延長(zhǎng)油田水平井錄井工程參數(shù)監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)技術(shù)

馮翠(延長(zhǎng)石油(集團(tuán))油氣勘探公司，陜西 延安 716000)

延長(zhǎng)油田水平井錄井工程參數(shù)監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)技術(shù)

馮翠(延長(zhǎng)石油(集團(tuán))油氣勘探公司，陜西 延安 716000)

開展水平井錄井技術(shù)研究對(duì)延長(zhǎng)油田水平井的推廣有重要作用，而工程參數(shù)監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)是錄井技術(shù)的重要內(nèi)容。本文綜合研究了延長(zhǎng)油田水平井鉆井過(guò)程中不同工程參數(shù)異常所反映的工程情況，可有效保證鉆井的安全生產(chǎn)。

工程參數(shù)；錄井技術(shù)；水平井；延長(zhǎng)油田

水平井技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外新油田開發(fā)、老油田挖潛、難動(dòng)用油藏提高最終采收率的重要手段。近年來(lái)，延長(zhǎng)油田水平井開發(fā)技術(shù)發(fā)展迅速，然而，要在延長(zhǎng)油田進(jìn)行水平井開發(fā)技術(shù)的推廣應(yīng)用，必然需要進(jìn)行水平井錄井技術(shù)研究，以保證鉆井安全生產(chǎn)。

1 工程參數(shù)監(jiān)測(cè)

錄井過(guò)程中主要對(duì)起下鉆、鉆進(jìn)和劃眼期間的工程參數(shù)的監(jiān)測(cè)，具體有鉆壓、懸重、扭矩、鉆時(shí)、大鉤高度、鉆盤轉(zhuǎn)速，立管壓力、泵沖等參數(shù)。

1.1 起下鉆過(guò)程的監(jiān)測(cè)

起下鉆過(guò)程中容易出現(xiàn)遇阻、遇卡、斷鉆具、錯(cuò)井深等現(xiàn)象，應(yīng)密切監(jiān)測(cè)懸重、扭矩、大鉤高度、泵壓、立柱(或單根)號(hào)等參數(shù)變化情況。

1.2 鉆進(jìn)和劃眼期間的監(jiān)測(cè)

鉆進(jìn)和劃眼期間容易發(fā)生鉆具刺、鉆具斷、掉鉆頭、水眼堵、溜鉆或頓鉆、卡鉆、鉆井設(shè)備故障等現(xiàn)象。在這期間應(yīng)密切監(jiān)測(cè)泵壓、懸重、扭矩、排量、鉆壓、鉆時(shí)、鉆盤鉆速、大鉤高度、巖屑等參數(shù)的變化。

2 工程參數(shù)異常預(yù)報(bào)

工程參數(shù)能及時(shí)反應(yīng)井底的鉆井工具或地層的變化，在錄井過(guò)程中，利用參數(shù)的變化準(zhǔn)確判斷異常情況，并及時(shí)匯報(bào)、處理，對(duì)鉆井安全生產(chǎn)有重要作用。

2.1 遇阻、遇卡、卡鉆

下鉆遇阻、起鉆遇卡通常與砂巖縮徑、泥巖垮塌及井斜度有關(guān)。下鉆遇阻和上提遇卡時(shí)負(fù)荷表現(xiàn)剛好相反，下鉆遇阻大鉤負(fù)荷的小于鉆具實(shí)際負(fù)荷，上提遇卡則大于鉆具實(shí)際負(fù)荷。如果鉆具既不能上提，又不能下放時(shí)則發(fā)生卡鉆。

(1)起鉆遇阻。在起鉆過(guò)程中，在井下鉆具的剛體積不斷減少，懸重逐步下降，當(dāng)由于砂巖縮徑、泥巖垮塌及井身斜度等因素的影響，起鉆時(shí)大鉤負(fù)荷的持續(xù)增加，大于鉆具的實(shí)際懸重，發(fā)生起鉆遇阻。(2)下鉆遇阻。在下鉆過(guò)程中，在井下鉆具的不斷增加，懸重逐步增加，當(dāng)由于砂巖縮徑、泥巖垮塌及井身斜度等因素的影響，下鉆時(shí)當(dāng)大鉤負(fù)荷下降時(shí)，鉆具實(shí)際懸重大于測(cè)量懸重值，表明發(fā)生遇阻現(xiàn)象。(3)鉆進(jìn)過(guò)程中卡鉆。鉆進(jìn)過(guò)程中上提鉆具，懸重增加，繼續(xù)上提鉆具，懸重繼續(xù)增加且遠(yuǎn)大于鉆具的實(shí)際負(fù)荷，下放鉆具鉆頭未至井底前，懸重降低，發(fā)生鉆具上不能提、下不能放的卡鉆事故。

2.2 鉆具刺漏、泵刺漏預(yù)報(bào)

(1)鉆具刺漏。鉆具刺漏的原因有很多，比如鉆具陳舊、鉆井液腐蝕、較大幅度的鉆柱扭轉(zhuǎn)速度變化、鉆進(jìn)中泵壓較高等。鉆具刺漏現(xiàn)象發(fā)生的明顯特征為泵沖不變，泵壓緩降。(2)泵刺漏。鉆進(jìn)中的泵刺漏所表現(xiàn)的工程參數(shù)與鉆具刺漏相似，都具有泵沖不變，泵壓緩降的特點(diǎn)。

2.3 斷鉆具預(yù)報(bào)

當(dāng)懸重突然下降，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鉆具正常值，此外，還出現(xiàn)泵壓下降、扭矩波動(dòng)、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)提高以及出口流量增加等現(xiàn)象，基本可以判斷為斷鉆具。(1)起下鉆過(guò)程中斷鉆具。鉆具陳舊且鉆具刺漏也未及時(shí)發(fā)現(xiàn)；發(fā)生溜鉆、頓鉆導(dǎo)致扭矩迅速升高；起鉆時(shí)提拉力度過(guò)大等，都可能使鉆具發(fā)生斷裂。斷鉆具時(shí)的直接表現(xiàn)為懸重突然下降且遠(yuǎn)低于正常值，此外，伴隨泵壓下降、扭矩波動(dòng)、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)上升以及出口流量增加的現(xiàn)象。(2)鉆進(jìn)過(guò)程中斷鉆具。鉆進(jìn)過(guò)程中鉆具斷裂現(xiàn)象與起下鉆過(guò)程中基本一致，其原因主要有：鉆具陳舊，鉆進(jìn)時(shí)鉆具刺漏未及時(shí)發(fā)現(xiàn)；發(fā)生溜鉆、頓鉆導(dǎo)致扭矩迅速升高；起鉆時(shí)提拉力度過(guò)大等。

2.4 鉆頭故障預(yù)報(bào)

通常表現(xiàn)為扭矩值增大，扭矩波動(dòng)幅度增大，機(jī)械鉆速降低。下鉆過(guò)程中防堵措施未做到位、鉆進(jìn)時(shí)鉆井液存在大量大顆粒物體堵死水眼。掉水眼主要原因與水眼安裝不到位，導(dǎo)致鉆井液沿周邊刺漏后將水眼刺掉。當(dāng)鉆遇泥巖地層，特別是厚度較大時(shí)，鉆頭選型以及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、泵壓、鉆壓等參數(shù)搭配的不合理，鉆頭發(fā)生泥包現(xiàn)象。此后，出現(xiàn)機(jī)械鉆速降低、扭矩變小、扭矩波動(dòng)變小等現(xiàn)象，扭矩曲線較鉆頭沒有泥包時(shí)平滑。

(1)下鉆后堵水眼。下鉆過(guò)程中未采取較好的防堵措施，鉆井液大量固體顆粒堵死水眼，具體表現(xiàn)為下鉆途中或下至井底時(shí)開泵循環(huán)，泵壓不斷升高，且停泵后不降或下降非常慢。(2)鉆進(jìn)過(guò)程中堵水眼。鉆進(jìn)時(shí)堵水眼現(xiàn)象的原因一般為鉆井液大量固體顆粒堵死水眼。現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)為泵沖不變、泵壓升高且停泵后不降或下降非常慢。(3)掉水眼。掉水眼時(shí)常常是水眼安裝不到位，鉆井液沿水眼周邊刺漏，最后刺掉水眼。通常表現(xiàn)為開始時(shí)泵壓緩慢下降，刺漏到一定程度時(shí)泵壓突然降低，水眼刺掉，泵壓不再下降，此時(shí)如果繼續(xù)鉆進(jìn)則會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)盤扭矩鱉跳，鉆速降低。(4)鉆頭泥包。鉆頭泥包常常是未循環(huán)開的鉆井液藥品和巖屑包住鉆頭。通常表現(xiàn)為排量不變而泵壓緩慢上升。(5)鉆頭壽命終結(jié)。鉆頭終結(jié)通常表現(xiàn)為扭矩值增大，扭矩波動(dòng)幅度增大，機(jī)械鉆速降低。對(duì)于PDC鉆頭，在壽命終結(jié)階段，一般表現(xiàn)為扭矩減小且波動(dòng)幅度變小，同時(shí)鉆時(shí)變慢。

3 結(jié)語(yǔ)

本文從工程參數(shù)監(jiān)測(cè)的意義著手，系統(tǒng)總結(jié)了延長(zhǎng)油田水平井鉆井過(guò)程中工程參數(shù)監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)情況，保障了鉆井安全生產(chǎn)，對(duì)延長(zhǎng)油田水平井鉆井技術(shù)的推廣有重要意義。

[1]宋慶彬,王長(zhǎng)在,程昌茹，等.工程錄井技術(shù)及其普遍與深化應(yīng)用[J].錄井工程,2016,27(3):1-5.

[2]李新,王國(guó)瓦,陳慧，等.工程錄井預(yù)警系統(tǒng)在塔里木油田的應(yīng)用研究[J].錄井工程,2011,22(04):67-71.