井钻井事故的预防与处理

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1、第３５卷第６期石油钻探技术Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．６２００７年１１月ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＤＲＩＬＬＩＮＧＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳＮｏｖ．，２００７胜科１井专题胜科１井钻井事故的预防与处理裴建忠１刘天科１孙启忠２袁玉宝１张向东１（１．胜利石油管理局黄河钻井总公司，山东东营２５７０６４；２．胜利石油管理局，山东东营２５７００１）摘要：胜科１井设计井深７０００ｍ，完钻井深７０２６ｍ。在该井钻井过程中，针对上部大尺寸钻头破岩效率低、大井眼井壁稳定性差、大段盐膏层、膏岩层的塑性蠕变和塑性流动造成井眼复杂、超深井高温高压给钻井液性能的

2、控制和水泥浆调控等带来的一系列技术难题，制定了一整套预防井下事故和复杂情况的技术措施，从而确保了该井的钻探成功。该井在钻井过程发生了２次断钻具事故和１次卡钻事故，根据超深井的特点，采取了较为稳妥的处理措施，同时，有针对性地研制了高效铣环和ＰＤＣ钻头专用打捞器，３次事故处理均获得了成功，共耗时３８．５ｄ。详细介绍了该井所采取的预防和处理钻井事故的技术措施，可为其他超深井的钻井施工提供一定的借鉴。关键词：探井；钻井事故；预防措施；事故处理；胜科１井；胜利油田中图分类号：ＴＥ２８文献标识码：Ｂ文章编号：１００１０８９０（２

3、００７）０６００１８０４１概述段大段泥岩微裂缝发育、地层易破碎引起坍塌，井眼胜科１井位于渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷中易失稳。央隆起带，设计井深７０００ｍ，是我国东部油田目前６）三开、四开井段地层可钻性差、钻进时间长，设计最深的一口科学探索井，实际完钻井深７０２６起下钻次数多，钻具对套管磨损严重。ｍ，钻井周期７１７．０２ｄ，全井机械钻速１．０９ｍ／ｈ。７）超高温（井底温度达２３５℃）、高压条件对多年来，济阳坳陷东营凹陷深层钻探的最大难钻井液技术和固井技术的影响［５］。国内适合异常高点是在钻进盐膏层、膏岩层以及紫红色软泥

4、岩层时温地层的钻井液处理剂很少，钻井液、完井液体系易出现井下事故和复杂情况［１４］。胜科１井位于东需要大量的试验研究；超高温、高压对水泥浆体营盐膏沉积区，盐膏层厚度大，同时由于该井处于构系、水泥浆添加剂、配套工具及附件要求高，国内造的高部位，属于压力集中区，盐膏层和软泥岩的蠕可供选择的范围小，超高温水泥浆体系需要大量的变更加严重，尤其是软泥岩层，由于成岩性差，压力试验研究。高，给施工带来极大的困难。该井钻井施工的主要针对存在的钻井难点，胜科１井钻井过程中采难点是：取了一系列预防钻井事故及井下复杂情况的技术措施，使该

5、井顺利钻至井深７０２６ｍ完钻，但也发生了１）上部４４４．５ｍｍ钻头破岩效率低，机械钻速慢；井眼稳定性差，容易出现井壁坍塌、井径不规则３次钻井事故，包括２次断钻具事故，１次卡钻头事等井下复杂情况；３３９．７ｍｍ套管环空间隙小、刚故，事故处理时间为３８．５０ｄ。度大，安全下入和固井难度大。２钻井事故的预防２）沙４段（２９５０～４１５０ｍ井段）盐膏层和软泥２１岩等蠕变性地层的安全钻进和复合套管（２４４．５二开井段胜科１井二开井段需要预防的钻井事故或复杂ｍｍ＋２５０．８ｍｍ）下入与固井难题。情况包括：大井眼清洁，井

6、壁稳定，防止起下钻遇阻３）深部超压实、高研磨性与弹塑性盐下地层裸眼段长，钻头选型困难，钻井参数选择受限制，提高卡；大尺寸钻头扭矩大造成的钻具事故，大尺寸套管钻速难。下入时防卡。为此，该井段采取了一系列技术措施：４）上部地层软硬交错、环空间隙大、井斜角控制难；深部地层钻井液密度高，温度高，井斜角随钻收稿日期：２００７０６１９；改回日期：２００７０９２４作者简介：裴建忠（１９６２—），男，１９８２年毕业于华东石油学监控难度大。院钻井工程专业，总工程师，高级工程师。５）孔１段泥岩极易发生水敏性膨胀垮塌，孔２联系电话：（０５

7、４６）８７２５１２８第３５卷第６期裴建忠等：胜科１井钻井事故的预防与处理·１９·应用封堵防塌效果好、抗盐膏污染能力强的双聚磺动状态，防止因钻具静止而卡钻；防塌钻井液体系；应用大处理量的钻井液净化设备７）发现有任何缩径的井段都要短起钻到盐膏层控制钻井液固相含量；优化井身结构，在保证安全的顶，以验证钻头能否通过；前提下，４４４．５ｍｍ井眼钻至井深２２２７ｍ以深，为８）钻穿盐膏层和软泥岩层，短起至套管内，静止了加快速度采用了４０６．４ｍｍ钻头，从而减小了钻一段时间，再通井观察其蠕变情况，检查钻井液性能头扭矩；在钻具组合

8、中第２根钻铤上加满眼稳定器，是否合适；在钻进上部软地层时既控制了井斜角又保证了井眼９）全部采用了１３９．７ｍｍ钻杆，增加了钻柱的畅通。安全可靠性，并定期对使用的钻具进行探伤和倒换；该井二开进尺２９２８ｍ，历时６４．２９ｄ，平均机１０）采用２５０．８ｍｍ（壁厚１５．８８ｍｍ）械钻速３．２８ｍ／ｈ。３３９．７ｍｍ技术套管安全下至ＶＭ１４０ＨＣ