哈薩克斯坦共和國扎那諾爾油田含塑性泥巖井地質(zhì)情況復(fù)雜,尤其是在下二疊系孔古階組中下部地層存在巨厚鹽巖層,鹽層垂直埋深1500-2450m,平均厚度750m,且鹽層中間夾若干段易塑性蠕動(dòng)泥巖層。由于在沉積過程中,上下鹽層形成圈閉,巖石欠壓實(shí),使得以蒙脫石為主要成分的塑形泥巖具有異常高壓的特點(diǎn)。
為了防止塑性泥巖的蠕動(dòng),需要較高的鉆井液密度來平衡,這使得鉆井液有較高的固相含量,流變性能不易調(diào)節(jié);另外,因密度過高,在上部滲透性較好的砂巖地層產(chǎn)生較大壓差,已形成虛厚泥餅,壓差卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)很大。如鉆井液處理不當(dāng)或通井不夠充分,在下套管過程中易造成遇阻、卡套管,甚至導(dǎo)致口井報(bào)廢的惡性事故。以前某鉆井公司在本區(qū)塊塑性泥巖鉆井施工過程中,發(fā)生過2口井報(bào)廢事故,含塑性泥巖井的施工風(fēng)險(xiǎn)之大可見一斑。
由我公司哈國項(xiàng)目部402隊(duì)承鉆的570井就位于扎那諾爾油田含塑性泥巖區(qū)塊。該井二開井段施工過程中,鉆遇塑性泥巖。該井在地質(zhì)設(shè)計(jì)中預(yù)告:2511m-2540m為底石膏層,設(shè)計(jì)無上石膏層;1500m-2511m為復(fù)合鹽層。其中塑性泥巖有三段:2239m-2244m、2252m-2255m、2259-2264m。實(shí)際鉆進(jìn)過程中,復(fù)合鹽層位于1663m-2502m井段,塑性泥巖段位于2448-2457m井段。
在進(jìn)入鹽層100m左右起鉆更換鉆具,簡化的鉆具結(jié)構(gòu)為:¢311.2mmHJ517G+¢177.8mmDC*6根+¢158.8mmDC*15根+¢127mmDP。正常鉆進(jìn)參數(shù)為:鉆壓120-140KN、轉(zhuǎn)速90n/min、排量55l/s。
鉆進(jìn)至1300m左右將鉆井液轉(zhuǎn)化為飽和鹽水體系,并逐漸上提密度。鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)提示含塑性泥巖段前,將鉆井液密度提高至1.60g/cm3 。鉆至井深為2448m時(shí),鉆盤扭矩突然增加,柴油機(jī)負(fù)荷變重,初步判斷已鉆入塑性泥巖。決定立即停止鉆進(jìn),起鉆觀察。在停鉆盤時(shí),轉(zhuǎn)盤打倒車嚴(yán)重,上提遇阻,懸重增加10t左右。所幸進(jìn)入塑性泥巖只有1.5m左右,提出塑性泥巖段后繼續(xù)上提鉆頭至塑性泥巖段之上15m,循環(huán)觀察。循環(huán)時(shí),振動(dòng)篩處有明顯泥巖鉆屑返出,確定鉆遇塑性泥巖。遂循環(huán)提高密度,經(jīng)過多次調(diào)整、驗(yàn)證,最終密度提至2.01g/cm3,才把塑性泥巖完全壓住。
通過全體員工的共同努力,402隊(duì)安全、順利地鉆穿了570井塑性泥巖井段。該井二開電測(cè)一次到底、下套管等完井作業(yè)均順利完成。
402隊(duì)早在2007、2008年就有過施工塑性泥巖井的經(jīng)歷。通過總結(jié)以前的經(jīng)驗(yàn)、提高對(duì)本井的重視,從生產(chǎn)組織銜接,到技術(shù)措施落實(shí),做足、做好了工作,為本井二開順利鉆穿塑性泥巖打好了基礎(chǔ)。570井二開井段的順利完工為公司在該區(qū)塊的施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),成功的技術(shù)方法和施工措施值得推廣和應(yīng)用。