張 杰, 李曉剛, 鄭述權(quán), 鐘廣榮, 張 峰, 卓 云, 楊曉明, 王 榮, 付 燾, 李正剛, 周培仕

(中石油川慶鉆探工程有限公司川東鉆探公司)

GS-X25井是四川盆地樂山～龍女寺古隆起南翼的高石梯潛伏構(gòu)造的一口開發(fā)井，目的層為燈四，?177.8 mm油層套管下至燈四頂5 199 m，用?149.2 mm鉆頭在燈四鉆進至6 243 m完鉆，鉆井液密度為1.25 g/cm3，井斜為78.41°，井溫為152℃。裸眼段為區(qū)域主產(chǎn)層燈影組，孔隙發(fā)育且滲透性好、壓力系數(shù)低至1.08、壓差8 MPa、存在虛厚濾餅；下送儀器至5 090.97 m對接電纜時發(fā)生卡鉆，對接電纜失敗，解卡作業(yè)過程中儀器發(fā)生斷裂，儀器被懸空硬卡在?177.8 mm套管井深5 090.97 m。本井處理的難度在于既要處理卡鉆又要保護好昂貴的測井儀器，針對井下情況制定措施并細化，采用轉(zhuǎn)動退出上部鉆具、通井調(diào)整鉆井液性能、控壓下推儀器解卡，下特制工具追落魚距離461.69 m，撈獲異形儀器。

一、傳輸測井卡鉆經(jīng)過

GS-X25井完鉆傳輸測井采用?101.6 mm鉆桿送儀器，當17.5 m測井儀器下送至5 090.97 m對接電纜開泵不通，對接未成功，逐步憋壓19 MPa開泵不通，帶壓上提鉆具1 330↑1 500↓1 250 kN無效，發(fā)生卡鉆，井下儀器外部尺寸及形狀多變見圖1。

圖1 落井異形儀器

二、故障處理難點分析

1. 井控風(fēng)險大

(1)鉆具水眼堵塞無法循環(huán)，氣體上竄高度未知,潛在裸眼段氣體聚集成氣柱風(fēng)險。

(2)卡鉆后長時間無法循環(huán)致使井下鉆井液受高溫影響稠化嚴重、流變性差、脫氣性差。

(3)鉆井液含氣量增加導(dǎo)致密度降低增加井控風(fēng)險。

2. 打撈工具準備、加工、制作難度大

(1)落井儀器外徑尺寸多樣異形，儀器一旦折斷將導(dǎo)致打撈工具尺寸多樣化，準備難度大。

(2)環(huán)間間隙小，入井工具尺寸受限，管材選擇困難。

(3)配套打撈工具儲備不足，往往通過現(xiàn)場加工、改進來完成。

(4)現(xiàn)場改進工具受加工方式、人員技術(shù)、現(xiàn)場條件等限制，工具規(guī)范制作難度大。

3. 工具下入難

(1)?149.2 mm井眼在大斜度井段下入?146 mm外徑工具，井斜數(shù)據(jù)見表1，工具與井眼理論間隙僅3.2 mm，遇阻卡風(fēng)險大，外徑越大、長度越長工具的剛度越大，下入越加困難。

(2)井內(nèi)有電測儀器扶正器膠皮阻礙打撈工具的正常下入，存在一定卡鉆風(fēng)險。

(3)高溫稠化鉆井液形成虛厚濾餅進一步增加卡鉆風(fēng)險。

表1 井眼軌跡數(shù)據(jù)表

4. 儀器懸空解卡難

電測儀器自身抗拉、抗扭能力不足且在套管內(nèi)硬卡,加之大斜度井鉆具上下活動自身摩阻大，采用上提方式解卡極易拔斷儀器，為保護測井儀器只能采用下壓方式解卡，且下壓力量受限不得超過50 kN。

5. 打撈儀器難度大

裸眼井段為?149.2 mm小井眼，裸眼段長1 044 m，井斜：78.41°，區(qū)域主產(chǎn)層，巖性為孔隙型灰?guī)r、白云巖、發(fā)育且滲透性好、壓力系數(shù)僅1.08，壓差高達8 MPa。

(1)儀器安全推入裸眼并具備打撈條件井深無法確定。

(2)井下掉落測井膠皮的存在，在大斜度長段小井眼段自身安全下至魚頂難度大。

(3)打撈并將落魚起出裸眼井段難度大。追落魚至裸眼隨時有自身卡鉆風(fēng)險，即使撈獲落魚也難保落魚完整性。

三、故障處理方案與技術(shù)措施

1. 故障處理方案

(1)采用轉(zhuǎn)動方式退出上部鉆具，縮短故障處置時間。

(2)采用控壓20～50 kN下推方式解除儀器在套管內(nèi)硬卡。

(3)追落魚、打撈并將落魚安全起出。

2. 措施細化

2.1 井控風(fēng)險削減措施

(1)維持現(xiàn)有鉆井液密度1.25 g/cm3和精細控壓不變，根據(jù)井下情況變化適時調(diào)整控壓值滿足井下需要。

(2)解卡后轉(zhuǎn)動鉆具破壞鉆井液的切力，起鉆灌漿滿足井控要求。

(3)下鉆通井在3 000 m循環(huán)處理好鉆井液后每10～20柱分段循環(huán)。

(4)打撈鉆具組合中加入旁通閥，降低水眼堵塞帶來的井控風(fēng)險。

2.2 打撈工具準備及現(xiàn)場改進

(1)首先采用CDL ?145 mm復(fù)合打撈工具打撈，打撈130 mm和110 mm外徑的儀器同時準備開窗撈筒。

(2)現(xiàn)場改進開窗撈筒。①采用?141 mm×8.5 mm厚圓筒體制作5等分開窗撈筒，減小打撈工具剛度。②工具總長控制在4 m以內(nèi)，增加工具通過性,底端制作正旋高低撥口。③開窗口用2～3 mm鐵皮封閉，以便判斷儀器是否進入撈筒。開窗撈筒結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 開窗撈筒結(jié)構(gòu)圖

3. 工具下入措施

(1)下入鉆具組合中采用加重鉆桿替代鉆鋌，降低鉆具的剛度。

(2)?149.2 mm井眼下入?145 mm工具，發(fā)現(xiàn)摩阻增大時上提鉆具恢復(fù)正常再試下檢查是否有遇卡現(xiàn)象。

(3)裸眼段采用控速控扭劃眼通過，鉆具在裸眼段靜止時間不得超過3min。

(4)劃眼通過有蹩跳鉆立即停止轉(zhuǎn)動鉆具，采用上下活動方式試通過，控制靜壓力不超過50 kN。

4. 打撈措施

(1)采用逐步增加壓力的方式下壓解卡，每次增加壓力不超過20 kN，壓力增加后靜止1.5～2 min。

(2)控制扭矩、轉(zhuǎn)速、下放鉆具速度、間斷轉(zhuǎn)動劃眼下追落魚直到抓牢。

(3)儀器進入打撈工具后，上提拉力除正常摩阻外增加不超過50 kN時停止上行，待拉力下降后增加50 kN拉力，注意防止壓差卡鉆。

四、實施情況

1. 前期準備

1.1 轉(zhuǎn)動退出上部鉆具

上提下放活動鉆具500～2 000 kN，下放懸重至1 300 kN轉(zhuǎn)動鉆具20圈，扭矩0↑20↑27 ↓12～16 kN·m，井深5 094.51 m、懸重1 300 kN，經(jīng)上下活動鉆具逐步下行至5 107.13 m，向上活動鉆具1 800 kN靜止拉力逐漸下降至1 400 kN，鉆具上行至井深5 085.75 m懸重恢復(fù)至1 330 kN，鉆具水眼不通，轉(zhuǎn)動退出鉆具發(fā)現(xiàn)[2]：①369.54～193.65 m水眼內(nèi)鉆井液測密度為1.08～1.09 g/cm3，193.65～59.50 m水眼內(nèi)鉆井液為淤泥狀，最后近60 m水眼堵塞;②電測儀器出井3.9 m，余下13.60 m落井，魚頂井深5 077.37 m。

1.2 通井調(diào)整鉆井液性能

接?149.2 mm鉆頭下鉆至井深3 700 m循環(huán)，出口返出少量電測儀器膠皮碎塊，開泵靜放鉆具至井深5 098.95 m，懸重1 310↓1 280 kN遇阻30 kN，上提校準懸重后控壓20 kN推落魚至井深5 108.33 m；循環(huán)調(diào)整鉆井液性能[3]，再次探魚頭不再下移吊灌起鉆[4]。

2. 下推解卡與試撈

鉆具結(jié)構(gòu)：?145 mmCDL撈筒+?88.9 mm加重鉆桿+旁通閥+?88.9 mm鉆桿+?101.6 mm鉆桿+?127 mm鉆桿。

接CDL撈筒(結(jié)構(gòu)見圖3)組合鉆具[2]下鉆至井深5 096.52 m,循環(huán)測試打撈前基本參數(shù)。在井深5 111.08 m探得魚頭,停泵控靜壓20 kN井深5 112.86 m、開泵泵壓無變化；加壓40 kN井深5 113.17 m、加壓65 kN不變，井深由5 114.40↓5 116.10 m落魚下行1.70 m解除在套管內(nèi)硬卡[5]，控壓65 kN下推時至井深5 147.08 m，泵壓無變化，下推儀器36 m打撈未成功。

圖3 CDL撈筒結(jié)構(gòu)圖

原因分析：由于落魚在井斜75.6°、狗腿達4.92°井段，一方面儀器頭緊貼套管或下井壁，另一方面打撈工具下口也始終緊貼下井壁下行，掉井膠皮卡在儀器與套管或井壁環(huán)間，導(dǎo)致?lián)仆睬岸藫芸谖茨苡行Ⅳ~頭引入打撈工具內(nèi)。

3. 追落魚打撈起鉆

3.1 開窗撈筒下推落魚兼具打撈

鉆具結(jié)構(gòu)：?141 mm開窗撈筒+?88.9 mm加重鉆桿+旁通閥+?88.9 mm加重鉆桿+?101.6 mm鉆桿+?127 mm鉆桿。

第一次接開窗打撈筒[6],下鉆探魚頭井深5 150.09 m，追落魚[5]至井深5 162.19 m上提鉆具，懸重1 330↑1 450↓1 400 kN，下放鉆具至井深5 165.43 m加壓120 kN,開泵4.5 MPa未降，憋壓8 MPa上提鉆具懸重1 330 kN↑1 400 kN，上提22.46 m時懸重1 400 kN↓133 kN、泵壓由8↓0 MPa，起鉆完獲1塊測井膠皮，撈筒內(nèi)壁有明顯擦痕。

未獲原因分析：部分巖屑進入撈筒，測井膠皮與儀器分開漂浮在倒刺下端，儀器進入撈筒，被膠皮卡在倒刺下，開泵泵壓不降，誤認為撈獲落魚，上提鉆具時儀器松動脫落。

第二次下原開窗撈筒開泵下探魚頂井深5 166.91 m，泵沖74↓72沖，泵壓11.2↑12.0 MPa套入魚頂[7]，遇阻30 kN加壓50 kN壓力緩慢下降，控制壓力含摩阻0～150 kN開泵推落魚至井深5 374 m，間斷撥動鉆具3～6圈調(diào)整鉆具方位[8]，循環(huán)起鉆獲捆扶正塊鐵絲6組，倒齒有脹大現(xiàn)象。

未撈獲原因分析：儀器自身躺在斜井段下井壁，下推及撥動時上移儀器頂而儀器中部靠在上井壁使儀器保持一定的下壓力，進入倒刺時下壓并磨損倒刺致使彈性降低、尖部變頓而抓撈強度不足。

3.2 采用CDL卡瓦打撈筒打撈成功

打撈鉆具結(jié)構(gòu)：?145 mmCDL撈筒+回凡+安全接頭+?88.9 mm加重鉆桿+旁通閥+?88.9 mm加重鉆桿+?101.6 mm鉆桿+轉(zhuǎn)換接頭+?127 mm鉆桿。

下鉆至井深5 360.90 m參數(shù)測試,下放鉆具至井深5 374 m遇阻，逐步加壓50 kN下放鉆具至井深5 381 m泵壓無變化、逐步下推落魚至井深5 560.64 m遇阻20 kN，開泵泵沖40，泵壓4.3↑7.5 MPa，停泵緩慢降為2 MPa；上提鉆具至井深5 550.99 m懸重1 320↑1 500 kN，控制拉力1 500 kN1 450 kN1 500 kN1 450 kN，反復(fù)采用控制增加拉力在50 kN拉力打撈[9]起鉆完撈獲電測儀器，電測儀器超級扶正器一個支臂、2個整體式橡膠扶正器落井，超深大斜度長段小井眼異形儀器卡鉆解卡與打撈獲得圓滿成功。

五、認識與建議

(1)利用測井儀器抗扭能力不足直接轉(zhuǎn)動上部鉆具退出上部鉆具，加快卡鉆處理進度。

(2)通井調(diào)整鉆井液性能滿足井下需要，防止井下情況繼續(xù)惡化保障井下安全。

(3)下推落魚宜采用合適尺寸的工具且控制壓力100 kN范圍，防止落魚折斷導(dǎo)致井下情況惡化。

(4)根據(jù)井下阻卡情況選擇打撈工具抓撈方式、抗拉能力是打撈成功的必備條件。

(5)建議測井儀器卡鉆處理方案模式化，縮短工序銜接時間，加快故障處理步伐。