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1、第 42 卷 第 4 期 煤田地质与勘探 Vol. 42 No.4 2014 年 8 月 COAL GEOLOGY 2. Xian Center of geological Survey, China Geological Survey, Xian 710054, China) Abstract: Sticking of tool is commonly regarded as a kind of drilling accident. It can make drilling operation block and lead to economic loss. Mud clung sticki
2、ng happened in a deviated well during drilling operation. The logging team did a lot of work to deal with the drilling accident. The depth of sticking point and amount of oil emulsion drilling fluid have been calculated in the paper. The depth of sticking point was about 667 meters and amount of oil
3、 emulsion drilling fluid was 32.0m3. 11 hours after drill-jamming accident happened , unstuck drilling was carried out successfully. The whole process of drilling accident, logging after oil emulsion drilling fluid have been systematicaey reflected and summarized. It will provide some valuable infor
4、mation for drilling deviated wells. Key words: drilling accident; sticking of tool; oil emulsion drilling fluid; geological logging 卡钻一般为比较重大的钻井事故。某斜井在钻至井深 1 303.26 m，循环处理钻井液时发生卡钻。其钻头位置在 1 286.20 m；钻具活动范围 1.00 m，上提钻具悬重至 1 200 kN，下放钻具悬重至 117 kN无效， 钻具伸长 0.09 m。 经计算， 卡点深度约 667 m，泡油量为 32.0 m3，卡钻原因为泥饼粘附卡
5、。卡钻发生约 11 h 后， 实际注入原油解卡剂 32.0 m3， 泡解卡剂 12 min 后上提钻具 1 100 kN，解卡成功。 1 某斜井地质概况 该井位于山东东营市垦利县垦东地区，完钻井深 1 755.34 m(斜深)。构造上位于渤海湾盆地济阳坳陷垦东凸起垦东潜山披覆构造北部斜坡带。 钻遇地层自上而下为：新生界第四系平原组；新近系明化镇组；馆陶组馆上段。目的层和完钻层均为馆上段。 目的层馆上段储层发育，岩屑及荧光录井在井 段 1 473.001 483.80 m 显示荧光级 10.80 m/层。综 合解释油层 3.30 m/层，油水同层 7.50 m/层。 2 卡点深度和泡油量计算 2
6、.1 卡点深度计算 卡点深度计算公式1如下： LHKP(1) 式中 K 为计算系数，5/1021KEFF；H 为卡点 深度，m；L 为钻杆连续提升时平均伸长增量，cm； P 为钻杆连续提升时平均拉力增量，t；E 为钢材弹 性系数(2.1106 kg/cm2)；F 为管体横截面积，cm2。 98 煤田地质与勘探 第 42 卷 式(1)中，除 L、P 外，其余量为已知或可通过工程书册查询，故卡点深度计算的关键是获得 L、P之值，据此计算 L/P 值。 在实际计算时，钻井队一般对钻具上提 3 次，分别记录 3 次上提的拉力增量 P 和钻具伸长增量 L，分别得到 3 个相对应的 L、P 值，然后按照式
7、(2)计算 L/P 值： 123123LLLL PPPP(2) 本次卡钻，3 次钻具上提的拉力增量P分别为10 t、20 t 和 36 t，对应的 3 个钻具伸长增量L分别为 12 cm、20 cm 和 27 cm。 由钻井工程手册查的本井钻具的K值约为750，按式(2)计算L/P值约为 0.89，代入式(1)得卡点深度H约为 667 m。 2.2 泡油量计算 计算好卡点深度后， 按照下列公式1计算泡油量： 222 1211()44QVVHK RDd h(3) 式中 Q为泡油量， m3；V1为被卡井段环空容积， m3；V2为被卡井段钻具内容积，m3；R为井眼直径，m；D为钻具外径，m；H为钻具
8、外所需油柱高度，m；K为环空容积系数， 一般为 1.21.5；d为钻具内径， m；h为钻具内油柱高度，m。 本井相关数据如下：H=667 m；K=1.5；R=0.217 m；D=0.127 m；d=0.108 m；h=667 m。将以上数据代入式(3)，计算泡油量Q约为 32 m3。 卡钻原因经分析为泥饼粘附卡。 卡钻发生约 11 h后，实际注入原油解卡剂 32.0 m3，泡解卡剂 12 min后上提钻具 1 100 kN 解卡成功。 3 钻井液混油后录井 3.1 钻井液混油对地质录井的影响 该井经卡钻事故，由于用原油解卡剂泡解，使得该井钻井液受到原油污染，对现场录井诸多环节都会产生较大影响2
9、-3。这些影响主要有： a. 对岩屑录井的影响 原油会造成泥饼结构的破坏，在形成新的泥饼之前，假岩屑返出量大；同时原油污染岩屑，使岩屑难以清洗4。 b. 对荧光录井的影响 被原油所污染的屑遭，用荧光灯难以识别真假油砂，易让人误解，而发生错或漏描油气层5。 c. 对气测录井的影响 第一，使得全烃基值显著升高，降低油气异常检测的灵敏度和功能6；第二，使得某种烃组分相对百分含量发生变化，影响现场快速评价油气层7；第三，热真空蒸馏条件下，原油中的重烃会发生裂解，影响全脱分析精度8-10；第四，较大分子的重烃少量挥发，长时间积累污染色谱柱，使得色谱分析值失真11。 3.2 钻井液混油后录井对策 针对钻井
10、液混油后对现场录井的影响，分别采用相应的方法和对策，提高录井质量。 a. 岩屑录井对策 第一，按规定或加密实测迟到时间，确保捞迟到实践准确；第二，描述时，多次清洗砂样，尽可能的清洗掉污染的原油；第三，做好本井区的地质基础工作，包括：熟悉本区地层、岩性、物性、油气水分布特征，及时进行邻井对比分析，准确判断本井钻遇地层的岩性、物性、含油性特征，区分真假油气显示。 b. 荧光录井对策 第一， 详细记录混入原油的荧光级别、特征和颜色；第二，采用岩屑荧光多次滴照法，若荧光逐渐减弱则为假显示，若逐渐增强，表明岩屑内含油气并不断外渗，则为新的显示；第三，仔细观察岩屑新鲜面，假油砂表面被污染而内部不含油，荧光
11、无显示；真油砂新鲜面与内部荧光颜色则一致；第四，假油砂滴照荧光为均匀状光圈，而真油砂则为放射状乳白或乳黄色光圈。 c. 气测录井对策 气测识别真假油气显示的方法 第一， 真显 示与储层物性、岩性、厚度对应较好，假显示则没 有对应关系。第二，真显示轻烃增加幅度相对较大， 重烃增加幅度较小，假显示则反之。第三，真显示 全烃曲线一般是迅速上升、迅速下降，异常曲线峰 宽及峰值与显示段地层厚度、流体性质和地层压力 有关；假显示则一般是迅速上升、缓慢下降，持续井 段较长，且受循环周次数影响明显。 气测消除假油气显示方法 第一， 钻井液混油后，全烃基值明显增高，全烃异常值与基值的比值降低， 在判断异常时应适
12、当降低比值标准。 第二，将混油后全烃稳定时的值作为基值，用气测异常的高峰值减去显示前的基值就得到气测异常的增加值，运用这一方法进行气测解释，就会准确的区别出地层流体的性质。第三，原油在运输和装卸过程中，轻烃类气体会逐渐蒸发和逸散，原油中的轻烃含量已非常低，故轻烃的增大幅度也能区分真假气测异常。第四，当大量混入原油时，应要求工程先在地面循环罐中搅拌均匀，然后泵入井中。经过钻井液循环 23 周后，待基值稳定后方可钻进。第五，气管线至少采用两根防吸附管线互相备用。当一根污染时，用打气筒连续不断的打气冲洗，直至冲净为止。另外，仪器要强制反吹。延长反吹时间，防止气管线及色谱柱的污染。 第 4 期 巫修平
13、等: 斜井钻井卡钻事故处理及钻井液混油后的录井 99 3.3 钻井液混油后的录井效果 钻具解卡后，经过 12 h 的循环以完全替换完井孔内的钻井液，但由于泡油时间较长，井壁及地层 遭受一定的原油污染，使得钻井液气测基值明显升高， 由原来的 0%突然升高至 10%左右， 如图 1 所示。 钻井液混油后的录井严格按照相关措施进行。在钻至 1 474 m 深目的层馆陶组时，发现较好的油气显示，气测全烃接近 80%(图 2)，同混油后的气测基值有较大差异，也表明了此次混油后录井的成功。 图 1 某斜井混油前后气测基值变化情况图 Fig.1 The map for gasometry base valu
14、e change before and after oil emulsion in a deviated well 图 2 某斜井混油后气测显示异常情况图 Fig.2 The map for gas logging showing anomalies after oil emulsion in a deviated well 4 结 语 卡钻事故处理的关键是卡点深度和泡油量的计算，泡油量的计算与卡点深度有关，故卡点深度计算是最主要的工作。在计算卡点深度时，井队一般都要多次上提钻具， 并记录每次的上提拉力和对应钻具伸长量，在计算钻具伸长量和上提拉力的比值时，按照井队的实践经验，以式(2)作为计算
15、公式，其结果比较准确。 解卡后钻井液和地层都会受到原油的污染， 需要制定钻井液混油和地层受到污染后的录井措施， 并严格执行，确保录井质量。 参考文献 1 李诚铭. 新编石油钻井工程实用技术手册M. 北京：中国知识出版社，2006：279288. 2 牛书立， 张军. 录井技术文集C. 北京： 石油工业出版社， 1999：199202. 3 韩方， 李荣， 闻燕等.录井技术文集C. 北京： 石油工业出版社，1999：178183. 4 吴烨，卢予北，陈莹. 钻井液流态对孔壁稳定性的影响J. 煤田地质与勘探，2013，41(3)：9093. 5 王富华，邱正松，陈道金，等. 岩屑荧光录井试剂的对比
16、实验研究J. 录井技术，2000，11(2)：1418. 6 安文武，苏金龙，刘树坤，等. 定量荧光录井在石油勘探中的应用探讨J. 录井技术，2000，11(4)：3542. 7 孙红梅. 定量荧光及地化方法识别真假油气显示J. 特种油气藏，2007(1)：3740. 8 胡斌，李广之，吴向华，等. 岩屑荧光录井技术及荧光指标量化方法J. 天然气地球科学，2007(1)：121124. 9 马俊芳，徐寅琼. 利用定量荧光录井技术降低钻井液污染对录井资料影响方法探讨J. 科技信息： 学术版， 2006(3)： 229230. 10 范翔宇，夏宏泉，陈平，等. 测井计算钻井泥浆侵入深度的新方法研究J. 天然气工业，2004，24(5)：6870. 11 胡国恒，姚永君，胡在凯，等. 钻井液侵入对储层电性
