李紅剛

摘要：威202H33-4井是頁(yè)巖氣項(xiàng)目部部署在四川省威遠(yuǎn)縣的一口水平氣井，實(shí)鉆井深4680m。施工難點(diǎn)是該井屬于典型的窄密度窗口地層，易發(fā)生漏失和氣侵現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度和鉆井安全。應(yīng)用控壓鉆井技術(shù)，利用地面回壓、循環(huán)壓耗、鉆井液密度等多種方式調(diào)整井底壓力，使得井底壓力在鉆進(jìn)、接單根和起下鉆過(guò)程中維持穩(wěn)定，并保持在地層壓力和漏失壓力之間，從而解決漏失和氣侵的現(xiàn)象，解決窄密度窗口地層的鉆井問(wèn)題，保證鉆井安全，縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高機(jī)械鉆速。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣窄密度窗口控壓鉆井

1. 威202H33-4井概況

1.1威202H33-4井基本情況

1）鉆井層位：龍馬溪

2）地理位置：四川省威遠(yuǎn)縣慶衛(wèi)鎮(zhèn)桃李村9組

3）構(gòu)造位置：威遠(yuǎn)構(gòu)造屬于川中隆起區(qū)的川西南低陡褶帶

4）鉆探目的： 開(kāi)發(fā)威202井區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)量

5）完鉆井深：4680m

1.2威202H33-4井井身結(jié)構(gòu)

2. 威202H33-4井施工難點(diǎn)

1） 本區(qū)塊施工難點(diǎn)：

本區(qū)塊構(gòu)造縱向上具多產(chǎn)層、多壓力系統(tǒng)特征。鄰井各個(gè)層位有不同的油氣顯示，發(fā)生過(guò)井涌、井噴等現(xiàn)象，目的層存在異常高壓，井控風(fēng)險(xiǎn)大。

易發(fā)生漏失。鄰井在上部地層漏失現(xiàn)象嚴(yán)重，特別是三開(kāi)鉆井需鉆至龍馬溪頂部，地層壓力系數(shù)不一，很容易造成低壓地層漏失。

窄密度窗口地層。

2） 威202H33-4井施工難點(diǎn)：

7月22日鉆進(jìn)至2886.85m發(fā)生漏失，最大漏速：50方/小時(shí)，加入隨鉆堵漏劑，鉆進(jìn)時(shí)不漏，停泵接立柱時(shí)回吐;2968m發(fā)生漏失，漏速25方/小時(shí)，之后加入隨鉆堵漏劑，未成功。降低密度，恢復(fù)正常鉆進(jìn)，共計(jì)漏失46m3。

8月1日鉆進(jìn)至3278m發(fā)生漏失，最大漏速：36方/小時(shí)，降低泵沖，起下鉆堵漏，堵漏成功，共計(jì)漏失95m3.

8月9日鉆進(jìn)至3303m發(fā)生漏失，降低泵沖至雙45沖/min仍然漏失，打水泥塞堵漏，堵漏失敗，泵沖只能開(kāi)至40沖/min。

期間共計(jì)漏失油基泥漿349m3，損工429.3h?？梢钥闯?，開(kāi)泵漏失，停泵回吐氣侵，常規(guī)堵漏無(wú)效，屬于典型窄密度窗口地層。

3.威202H33-4井施工目的及方案

3.1施工目的

1、使用控壓鉆井工藝措施，逐漸降低鉆井液密度，通過(guò)低密度鉆井，減少井漏風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)回壓和環(huán)空壓耗控制井底壓力，防止氣侵，保證窄密度窗口正常鉆進(jìn)，減少非生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間。

2、提高鉆井安全性。井口安裝旋轉(zhuǎn)控制頭或者旋轉(zhuǎn)防噴器，井口環(huán)空始終處于密封狀態(tài)，一直處于可控狀態(tài)。

3.2總體方案

應(yīng)用控壓鉆井技術(shù)，利用地面回壓、鉆井液排量（循環(huán)壓耗）、鉆井液密度等多種方式調(diào)整井底壓力，在施工過(guò)程中以控制井底壓力穩(wěn)定為原則，并使井底壓力保持在地層壓力和漏失壓力之間，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)、接單根和起下鉆過(guò)程中井底處于平衡狀態(tài)。

3.2.1水力參數(shù)計(jì)算

1） 鉆井液密度1.85cm3，排量1.8m3/min時(shí)，井底壓力計(jì)算如下：

從上表可以看出，鉆井液密度降到1.85g/cm3時(shí)，鉆進(jìn)循環(huán)時(shí)，井底壓力當(dāng)量密度在1.95-2.03g/cm3之間，鉆進(jìn)過(guò)程中有循環(huán)壓耗的存在不用在井口施加回壓，就能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求;

4.控壓鉆井施工過(guò)程

4.1降密度過(guò)程

8月20日下鉆至3300m，循環(huán)排氣;

8月21日每次降低0.02，密度降至1.85g/cm3，泵沖由雙泵40沖提至雙60沖，不漏，后提至雙泵62沖漏失，恢復(fù)至雙泵60沖循環(huán)。開(kāi)始鉆進(jìn)，鉆進(jìn)全烴2.7-11%，鉆時(shí)4min/m左右;接單根控制回壓1.0-2.0MPa，單根峰5.0-14.5%;

8月22日鉆進(jìn)中加入隨鉆堵漏劑，全烴4-20%，鉆時(shí)6-12.7min/m，降密度至1.83，提泵沖至雙泵63，不漏，提泵沖至雙65漏失，降至雙泵62-63沖鉆進(jìn)，接單根控制回壓2MPa ，單根峰后效8%-14 %;

8月23日，鉆進(jìn)過(guò)程中，密度降至1.82，緩慢提高泵沖至雙70，排量為1.87m3/min，未發(fā)生漏失，接立柱時(shí)，控壓2.5-3MPa。

4.2控壓鉆進(jìn)過(guò)程

8月24日至9月11日，正常鉆進(jìn)，鉆井液密度1.82g/cm3，排量130-140沖/min，接立柱控壓2.5-3MPa，根據(jù)每次循環(huán)時(shí)，發(fā)生漏失的排量，計(jì)算井底循環(huán)漏失情況下的ECD，建立一條隨鉆漏失壓力系數(shù)ECD，作為控制排量和密度的依據(jù)，始終維持井底壓力在地層壓力和漏失壓力之間，但隨著鉆進(jìn)的加深和隨鉆堵漏劑的加入，漏失壓力系數(shù)略有增加。

實(shí)現(xiàn)3次帶壓（2.5-3MPa）起下鉆，起出鉆具體積與灌入鉆井液體積一致，未發(fā)生溢流和漏失。3次后效點(diǎn)火成功，鉆進(jìn)至3898m期間起鉆下入測(cè)壓短節(jié)一次，成功取得井底壓力，直至鉆進(jìn)至完鉆井深。

5.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1） 保障鉆井安全。低密度控壓鉆井時(shí)，鉆井液經(jīng)旋轉(zhuǎn)控制頭和節(jié)流管匯，井口時(shí)刻處于密封可控狀態(tài)，鉆進(jìn)或接單根時(shí)發(fā)氣侵或者溢流時(shí)，立即通過(guò)專(zhuān)用節(jié)流管匯提高套壓，控制井口;發(fā)現(xiàn)漏失時(shí)，立刻降低井口套壓或者排量，減少鉆井液漏失，維持井底處于微過(guò)平衡狀態(tài)，保持井筒處于可控狀態(tài)。

2） 有效鉆穿窄密度窗口地層。鉆進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)鉆井液性能，排量和密度等變化參數(shù)，利用水力學(xué)軟件實(shí)時(shí)計(jì)算井底ECD和測(cè)壓短接測(cè)量井底壓力，校準(zhǔn)漏失壓力和地層壓力，保證井底壓力在窄密度窗口范圍內(nèi)，為窄密度窗口鉆井提供技術(shù)指導(dǎo)。

3） 縮短非生產(chǎn)時(shí)間，降低鉆井液損失，減少作業(yè)成本。三開(kāi)至上控壓鉆井設(shè)備前，損失工時(shí)429.3h，損失油基泥漿349m3;采用1.82-1.85g/cm3低密度控壓鉆井后，未發(fā)生因漏失造成損工時(shí)間，滲漏油基泥漿共計(jì)僅42m3。

4） 提高機(jī)械鉆速。威202H33-4平均機(jī)械鉆速4.19m/h，與鄰井威202H33-3井平均機(jī)械鉆速3.97m/h相比，提高機(jī)械鉆速1.06倍。