印尼WB-8R救援井鉆井技術(shù)研究

遲建功

（大慶鉆探工程公司，黑龍江省大慶市，163000）

1 概述

救援井最初通過在井噴層附近鉆直井來緩解膨脹地層的壓力，并用高速率開采來降低事故層孔隙壓力?；镜墓ぷ髟砭褪蔷仍木圮壽E同事故井的軌跡在地層的某個(gè)層位連通或匯合，將高密度的鉆井液或水泥通過救援井輸入到事故井中，已達(dá)到油氣井滅火或控制井噴的目的。

救援井與常規(guī)的油氣井不同，特殊的使用目的與苛刻的作業(yè)環(huán)境決定了救援井特殊的技術(shù)要求。救援井的井位選擇、井身結(jié)構(gòu)、軌跡設(shè)計(jì)、鉆井設(shè)計(jì)、連通技術(shù)、壓井技術(shù)及棄井技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)都不同于常規(guī)井。本文就陸上WB-8R救援井研究的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析及研究。

2 WB-8井井噴背景：

WB-8井位于West Belani 背斜構(gòu)造。這口井設(shè)計(jì)井深為960米，目的層為WB-15和WB-18層。WB-8井鉆進(jìn)至井深404米，發(fā)現(xiàn)最大氣體值增加至382.60單位，含有C1-C5成分。鉆井液密度由9.0PPG降至8.8PPG，及時(shí)循環(huán)處理鉆井液將氣體帶出。繼續(xù)鉆進(jìn)至井深601米。在鉆進(jìn)過程中很多儲(chǔ)層有C1-C5成分和油氣顯示。

根據(jù)鉆井?dāng)?shù)據(jù)預(yù)測(cè)，該井最后一個(gè)儲(chǔ)層是在井深615米處。為了保證測(cè)井記錄全部?jī)?chǔ)層，當(dāng)鉆進(jìn)至井深615米時(shí)，加深鉆進(jìn)至井深640米，突然出現(xiàn)鉆具放空，最大鉆速100ft/h。及時(shí)循環(huán)清潔井眼，氣體值升至200個(gè)單位，最大數(shù)值達(dá)到476個(gè)單位。循環(huán)過程中發(fā)現(xiàn)喇叭口有溢流，發(fā)生井涌，立即進(jìn)行關(guān)井，用放噴管線放噴至燃燒坑。同時(shí)將鉆井液密度從9.0PPG增加至9.6PPG進(jìn)行壓井。燃燒坑引燃了井口周圍裂縫的氣體、錄井儀器、井架及其它設(shè)備，這時(shí)WB-8井發(fā)生了井噴事故。

3 救援井井位優(yōu)選

在開展救援井施工前，井位的優(yōu)選及設(shè)計(jì)尤其重要。在井位的選擇上，需要結(jié)合地形、地下、作業(yè)安全、鉆井速度和效率等來確定井位選址。

（1）方位的選擇。救援井的方位應(yīng)選取在事故井的上風(fēng)向，避免事故井噴出的流體影響救援井作業(yè)安全。事故井著火時(shí)尤其如此，在大火伴隨噴出高壓流體的情況下，一旦風(fēng)向不利，勢(shì)必對(duì)救援井作業(yè)安全造成威脅。

（2）井間距的選擇。救援井和事故井間距的計(jì)算可以從井斜角進(jìn)行反推。根據(jù)地層巖性、儲(chǔ)層埋深、連通位置進(jìn)行造斜點(diǎn)優(yōu)選，在最佳造斜點(diǎn)和造斜率確定后，可以反推確定兩井之間的距離。

（3）地層情況。井位選擇時(shí)要避開地下復(fù)雜情況較多的區(qū)域，以便實(shí)現(xiàn)快速、安全、高效鉆井的目的。

4 救援井WB-8R井設(shè)計(jì)

根據(jù)WB-8井井噴情況，設(shè)計(jì)打一口泄壓井來控制井噴，并同時(shí)對(duì)WB-8井進(jìn)行壓井。泄壓井要離井噴井的井眼盡可能接近。根據(jù)井場(chǎng)實(shí)際情況和WB-8井?dāng)?shù)據(jù)綜合分析，泄壓井WB-8R井井口位置在WB-8井西南150米，定向鉆進(jìn)至WB-8井井眼。WB-8R井具體施工方案如圖1如示：

圖1 WB-8R井鉆井施工方案

5 WB-8R井鉆井施工

一開：鉆152.4mm井眼領(lǐng)眼，鉆660mm井眼擴(kuò)眼，并下508mm套管固井完，完鉆井深50米。

二開：定向鉆進(jìn)444.5mm井眼，完鉆井深408米，下338mm套管固井完。

三開：定向鉆進(jìn)至井深570米，固井打水泥塞。中途利用GYRO SERVEY測(cè)井斜方位和MAGNETICS RANGING測(cè)地磁感應(yīng)，發(fā)現(xiàn)新井偏離老井決定固水泥塞定向側(cè)鉆。新定向鉆進(jìn)至井深657米，固井打水泥塞。中途利用GYRO SERVEY測(cè)井斜方位和MAGNETICS RANGING測(cè)地磁感應(yīng)，發(fā)現(xiàn)新井偏離老井決定固水泥塞重新定向。定向鉆進(jìn)至井深594米，下241mm套管固井。中途利用GYRO SERVEY測(cè)井斜方位和MAGNETICS RANGING測(cè)地磁感應(yīng)，發(fā)現(xiàn)新井已經(jīng)貼近老井，距離老井0.6-1.2米。

6 WB-8R井壓井施工

Halliburton壓井公司打入1.44g/cm3，壓井液154m3，鉆井泵打入1.25g/cm3，壓井液63m3。壓井期間最高套壓310psi，最低套壓20psi。泵入壓井液217m3后，觀察井噴井已沒有火苗，未見鉆井液返出，井場(chǎng)60米處的冒氣點(diǎn)已經(jīng)沒有氣泡。調(diào)配1.25 g/cm3,壓井液230m3。定向鉆具組合改換常規(guī)鉆具組合，循環(huán)壓井,打入427bbl、10.5ppg的鉆井液，立壓最大35psi，套壓為0。

固井施工，先打入5bbl清水前置液，洗凈井筒水泥，在第一段水泥塞522-582米試壓1000psi，穩(wěn)壓15min。在438-456米井段打入體積為7bbl 密度為10.5ppg高粘泥漿，起鉆至井深439米。第二段水泥塞打入體積11ppg密度8.6bbl調(diào)制前置液，注入73袋G級(jí)的水泥漿15.5bbl。替17.4bbl泥漿，對(duì)該段水泥塞試壓1200psi，穩(wěn)壓15min。，起鉆至75米，第三段水泥塞：打入體積11ppg密度 5bbl調(diào)制前置液，注入74袋G級(jí)的水泥漿15.5bbl。起鉆，清洗井口和封井器。在508mm套管和338mm套管環(huán)空擠水泥，共擠19袋G級(jí)的水泥漿4bbl。拆甩封井器，安裝套管頭。本井施工順利結(jié)束。

7 關(guān)鍵技術(shù)

實(shí)現(xiàn)壓井成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是對(duì)接中靶，從新井向老井打入壓井液，實(shí)現(xiàn)壓井。Magnetic Ranging技術(shù)稱為磁導(dǎo)航系統(tǒng)。采用磁原理測(cè)量新井與目標(biāo)井的方位和距離偏差，給鉆井提供必要的信息，指導(dǎo)鉆井操作，最終準(zhǔn)確鉆入靶區(qū)。

圖2 貼近WB-8井井筒時(shí)的磁感方位圖

圖3 貼近WB-8井井筒的距離圖

8 結(jié)論

根據(jù)WB-8R救援井的順利施工，可以了解救援井如何進(jìn)行鉆井施工，從井身設(shè)計(jì)，鉆進(jìn)施工，完井技術(shù)，以及井眼軌跡控制技術(shù)等方面。給其他類似的鉆井施工提供了技術(shù)指導(dǎo)。磁導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用是本井施工成功的關(guān)鍵所在。