乌尔禾FHW32004井回填侧钻事故处理分析
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摘要：FHW32004水平井是新疆克拉玛依油田乌尔禾重18井区水平井，该井设计井深583.65m，在造斜过程中发生了井斜不增并且略微下降的事故。文章通过对事故发生经过的描述，对事故的原因进行了较为清晰的分析。并且，通过对事故处理的施工情况进行了介绍，对今后类似井型的施工有着重要意义。
关键词：不增斜；砂岩；侧钻
中图分类号：[TL38+3]文献标识码：A
一、fhw32004井概况
FHW32004水平井是新疆克拉玛依油田乌尔禾重18井区水平井，本井设计井深583.65m，井身剖面设计如下：
二、FHW32004井事故发生经过
二开造斜段钻具组合：311.1mm三牙轮钻头+197mm*2.25°螺杆+165mm定向接头+127mm无磁钻杆+127mm斜坡加重钻杆+127mm普通钻杆
FHW32004井从井深98m开始造斜钻进，前面钻进一直正常，当滑动钻进至井深323.03m时，出现工具面波动较大，同时在反复调整工具面并活动钻具后，工具面仍波动明显的现象。考虑有可能为地层干扰，决定施加小钻压开始滑动钻进。钻进三米后，工具面略微正常。此单根打完测斜数据为测深319.4m，井斜72.6°，方位71.2°，同时在上提钻具过程中有遇阻的迹象。
继续钻进井深332.72m至342.44m，转盘钻进3.5m后滑动钻进，在此过程中，工具面恢复正常，但MWD仪器所显示的动态井斜有下降的趋势。钻完后测斜数据为测深329.12m，井斜71°，方位71°。井斜相对上一根测点不增反降。同样在上提钻具过程中有遇阻现象，并出现卡钻事故，耗时2h接卡。继续钻进5m，但仪器的动态井斜依旧呈现下降的趋势。井上定向井工程师分析是否为仪器问题，决定起钻检查更换仪器。钻具起出后，对钻具与随钻测斜仪进行检查，发现仪器并无错误。并将原来的2.25°螺杆更换成2.5°的螺杆下钻继续钻进。在连续钻进15m进尺，但测斜数据还是没有增加，并依旧存在遇阻现象。决定进行第二次起钻，起钻后严格检查了MWD仪器的内角差与外角差，发现并无错误。之后更换了MWD仪器探管继续下钻。打完10m进尺后，井斜依旧不增。此时离目标靶点A点的井深只差12m，但垂深比目标垂深多2m，与地质工程师协商后，决定增加10m靶前位移入窗。继续钻进1m后，仪器显示的动态井斜依旧在69°。这是接到甲方通知回填侧钻。
在这整个施工过程当中，MWD仪器的Gt与Bt值均正常，钻具无松扣现象。轨迹发生变化的异常点在井深325m处（已进入砂岩油层段）。325米以下，钻具上提均有遇阻现象，但泥浆所上返的岩屑原油显示良好。
三、事故发生原因分析
（一）地层因素
乌一夏断裂带在印支运动后即奠定了目前北高南低得构造格局，此后的构造运动中多次发生了断裂活动和构造变化但基本保持了北高南低的构造形态。因此，风城油田地层分布总体呈北薄南厚、向盆地内部变厚的状展布特点。
齐古组与上覆吐谷鲁组和下伏三工河组或八道湾组呈不整合接触，断裂发育和构造变化与八道湾组具有良好的继承性，顶面构造为断层切割的南倾单斜，地层倾角5~10º。
侏罗纪时期的沉积弱胶结粉细砂层 ,由于形成时期较晚 ,压实作用及重结晶作用不发育 ,颗粒之间的胶结微弱 ,在较高的水压下 ,常常呈水砂混流。当动水压力达到某一临界值后 ,就会造成大量的水砂混流[1]。
FHW32004井周边约200米处有一高压注气站，该井设计方位偏向此高压注气站。因此，该井所遇不增斜井段，可能是此高压注气站所注高压热气聚集区域。
风城油田重18区油层埋深较浅，垂深一般不超过 400 米，所钻遇流沙层的垂深也不超过268.76m。从地层垂深浅和造斜工具选择上分析，流沙层井斜角不增大的原因主要有：
1、砂层埋深浅，压实强度低，,地层疏松，井壁软，井眼扩径，对造斜工具提供不了足够的侧向支撑力，造成造斜率降低。
2、在钻进过程中，由于流沙层极其松软，水力破岩效果好，机械破岩效果相对变差，造成钻速过快。一般情况下，在正常地层中造斜率与钻速成反比，因此钻速过快，造斜率降低 [2]。
3、井眼尺寸大，不容易造斜。二开之后的井眼设计成311.2mm井眼，这就更加降低了在流沙层中的造斜率。
4、同样在单弯动力钻具弯角角度相同的情况下，相同本体外径动力钻具下的稳定器的形状和尺寸对造斜率的影响也很大。通常三瓣螺旋稳定器的螺杆造斜率低于单瓣和三瓣直稳定器的螺杆，而该造斜段所使用的螺杆为单弯2º三瓣螺旋稳定器。
四、事故的处理过程
不增斜情况发生后，本井定向工程师与地质工程师协商，决定将靶前位移增加10m，但实际钻进5m后，井斜仍无增加现象，汇报甲方后，甲方通知回填侧钻。
侧钻施工时，为了避免出现原井眼轨迹中出现的不增斜并无法挽救的情况，我们将侧钻井眼轨迹垂深上调1m和闭合方位减少3°的方式，争取使侧钻后的轨迹与原井眼轨迹错开一段距离，在入窗时将轨迹调整过来保证入窗的安全[3]。
在工程技术人员的努力下，侧钻井眼轨迹顺利进入砂岩油层段。我们通过对侧钻井眼轨迹参数和钻进情况的观察分析，认为新井眼轨迹的钻进情况正常。之后顺利完成了本井的后续作业。
五、结论及建议
FHW32004水平井是乌尔禾重18井区水平井，靶窗小，入靶和水平段施工难度大。地层软硬交错，地层不确定因素较多，轨迹控制难度较大。对以后我们再施工这一区块我们希望能够做到如下几点。
（1）最好的预防措施是提前预知所施工区块的增斜特性,特别是那些不增斜区块。 在施工前，需要我们不断地收集资料,记录所施工区块的地层、 岩性及周边井的施工过程和施工参数, 统计出危险区块[4]。
（2）在设计井眼轨迹剖面时提前预防。若地质设计中在造斜点后的砂层有流沙层, 定向井工程师做井眼轨迹剖面设计时,需要适当改变造斜点深度和增加靶前位移,以应对不增斜的情况发生。
（3）有选择性的选择动力工具。若前期调研本区块存在流沙层, 在选择造斜动力工具时, 应尽量选择角度大并带有大外径偏心稳定器的动力钻具。
参考文献
[1] 刘延强.河76-7侧钻水平井落鱼事故计算分析[J]. 机械强度，2000,22(1):69-71.
[2] 张卫东.页岩气钻采技术综述[J].中外能源2010（6）：35-40.
[3] 耿书肖，张永青，系国银，等.水平井卡钻事故处理实践及预防措施探讨[J].探矿工程，2010,37（2）：9-13.
[4] 张宇.侧钻水平井技术在辽河稠油挖潜中的应用[J].科技创新导报，2010（5）:54.
作者简介：
吴宏山，(1983.09―)，男，江台，本科，助理工程师，从事石油工程研究。