GS-X25井測(cè)井儀器打撈實(shí)踐

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(jìn)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(duì)接電纜時(shí)發(fā)生卡鉆，對(duì)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(hù)好昂貴的測(cè)井儀器，針對(duì)井下情況制定措施并細(xì)化，采用轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)井卡鉆經(jīng)過

GS-X25井完鉆傳輸測(cè)井采用?101.6 mm鉆桿送儀器，當(dāng)17.5 m測(cè)井儀器下送至5 090.97 m對(duì)接電纜開泵不通，對(duì)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(diǎn)分析

1. 井控風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)。

(2)卡鉆后長時(shí)間無法循環(huán)致使井下鉆井液受高溫影響稠化嚴(yán)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(xiǎn)。

2. 打撈工具準(zhǔn)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(zhǔn)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(chǔ)備不足，往往通過現(xiàn)場(chǎng)加工、改進(jìn)來完成。

(4)現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)工具受加工方式、人員技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)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(xiǎn)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(cè)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(xiǎn)。

(3)高溫稠化鉆井液形成虛厚濾餅進(jìn)一步增加卡鉆風(fēng)險(xiǎn)。

表1 井眼軌跡數(shù)據(jù)表

4. 儀器懸空解卡難

電測(cè)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(dòng)自身摩阻大，采用上提方式解卡極易拔斷儀器，為保護(hù)測(cè)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(dá)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(cè)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(shí)有自身卡鉆風(fēng)險(xiǎn)，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(dòng)方式退出上部鉆具，縮短故障處置時(shí)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(xì)化

2.1 井控風(fēng)險(xiǎn)削減措施

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

(2)解卡后轉(zhuǎn)動(dòng)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(xiǎn)。

2.2 打撈工具準(zhǔn)備及現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)

(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(shí)準(zhǔn)備開窗撈筒。

(2)現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)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(jìn)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(shí)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(shí)間不得超過3min。

(4)劃眼通過有蹩跳鉆立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，采用上下活動(dòng)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(dòng)劃眼下追落魚直到抓牢。

(3)儀器進(jìn)入打撈工具后，上提拉力除正常摩阻外增加不超過50 kN時(shí)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(shí)施情況

1. 前期準(zhǔn)備

1.1 轉(zhuǎn)動(dòng)退出上部鉆具

上提下放活動(dòng)鉆具500～2 000 kN，下放懸重至1 300 kN轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)鉆具逐步下行至5 107.13 m，向上活動(dòng)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(dòng)退出鉆具發(fā)現(xiàn)[2]：①369.54～193.65 m水眼內(nèi)鉆井液測(cè)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(cè)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(cè)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(zhǔn)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(cè)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(shí)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(dá)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(shí)懸重1 400 kN↓133 kN、泵壓由8↓0 MPa，起鉆完獲1塊測(cè)井膠皮，撈筒內(nèi)壁有明顯擦痕。

未獲原因分析：部分巖屑進(jìn)入撈筒，測(cè)井膠皮與儀器分開漂浮在倒刺下端，儀器進(jìn)入撈筒，被膠皮卡在倒刺下，開泵泵壓不降，誤認(rèn)為撈獲落魚，上提鉆具時(shí)儀器松動(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)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(jìn)入倒刺時(shí)下壓并磨損倒刺致使彈性降低、尖部變頓而抓撈強(qiáng)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(cè)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(cè)儀器，電測(cè)儀器超級(jí)扶正器一個(gè)支臂、2個(gè)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(rèn)識(shí)與建議

(1)利用測(cè)井儀器抗扭能力不足直接轉(zhuǎn)動(dòng)上部鉆具退出上部鉆具，加快卡鉆處理進(jìn)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(cè)井儀器卡鉆處理方案模式化，縮短工序銜接時(shí)間，加快故障處理步伐。