彭寧，盛浩，汪濤，賈思航，孫文靜，宋竟松

1.中國石油華北油田分公司 技術監(jiān)督檢驗處 （河北 任丘 062552）2.中國石油渤海鉆探工程有限公司 第一固井分公司 （河北 任丘 062552）3.中國石油渤海鉆探工程有限公司 第二錄井公司 （河北 任丘 062552）

1 概況

虎XX井是位于冀中坳陷饒陽凹陷孫虎潛山構造帶上的一口定向預探井。該井自上而下鉆遇的地層為新生界第四系平原組，新近系明化鎮(zhèn)組、館陶組，古近系沙河街組沙三段、沙四段、孔店組，元古界薊縣系霧迷山組，鉆探目的為預探虎XX東潛山圈閉含油氣情況。孫虎潛山構造帶處于冀中坳陷饒陽凹陷南部，其南側是新河凸起，西側以虎北大斷層為界與深縣凹陷相鄰，東側是虎東洼槽，北側是虎北洼槽?；⒈贝髷鄬由仙P由于地層的大幅度翹傾抬升，基底形成北東向的潛山構造，并被北北東走向的斷層切割形成多個局部山頭，這些山頭被北西向小斷層切割復雜化。潛山出露地層北老南新。潛山內幕地層主要為元古界楊莊組、霧迷山組、串嶺溝組、常州溝組和太古界變質巖，潛山上覆地層主要為孔店組、沙四段、沙三段和沙二段。潛山地層裂縫、孔洞發(fā)育，在潛山段鉆井過程易發(fā)生井漏、放空和井噴，預測該井在常州溝組地層壓力系數(shù)為0.98~1.01，霧迷山組地層壓力系數(shù)為1.01?；X井于2018年3月21日于井深4 29m側鉆（圖1），4月7日中完，中完井深2 911m，5月31日完鉆，完鉆井深3 028m，層位為霧迷山組。該井井段801~3 028m為穩(wěn)斜段，最大井斜井深2 800m，斜度 29.7°，方位 64°。井底總方位62°39′，總位移1 142.82m。

圖1 虎XX井井身結構圖

2 井漏發(fā)生經過與處理

2.1 發(fā)生經過

2018年4月23日11:15采用D149.2mm鉆頭＋鉆具浮閥＋D120.7 mmDc×12根＋復合方保＋D88.9mmDp×1根＋D121mm隨鉆震擊器＋D88.9 mmDp鉆具組合三開鉆進至井深2 947m發(fā)生井漏，漏失2.4m3，漏速5.2m3/h，其鉆井液密度1.18 g/cm3，漏斗黏度46 s，鉆遇地層為孔店組。12:30配堵漏泥漿15m3（DF×1.5 t+FD-1×1.5 t），至13:00循環(huán)堵漏，泵入堵漏泥漿10m3，漏失2.6m3，漏速4.4m3/h。18：00鉆進至井深2 950m再次發(fā)生井漏，漏失1.8m3，漏速8.2m3/h，18:30配堵漏泥漿13m3（DF×1t+FD-1×1 t+QS-2×0.5 t），至19:00堵漏（泵入堵漏泥漿8m3，替漿10m3）。

2018年4月24日10:00鉆進至井深2 955m發(fā)生井漏，漏失2.1m3，漏速6.4m3/h，漏失巖性為孔店組灰色含礫砂巖，鉆井液密度1.18 g/cm3，漏斗黏度42 s。至10:50配堵漏漿15m3（DF×1 t+FD-1×1.5 t+QS-2×1 t），至11:00泵入堵漏泥漿9m3，井口失返，起鉆至技套內，頂替堵漏泥漿漏失2.6m3，至12:00下鉆至井底，開泵泵入6.8m3，流量漸小井口失返，再次起鉆至技套內，用灌漿泵環(huán)空灌入5.4m3未返出，開泵泵入3.8m3未返出，起鉆。

2.2 事件處理

2.2.1 第一次堵漏

2018年4月25日15:00下光鉆桿至2 952m，配堵漏泥漿13m3（QS-1×0.5 t+DF-1×0.5 t+FD-1×0.5 t+果殼1~3mm×0.5 t+石棉絨×0.2 t+凝膠×0.2 t），至16:00泵入堵漏泥漿6m3，替漿10m3，全程失返，起鉆找液面，起鉆42柱見液面，環(huán)空灌清水24m3未滿。4月26日4:00下光鉆桿至2 952m，配堵漏泥漿20m3（QS-2×1 t+DF-1×1 t+FD-1×1 t+果殼1~3mm×1 t+果殼5~8mm×1 t+果殼8~10mm×1 t+石棉絨×0.3 t+凝膠×0.2 t），至5:00泵入堵漏泥漿14m3進行堵漏，替漿10m3，堵漏取得效果。4月27日恢復鉆進，鉆進至井深2 976.00m發(fā)生嚴重失返停鉆，漏失巖性為霧迷山組灰色白云巖，鉆井液密度1.08 g/cm3，漏斗黏度72 s。

2.2.2 第二次堵漏

由于井壁垮塌和井下復雜等原因，5月10日1:00下光鉆桿至2 925m遇阻，決定進行第一次打水泥堵漏，注入密度為 1.85 g/cm3水泥 4 t，頂替 10.3m3，管內留水泥漿高出環(huán)空100m；后由于水泥堵漏失敗，5月12日8:00下光鉆桿至2 925m遇阻進行第二次打水泥堵漏，注入密度為1.85 g/cm3水泥7 t，頂替10.5m3，循環(huán)返出混漿及水泥漿約1m3。

2.2.3 強行鉆進

2018年5月14日按建設方指令使用清水強行鉆進，鉆井隊鉆井液密度1.02 g/cm3，黏度32 s，鉆井液有進無出，邊鉆邊漏，鉆進至井深3 028.00m接指令完鉆，層位為霧迷山組。

3 事件原因分析

3.1 構造地層原因

虎XX井主要漏失地層巖性為元古界霧迷山組白云巖，白云巖一般為灰色、淺灰色和深灰色，質純，性硬、脆，具微晶結構，滴冷稀鹽酸反應弱，加熱反應強烈，巖屑呈粉末-片狀。白云巖儲層經歷了加里東、海西等多期構造運動和長期多期次的巖溶復合疊加作用，由于靠近虎北斷層和衡水斷層，且虎北斷層到新近紀一直活動，構造活動劇烈，潛山裂縫、節(jié)理發(fā)育，為大氣水滲入、溶蝕提供了先決條件，表生期的淋濾溶蝕為后期溶蝕提供通道，由于構造運動造成白云巖結構較疏松和原始孔滲性好，溶蝕作用不僅沿斷裂、裂縫和層面以管流的方式進行，同時對白云巖進行了更大規(guī)模的散流溶蝕作用，發(fā)育密集成帶的各類溶孔、溶洞和溶縫[1]，鉆井上造成鉆時加快、鉆進過程中易放空、可產生井漏等復雜事故。鄰井在二開中完電測資料分析于井深2 699m已經進入潛山，由于未見油氣顯示，加深至2 729.64m突然發(fā)生漏失鉆井液有進無出，同時轉盤扭矩增大、上提鉆具遇卡，分析為環(huán)空鉆井液漏失，地層壓力不能平衡，造成裸眼段井壁垮塌，掩埋鉆具，卡鉆，該井在鉆至井深2 729.64m時共漏失鉆井液84.28m3，后處理事故過程中又漏失鉆井液837.2m3。

該井從井深2 955m進入潛山（霧迷山組），在鉆進至井深2 976m時發(fā)生嚴重井漏，鉆井液失返，有進無出。通過測井曲線分析在2 955～2 976m井段有兩個較大的縫洞（圖2）。第一個在井段2 957.4~2 961.0m，深側向電阻率124.8Ω·m，淺側向電阻率77.6Ω·m，聲波時差468.2μs/m；第二個在井段2 965.0~2 968.0m，深側向電阻率3.2Ω·m，淺側向電阻率3.1Ω·m，聲波時差552.1μs/m（表1）?？p洞高度可達3m和3.6m，在鉆進過程中鉆時由平均32min/m降到1min/m，

有放空現(xiàn)象，在井漏發(fā)生時立管壓力由9.47 MPa下降至6.55MPa，出口流量由46.38 L/s下降至24.21 L/s，最后變?yōu)?。

圖2 虎XX井測井曲線圖

3.2 技術原因

1）該井技術套管下的過早，技術套管應下在潛山面處，即井深2 955m附近，而實際上技術套管提前下在井深2 911m處，2 911~2 955m井段的砂泥巖在井漏發(fā)生后由于井壁失去了平衡造成井壁垮塌給以后處理井漏帶來了不必要的麻煩。

2）虎XX井的嚴重井漏發(fā)生在霧迷山組潛山地層中，尤其是在井段2 957.4~2 968.0m處，在井漏處理過程中未能有效地針對井段2 957.4~2 968.0m中兩個縫洞采取措施進行積極堵漏，而是采取了常規(guī)的堵漏方法以及由于井壁垮塌嚴重僅在井深2 925 m進行兩次打水泥堵漏，后使用清水強行鉆進由于井下復雜完鉆。

表1 虎XX井測井解釋成果

4 結束語

1）錄井隊在卡取潛山過程中要吃透地質設計，認真分析鄰井資料，搞清孫虎潛山構造帶幾口井漏復雜井的井漏特點和巖性組合關系,及時進行地層對比，制定卡山計劃。要求鉆井隊改用牙輪鉆頭控速鉆進，緊密配合錄井隊卡取潛山，措施上接近潛山面時錄井隊改為0.5m撈取巖屑一次，必要時可0.2m撈取巖屑一次，進潛山不超過1m，注意鉆時變化，特別是微鉆時變化，認真分析巖屑成分變化，卡取好潛山界面。

2）井漏是鉆井過程中常見的事件，可影響井下安全和鉆井速度，延長鉆井周期，增加鉆井成本。該井在井段2 957.4~2 968.0m中具有2個3~3.6m高的縫洞，鉆井液失返造成嚴重井漏，若普通的橋接堵漏劑無法在縫洞中架橋，這時可先向井下投入體積稍大、大小不一的磚塊或石子[4-5]，待在縫洞中形成一定固相堆積物之后，再用合適的橋接堵漏劑進行復合堵漏，或直接進行水泥漿堵漏[2]。

3）充氣或泡沫鉆井防漏技術是克服嚴重井漏的有效手段，已在四川東安1井見到了良好效果；國外應用波紋管處理嚴重井漏、井壁垮塌等井下復雜狀況已有許多成功的事例[3]。對于孫虎地區(qū)的此類嚴重井漏，除采用已有的井漏處理技術外，可嘗試使用充氣或泡沫鉆井和波紋管井漏處理技術。