南海西部高溫高壓井精細化操作實踐

◇中海石油（中國）有限公司湛江分公司 肖 平 韓 成

中國南海蘊藏著大量高溫高壓油氣資源，但南海西部高溫高壓區(qū)塊最高壓力系數達2.49，溫度超過200 ℃，超高溫高壓給油氣勘探開發(fā)帶來的挑戰(zhàn)。鉆井過程中極易誘發(fā)井壁失穩(wěn)、惡性漏失、鉆具粘卡、井涌、井噴、井下斷鉆具等事故。南海西部經過多年高溫高壓鉆井實踐，摸索出了一系列精細化技術，在南海西部25口高溫高壓井中得到成功應用，應用最高地層壓力2.30，最高地層溫度215 ℃，最窄壓力窗口0.04，有效解決了高溫高壓鉆井難題。

中國南海蘊藏著大量高溫高壓油氣資源，早期高溫高壓鉆井現(xiàn)場施工存在鉆井液性能控制難，窄壓力窗口條件下循環(huán)壓耗高引起的井漏風險，高溫高密度下固井質量難保障等問題，通過多年高溫高壓勘探作業(yè)總結摸索，在鉆進、起下鉆、鉆井液、固井、下套管等方面總結出了一套適用于南海西部高溫高壓井作業(yè)的成功經驗，并取得較好的實施效果[1]。

1 高溫高壓作業(yè)實踐

1.1 鉆進期間

高溫高壓井段作業(yè)前管鞋承壓是關鍵，根據預測的最高壓力系數附加0.2～0.25以上，若不滿足，則需要進行擠水泥提高承壓，否則可能在鉆遇下部高壓地層時出現(xiàn)上漏下噴的復雜情況[1-2]。與地質部門密切溝通，結合鄰井資料以及隨鉆標定充分了解下部地層預測情況；同時把握完鉆原則，滿足取資料口袋即可完鉆，避免揭開高壓層出現(xiàn)下噴上漏的情況。鉆進期間平穩(wěn)鉆參，做好ECD、渦輪轉速、循環(huán)溫度等參數記錄，鉆遇異常地層控制快鉆時進尺不超過1 m，做好應對壓力預測誤差的準備。目的層鉆進，強化所有專業(yè)的井控意識及操作習慣，嚴格執(zhí)行坐崗制，交接班必須清楚明白；鉆進時監(jiān)測好鉆參，起鉆前觀察液面，起鉆及時灌漿，提前標記好可以關井選用的不同尺寸閘板；做好低泵速試驗，填寫壓井施工單進行防噴演習等井控工作，電測期間做好井筒檢測。

1.2 鉆井液性能控制于維護

做好高溫高壓目的層井段泥漿性能維護工作[3]，嚴格控制搬含，均勻加重，切忌加重過快導致比重不均勻引發(fā)井漏。鉆進期間保持泥漿具有良好的流變性及封堵，控制好失水，留足加重空間，嚴格控制ECD附加值不超過0.04，降低井漏風險。電測前調整好泥漿整體性能，同時墊入封閉液，提高裸眼段潤滑性、抗溫性以及泥餅質量，保障電測作業(yè)順利進行?？赡艹霈F(xiàn)微裂隙的地層，做好井漏預防以及處理預案。

1.3 起下鉆期間

高溫目的層井段下鉆分段循環(huán)降溫，記錄對應的深度及溫度；起鉆前，不允許打重漿；起鉆前、起至套管鞋處、起至加重鉆桿處，靜止觀察井筒，如有異常情況，及時匯報并查明原因；起鉆過程中連續(xù)灌漿，加強對灌漿量的監(jiān)測并作好灌漿量記錄；每次起鉆時，檢查鉆頭規(guī)徑，如外徑磨損嚴重，下鉆至井底時注意控制下放速度，防止卡鉆，或是開泵劃眼下鉆到底；起下鉆期間鉆臺隨時準備好單根，以防應急情況接單根。目的層井段控制起鉆速度，防止抽吸引發(fā)井控風險?？刂沏@具下放速度，避免因壓力激動壓漏地層。

1.4 下套管期間

下13-3/8''及9-5/8''套管懸重較大，下套管前，做好鉆井絞車、大繩、套管工具檢查及套管送入管串檢查，核實狀態(tài)及數據滿足下套管負荷要求，確保工具安全。水下井口工具檢查和保養(yǎng)，并儲備足量備件，預接套管掛期間注意保護井口和套管掛密封面，同時防止井下落物。提前檢查扭矩監(jiān)控設備，做好氣密扣上扣扭矩監(jiān)控。連接套管掛期間注意作業(yè)銜接，避免靜止時間過長，導致套管粘卡。水下井口作業(yè)采用補償器的方式坐掛，作業(yè)期間密切關注天氣情況，盡量避免惡劣天氣下套管，詳細記錄好潮位及鉆具方入，計算好坐掛深度，平穩(wěn)坐掛。地面井口需要提前計算好懸掛重量，避免壓壞懸掛器。

1.5 固井作業(yè)

四開9-5/8''套管固井質量對目的層意義重大，關乎能否揭開高壓層。通過沖洗液、隔離液、首漿、尾漿、先導漿等措施，同時配合加裝扶正器、提高頂替排量、井眼清潔等措施提高固井質量[4]。

尾管固井提高套管整體居中度，優(yōu)選一體式彈性扶正器，增加擺放數量。合理設計泵注排量，保障環(huán)空流體上返速度和泥餅清洗效率。前置液化學助劑軟化清除泥餅，鏈式隔離液頂替，適當降低前置液比重。泵注低比重先導水泥漿，改善界面膠結、防止?jié)撛诼┦А?yōu)化流體流變性能，提高隔離液、水泥漿摩阻差異。選用高溫韌性水泥漿體系，提高漿體膨脹性。合理設計尾管坐掛位置，留足井底口袋，保障尾管旋轉功能正常。

1.6 其他方面

（1）表層淺層氣作業(yè)。預測有淺層氣的井，采用領眼小鉆具組合鉆過疑似淺層氣深度，泥漿池配制1.2 sg比重的壓井泥漿至少80方。鉆進期間，保持平臺和拖輪人員海面巡視，水下機器人（ROV）坐在井口附近聲吶掃描，若出現(xiàn)淺層氣則第一時間啟動防淺層氣程序。條件允許盡量避開疑似的淺層氣和建立正常循環(huán)井口通道。

（2）入井鉆具保障。做好入井鉆具的管理工作，送井的鉆具、設備需有檢驗報告，對入井的鉆具、隨鉆工具及時做好監(jiān)督及復查工作，并收集所有入井鉆具的打撈尺寸圖。

（3）目的層井控輔助設備。精細控壓鉆井技術通過精確控制井底壓力在安全密度窗口范圍內，有效解決因安全密度窗口窄引起的嚴重井漏、噴漏同存、漏卡問題等井下復雜[5]，實現(xiàn)復雜地層的安全、快速、高效鉆井作業(yè)的技術。該技術適用于井壁穩(wěn)定的各類型井，是深井鉆井中窄安全密度窗口、多壓力系統(tǒng)、長水平段安全、快速鉆進的利器。引入測試放噴管匯流程，地面流程可通過遠程氣動控制或手動控制動力油咀和油咀管匯進行壓力控制釋放，壓力波動更小，能有效防止壓井管線結冰堵塞，可燃氣體通過燃燒臂燃燒，為高溫高壓安全作業(yè)提供保障。通過鉆井游車頂驅往井內頂替重漿，從環(huán)空返出至地面流程，地面流程可通過動力油咀和油咀管匯進行壓力控制釋放，以達到更好的井控效果。設計的流程簡單，井底返出的流體可以經過油氣分離器、振動篩和除氣器除氣，可以連續(xù)測量返出流體性能，增加艾普放噴流程的好處：①當平臺液動閥發(fā)生刺漏時可作為第二道屏障繼續(xù)實施壓井作業(yè)；②控制更精細，可遠程氣動控制和手動控制，壓力波動更小，能夠實現(xiàn)更快壓井和防止壓漏地層；③能夠有效防止壓井管線結冰堵塞；④可燃氣體通過燃燒臂燃燒，有效保障平臺更加安全。為高溫高壓安全作業(yè)提供保障。

2 應用效果

該做法在南海西部高溫高壓25口井中得到應用，應用最高地層壓力2.30，最高地層溫度215 ℃，最窄壓力窗口0.04。其中LD-X高溫高壓井鄰井作業(yè)期間ECD循環(huán)當量附加值0.04 g/cm3～0.1 g/cm3，該井通過建立了基于區(qū)域大數據統(tǒng)計的ECD環(huán)空分配模型，優(yōu)化了高溫高密度鉆井液流變性，創(chuàng)新采用了降ECD復合鉆具，實現(xiàn)了低排量下井底ECD精確預測及控制，使高溫高壓井ECD循環(huán)當量附加值降至0.02 g/cm3～0.04 g/cm3，最終避免了鉆井鉆期間發(fā)生井漏的情況。該做法在南海西部高溫高壓區(qū)塊作業(yè)中已得到推廣應用，節(jié)約了工程成本，降低了作業(yè)風險。

3 結論

南海西部高溫高壓總結出的這套精細化操作通過多口井的現(xiàn)場應用實踐，證明具有較好的安全性、實用性和實效性，能夠減少南海西部高溫高壓區(qū)塊作業(yè)的復雜情況發(fā)生。