位于科威特西部油区的Umm Gudair（以下简称UG）是整个科威特市场井型最复杂，单一开次穿过地层最多，井下事故多发的区块。通过2015到2019年在该区块四年多的施工经验，对发生井下事故最频繁的三开406.4mm井眼复杂情况进行分析。从地层因素、钻进参数、钻井液性能等方面找出导致井下复杂产生的原因，进一步降低复杂情况发生的概率，从而起到安全生产，提速增效的目的。
关键词：降低；井下复杂；提速增效
1.基本情况
科威特西部油区UG区块位于科威特杰赫拉省靠近沙特阿拉伯边境处。该区块自二十世纪六十年代初开始进行勘探，但是在上世纪九十年代之后才开始进行大规模开发投产。估计储量40亿桶，实际探明储量32亿桶。该区域钻井主要以六开次定向井为主，目的层为Minagish Oolite油层。通常为裸眼完井，完钻井深在平均3000m左右。
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图1 科威特西部油区UG区块常见井型
在一开封堵上部流沙层，二开封堵顶部漏层之后，三开长裸眼段钻进是本区块整个钻井过程中出现复杂情况最多，最难处理的井段。钻进扭矩过大、钻具上跳、井塌、井漏等井下复杂层出不穷，钻具卡死、填井侧钻时有发生。
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表1 科威特西部油区UG区块典型地层
三开钻进过程中需要依次穿过Rus，Radhuma, Tayarat, Hartha, Sadi, Mutriba, Mishrif, Rumaila, Ahmadi, Wara, Mauddud, Burgan, Shuaiba共计13个层位，进入Zubair地层30米本开次才能完钻。其中Tayarat地层高含硫化氢，对钻具有腐蚀作用；Ahmadi为厚度130米左右的易垮塌页岩层；Shuaiba层位易发生全漏失，一旦发生漏失极易导致上部的Ahmadi层位发生垮塌，致使卡钻的发生。本开次的主要目的就是下入339.7mm套管封堵上部易垮塌层位和下部漏层，为下一步施工做好准备。而复杂情况往往就发生在Shuaiba地层钻进过程中。
2.复杂情况成因
2.1 地层原因（主要因素）
在三开钻进穿过的13个地层中，Radhuma, Tayarat, Sadi有几率发生部分或全部漏失。Radhuma地层中的饱和烃类、Tayarat和 Hartha地层中的酸性液体析出容易导致钻井液变性失效，无法维持井壁稳定。
Tayarat地层中较高的硫化氢含量不仅会破坏钻井液性能，更使得钻具氢脆断裂。2015-2017年间曾经多次发生过此类井下事故。通过加强入井钻具检测可以极大的避免此类事故的发生。
Ahmadi是疏松页岩层，极易产生掉块，甚至垮塌。但是在钻进Shuaiba地层之前，以小型掉块为主，不会产生大的风险。
最大的风险出现在钻进Shuaiba地层的过程中。Shuaiba地层以白云岩为主，伴有大量裂隙。钻进该地层时，有80%以上概率会发生全漏失。一旦发生全漏失，上部的Ahmadi页岩层掉块就会增大，处理不当就会导致上塌下漏，最终形成卡钻，甚至钻具被埋，井眼报废的结局。
2.2 工程措施不当
钻进时往往会因为追求时效、赶工期等因素，盲目追求钻进速度，很多时候加压过大、钻具憋跳严重、开泵太急、下钻过快等，对井底的冲击过大，导致本来就脆弱的地层产生漏失，或者把部分漏失变成全漏失。这样就无法建立起足够的循环，导致钻井液携砂能力变差。
漏失后的堵漏工作急于求成。打完水泥堵漏后，侯凝时间太短。在水泥尚未完全凝固的情况下进行钻水泥塞，导致水泥与井壁贴合不紧，发生水泥环坍塌，水泥掉块聚集，发生卡钻。
短起下钻次数过少，不能很好的清理上部井壁上的虚泥饼，有时会产生井眼缩径，给后期施工增加难度。
钻具结构不合理。发生漏失时应简化钻具结构，减少扶正器的使用，降低钻具转动时对井壁的刺激。很多卡钻就是因为上部水泥或者地层掉块卡在扶正器的上部，给解卡工作增加了巨大的难度。
2.3 钻井液原因
在整个三开钻过程中，部分漏失时常出现，通常不影响井下安全。但是基于成本考虑，不会新配钻井液，只是混入清水，每柱中间只会打1-2次高粘钻井液用以携砂。钻井液性能的降低导致了携砂能力下降，失水量增大，虚泥饼增多，造成上部井眼缩径，对Ahmadi层位井壁支撑力不足，掉块现象会加重，从而加剧了井下风险。
3.控制措施
3.1 工程措施
加强探伤，所有入井钻具无损探伤必须在有效期内。保证钻具质量合格。
在钻进至Ahmadi页岩层之前30米左右进行短起下钻，清除上部井壁虚泥饼，确保上部井眼畅通。在钻进Ahmadi地层过程中，加强观察振动筛处返出的岩屑形状大小等。发现异常及时处理。
钻进Shuaiba地层前30米再进行一次短起下钻，至少起钻至上一开套管鞋处。可以考虑甩掉下部钻具结构中所有的扶正器（包括欠尺寸扶正器）。钻进时采用小排量、低扭矩、小钻压，控制钻进速度低于6m/h。钻进过程中，密切关注泵压变化，发现泵压异常升高，立即停泵或者降低排量，防止压漏地层。需要派遣专人盯着振动筛处，发现岩屑出现的任何异常都要立即汇报，进行及时处理。
钻进中发生漏失时，若漏失量小于3m3/h可以保持继续钻进。若漏失量大于3m3/h小于10m3/h时，应在高粘钻井液中混入堵漏材料。若发生更加严重的漏失可先采用堵漏材料静止堵漏，无效时使用水泥堵漏。
在Shuaiba钻进过程中发生部分漏失打水泥堵漏时，每次打的水泥段不宜太长，避免水泥坍塌形成水泥卡钻。打完水泥塞后要保证足够的侯凝时间，使得水泥可以和井壁贴合牢固。钻水泥塞的钻具中不要加扶正器，钻进速度不宜过快。扫塞过程中可以进行分段循环，将水泥屑充分的携带出来。如果水泥堵漏成功，每次起下钻进入水泥段时要降低速度，防止碰坏水泥面。
3.2 钻井液
本开次宜使用甲基聚合物钻井液体系。钻进过程中要求所有固控设备运转，清除无用固相。控制好钻井液失水，防止虚泥饼和吸水膨胀造成缩径。备足常规钻井液，保持在低漏失量时能正常循环。备足高粘钻井液，在发生严重漏失时，定期打入井内平衡地层压力防止井喷。
3.3 下套管和固井
本开次完钻之后要下入339.7mm套管来封堵Ahmadi页岩层和Shuaiba漏层。也是风险比较大的一项工序。只要套管能顺利到底可以说本井后续施工几乎不会出现井下复杂情况。
下套管之前要评估好井眼状况，做好准备工作。下套管工具准备两套，防止中途耽误时间太长。必要时可以租借斯伦贝谢或者贝克休斯的专业下套管工具来加快下套管速度。尽快将套管下到底。如果套管差10m以内下不到底时，可以采取开泵并加大排量，快速下放的方式将套管强行下至井底。
该开次固井按漏失量程度分为单级固井和双级固井。
漏失量较小时采用常规固井作业，即单级固井。唯一需要注意的是提前检查好泥浆泵，算好泵效和替浆量，防止在套管内留下过多的水泥塞。后续进行顶部作业，将水泥返至地面即可。
漏失量较大时采用双级固井。需在套管串中安装分级箍，并在安装浮箍时提前放入橡胶挡板(投塞后憋压打开分级箍）。固井时首先进行一级固井，打开水泥头投入堵塞，使其在套管内自由下落（1h），缓慢开泵，憋压300psi 确认堵塞器落入浮箍，再逐渐提高泵压（500-1000psi）憋开分级箍后进行二级固井。
4.复杂处理
本区块与其他区域不同的地方在于为了防止Shuaiba地层发生漏失，钻井液密度控制的非常严格（1.09g/cm3），固相含量少，密度低，失水较大，上部地层容易缩径。因此倒划眼成为每口井必不可少的一道工序。
倒划眼之前确认钻井液充足，防止倒划中途没有钻井液可用的尴尬局面。倒划眼过程中保持转速30-40转每分钟，排量不超过钻进排量的三分之二。最大上提悬重不能超过正常悬重（包括摩阻在内）20吨。控制上提速度，千万不要硬拔，，观察好扭矩，防止顶驱憋停。一旦顶驱憋停，不能释放扭矩，防止钻具倒转松扣。而是要快速下放钻具，让钻具恢复正常转动。每倒划出一柱之后，至少上冲下划两遍确保井眼已经畅通。
起钻时如果发现上提下放同时遇阻，应立即将钻具全部悬重下放，使震击器下击，使得钻具能够自由下放。然后再通过接顶驱上冲或者倒划眼的方式将钻具起出井内。
另外在本区块卡钻时间越长解卡的可能性越小。卡钻超过24小时，解卡的可能性几乎为零。
5.结论
总结在科威特西部油区UG区块三年的施工经验，因在三开（406.4mm井眼）井段因卡钻被埋井下钻具超过50余根。而且几乎都是大钻铤，甚至于MWD（随钻测量仪器）及LWD（随钻录井仪器）。填井报废进尺斤5000米，损失时间超过3个月。
本文通过对前期四年多三开施工中的卡钻事故从地层性质、钻井参数和钻井液性能等方面进行了归拢。分析了UG区块三开406.4mm井段钻进过程中出现的复杂情况及其成因，提出了避免或者降低钻进风险的解决措施。旨在为后续进军科威特市场的国内井队提供思路。当然，因为地层极其复杂，井下的变化没有直接观察的方法，只能根据地面上的参数来进行估计，实际操作中还应加强随机应变。
论文作者:孟罡
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
标签：漏失论文; 地层论文; 科威特论文; 水泥论文; 套管论文; 区块论文; 井下论文; 《科学与技术》2019年第17期论文;