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        港西油田二區(qū)鉆井井控風險識別與防控

        2021-03-07 23:47:29韓克玉
        科學與財富 2021年32期
        關(guān)鍵詞:技術(shù)措施鉆井液

        韓克玉

        摘 要:在鉆井施工過程中,井控工作是鉆井施工中的重中之重,一旦發(fā)生井噴失控事故,不僅會帶來巨大的經(jīng)濟損失,還會影響周圍千家萬戶的生命安全,甚至會造成重大的國際國內(nèi)影響。結(jié)合港西油田二區(qū)井控設(shè)計的發(fā)展背景和概況,從淺油氣藏、二氧化碳吞吐、目的層壓力井控風險等幾個方面對港西油田二區(qū)鉆井井控風險進行了分析,并提出了技術(shù)保障措施,對該區(qū)降低事故復雜,縮短鉆井周期,保證鉆井施工安全具有重要意義。

        關(guān)鍵詞:港西油田二區(qū); 井控風險 ;技術(shù)措施;井身結(jié)構(gòu) ;鉆井液

        港西油田構(gòu)造上位于大港油田北大港構(gòu)造帶西段,港西油田二區(qū)位于港西油田中北部、是一個被多條斷層夾持的單斜半封閉斷塊。該區(qū)2020年到目前,3口井開展CO2吞吐提高采收率,取得了明顯的増油降水效果。吞吐井注入CO2后可能會造成儲層局部高壓,鉆井過程中存在鉆遇壓力異常層的風險。

        港西油田二區(qū)NgⅢ區(qū)塊地層分布穩(wěn)定,NgⅢ1小層是本區(qū)的主要含油層系。NgⅢ1地層厚度19-25.8m,平均砂巖厚度17.2m,平均孔隙度30.8%,平均滲透率698.4×10-3μm2,為高孔、高滲砂巖儲層;油藏埋深1410-1435m,港西油田二區(qū)目前在冊油水井共175口,其中有多口井發(fā)生了井漏、溢流等復雜,因此在該區(qū)塊鉆井過程中存在較大的井控風險。

        1 鉆井井控風險分析

        1.1 上部存在淺油氣藏

        對港西油田二區(qū)多年的地質(zhì)研究和勘探開發(fā)實踐中發(fā)現(xiàn),該區(qū)明化鎮(zhèn)組上部地層中分布有淺油氣藏,而且經(jīng)過多年的勘探開發(fā),淺油氣藏已經(jīng)上竄,其分布已經(jīng)沒有了最初的原始規(guī)律,在鉆井過程中隨時可能出現(xiàn)淺氣層井控風險,一旦發(fā)生淺氣層的井控風險,油氣水上竄的速度特別快,極易發(fā)生井涌、溢流等事故復雜。

        1.2 吞吐井注入CO2后考慮會造成儲層局部高壓

        該區(qū)塊采用二氧化碳吞吐方式開發(fā),吞吐井注入CO2后可能會造成館Ⅲ地層壓力升高,鉆井過程中存在鉆遇壓力異常層的風險,極易造成溢流進而導致井噴事故。且該區(qū)塊地質(zhì)提示二氧化碳含量在1.59-13.56%左右。井區(qū)注氣后儲層內(nèi)會含有二氧化碳,若處理不當,容易造成環(huán)境污染或人身損害。

        1.3 地層造漿能力強,容易泥包鉆具

        港西油田二區(qū)的館陶組以上的地層存在大段的泥巖地層,其組分主要為伊利石和蒙脫石,該地層在鉆井過程中容易發(fā)生造漿,若鉆井液性能處理不當,鉆井液的粘度增加,極有可能發(fā)生泥包鉆具和鉆頭,不僅會降低機械鉆速,而且會由于鉆具發(fā)生泥包等復雜,在起鉆過程中產(chǎn)生拔活塞式的抽吸壓力,帶來井控風險。

        1.4 目的層壓力系統(tǒng)紊亂

        港西油田二區(qū)由于多年注水開發(fā),注采矛盾突出,區(qū)塊內(nèi)高、低壓共存,地層壓力預測難度大。鉆井過程中會出現(xiàn)目的層異常高壓的現(xiàn)象,經(jīng)過鉆井液壓井易發(fā)生井漏,造成鉆井液密度窗口窄,給井控安全帶來特別大的風險。

        2 鉆井井控安全措施

        2.1井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

        井身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化對井控安全至關(guān)重要。根據(jù)地質(zhì)分層、設(shè)計井深,綜合分析已完鉆井的鉆井情況,結(jié)合新鉆井三壓力預測數(shù)據(jù),對井身結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,將原來的二開井身結(jié)構(gòu)更改為三開井身結(jié)構(gòu)。一開表層套管封固明化鎮(zhèn)組上部易坍塌地層,保護地層水源,避免發(fā)生環(huán)境污染;二開技術(shù)套管主要是封固容易出現(xiàn)淺氣層的地層和地層易造漿的泥巖地層,并安裝井口防噴器;三開油層套管主要封固館陶組油層,隔開各層流體,達到分層測試、分層開采的目的,才能做到不噴不漏,降低井控施工風險。

        2.2鉆井液優(yōu)化設(shè)計

        控制好鉆井液密度是做好一次井控工作的先決條件。根據(jù)儲層特性及近幾年該區(qū)塊所鉆井鉆井液使用情況,分段對鉆井液密度進行優(yōu)化設(shè)計,在二開井段進入淺氣層前100m對鉆井液進行加重處理,至進入淺氣層后鉆井液密度不低于1.38g/cm3, 保證淺氣層的井控安全。三開井段采用有機鹽無固相鉆井液保護油氣層,密度1.05-1.08g/cm3。開鉆前調(diào)整好鉆井液的密度和性能。鉆井液密度采用有機鹽加重劑調(diào)整。鉆進過程中定期加入潤滑劑,保持摩阻系數(shù)小于0.08以下,提高鉆井液的潤滑性,預防粘卡。完鉆前調(diào)整鉆并液性能,補充相關(guān)處理劑,提前做好完鉆準備工作,調(diào)整并保持鉆并液性能穩(wěn)定,鉆完進尺后充分循環(huán)洗井,保證電測和下套管施工順利。

        2.3二氧化碳吞吐方式開發(fā)保障措施

        吞吐井注入CO2后可能會造成儲層局部高壓,鉆井過程中存在鉆遇壓力異常層的風險,施工中要加強坐崗,密切觀察液面變化情況及井口返出鉆井液流量,及時發(fā)現(xiàn)鉆井液性能的異常變化,采取相應(yīng)措施。鉆井過程中要嚴格監(jiān)控CO2氣體含量,發(fā)現(xiàn)CO2氣體侵入,及時提高鉆井液pH值、加入抗污染劑。鉆井過程中要制定相應(yīng)應(yīng)急預案,避免高濃度二氧化碳流體對人身或環(huán)境造成損害。

        2.4 其它井控安全措施

        一是從鉆井隊開鉆開始一直到完井,落實隊干部24 h輪流值班制度。鉆井隊值班干部在生產(chǎn)現(xiàn)場負責檢查、監(jiān)督各崗位嚴格執(zhí)行井控崗位責任制,發(fā)現(xiàn)問題立即督促整改。如果發(fā)現(xiàn)溢流或者疑似溢流,要立即進行關(guān)井操作,然后進行檢查,做好二次井控工作。二是鉆進中注意懸重、泵壓、扭矩、鉆時等有無變化,觀察有無鉆具放空、出現(xiàn)井漏等現(xiàn)象,注意鉆井液出口流量、流勢有無異常,是否出現(xiàn)氣泡、氣味、油花等,了解氣測錄井顯示和鉆井液性能的變化情況,及時測量循環(huán)罐的液面變化,并作好記錄。三是鉆進中發(fā)生井漏時,應(yīng)立即停止鉆進,將鉆具提離井底、方鉆桿提出轉(zhuǎn)盤,做好關(guān)井準備。定時、定量反灌鉆井液,保持井內(nèi)液柱壓力與地層壓力平衡,防止發(fā)生溢流,采取相應(yīng)堵漏措施處理井漏。

        3 結(jié)論與建議

        (1)通過對港西油田二區(qū)的地質(zhì)特點和已完鉆井的情況進行分析,確定了該區(qū)存在淺氣層、鉆頭和鉆具易泥包,地層壓力系統(tǒng)紊亂等井控風險。

        (2)根據(jù)港西油田二區(qū)井控風險分析從井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、鉆井液密度設(shè)計和其它井控安全操作技術(shù)措施,保證了港西油田二區(qū)井控安全。

        參考文獻:

        [1]李虞庚,萬仁溥 . 石油安全工程 [M] . 北京: 石油工業(yè)出版社,1991.

        1952501186322

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