效，降低作業(yè)費(fèi)用，達(dá)到地質(zhì)目的。

【關(guān)鍵詞】海洋鉆井；高溫高壓；技術(shù)分析；事故

一、概述

由于高溫高壓，加之海上的特殊環(huán)境，出現(xiàn)作業(yè)周期長(zhǎng)、非生產(chǎn)時(shí)間高、達(dá)不到地質(zhì)目的、井眼報(bào)廢、成本高等一系列問題。因此，雙高天然氣井的鉆井技術(shù)，仍然是一個(gè)國(guó)際性的難題。東非海域A-1和B-1井分別鉆于2010年1月和2010年5月，屬于高溫高壓天然氣探井。井底最高溫度分別為179℃，166℃，最大泥漿比重達(dá)18.5PPG（2.22g/cm3），17.6PPG（2.13g/cm3），鉆探目的層主要為砂巖及碳酸鹽巖。本文主要針對(duì)兩口高溫高壓井鉆井作業(yè)中遇到的問題，從地層壓力預(yù)測(cè)、套管結(jié)構(gòu)、高溫高密度鉆井液、固井、鉆井設(shè)備與工具等進(jìn)行了分析總結(jié)。

二、作業(yè)情況介紹

A-1井于2010年1月17日開鉆，2010年5月7日該井作業(yè)全部結(jié)束，鉆井周期94天，建井周期122.4天。設(shè)計(jì)井深3700米（MSL），實(shí)際完鉆深度為3413米。平均日進(jìn)尺36.31米，平均機(jī)械鉆速為9.12米/小時(shí)，純鉆時(shí)間為15.60天，純鉆時(shí)效為12.75%。實(shí)際作業(yè)時(shí)間比計(jì)劃時(shí)間多近50天，主要是鉆前準(zhǔn)備、下20“套管后處理復(fù)雜情況、19”井眼時(shí)間及增加了6“井眼花的時(shí)間。B-1井于2010年5月12日開鉆，2010年9月22日該井作業(yè)全部結(jié)束，鉆井周期123.67天，建井周期137.75天。設(shè)計(jì)井深3700米（MSL），實(shí)際完鉆深度為3366米。平均日進(jìn)尺27.22米，平均機(jī)械鉆速為4.15米/小時(shí)，純鉆時(shí)間為33.82天，純鉆時(shí)效為19.89%。實(shí)際作業(yè)時(shí)間比計(jì)劃時(shí)間多近59天，主要是下20“套管遇阻、19”井眼復(fù)雜情況、17-1/2“井眼和12-1/4”井眼井下事故和復(fù)雜情況時(shí)間明顯增加。

三、井下復(fù)雜情況及事故

（1）A-1井井下復(fù)雜情況及事故。在使用17英寸×19英寸偏心鉆頭鉆19英寸井眼過程中發(fā)生嚴(yán)重漏失，之后用LCM和CemNET進(jìn)行堵漏，最后進(jìn)行擠水泥作業(yè)。鉆12-1/4英寸、8-1/2英寸及6英寸井眼時(shí)多次發(fā)生溢流進(jìn)行壓井。在對(duì)9-7/8英寸套管進(jìn)行試壓時(shí)，由于操作失誤造成鉆具壓彎的現(xiàn)象。（2）B-1井井下復(fù)雜情況及事故。26英寸井眼作業(yè)過程中發(fā)生漏失，下20英寸套管前通井過程中下部鉆具斷裂，井下有6.8米落魚，最后導(dǎo)致測(cè)鉆。19英寸井眼作業(yè)發(fā)生斷鉆具現(xiàn)象，落魚93.3米，不過打撈成功，之后進(jìn)行測(cè)16英寸套管固井質(zhì)量時(shí)，電測(cè)儀器部件落井；12-1/4英寸井眼發(fā)生溢流及轉(zhuǎn)盤銷子入井的現(xiàn)象。

四、井下復(fù)雜情況及事故分析

（1）地層壓力及地層情況預(yù)測(cè)不準(zhǔn)。一是由于地層壓力及地層情況預(yù)測(cè)不準(zhǔn)及存在不同壓力體系，導(dǎo)致難以制定合理的井身結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)難以處理的井下復(fù)雜情況；二是由于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地層壓力難以做到，在鉆出套管鞋過程后進(jìn)行了多次擠水泥作業(yè)，降低了鉆井實(shí)效。（2）高溫帶來的問題。高溫不僅給鉆井液、水泥漿的穩(wěn)定性造成巨大困難，也給工具和設(shè)備的使用造成阻礙，如井口裝置、電測(cè)儀器、LWD等等。因此在選擇井下工具時(shí)候一定要把好關(guān)，選擇適合井下溫度的井下工具。（3）使用井下復(fù)雜鉆井工藝和工具。采用了以下井下鉆井工具：17-1/2英寸X19英寸及14-3/4英寸x17-1/2英寸隨鉆擴(kuò)眼器擴(kuò)眼和14-1/2英寸+17英寸偏心鉆頭。使得井眼不規(guī)則，鉆井參數(shù)變化大，造成下部鉆具斷裂落井以及鉆具被刺漏等事故，增加了成本，降低了鉆井實(shí)效。（4）鉆井承包商的選擇不到位。工作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)不高，平臺(tái)管理混亂，出現(xiàn)井下事故，延長(zhǎng)鉆井周期，增加了成本。

五、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

A-1井和B-1井，屬于高溫高壓井，難度大，在作業(yè)管理、鉆井施工以及費(fèi)用控制等方面都經(jīng)歷了諸多挑戰(zhàn)，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為今后的海外海上作業(yè)打下了基礎(chǔ)。（1）鉆井設(shè)計(jì)要求過高。在設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格按照預(yù)測(cè)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，采取了合理的井身結(jié)構(gòu)，氣密型套管，下部為油基泥漿的設(shè)計(jì)，盡量避免同一井眼出現(xiàn)不同壓力體系。（2）選擇合適抗高溫高密度鉆井液。第一，油基泥漿與水基鉆井液比較，高溫穩(wěn)定性要好，故要盡量選擇油基泥漿。第二，控制泥漿性能。為維護(hù)性能的穩(wěn)定，控制膨潤(rùn)土含量、無固相含量是十分重要。（3）高溫高壓井固井。第一，套管柱的密封性。在滿足套管強(qiáng)度要滿足要求的基礎(chǔ)上，套管的螺紋要使用密封性能好的特殊螺紋，而且所有附件的螺紋都要達(dá)到要求。第二，選用性能良好的、具有防氣竄的水泥漿體系。（4）采用合理的堵漏方法。第一，采取常規(guī)方法，即泵入堵漏材料進(jìn)行堵漏。對(duì)于不嚴(yán)重的漏失采取此種方法，即增加了地層的承壓能力又保證了鉆進(jìn)的繼續(xù)進(jìn)行。第二，采用水泥為堵漏材料。對(duì)于的較為嚴(yán)重的漏失采取此方法。對(duì)于承壓薄弱的地層，根據(jù)井身結(jié)構(gòu)的需要進(jìn)行擠水泥，提高地層的承壓能力。（5）井下工具的選擇。井下鉆具復(fù)雜，是導(dǎo)致井下復(fù)雜情況的原因之一，應(yīng)盡量簡(jiǎn)單化鉆井。對(duì)定向井儀器的使用也要分不同井段使用，能不用盡量不用。（6）費(fèi)用分析。兩口井的費(fèi)用都超出了預(yù)算值，分析原因如下：一是非常規(guī)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及復(fù)雜井下工具的應(yīng)用；二是對(duì)遣散費(fèi)認(rèn)識(shí)不足，原估算沒有考慮安全、天氣、護(hù)航等因素，導(dǎo)致估算較低；三是某些服務(wù)項(xiàng)目使用不太妥當(dāng)，直井作業(yè)，沒有必要全井段使用MWD/LWD工具；四是鉆井承包商的總體素質(zhì)欠缺，影響了作業(yè)失效，增加了鉆井費(fèi)用。沒有及時(shí)按照對(duì)區(qū)塊的新認(rèn)識(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)。例如在第一口井完成后沒用對(duì)第一井的設(shè)計(jì)進(jìn)行變更而減少鉆井費(fèi)用的投入。（7）作業(yè)管理。第一，加強(qiáng)聯(lián)合公司在鉆井作業(yè)過程中的管理和合作。分清工作界面，加強(qiáng)溝通，重要問題會(huì)議討論通過。第二，加強(qiáng)聯(lián)合公司管理隊(duì)伍穩(wěn)定，有利于工作延續(xù)和高效。第三，加強(qiáng)專家組的作業(yè)。專家組可在工程技術(shù)、作業(yè)管理以及成本控制等方面提出了切實(shí)可行的方法和措施。對(duì)于正確的方案應(yīng)及時(shí)采納。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]中國(guó)海洋石油總公司.海洋鉆井手冊(cè).1996（8）

[2]Drilling Design Based Document A-1.2009（7）