探討低滲高壓區塊鉆完井井控技術研究與應用

谷少輝

摘要：D油田G區塊為顯著性的低滲高壓區塊，這一區塊在鉆完井施工中，發生井涌和油氣侵擾的井控事故概率高達50%之上，為對這一區域區塊井控風險進行縮減，依靠井控技術開展研究，并于現場推廣應用，效果較好，指導了低滲高壓區塊鉆井施工工作的開展。

關鍵詞：低滲高壓區塊;鉆完井;井控技術

低滲高壓區塊的壓力水平較高，降壓速度相對較為緩慢，與此同時，儲層為裂縫發育，鉆井液密度設計窗口相對狹窄，部分情況下負窗口，依據統計發現，低滲高壓區塊中，鉆井液的使用密度高達每立方厘米1.70克，但是油氣侵所發生的概率會達到25.86%，固井質量優質概率僅為一般，管外冒的發生率一般在7%以上，鉆完井施工過程中，具有較大的井控風險，所以，必須針對低滲高壓區塊鉆完井井控技術開展研究，以對區域施工發揮指導效用。

一、低滲高壓區塊鉆完井施工困難表現

（一）目的層壓力水平高

低滲高壓區塊之中，鉆探目的層葡萄花油層已經采取注水開發形式干預，其具有較差的滲透概率，且連通性嚴重不足，注水井自然降壓效率較低，當前，鉆井工作開展前，最高注水井井口的剩余壓力水平在17.1MPa，鉆井過程中，井控風險高，油氣侵時間發生概率大[1]。

（二）鉆井液密度窗口負值

從壓力預測結果分析，結合實鉆狀況研究，這一區域應用的鉆井液密度范圍在每立方厘米1.65克-1.75克之間，這一區域破裂的壓力梯度實測過程中最低數值為1.35，并未進行鉆井液密度窗口的設計，具有較高的井漏風險，情況復雜，風險巨大。

（三）H及P油層氣層發育

這一H油層的深埋高度為505米-810米之間，P油層頂的平均深埋高度為1260米，尤其是P油層，其處于斷層頂部位子，氣體發育較好，壓力水平較高，鉆井過程中，井噴復雜，氣侵復雜。

（四）井組位移及井斜大

位移和井斜較大情況下，工程復雜事故的發生率提升。低滲高壓區塊中，大平臺井組為主要井組類型，設計最大井底位必須在1500米之下，68.62度為最大的井斜，1.32為水垂比，具有較高的防卡難度，若是發生井下復雜，處理十分困難，具有較高的井控風險[2]。

二、低滲高壓區塊井控技術分析

為對低滲高壓區塊的井控風險進行縮減，依靠鉆井液密度設計形式，研究井控安全措施、安全鉆井液技術和密度監控技術，其可實現低滲高壓區塊鉆井安全，實現鉆井施工實效性提升的目標。

（一）研究鉆井液密度設計方法

從這一區域鉆井區塊歷史資料出發，結合采油廠所提供的壓裂數據，對該區塊地層破裂壓力系數進行計算，其為1.72，也就是以每立方厘米為1.72克的鉆井液密度情況下，鉆井井漏具有較高的風險。由于這一區塊鉆井液密度設計原則為未產生嚴重性油侵問題，對壓差進行優化，縮減鉆井液密度，以盡可能的降低井漏復雜問題的形成。依據相關資料顯示，區塊內的壓力系數在1.72以上的井之中，數量共計14口，依據常規鉆井液密度設計形式，與地層破裂壓力相比，鉆井液密度更高，導致井漏風險提升，無法有效開展鉆井工作。設計鉆井液密度過程中，必須對安全福壓差及地層壓力系數進行統籌，并綜合分析地層破裂壓力水平。在開展鉆井液密度設計工作時，若是預測地層壓力值在地層破裂壓力之下，鉆井液密度必須在預測密度值的0.02-0.05之間，其為最合理的鉆井液密度。若是與地層破裂壓力相比，預測地層壓力水平更高，精準的進行啟動壓力梯度的計算，進行環空壓耗系數的計算就十分關鍵，明確最大侵入量，以綜合性角度明確鉆井液密度。

（二）密度監控及快速加重裝置

由于應用負窗口鉆井液密度，鉆井中，復雜性較強，危險發生概率較高，監控鉆井液密度十分關鍵，及時迅速的反應，可確保鉆井的安全。首先，進行鉆井液密度監控儀的安裝，全過程的監控鉆井液密度，若是密度發生異常，必須及時報警，便于采取合理措施，降低鉆井后續復雜問題的形成;其次，為對突發情況進行應對，進行重晶石粉罐的配置，鉆井過程中，井場之中的重晶石粉配備數量必須在40噸以上，這一設備可以對空氣進行壓縮，使之形成動力加重鉆井液，快速加重能力較強，其可以在40分鐘時間之中，在60立方米鉆井液，由每立方厘米1.30克提升至1.70克，其效率為人工加重干預的三倍以上，若是油氣水侵嚴重情況下，可迅速促進鉆井液密度的提升，有效控制井口。采取密度監控技術，可對較低水平的鉆井液密度進行維系，若是未產生嚴重性油氣侵，可之間縮減井漏發生率，應用效果良好[3]。

（三）區塊井控的安全保障措施

第一，低滲高壓區塊原設計中，需要進行7MPa防噴器的安裝，由于本井具有較大的井斜，其地理位置相對特殊，開展水平井的省級管理，該井之中，安裝了防噴器（21MPa），也安裝了回收管線、節流管匯和壓井管匯。第二，防噴器中心位置必須對齊于井口中心位置，降低鉆進過程中井架搬動的發生率。井口兩側位置需要進行放噴通道的預留，住房噴管線接出井口30米距離，遠控臺與井口之間的距離必須在15米之上。第三，一次井控工作開展十分關鍵，其可降低由于井內壓力異常而導致的井噴事故的形成，旋塞閥備用，儲備的重晶石粉數量必須在30噸以上。第四，坐崗的開始應由鉆開油層之前的100米開始，至井固井侯凝結以后停止，非油層之中，每個小時需要進行一次坐崗記錄的填寫。在進入油層之前的50米范圍，每間隔30分鐘記錄一次，起下鉆桿以后，每三柱或者一柱鉆鋌需要記錄一次，異常情況下，必須增加測量頻率。第五，鉆井班組開展鉆井作業時，必須依據鉆進、空井、起下鉆鋌及起下鉆桿四種情況下，開展放噴演習，確保每個班組對相關技術熟練掌控，確保關井的黃金三分鐘時間可被把控。第六，鉆井施工過程中，鉆井隊的干部必須全天候的于井場值班執勤，對崗位井控職責履行情況及制度的落實狀況進行觀察，若是存在井控問題隱患，必須告知其及時整改。若是在井漏、處理溢流、防噴演習及裝備試壓過程中，必須由值班干部組織現場，引導工作人員。第七，每班的班組成員必須對不同部位螺栓的緊固程度進行檢查，工程技術人員需要全面擔負井控設備管理職責。第八，開展起柱干預前，必須短起15柱鉆具，對其后效進行觀察，開展油氣上竄速度的計算。起鉆工作開戰前，必須對循環境內的鉆井液進行充分干預，確保鉆井液性能均勻性的增加，其與設備要求內容相符合。起鉆桿過程中，每三柱需要向每柱之中關門鉆井液，可以一次形式或者連續形式為主，并做好記錄和校核工作，若是發現異常，必須及時上報，便于盡早采取有效措施處理。第九，若是靜止時間過長或者下鉆的事件過長，則必須對循環鉆井液進行分段干預，必須將起鉆和下鉆工作共同落實。第十，測井前，必須保障井內狀況的穩定性和正?；?，若電測時間即將超過安全作業事件情況下，必須開展中途通井循環干預。

三、結束語

綜上所述，低滲高壓區塊井控技術的應用，可對鉆完井施工時的井控風險發揮縮減效用，確保安全鉆井工作的順利開展，鉆井液密度設計形式及密度監控技術的應用，可精準化的進行鉆井液密度的設計，有效監控鉆井液密度，確保井控復雜預防能力的增長。安全鉆井液技術的應用，可對油層井漏的復雜度進行縮減，有效減少井漏的發生，規避井控事故的形成。

參考文獻：

[1]黃桃， 樊相生， 陶衛東，等. 超高密度復合鹽水鉆井液流變性調控及應用[J]. 鉆井液與完井液， 2020， 37（2）：7.

[2]胡挺， 李德華， 王云華，等. 青海油田英中地區全過程精細控壓鉆完井技術探討[J]. 新疆石油天然氣， 2021， 17（2）：6.

[3]劉練， 王坤， 王超，等. 淺析如何加強西北油田完井井控安全管理[J]. 化學工程與裝備， 2020（7）：3.