*范存章
(河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì) 河北 054001)
該井位于河北省邢臺(tái)市寧晉縣張家莊村東200m左右,為定向?qū)泳?、采鹵生產(chǎn)井,設(shè)計(jì)井深2957.8m,構(gòu)造為冀東南沉降區(qū)之束鹿斷凹中,目的層為沙河街組沙一段巖鹽層。預(yù)計(jì)石鹽埋深:2621.80-2871.5m。
井深結(jié)構(gòu):
0-545.38m井段:井徑為φ346.1mm,下入鋼級(jí)為J55φ 273.1×8.89mm石油套管;
545.38-2833m井段:井徑為φ241.3mm,下入鋼級(jí)為N80φ 177.8×9.19mm石油套管及濾水管;
2833-2931m井段:井徑為φ146mm,裸眼完井。
鉆井目的:在原井組連線中間,新建成一口采鹵生產(chǎn)井與直井定向連通,連通水平井段高于鹽層底板3m左右。該井為定向井,該井造斜點(diǎn)為2680m。
2020年4月10日鉆進(jìn)至2931m,在實(shí)現(xiàn)該井與原直井點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連通過(guò)程中,下入點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)接儀器時(shí)該井出新井眼。后注水泥漿封固井深2930-2669m,在封固過(guò)程中發(fā)生“插旗桿”事故。
4月10日下入φ146mm刮刀鉆頭通井至2930m,循環(huán)泥漿,8點(diǎn)從井深2930m開(kāi)始注水泥漿,9點(diǎn)注完水泥漿并替漿,共注入2.5m3水泥漿;50m φ152.4mm裸眼段環(huán)容0.91m3, φ177.8mm套管內(nèi)水泥漿體積1.59m3。φ177.8mm套管內(nèi)水泥漿液柱為84.53m,井內(nèi)水泥漿液柱共計(jì)134.53m。
10點(diǎn)鉆具上提136.19m,開(kāi)泵循環(huán)沖洗4h40min,循環(huán)沖洗期間沒(méi)有上下活動(dòng)鉆具,于下午2點(diǎn)40分停泵,更換泥漿泵缸套,鉆機(jī)保養(yǎng)。下午5點(diǎn)10分鉆具上提有勁,發(fā)生卡鉆事故。
此時(shí),鉆具懸重40t,鉆頭深度2793.81m,井斜40.52°。井內(nèi)鉆具組合為:φ146mm刮刀鉆頭+4立根φ88.9mm鉆桿+7立根φ88.9mm加重鉆桿+φ88.9mm鉆桿。
①發(fā)生卡鉆后,井內(nèi)循環(huán)通道通暢。
②卡鉆性質(zhì)為水泥初凝卡鉆。
③通過(guò)上提鉆具,通過(guò)上提鉆具60t、65t、70t、75t、 80t,記錄鉆具伸長(zhǎng)量測(cè)量卡點(diǎn)位置在2690m左右。
①現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)上下大力串動(dòng)鉆具(控制上提下放拉壓力,避免拉斷鉆具)爭(zhēng)取解卡,下表為φ88.9mm鉆桿最小抗拉強(qiáng)度。
②同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)做濃度在20%左右的稀鹽酸浸泡水泥石的地面試驗(yàn)。并計(jì)算浸泡2600m到2793m井段所需鹽酸的方量。
③地面水泥石浸泡鹽酸實(shí)驗(yàn)效果良好。鹽酸進(jìn)場(chǎng)后在2600m到2793m井段浸泡鹽酸并活動(dòng)鉆具,嘗試解卡。
④如浸泡鹽酸未能解卡,120震擊器進(jìn)場(chǎng)后,使用震擊器嘗試解卡。
4月11日,下午注入鹽酸溶液濃度為24%,體積為3.75m3。注入井內(nèi),替漿9.5m3,第一次間隔30min頂替1.2m3,第二次間隔20min頂替0.6m3,全部將鉆具內(nèi)鹽酸溶液頂替完畢,浸泡井段為2593-2793m,約200m左右。浸泡期間一直大幅度活動(dòng)鉆具(拉力在10-80t之間)。21點(diǎn)30分后活動(dòng)期間每1h開(kāi)泵一次,井口返漿后停泵。活動(dòng)至4月12日早上8點(diǎn)未解卡,經(jīng)測(cè)算井內(nèi)鹽酸深度已上移至2200-2400m井段。
4月12日18點(diǎn)再次注酸,注入1m3前置液后注入4t鹽酸,共替漿11m3后浸泡,鉆具處于拉伸狀態(tài),上提拉力10t,浸泡期間未活動(dòng)鉆具。
4月13日3點(diǎn)鉆具上移0.3m,4月13日6點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)后開(kāi)泵循環(huán),憋泵;4月13日早上6點(diǎn),活動(dòng)鉆具時(shí)鉆具斷入井內(nèi),提鉆。提出鉆具1257m,φ88.9m鉆桿公扣斷裂,見(jiàn)圖1。
圖1 φ88.9mm鉆桿斷裂處
井內(nèi)落魚(yú)情況:
①井內(nèi)落魚(yú):127單根φ88.9mm鉆桿+21單根φ88.9mm加重鉆桿+12單根φ88.9mm鉆桿+φ146mm刮刀鉆頭。
②井內(nèi)落魚(yú)共1536m,鉆頭位置在2793m,井內(nèi)水泥面在2795m。
使用反絲鉆具打撈落魚(yú),同時(shí)視打撈情況使用震擊器解卡,爭(zhēng)取將斷落鉆具全部反出。如果嘗試各種方案仍無(wú)法將鉆頭提出,下步將采用開(kāi)窗側(cè)鉆方案。
具體施工步驟如下:
①下入φ89mm反絲公錐+φ88.9mm反絲鉆桿,對(duì)89鉆桿進(jìn)行打撈,打撈剩余鉆具;
②打撈成功后,視打撈情況下入φ88.9mm正絲鉆桿+安全接頭+φ121mm震擊器+φ88.9mm正絲鉆桿+方鉆桿的鉆具組合進(jìn)行震擊,如果鉆具解卡則提出所有鉆具;
③震擊未成功,則從安全接頭倒扣,下公錐繼續(xù)打撈安全接頭和φ88.9mm鉆桿。
下入打撈鉆具組合:φ88.9mm公錐+φ88.9mm反絲鉆具。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)判定首先打撈出斷裂的公扣,然后使用φ88.9mm反絲鉆具打撈部分鉆具后,使用震擊器嘗試解卡。
打撈經(jīng)過(guò)如下:
表1 打撈過(guò)程
續(xù)表
第14次打撈時(shí),落魚(yú)頭所處井段井斜為44.8°;兩次泡鹽酸泥漿破壞嚴(yán)重,卡點(diǎn)以上巖粉沉淀堆積嚴(yán)重,剩余鉆具很難全部處理完成,考慮工期與成本問(wèn)題,剩余鉆具不再處理。
圖2 鉆具斷口
(1)注水泥時(shí),井隊(duì)帶鉆頭注水泥,違反操作規(guī)程。
(2)替漿及沖洗井內(nèi)多余水泥過(guò)程,未活動(dòng)鉆具,造成水泥漿在鉆具與套管內(nèi)壁的間隙存留,造成卡鉆事故。
(3)上提鉆具深度計(jì)算失誤。共注入2.5m3水泥漿,裸眼段內(nèi)徑水泥漿液柱為50m共計(jì)0.91m3,套管內(nèi)水泥漿體積1.59m3,水泥漿液柱為84.53m,井內(nèi)水泥漿液柱共計(jì)134.53m?,F(xiàn)場(chǎng)共將鉆具上提136.19m,即便考慮到裸眼井段因注清水存在井徑擴(kuò)大,但也仍存在注水泥漿過(guò)程中頭尾部出現(xiàn)混漿造成水泥漿總體積增大,分析認(rèn)為上提鉆具偏少,無(wú)法確保鉆具已全部提出水泥面。
(4)第二次泡鹽酸,按照施工工序在卡點(diǎn)深度浸泡16h過(guò)程中,未及時(shí)活動(dòng)鉆具、間斷開(kāi)泵頂通,且井內(nèi)情況出現(xiàn)變化(指重表指針動(dòng)、鉆具上移0.3m)時(shí)班長(zhǎng)未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并通知項(xiàng)目經(jīng)理、機(jī)長(zhǎng),錯(cuò)失最佳處理時(shí)機(jī),導(dǎo)致循環(huán)通道堵死,失去將落魚(yú)完全處理上來(lái)的可能。
在“插旗桿”及后續(xù)事故處理中,井隊(duì)施工存在諸多違反規(guī)范操作現(xiàn)象,對(duì)今后規(guī)范井隊(duì)施工起到警示作用;本次事故增加了施工工期、成本,也為后續(xù)施工增加難度。