斜井钻井卡钻事故处理及钻井液混油后的录井_巫修平.pdf

第42卷第4期 2014年8月 文章编号l001-1986201404-0097-03 煤田地质与勘探 COAL GEOLOOY 2.中国地质调查局西安地质调查中心，陕西西安710054 摘要卡钻作为一种比较严重的钻井事故，会造成钻井施工遇阻和经济损失．某斜井在钻井施工 中发生泥浆粘附卡钻。根据钻井现场情况，着重对其中的卡点深度及泡油量进行计算，经计算卡 点深度约667m，泡油量为32.0m3，卡钻发生约l1 h后，解卡成功。在整个卡钻事故及钻井液混油 后录井中进行了系统思考和总结，提出了相应的录井措施，气测基值变化结果表明此次混油后录井 的成功．该井的钻井卡钻事故及钻井液混油后录井措施以期为类似斜井卡钻事故处理提供借鉴． 关键词钻井事故；卡钻；泥浆混油；地质录井 中图分类号文献标识码ADOI 10.3969/j.issn.100 l-1986.2014.04.022 Research on a drill-jamming accident and geological logging after mixture 。foil and drilling fluid in a deviated well WU Xiuping1, LI Putao2, ZHANG Qun1, JIASNG Zaibing1 I. Xian Research Institute, China Coal Technology and Engineering Group Corp, Xian 710077, China; 2. Xian Center of geological Survey, China Geological Survey, Xian 710054, China Abstract Sticking of tool is commonly regarded as a kind of drilling accident. It can make drilling operation block and lead to economic loss. Mud clung sticking happened in a deviated well during drilling operation. The logging team did a lot of work to deal with the drilling accident. The depth of sticking point and amount of oil emulsion drilling fluid have been calculated in the paper. The depth of sticking point was about 667 meters and amount of oil emulsion drilling fluid was 32.0m3 11 hours after drill-jamming accident happened , unstuck drilling was carried out successfully. The whole process of drilling accident, logging after oil emulsion drilling fluid have been systematicaey reflected and summarized. It will provide some valuable ination for drilling deviated wells. Key words drilling accident; sticking of tool; oil emulsion drilling fluid; geological logging 卡钻一般为比较重大的钻井事故。某斜井在钻 至井深1303.26 m，循环处理钻井液时发生卡钻。 其钻头位置在I286.20 m；钻具活动范围1.00m , 上提钻具悬重至I200 kN，下放钻具悬重至l17 kN 无效，钻具伸长0.09m。经计算，卡点深度约667m , 泡油量为32.0m3，卡钻原因为泥饼粘附卡。卡钻发 生约lI h后，实际注入原油解卡剂32.0m3，泡解卡 剂12min后上提钻具l100 kN，解卡成功。 1 某斜井地质概况 该井位于山东东营市垦利县垦东地区，完钻井 深I755.34 m（斜深）。构造上位于渤海湾盆地－济阳 拗陷－垦东凸起－垦东潜山披覆构造北部斜坡带。 钻遇地层自上而下为新生界第四系平原组；新 收稿日期2014-01-23 近系明化镇组；馆陶组馆上段。目的层和完钻层均为 馆上段。 目的层馆上段储层发育，岩屑及荧光录井在井 段1473.00- 1 483.80 m显示荧光级l0.80 ml层。综 合解释油层3.30ml层，油水同层7.50ml层。 2 卡点深度和泡油量计算 2.1 卡点深度计算 卡点深度计算公式川如下 HKx主I p 式中K为计算系数.K EF II 05 2 IF ; H为卡点 深度，m;L为钻杆连续提升时平均伸长增量，cm; p为钻杆连续提升时平均拉力增量，t;E为钢材弹 性系数（2.1x l 06 kg/cm2; F为管体横截面积，cm2。 基金项目国家重大油气专项课题（2011ZX05040-003）；国家自然科学基金项目（41030422 作者简介巫修平（1981一），男，江苏镇江人，硕士，工程师，从事煤层气勘探与开发研究， ChaoXing 98 煤田地质与勘探第42卷 式1）中，除L、P外，其余量为已知或可通过 工程书册查询，故卡点深度计算的关键是获得L、P 之值，据此计算LIP值。 在实际计算时，钻井队一般对钻具上提3次， 分别记录3次上提的拉力增量P和钻具伸长增量L. 分别得到3个相对应的L、P值，然后按照式（2）计 算LIP值 主＝L..Li＋乌（2 p Pi＋乓＋马 本次卡钻，3次钻具上提的拉力增量P分别为 10 t、20t和36t，对应的3个钻具伸长增量L分别 为12cm、20cm和27Cillo 由钻井工程手册查的本井钻具的K值约为750, 按式（2）计算LIP值约为0.89，代入式（1）得卡点深度 H，均为667m。 2.2 泡油量计算 计算好卡点深度后，按照下列公式［I气十算泡油量 Q＝们陀＝1tHKR2 -D2 1rd2h 阶 式中Q为泡油量，m3;V，为被卡井段环空容积，m3; 几为被卡井段钻具内容积，m3;R为井眼直径，m; D为钻具外径，m;H为钻具外所需油柱高度，m; K为环空容积系数，一般为1.2-1.5;d为钻具内径，m; h为钻具内油柱高度，mo 本井相关数据如下H667m; Kl.5; R0.217 m; D0.127 m; d0.108 m; h667 m。将以上数据代 人式（3）.计算泡油量Q约为32m3 a 卡钻原因经分析为泥饼粘附卡。卡钻发生约11h 后，实际注入原油解卡剂32.0m3，泡解卡剂12min 后上提钻具l100 kN解卡成功。 3 钻井液混油后录井 3.1钻井液混油对地质录井的影晌 该井经卡钻事故，由于用原油解卡剂泡解，使 得该井钻井液受到原油污染，对现场录井诸多环节 都会产生较大影响［2-3］。这些影响主要有 a.对岩屑录井的影响原油会造成泥饼结构 的破坏，在形成新的泥饼之前，假岩屑返出量大； 同时原油污染岩屑，使岩屑难以清洗［4］。 b.对荧光录井的影响被原油所污染的屑遭， 用荧光灯难以识别真假油砂，易让人误解，而发生 错或漏描油气层［5］。 c.对气测录井的影响第一，使得全怪基值显 著H高，降低油气异常检测的灵敏度和功能［6］；第 二，使得某种怪组分相对百分含量发生变化，影响 现场快速评价油气层[7］；第三，热真空蒸馆条件下， 原油中的重任会发生裂解，影响全脱分析精度［8-10]; 第四，较大分子的重怪少量挥发，长时间积累污染 色谱柱，使得色谱分析值失真［II］。 3.2 钻井液混油后录并对策 针对钻井液混油后对现场录井的影响，分别采 用相应的方法和对策，提高录井质量。 a.岩屑录井对策第一，按规定或加密实测迟 到时间，确保捞迟到实践准确；第二，描述时，多 次清洗砂样．尽可能的清洗掉污染的原油；第三， 做好本井区的地质基础工作，包括熟悉本区地层、 岩性、物性、油气水分布特征，及时进行邻井对比 分析，准确判断本井钻遇地层的岩性、物性、含油 性特征，区分真假油气显示。 b.荧光录并对策第一，详细记录混入原油的 荧光级别、特征和颜色；第二．采用岩屑荧光多次 滴照法，若荧光逐渐减弱则为假显示，若逐渐增强， 表明岩屑内含油气并不断外渗，则为新的显示；第 三，仔细观察岩屑新鲜面，假油砂表面被污染而内 部不含油，荧光无显示；真油砂新鲜面与内部荧光 颜色则一致；第四，假油砂滴照荧光为均匀状光圈， 而真油砂则为放射状乳白或乳黄色光圈。 c.气坝，Jj在井对策 ①气测识别真假油气显示的方法第一，真显 示与储层物性、岩性、厚度对应较好，假显示则没 有对应关系。第二，真显示轻怪增加幅度相对较大． 重；怪增加幅度较小，假显示则反之。第三，真显示 全怪曲线一般是迅速上升、迅速下降，异常曲线峰 宽及峰值与显示段地层厚度、流体性质和地层压力 有关；假显示则一般是迅速上升、缓慢下降，持续井 段较长，且受循环周次数影响明显。 ②气测消除假油气显示方法第一，钻井液棍 油后，全怪基值明显增高，全；怪异常值与基值的比 值降低，在判断异常时应适当降低比值标准。第二， 将混油后全怪稳定时的值作为基值．用气测异常的 高峰值减去显示前的基值就得到气测异常的增加 值，运用这一方法进行气测解释，就会准确的区别 出地层流体的性质。第三，原油在运输和装卸过程 中，轻；怪类气体会逐渐蒸发和逸散，原油中的轻怪 含量已非常低，故轻煌的增大幅度也能区分真假气 测异常。第四，当大量混入原油时，应要求工程先 在地面循环罐中搅拌均匀，然后泵入井中。经过钻 井液循环2～3周后，待基值稳定后方可钻进。第五． 气管线至少采用两根防吸附管线互相备用。当一根 污染时，用打气筒连续不断的打气冲洗，直至冲净 为止。另外，仪器要强制反吹。延长反吹时间，防 止气管线及色谱柱的污染。 ChaoXing 99 3.3 钻井液1昆油后的录井严格按照相关措施进 行。在钻至I474 m深目的层馆陶组时，发现较好 的油气显示，气测全炬接近80（图2），同混油后 的气测基值有较大差异，也表明了此次昆油后录 井的成功。 巫修平等斜井钻井卡钻事故处理及钻井液混油后的录井 钻井液混油后的录井效果 钻具解卡后，经过12 h的循环以完全替换完井 孔内的钻井液，但由于泡油时间较长，井壁及地层 遭受一定的原油污染，使得钻井液气视1J基值明显升 高，由原来的0突然升高至10左右，如图l所示。 第4期 气iITTIJ}IIJ线｛1Y,, 视也阻率 ,- J - dq , , ～二〉 扩；性剖而 地 J t SP GP 图l某斜井混油前后气测基值变化情况图 The map for gasometry base value change before and after oil emulsion in a deviated well Fig.I 气i如，J}IIJ线｛1Y. 「 视也阻率 吁旷 ,,- . . 、 、 .. , - , 段 i有 「 地 层 SP GP I吨｜ 图2某斜井、屁油后气测显示异常情况图 The map for gas logging showing anomalies after oil emulsion in a deviated well Fig.2 3）韩方．李荣．阁燕等．录井技术文集［CJ.北京石油工业出版社． 1999 178-183 4）吴烨．卢予北，陈莹钻井液流态对孔壁稳定性的影响［J）.煤 田地质与勘探，2013,413 90--93 5）毛富华．邱正松，陈道金．等岩屑荧光录井试开I］的对比实验 研究（J）.录井技术，2000, 112 14-18. 6）安文武，苏金龙，刘树坤．等定盘荧光录井在石油勘探中的 应用探讨［J），录井技术，2000, 114 35-42. 7）孙红梅定量荧光及地化方法识别真假油气显示［J）.特种汹气 藏，20071 37-40. 8）胡斌．李广之．吴向华，等．岩屑荧光录井技术及荧光指标盘 化方法［月．天然气地球科学，20071121- 124. 9）马俊芳．徐寅琼．利用定量荧光录井技术降低钻井液污染对录 井资料影响方法探讨（J］，科技信息学术版，20063229- 230. 10）范翔字．夏宏泉，陈平．等测井计算钻井泥浆侵入深度的新 方法研究[J）.天然气工业，2004,245 68- 70. 11）胡国恒．姚永君．胡在凯．等钻井液侵入对储层电性物性影 E向实验研究（J）.测井技术，1999,235 323- 326. 结语 卡钻事故处理的关键是卡点深度和泡油量的计 算，泡油量的计算与卡点深度有关，故卡点深度计算 是最主要的工作。在计算卡点深度时，井队一般都要 多次上提钻具，并记录每次的上提拉力和对应钻具伸 长量，在计算钻具伸长量和上提拉力的比值时，按照 井队的实践经验，以式（2）作为计算公式，其结果比 较准确。 解卡后钻井液和地层都会受到原油的污染，需要 制定钻井液昆油和地层受到污染后的录井措施，并严 格执行，确保录井质量。 川李诚铭新编石汹钻井工程实用技术手册［M）.北京中国知识 出版社，2006279-288. 2）牛书立．张军录井技术文集［CJ.北京石油工业出版社，1999 199- 202. 4 参考文献 ChaoXing