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尼日利亚河流州OML18区块AKASO-15井卡钻故障分析

2020-05-06黄建平

科学与财富 2020年4期
关键词:尼日利亚

黄建平

摘 要:胜利四号平台在尼日利亚河流州OML18区块施工的Akaso-15井,在倒划眼起钻过程中,发生沉砂卡钻。由于初期处理措施不当,造成69.5小时的时间损失。后期采用震击器配合大范围活动钻具的处理方式,最終解卡。本次故障的发生及处理过程对该区域同类井型的施工具有借鉴意义。

关键词:尼日利亚;河流州;沉砂卡钻;胜利四号

尼日利亚OML18区块Akaso-15井位于尼日利亚河流州,该区块位于距哈科特港西南约25Km的沼泽区域,由胜利石油工程公司海洋钻井公司胜利四号沼泽钻机承钻的日费井。Akaso-15井设计为定向井,设计井深3602米,井斜45.25°,方位97.05°,旨在开发E3000A和E4500A地层的油气藏。

一、AKASO-15井概况

(1)井身结构:AKASO-15井表层采用打桩作业的方式,桩入24”隔水管至103.02米。一开用16”钻头钻进至1985米,下入13 3/8”套管至1982.42米。二开用12 1/4”钻头钻进至2352.75米时,因倒大绳需要,进行起钻。由于井眼不通畅,倒划眼起钻至2152米时发生沉砂卡钻。

(2)岩性描述:二开井段以砂岩为主,掺有少量泥岩、页岩,地层胶结较差,机械钻速较快。

(3)泥浆性能:比重1.15g/cm3,粘度76s,动切力14,静切力6/17,塑性粘度27s,泥饼1mm,高温高压失水2ml,含沙量0.4%,含水量25%,含水量62%.

二、发生经过及处理过程

在钻进至2352.75米时,因倒大绳需求,短起至套管鞋,倒划眼起钻至2152米,接顶驱后,开泵发现泵压突然上升至15.17MPa,立即停泵停转,圈闭压力15.17MPa,泄压后,立压又瞬间上升至9.17MPa, 观察井口,发现井口泥浆上返,疑似溢流,立即关井。半小时后,立管压力下降至8.56MPa,套管压力为零。开井后,未发现有溢流现象。

继续开泵倒划眼,排量为2.65升/秒,泵压20.69MPa,顶驱转速为20转/分,扭矩为13.56KN·m,上下活动钻具,扭矩开始增加至24.41 KN·m,活动钻具后,扭矩下降至13.56 KN·m,泵压下降至14.48MPa。

现场监督要求排量提至44.17升/秒,此时泵压增到为27.59MPa,转速增加至80转/分,扭矩下降至6.78 KN·m,环空返浆正常。甲方监督要求上提钻具,此时扭矩上升,准备下放,监督坚持要求上提,上提扭矩增加至27.13 KN·m,发现井口不返泥浆。停止顶驱转动,排量降低至13.25升/秒,2分钟后停泵,此时泥浆共漏失31.8方,停泵后立管压力为5.52MPa。

由于泥浆量不足,配堵漏泥浆,同时用计量罐监测漏失,漏速为3.97方/小时。配好泥浆后,继续进行解卡作业,开泵排量为2.65升/秒,转速为20转/分,扭矩13.56 KN·m,泵压为5.86MPa;上提钻具,扭矩增加至27.13 KN·m。

活动钻具,上提至75.45吨,下放至45.45吨,正常上提悬重为68.18吨,震击器下击,活动范围1.5米左右。多次震击,活动范围无变化。继续活动钻具,上提至113.64吨,下放至40吨,震击器动作,仍未能解卡。

给定扭矩20.34 KN·m,然后刹住顶驱,活动钻具尝试解卡,尝试不同的上提下放悬重(90.9/40,100/33.18,106.82/28.18,118.18/19.09吨),均未成功;后来甲方指挥开泵,排量2.65升/秒,泵压升至4.97MPa,同时活动钻具,未能成功;随后泄压,立压又很快涨到3.38MPa,解卡失败。

继续活动钻具,悬重104.55-19.09吨, 设定扭矩20.34-24.41 KN·m,立压3.66MPa,未能解卡。继续活动钻具,震击器作用,悬重113.64-19.09吨,扭矩20.34-27.13 KN·m,震击多次,未解卡。

后将上提悬重增加至181.82吨,继续活动震击钻具,多次震击后,下放钻具发现悬重恢复,下放7.62米。小泵冲循环,井内返浆。参数逐渐提升至转速70转/分,排量18.93升/秒,扭矩4.61 KN?m,泵压8.97MPa,最终解卡。

三、认识与建议:

1)钻进过程中,采用旋转导向钻具组合,钻时较快,中间没有进行分段通井,致使后续起钻困难。固相含量较高,在接立柱时,沉砂沉降堆积,造成起钻困难。

2)泥浆原因。在二开施工过程中,振动筛返砂一直不正常,由于上部地层为大段砂岩,虽调整泥浆性能并尝试更换不同目数筛布,但效果依旧不理想,泥浆固相含量较高。

3)技术措施原因。在开井后,继续开泵进行倒划眼起钻,泵压及扭矩偏高,而后泵压及扭矩呈下降趋势,此时应当小排量逐渐循环至井眼畅通,使泵压恢复正常。现场监督操之过急,开泵太快,造成沉砂迅速聚集,堵死环空,并憋漏地层,压实砂桥。卡钻发生后,应当下压钻具尝试解卡,而监督指挥强力上提,导致卡死。

4)初始解卡阶段,活动钻具的力度较小,仅在113.64-19.09吨悬重范围内活动,比较保守,尽管震击器动作,但力度较小,无法达到解卡的目的。后期提高活动力度,配合震击器的震击作用,最终解卡。

参考文献:

[1]蒋希文.钻井事故与复杂问题.石油工业出版社,2006

[2]集团公司井控培训教材编写组.钻井井控工艺技术.中国石油大学出版社,2008

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