钻井典型案例分析及改进

2、充分利用循环压耗（ECD）处理易喷易漏复杂问题 3、利用加重材料与盐水沉淀的办法解决地下井喷问题
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
3、大北5井卡钻事故 （1）基本情况
设计井深：6990m 设计周期：390天 当时井深：6786m 钻井用时：512天 事故损失：147天
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（2）第一次卡钻发生经过
12月11日钻至6630m，泥浆密度2.42g/cm3 ,发生盐水入侵，循环活动钻 具倒划眼时蹩停顶驱遇卡
（6）第二次卡钻原因
1）由于盐水入侵、盐水钙离子含量达到22500ppm，导致部分井段泥浆整 体性能恶化 2）在深部井段，地应力高，形成椭圆形井眼，井径不规则
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（7）第二次卡钻处理
1）首先采用浸泡淡水泥浆，三次累计注 入184m3，活动无效 2）由于没有高温高压爆炸松扣及切割工 具，只能采用倒扣处理，共进行7次倒扣， 成功捞获5次，共计捞获5〞非标钻杆189 根，鱼顶5820.21m 3）处理至5820.2m后，继续倒扣困难 （扭矩大，工具强度不足），受井漏等 因素制约，决定回填侧钻 4）损失时间：146天
卡钻时井深6402m， 钻头位置6387m。。
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（4）第二次卡钻事故发生经过
钻至井深6901m时发生井漏，3次桥堵成
功后划眼至5608.63m,出口失返上提至5600m 卸扣接单根后,开泵泵14MPa(排量14L/s）出 口未返，上提钻具180t(原悬重165t)未开， 上下活动钻具165t-30t 无效，加大活动吨位 165t↑300t↓50t活动数次无效钻具卡死。
2435
3683 67.5 367 22 637
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（二）高压盐水复杂事故处理典型井 1、大北301井卡钻事故 （1）基本情况
开钻时间：2008年1月21日 设计井深：7430m 设计周期：481天 实际周期：631天
漏层：5578.00m
2008 年 11 月 8 日第一次卡钻 6402.00m,埋井下落鱼长：850.90m 钻头位置：5600.00m 侧钻井深5542.32m
（2）发生经过
①盐水溢流、带压起钻
四开9 1/2〞 井眼钻至7764.16m盐水溢流，关井套压 6.0MPa，立压为0(钻具内有浮阀），使用旋转控制头带压 起至7584.52m，关环形防喷器（控制压力6MPa）起至 7316.41m处胶芯坏关井套压为11.5MPa
②压井、井漏
节流循环压井过程中井漏失返（控制套压4-16.0MPa、
2）下部井段地应力高，形成椭圆形井眼。
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（4）第一次卡钻处理
由于井浆密度高达2.42g/cm3，无法配制如此高密度的解卡剂，因此采用 淡水泥浆浸泡，在循环、活动中解卡。损失时间：19小时20分
（5）第二次卡钻发生经过
钻至6679m，换钻头下钻至6296.49m、6450.40m、6453.67m、6505.74m、 6560.03m处遇阻，活动通过，下钻到底，之后上下活动循环泥浆过程中发生 卡钻，钻头位置6668.2m
内容提要
一、盐间高压盐水引起的复杂与事故 二、超深井小井眼目的层钻井的复杂与事故 三、其它事故复杂的典型案例
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（一）盐间高压盐水的特点及钻井难题
库车山前高压盐水层普遍发育，纵横向上分布无规律，预测难度大
高压盐水层压力梯度变化大，压力系数高（2.55g/cm3、克深1井）
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（7）经验及教训
1）确保钻进和循环排量，不能在井下大漏的情况下采取降低排量方式继续
钻进；必须起钻至安全井段堵漏后再钻进或划眼以避免出现类似情况发生 2）日常钻进时维护好钻井液性能，满足携砂要求 3）控制钻进节奏，钻速快时要适当增加循环时间，接单根或立柱前要上提 下放划眼2次 4）处理事故关键是准确分析井下情况下入合适工具确保打捞成功率 5）入井所有工具必须画简图，并标注实量尺寸，一旦发生事故可以准确下
卡钻钻头位置 5600.00m。
卡钻时井深： 6901.00m －6 －
一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（5）第二次卡钻事故处理
序号 1 2 入井工具 正扣倒扣 4 1/2"反扣公锥 鱼顶井深 5424.95m 落鱼长度 175.05m 未捞获 捞获落鱼
3
4 5 6 7 8 9 10 －7 －
6 5/8″母锥
在堵漏过程中发生溢流，采用压回法用密度2.60g/cm3泥浆压井成功，在随后
的堵漏过程中又多次发生溢流，最终在井漏的情况下下钻至5810.00m注相对密 度2.55g/cm3水泥浆，但高密度水泥浆水泥塞强度低，多次起下钻划眼后，钻
具回到老井眼
3）损失时间：70天
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
间接原因：
受超深井井身条件限制，在钻遇异常高压盐水层后，难以封隔不同压 力系统地层及盐水层。
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（4）经验及教训
1）在可能存在盐水层的井段，钻进至合适井深，做承压实验；若井漏， 针对地层薄弱井段堵漏，提高井筒承压能力。 2）遭遇性钻遇异常高压盐水层后，在关井压力较低及井控设备满足的 条件下，尽量将钻具起至安全井段。 3）若钻遇高压盐水层且同裸眼井段发生井漏的情况下，考虑采用泥浆 加重材料沉淀的方法分隔盐水层，然后对漏失井段堵漏施工。 4）加强泥浆液面检测，特殊情况下加密测量，及时发现溢流情况及早 关井，控制盐水入侵井量。 5）预先制定盐水溢流应急预案，储备足量泥浆及加重材料。
一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（2）第一次卡钻事故发生经过
2008年11月8日，钻至井深6402m，注重
浆10m3短起钻时，发现少灌0.6m3，下钻到底 循环钻井液，液面上涨0.8m3。 关井，套压0↑6.2MPa，控制套压节流 循环加重，关井观察，套压4.5MPa，每5分钟
活动钻具一次，上提下放钻具困难，活动钻
套铣至井深5600.76m 5599.14m 0.86m 7″钻铤6根56.70m
捞获全部落鱼事故解除
一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（6）事故原因分析
间接原因： 在5578—6901m井段同时存在三个漏层和一个高压盐水层出现了两个 压力系数导致钻井液密度窗口较窄 直接原因： 1）裸眼段存在漏层时，无法大排量划眼 2）高压盐水浸入井筒，铁矿粉沉淀 3）同一裸眼段压力系统差异大
漏层：5630.00m
四开9 1/2〞井眼用时331.62天 其中卡钻两次，处理复杂、事 故177.17天
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漏层：5992.00m
5906.00m—5908.00m 高压盐水层，折算地压系数2.37
2009 年3月14日9 1/2" 钻头钻井液密度 3 2.46g/cm 钻至井深 6901m, 发生第二次卡钻
具最大上提240t，最大下压至150t无效，钻 具卡死。
卡钻时井深6402m， 钻头位置6387m。。
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（3）第一次卡钻事故处理
倒扣、套铣，捞出5″非标钻杆110根
×1054.01m，由于井下落鱼已被铁矿粉沉淀， 找不到鱼头，无法处理。 侧钻至原井深6402.00m，事故解除。
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（8）第一次侧钻
1）2月11日在打水泥塞后从5754.6m侧钻，到3月29日侧钻至6359m，循环 处理泥浆过程中井漏失返，起钻换钻头堵漏，堵漏后，4月6日下钻，在57435820m划眼过程中筛面返出少量铁屑和水泥， 判断进入老井眼 2）侧钻失败原因：由于倒扣期间一直漏失，在打塞前需要堵漏，2月14日，
入打捞工具
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
2、克深7井溢流压井及井漏复杂 （1）基本情况
开钻时间：2008年12月25日
设计井深：7600m（后加深8100m)
实钻井深：8023m 设计周期：433天 实际周期：801天
四开用时146天 处理复杂98天
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
掌握。但是，高压盐水一定要压稳，避免盐水进入井筒
4、异常超高压盐水层主要在盐间发育，有些井甚至高于上覆岩层压力梯 度（克拉4井2.47g/cm3） 5、高压盐水溢流往往伴随井漏的发生
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（四）改进措施及方法 1、目前预防高压盐水事故复杂的一些方法
1）盐上地层，钻至钻时明显加快，进入纯盐层下套管，封完盐上低压层 2）高压盐水层以上地层做承压至当量密度2.50g/cm3 3）盐层中钻进，钻井液密度应取上限，以降低高压盐水溢流时的关井压力 4）严格执行《山前超深井钻井推荐做法》
（3）第一次卡钻原因
1）由于盐水污染泥浆，导致性能变差，卡钻前后泥浆性能变化见下表。
卡 钻 前 卡 钻 后 2.42 84 83 15 3 10 1.8 0.5 176000 340 2.42 泥浆密度 67 粘度 83 塑性粘度 13.5 屈服度 2 初切 8.5 终切 1.6 失水 0.5 泥饼 170000 氯根含量 300 钙离子含量 泥浆密度 粘度 塑性粘度 屈服度 初切 终切 失水 泥饼 氯根含量 钙离子含量
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一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（三）对高压盐水层的认识 1、盐水层普遍发育，在纵、横向上的分布无规律，压力梯度变化大，钻 开盐水层前无任何标志层 2、高压盐水侵入井筒后污染泥浆，性能急剧变差，泥饼增厚，井壁失稳 频繁地进行堵漏压井作业，极易造成恶性卡钻 3、钻井过程中盐水层极难压稳，伴随盐水侵、井漏，液柱压力平衡很难
411扣型5″倒扣器 8 5/8"套铣管柱 411（正）×4A0（反） 倒扣器+ 马蹄型引鞋 8 5/8"套铣管柱 411扣型5″倒扣器 4 1/2 ″反扣公锥 +弯钻杆
5425.39m
5495.36m
174.61m
104.64m
0.44m 双公接头
7 ″钻铤7根69.源自文库7
套铣两次套铣至井深5549.00 5523.57 m 5542.44 m 76.43m 57.56m 7 ″钻铤3根28.21 7″钻铤2根18.87m
立压5.5-12.5MPa，替入密度2.50泥浆336m3 ），短起至
7071m关井观察，套压8.5MPa，
③沉淀法堵漏
替入水基泥浆，与盐水作用形成重晶石塞分隔盐水层，
反复堵漏。 －11 －
一、盐间高压盐水引起的复杂与事故
（3）事故原因分析
直接原因： 1）遭遇性钻遇盐间异常高压盐水层 2）盐水层分布规律性差，地质预测难度大 3）盐水层同井段地层破裂压力不统一，压井后薄弱地层井漏
损失时间h
19 3024 38 21 20.5 116.5
5
大北301
5938
6402
6 大北5 6751.14 6759 7 克深1 6773.9 8 克深7 克拉4 7764.16 4397.09
2.45
2.40 2.35 2.55 2.46 2.5
压井后处理卡钻
压井后处理卡钻 压井 压井 压井 压井
（9）第二次侧钻
4月10日下钻至井深5818.00m 二次打塞侧钻，至5月15日侧钻至原井深
6679m， 事故解除。损失时间：36天
（10）经验及教训
1）高压盐水一定要压稳，避免大量出水对钻井液造成污染，而造成井下 严重阻卡和发生卡钻事故 2）高密度条件下，解卡剂配伍非常关键，特别是在易漏井段，配伍性能 不好，可能导致井漏 3）在易喷易漏井作业，要求精心操作，严格控制井底回压，避免井漏， 而造成井下更为复杂 4）对于侧钻水泥塞，一定要保证质量，同时严禁在侧钻点30m范围内进行 划眼作业，防止划回至老井眼 5）处理钻井液时，应起钻至套管鞋，如果在裸眼段循环钻井液，应上下 和旋转活动钻具，上下活动幅度不小于5m，并按正常钻进转速旋转钻具
高压盐水含钙，泥浆盐水侵入后，性能差，容易导致复杂和事故
序号
1 2 3 4
井号
大北3 大北201 大北203 大北204
盐水深度m
6018.16 4464.72 6012.7 5737 5906.51
压力系数
2.26 2.05 2.35 2.25 2.40 2.45
处理办法
压井 压井后处理卡钻 压井 压井 压井 压井