李洪雪

中國石油吉林油田分公司 鉆井工藝研究院 （吉林 松原 138000）

1 乾246區(qū)塊致密油含伴生氣水平井的基本情況

乾246區(qū)塊致密油水平井位于松遼盆地南部中央凹陷乾安構(gòu)造北翼，主要產(chǎn)油層為高臺(tái)子和扶余油層。目前該區(qū)塊油層未檢測(cè)到H2S氣體，高臺(tái)子油層及扶余油層產(chǎn)出的伴生氣以CO2為主。評(píng)價(jià)水平井主要目的層為扶余油層泉四段Ⅰ砂組及Ⅲ砂組，其中Ⅰ砂組的特點(diǎn)是高含CO2氣體（表1）。該區(qū)塊水平井為II類井，設(shè)計(jì)井深3 400m左右，垂深2 000m左右，水平段長1 000m左右，完鉆鉆井液密度1.35 g/cm3，井深鉆至水平段A點(diǎn)后，全烴值異常升高，CO2含量達(dá)到90%以上。在鉆進(jìn)、起下鉆及完井過程存在較大的井控風(fēng)險(xiǎn)，易發(fā)生氣侵、溢流等復(fù)雜情況，對(duì)提質(zhì)、提效、提速鉆進(jìn)等產(chǎn)生很大影響。同時(shí)CO2氣侵對(duì)鉆井液性能影響較大，極易造成井壁失穩(wěn)坍塌，形成次生鉆井事故。如何能有效、快速、安全地處理好伴生氣對(duì)水平井鉆井施工的影響[1]，減少井控風(fēng)險(xiǎn)，避免次生鉆井事故，提高鉆井施工效率，是乾246區(qū)塊水平井鉆井丞待解決的問題。

2 油層伴生氣井控技術(shù)方法

井控的本質(zhì)是提高機(jī)械鉆速，控制井底壓力保護(hù)油氣儲(chǔ)層。預(yù)防是井控的先提條件，井控預(yù)防包括人員素質(zhì)、井控設(shè)備、日常管理等。對(duì)乾246區(qū)塊10口井的氣侵處理方式中鉆進(jìn)和起下鉆過程進(jìn)行了分析，總結(jié)出一套成型的含伴生氣水平井井控技術(shù)。

2.1 井控設(shè)備管理

井隊(duì)施工人員必須參加井控培訓(xùn)，處理氣侵、溢流時(shí)做到不慌亂。開鉆驗(yàn)收時(shí)，井控設(shè)備必須符合設(shè)計(jì)要求，按設(shè)計(jì)進(jìn)行防噴器試壓，并且試壓合格，內(nèi)防噴工具應(yīng)該符合中石油資質(zhì)，且有檢測(cè)報(bào)告。井控設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)到位，各閘閥靈活好用[2]。日常按井控要求，加強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)型防噴演習(xí)，認(rèn)真執(zhí)行坐崗觀察，落實(shí)井控九項(xiàng)管理制度。確保除氣器好用，發(fā)生氣侵時(shí)做到長開運(yùn)行。氣量大時(shí)，關(guān)井節(jié)流循環(huán)，回收管線固定牢靠，防止震動(dòng)松脫造成環(huán)境污染及人身危害。起鉆前，短起測(cè)后效，確定是否能正常起鉆。在保障地層不壓漏的條件下，適當(dāng)提高鉆井液密度。完井下套管前，測(cè)試半封閘板密封性能。

2.2 控壓鉆井技術(shù)

控壓鉆井是利用欠平衡鉆井的思想、方法，采用確保安全的“微欠、微過平衡模式”，即在鉆進(jìn)過程中控制在微欠平衡狀態(tài)，起下鉆過程中控制在微過平衡狀態(tài)，從而有效地控制井內(nèi)壓力[3]。鉆進(jìn)過程中保持微欠平衡狀態(tài)，可以充分暴露和發(fā)現(xiàn)油氣，也可控制進(jìn)入井內(nèi)的氣體在可接受的范圍內(nèi)。

表1 乾246區(qū)塊水平井CO2氣侵井段統(tǒng)計(jì)

乾246-22井，鉆至井深2 368m時(shí)發(fā)生CO2氣侵，鉆井液密度1.35 g/cm3，漏斗黏度64 s，氣測(cè)全烴值由2萬上升到23萬，CO2含量70%，喇叭口返出大量鉆井液，持續(xù)10 min。密度由1.35 g/cm3降至1.12 g/cm3，鉆井液漏斗黏度由64 s升至78 s，并在完鉆過程中伴隨CO2氣侵。

查48-9井，鉆至井深2 700m，全烴值由3.8萬升至70萬，鉆井液密度由1.37 g/cm3降至1.32 g/cm3，黏度由62 s升到82 s，完鉆過程伴隨氣侵。

處理方式：加入提高承壓能力處理劑，循環(huán)加重密度至1.40 g/cm3，分段短起循環(huán)排氣。測(cè)得氣測(cè)異常點(diǎn)的遲到時(shí)間與氣測(cè)異常時(shí)的時(shí)間基本吻合。掌握氣測(cè)異常規(guī)律后，正常鉆進(jìn)時(shí)氣體可隨鉆井液循環(huán)，利用除氣器排出[4]，長起鉆或完鉆起鉆時(shí)存在長時(shí)間空井，需要在井底循環(huán)排氣后，起至直井段再充分循環(huán)排氣后，壓水眼起鉆。

讓平5井，井深2 984m，下鉆到底循環(huán)發(fā)生氣侵。關(guān)井立壓4.5MPa，套壓2.5MPa。完鉆過程出現(xiàn)氣侵。處理方式：在不壓漏地層的條件下，提高鉆井液密度，分段短起充分循環(huán)排氣。短起后效判斷鉆井液密度是否能壓穩(wěn)CO2氣體，該井1.37 g/cm3密度鉆井液未能壓穩(wěn)CO2氣體，提高至1.40 g/cm3完鉆，完鉆后在井底循環(huán)排氣，起至直井段再充分循環(huán)排氣后，壓水眼起鉆。

查58-4井，該井2 831~3 415m（完鉆）氣測(cè)異常，多次發(fā)生氣侵，氣體上返速度與遲到時(shí)間一致，基本在40~45min。該井完井通井下鉆至1 521m發(fā)生氣侵井涌持續(xù)5min，原因是井隊(duì)在A點(diǎn)以上未將直井段氣體充分排凈，長時(shí)間空井，氣體聚集導(dǎo)致井涌。

乾246F平1-9井，2018年11月29日16:00，井深2 836m準(zhǔn)備起鉆換螺桿，短起測(cè)后效，循環(huán)40 min，全烴升至35萬，CO2含量95.41%。鉆井液密度由1.35 g/cm3降至1.07 g/cm3，至12月1日18:00，6次短起下測(cè)后效，密度提至1.40 g/cm3，充分循環(huán)后起鉆換螺桿。該井前5次短起下循環(huán)排氣，累計(jì)用時(shí)超50 h，但井隊(duì)施工時(shí)未在A點(diǎn)以上進(jìn)行充分循環(huán)排氣。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督指導(dǎo)后，僅應(yīng)用4 h就達(dá)到井底壓力平衡，起鉆更換螺桿。

2.3 起下鉆、完井施工

在起下鉆過程中保持微過平衡狀態(tài)，可以控制鉆井液漏失在可接受范圍內(nèi)，也可兼顧防噴、治漏、保護(hù)儲(chǔ)層和井控安全[5]。①確定氣測(cè)異常井段（通過地質(zhì)可知）；②短起至異常段以上一段距離后，進(jìn)行充分循環(huán)將氣侵排凈；③下鉆到底進(jìn)行循環(huán)，并不間斷測(cè)量鉆井液性能，對(duì)比氣測(cè)異常點(diǎn)的遲到時(shí)間與氣測(cè)異常時(shí)的時(shí)間；④遲到時(shí)間與氣測(cè)異常時(shí)間相近，證明密度可以平衡地層壓力，氣體在水平段基本不運(yùn)移，否則需加重，重復(fù)上述過程；⑤準(zhǔn)備長起、完鉆測(cè)井或下套管前，必須在A點(diǎn)以上，將直井段氣體充分循環(huán)排出，打重泥漿壓水眼后起鉆。

含伴生氣水平井井控技術(shù)操作可以總結(jié)概括為以下7點(diǎn)：“發(fā)”是發(fā)現(xiàn)氣侵；“循”是循環(huán)觀察；“短”是短起測(cè)后效；“排”是排凈井筒內(nèi)氣體；“下”是下鉆到底；“循”是循環(huán)測(cè)后效；“判”是判斷是否需要加重。

3 結(jié)論

通過對(duì)乾246區(qū)塊致密油層10口井CO2氣侵的分析及處理，結(jié)合井控設(shè)備管理，總結(jié)出在鉆進(jìn)及起鉆過程中切實(shí)有效的“發(fā)、循、短、排、下、循、判”七字操作規(guī)程，能夠減少氣侵處理時(shí)間、井下事故風(fēng)險(xiǎn)、井控風(fēng)險(xiǎn)，并可以推廣到含伴生氣的其他類型水平井，為提質(zhì)、提效、提速提供了井控技術(shù)保障。