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摘 要: 针对勘探难度的增大及钻井提速提效的要求,完善工程录井技术,使其更好地发挥钻井过程中井下复杂情况及事故的检测、监测及预报功能,从而减少钻井施工风险,提高钻井时效。在总结多年工程录井实践的基础上,开展了引发井下事故的机理分析和HG101区块工程复杂分布规律及特点的研究,以此为基础制定了系统的工程录井作业规范流程,有针对性地开展工程参数监测,提升工程录井技术服务质量。工程录井技术在HG101区块优化安全钻井方面取得了显著的成效,发现和报告复杂工况和事故61次,预报率100%,符合率98%,钻速明显提高,为安全高效钻井提供了有力支持。
关键词: 工程录井;钻井监测;安全钻井;事故预报;应用
【中图分类号】 TE326 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)04-0162-01
0 引 言
随着水平井、大位移井等钻井技术发展和新工艺的应用,以及钻井的自动化、智能化水平的明显提高,胜利地质录井公司积极应对钻井和钻井液新技术、新工艺的发展,与钻井一起共同面对油气勘探开发中存在的技术问题,开展技术创新和应用,较好地为油田勘探开发安全提供监测和预报服务。
1 应对难点所开展的几项工作
从提升工程录井技术服务能力的角度出发,开展了工区工况复杂分布规律及特点、工程异常和事故影响因素及机理、规范工程录井作业流程等方面的工作,提高了综合分析和判断能力,完善了工程录井系统,提高了工程录井服务的应用效果和技术水平。
1.1 分析引发工程事故与复杂工况的主要因素。
钻井事故发生前都会有一些征兆,即在钻井工程、钻井液、气测参数上出现异常。这些异常是工程录井判断钻井复杂工况或事故的依据。然而,钻井参数的异常与工程事故并非简单的一一对应关系。一个事故往往是多種因素引起的,一项参数异常也可能是两三类复杂工况或事故的表现。在进行判断时要找出其中的关键因素,结合其他参数异常特征综合判断,才能保证判断的准确和预报的可靠。
了解事故的成因对于判断事故类型,做出准确预报具有指导作用。针对HG101区块地层构造复杂是引起钻井事故的主要因素这一特点,在工程预报时不能仅仅用钻井参数分析判断,还要充分掌握区块构造特点,地层特性和邻井的钻井复杂状况,加强随钻地层跟踪,提前向钻井工程人员提示地层变化及可能产生的复杂影响,为钻井施工过程中的钻头选型、钻具结构的组合及钻井液性能调整提供依据。
1.2 分析工程复杂分布规律及特点。
HG101区块位于济阳坳陷青城凸起之上东南部,青城凸起位于高青-平南大断裂的上升盘。由于高青-平南断裂带长期剧烈活动,在青城凸起上南北向、东西向次级断层发育,形成了断层纵横交错,构造条件复杂的构造格局。从已钻探井地层层序分析,该区块钻遇地层从上到下依次为新生界第四系平原组,新近系明化镇组和馆陶组,中生界(蒙阴组、三台组、坊子组),上古生界二叠系(石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组)、石炭系(太原组、本溪组),下古生界奥陶系八陡组和马家沟组。
2 工程录井技术的应用效果
2.1 成果。
工程录井技术在HG101区块的应用取得了明显成效。2年来,工程录井与钻井紧密配合,及时发现和预报工程复杂工况和事故61次,预报率100%。同时,改变了钻井人员对工程录井预报的态度,钻井人员对工程录井资料的重视程度和对工程预报结果的认可程度逐步在提高,采纳预报更加及时,连续2年钻井事故发生率下降。由于预报及时、工程处理措施得当,一些重大事故得到了有效控制,提高了钻井速度,节约了勘探开发成本。
2.2 预报实例。
工程录井技术应用不但是钻井安全的需要,更是钻井施工方案和实施的需要。以下针对工程录井监测和预报技术在HG101区块应用情况进行分析和总结,从中发现工程录井应用对钻井施工的指导和帮助作用。
2.2.1 钻具刺漏预报。
钻具刺漏是钻井过程中常发生的事故之一,刺漏位置成为整个钻具最脆弱的部分,如果不能及时发现,导致刺漏处形成循环短路,钻具刺漏最终会升级为断钻具事故。因此,钻具刺漏的监测和准确预报是避免断钻具事故的重要保障。
HGX101井钻进至井深1946.50m,录井人员发现,在1#泵冲88spm保持不变的情况下,立管压力由12.5MPa下降至12MPa,上下波动幅度明显增加。录井人员分析判断为钻具刺漏,6:58通知司钻,建议工程起钻检查钻具,因立压下降幅度不大,工程决定继续钻进,7:20钻进至井深1747.49m,立压继续下降至11.5MPa;7:30工程开泵检查立压,1#泵冲88spm,立压继续下降至11.0MPa,工程决定起钻检查钻具。起钻证实为加重钻具刺穿,加重钻杆刺穿一长5.5cm、宽1cm的横向裂缝,事故顺利得到处理。
2.2.2 钻头寿命终结预报。
2016年11月3日01:28HG6井钻进至井深2610.99米(垂深2497.96米),录井人员发现扭矩在1.70KN﹒m升至2.90KN﹒m,立压由13.5MPa升至14.5MPa。录井人员分析,目前钻遇地层为上石盒子组奎山段,岩屑录井岩性为厚层石英砂岩,岩性致密,对钻头磨损较严重,可能因为钻头到了中后期,造成井下扭矩和立压异常,将参数异常情况和地层情况通知司钻。工程认为钻头使用时间还较短,决定继续钻进,03时00分钻进至井深2612米,钻时由30min/m增加至93min/m,明显变慢,录井人员在岩屑中发现少量铁屑薄片,认为PDC钻头严重磨损、寿命终结,再次向工程汇报,并建议起钻。工程采纳建议,决定循环起钻。17:00起出钻头,直径241mmPDC钻头磨损严重,尺寸减小到185mm。
3 结束语
要提升工程录井技术服务能力,需要充分掌握区块地层特性、构造特点和邻井的钻井复杂状况,提前向钻井工程人员提示地层变化及可能产生的复杂影响,加强随钻地层跟踪,有针对性地进行工程参数监控和预报,综合应用各项录井资料进行分析判断,提升异常报告的准确性和符合率。
参考文献
[1] 高春绪. 钻井工程异常机理分析与录井检测[J].录井工程,2009,20(2):37~41.
关键词: 工程录井;钻井监测;安全钻井;事故预报;应用
【中图分类号】 TE326 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)04-0162-01
0 引 言
随着水平井、大位移井等钻井技术发展和新工艺的应用,以及钻井的自动化、智能化水平的明显提高,胜利地质录井公司积极应对钻井和钻井液新技术、新工艺的发展,与钻井一起共同面对油气勘探开发中存在的技术问题,开展技术创新和应用,较好地为油田勘探开发安全提供监测和预报服务。
1 应对难点所开展的几项工作
从提升工程录井技术服务能力的角度出发,开展了工区工况复杂分布规律及特点、工程异常和事故影响因素及机理、规范工程录井作业流程等方面的工作,提高了综合分析和判断能力,完善了工程录井系统,提高了工程录井服务的应用效果和技术水平。
1.1 分析引发工程事故与复杂工况的主要因素。
钻井事故发生前都会有一些征兆,即在钻井工程、钻井液、气测参数上出现异常。这些异常是工程录井判断钻井复杂工况或事故的依据。然而,钻井参数的异常与工程事故并非简单的一一对应关系。一个事故往往是多種因素引起的,一项参数异常也可能是两三类复杂工况或事故的表现。在进行判断时要找出其中的关键因素,结合其他参数异常特征综合判断,才能保证判断的准确和预报的可靠。
了解事故的成因对于判断事故类型,做出准确预报具有指导作用。针对HG101区块地层构造复杂是引起钻井事故的主要因素这一特点,在工程预报时不能仅仅用钻井参数分析判断,还要充分掌握区块构造特点,地层特性和邻井的钻井复杂状况,加强随钻地层跟踪,提前向钻井工程人员提示地层变化及可能产生的复杂影响,为钻井施工过程中的钻头选型、钻具结构的组合及钻井液性能调整提供依据。
1.2 分析工程复杂分布规律及特点。
HG101区块位于济阳坳陷青城凸起之上东南部,青城凸起位于高青-平南大断裂的上升盘。由于高青-平南断裂带长期剧烈活动,在青城凸起上南北向、东西向次级断层发育,形成了断层纵横交错,构造条件复杂的构造格局。从已钻探井地层层序分析,该区块钻遇地层从上到下依次为新生界第四系平原组,新近系明化镇组和馆陶组,中生界(蒙阴组、三台组、坊子组),上古生界二叠系(石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组)、石炭系(太原组、本溪组),下古生界奥陶系八陡组和马家沟组。
2 工程录井技术的应用效果
2.1 成果。
工程录井技术在HG101区块的应用取得了明显成效。2年来,工程录井与钻井紧密配合,及时发现和预报工程复杂工况和事故61次,预报率100%。同时,改变了钻井人员对工程录井预报的态度,钻井人员对工程录井资料的重视程度和对工程预报结果的认可程度逐步在提高,采纳预报更加及时,连续2年钻井事故发生率下降。由于预报及时、工程处理措施得当,一些重大事故得到了有效控制,提高了钻井速度,节约了勘探开发成本。
2.2 预报实例。
工程录井技术应用不但是钻井安全的需要,更是钻井施工方案和实施的需要。以下针对工程录井监测和预报技术在HG101区块应用情况进行分析和总结,从中发现工程录井应用对钻井施工的指导和帮助作用。
2.2.1 钻具刺漏预报。
钻具刺漏是钻井过程中常发生的事故之一,刺漏位置成为整个钻具最脆弱的部分,如果不能及时发现,导致刺漏处形成循环短路,钻具刺漏最终会升级为断钻具事故。因此,钻具刺漏的监测和准确预报是避免断钻具事故的重要保障。
HGX101井钻进至井深1946.50m,录井人员发现,在1#泵冲88spm保持不变的情况下,立管压力由12.5MPa下降至12MPa,上下波动幅度明显增加。录井人员分析判断为钻具刺漏,6:58通知司钻,建议工程起钻检查钻具,因立压下降幅度不大,工程决定继续钻进,7:20钻进至井深1747.49m,立压继续下降至11.5MPa;7:30工程开泵检查立压,1#泵冲88spm,立压继续下降至11.0MPa,工程决定起钻检查钻具。起钻证实为加重钻具刺穿,加重钻杆刺穿一长5.5cm、宽1cm的横向裂缝,事故顺利得到处理。
2.2.2 钻头寿命终结预报。
2016年11月3日01:28HG6井钻进至井深2610.99米(垂深2497.96米),录井人员发现扭矩在1.70KN﹒m升至2.90KN﹒m,立压由13.5MPa升至14.5MPa。录井人员分析,目前钻遇地层为上石盒子组奎山段,岩屑录井岩性为厚层石英砂岩,岩性致密,对钻头磨损较严重,可能因为钻头到了中后期,造成井下扭矩和立压异常,将参数异常情况和地层情况通知司钻。工程认为钻头使用时间还较短,决定继续钻进,03时00分钻进至井深2612米,钻时由30min/m增加至93min/m,明显变慢,录井人员在岩屑中发现少量铁屑薄片,认为PDC钻头严重磨损、寿命终结,再次向工程汇报,并建议起钻。工程采纳建议,决定循环起钻。17:00起出钻头,直径241mmPDC钻头磨损严重,尺寸减小到185mm。
3 结束语
要提升工程录井技术服务能力,需要充分掌握区块地层特性、构造特点和邻井的钻井复杂状况,提前向钻井工程人员提示地层变化及可能产生的复杂影响,加强随钻地层跟踪,有针对性地进行工程参数监控和预报,综合应用各项录井资料进行分析判断,提升异常报告的准确性和符合率。
参考文献
[1] 高春绪. 钻井工程异常机理分析与录井检测[J].录井工程,2009,20(2):37~41.