注水井對遼河油區(qū)調(diào)整井鉆井影響及對策研究

張柳

摘 要：近年來遼河油區(qū)調(diào)整井受注水開發(fā)影響，地層壓力紊亂，鉆井過程中常遭遇同一裸眼井段存在多套壓力層系的問題，井涌井漏事故時有發(fā)生，加大了井控的難度。在介紹地層出水對調(diào)整井鉆井危害的基礎(chǔ)上，分析了地層壓力特征、地層壓力異常的原因，進而提出了所應(yīng)采取的注水井關(guān)井停注泄壓、壓井等井控技術(shù)措施，為遼河油區(qū)調(diào)整井鉆井井控提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：遼河油區(qū);注水井;調(diào)整井;鉆井

1 遼河油區(qū)注水井對鉆井造成的影響

1.1 注水井造成地層出水對鉆井施工的危害

①地層出水對鉆井液污染嚴重，尤其是地層水中Na+、Ca2+、Mg2+等含量較高，導(dǎo)致鉆井液性能發(fā)生很大變化，并且處理難度增大;②地層出水往往與卡鉆、井漏等事故或復(fù)雜情況并發(fā)。出水后，鉆井液密度降低，濾失量增大，濾餅受到破壞，造成井壁不穩(wěn)，地層坍塌;加重后鉆井液流變性、潤滑性變差，井底壓差增大，極易發(fā)生壓差卡鉆事故;③完井電測時在出水井段易發(fā)生遇阻、遇卡現(xiàn)象;④注水井關(guān)井泄壓過程中，地層壓力處于不斷變化狀態(tài)，因而發(fā)生溢流關(guān)井后，地層壓力難以準確確定，也就難以確定壓井所需要的鉆井液密度;⑤發(fā)生溢流出水后，若處理不及時，易引起井涌或井噴，若盲目增加鉆井液密度，則易引起井漏，甚至形成噴漏共存的復(fù)雜局面;⑥固井時出水井段易發(fā)生水泥漿竄槽等現(xiàn)象，影響固井質(zhì)量。

1.2 遼河地區(qū)注水井類型

①高滲型，地層連通性較好，注水壓力較低，停注后壓力釋放較快，如停注泄壓不及時，注水壓力將直接傳遞到正鉆井相應(yīng)層位，容易造成井筒壓力異常。如黃于熱、小北河、沈北前進、法哈牛、靜安堡區(qū)塊，興隆臺馬古區(qū)塊;②低滲型，地層連通性較差，注水壓力較高，多年注水開采，地層壓力發(fā)生紊亂，停注泄壓速度慢，關(guān)井后壓力迅速上升，且注水層易存在局部高壓層，井口壓力泄完，也有部分壓力憋在地層當中，無法泄壓，給正鉆井造成較大的安全威脅。如海外河海南區(qū)塊、高升區(qū)塊。

2 遼河地區(qū)調(diào)整井鉆井施工技術(shù)難點

①遼河地區(qū)調(diào)整井表層套管下深較淺，多為300-400m，技術(shù)套管大多選擇不下，導(dǎo)致鉆井施工同一裸眼遭遇多套壓力體系，施工中井涌與井漏風(fēng)險并存，給鉆井井控帶來困難;②地層壓力預(yù)測困難。個別區(qū)塊受地層憋壓的影響，無法準確確定地層壓力，設(shè)計的鉆井液密度與實際密度相差較大;③泄壓緩慢，等待實際長。各建設(shè)單位普遍采用流程泄壓法，而該方法受到流程泄壓能力等因素的限制，泄壓等待時間長;④注水井一旦竄槽，水涌量大（1.5-2m3/min），循環(huán)加重壓井困難，重鉆井液準備時間長，且受泥漿不落地環(huán)保要求限制，地層排出的污水回收難度大;⑤調(diào)整井在施工過程中，一旦出現(xiàn)水涌事故，會使井壁失穩(wěn)，造成卡鉆。

3 調(diào)整井鉆井井控技術(shù)研究應(yīng)用

3.1 預(yù)防注水井水涌

合理確定井身結(jié)構(gòu)和鉆井液密度。在施工前對周邊鄰井實鉆資料和注采情況進行摸底，針對性的選擇表層套管和技術(shù)套管下入深度，鉆井液比重要結(jié)合地層壓力及參考以往區(qū)塊施工過的鉆井液比重來確定，在現(xiàn)場要儲備足夠的加重、堵漏材料和鉆井液處理劑，并在鉆井液儲備站儲備密度合適的壓井液，一旦出現(xiàn)水涌及時運達到現(xiàn)場，滿足壓井要求。

注水井提前關(guān)井泄壓，在鉆達注水層位前，對有影響的相鄰注水井關(guān)井停注，通過自然方式或井口回水管線泄壓，做到500m范圍內(nèi)注水井按規(guī)定停注泄壓，1000m范圍內(nèi)注水井清楚了解。一般條件下，在鉆達注水層150m前，必須保障注水井壓力泄到安全范圍，井隊技術(shù)人員要在注水井停注后每天進行監(jiān)督檢查，對發(fā)現(xiàn)的新開注水井、轉(zhuǎn)注井，及時聯(lián)系停注泄壓。

3.2 注水井發(fā)生水涌井控技術(shù)

在遼河靜安堡、前進等低壓高滲區(qū)塊調(diào)整井施工過程中，發(fā)生注水井溢流，一般采取工程師法壓井，根據(jù)地層情況，壓井時按關(guān)井壓力確定加重鉆井液的密度，并附加安全壓力，一次性將鉆井液比重提高到所需密度，避免邊循環(huán)邊加重邊稀釋而造成密度提不高的局面。

對于高壓低滲區(qū)塊如高升雷11塊等及地層存在憋壓的調(diào)整井，首先技術(shù)套管要下入足夠深度，將上部易漏層封住，在施工過程中，首先保證注水井停注，消除注水對施工井的影響;其次是加強坐崗，保證及時發(fā)現(xiàn)溢流，為水涌故障的處理爭取時間;第三是準備足量的重鉆井液及加重材料，保證溢流水涌發(fā)生后的快速處理。發(fā)現(xiàn)溢流后要立即壓井，防止井眼中鉆井液全部被替換成地層水造成沉砂卡鉆。如發(fā)生井內(nèi)鉆井液全部被替換成地層水的情況，壓井重鉆井液必須充足，一般為正常井眼 2 倍以上的量，泵入重漿的過程中要控制排量防止憋泵，第一周壓井排量要比正常鉆進排量小，同時密切關(guān)注泵壓變化，防止憋泵。在提高鉆井液密度時，必須加入一定量的堵漏劑。

4 結(jié)論

①遼河油區(qū)受長時間注水開發(fā)后， 地層孔隙壓力呈現(xiàn)動態(tài)異常且分布紊亂， 調(diào)整井鉆井過程易發(fā)生井涌、井漏，增加施工難度;②為防止地層出水造成溢流，在鉆井至注水層前150m，應(yīng)提前關(guān)閉周圍注水井并泄壓到安全范圍，井場備足加重材料;③調(diào)整井鉆井要分析鄰井鉆井、測井資料、注采生產(chǎn)動態(tài)， 對存在高壓層和憋壓層要合理安排套管下入深度及鉆井液密度;④在固井期間要考慮前置液的比重及用量，必須滿足井控要求;⑤當出現(xiàn)注水井井涌，要根據(jù)井下壓力和出水程度，選擇合適壓井密度，若套管下入較深，盡量一次性將鉆井液比重提高到所需密度，避免邊循環(huán)邊加重邊稀釋而造成密度提不高的局面。

參考文獻：

[1]劉天科.勝利油田老區(qū)調(diào)整井鉆井井控技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2011，33（3）：9-11.