窿5井井喷事故
专家点评:2000年12月19日,窿5井井喷,事故主要原因是测井时间太长,没有及时通井,造成卡测井仪器,处理事故时造成事故复杂化,打捞电缆过程中没能及时通井,处理事故心情过急,急于求成,经验不足,使电缆拧成团,遇卡上提抽吸造成流体进入井筒,致使处理卡钻过程中发生井喷;另一原因是井队职工井控意识不强、井控素质不高所致。 1、基本情况
窿5井是玉门油田酒西盆地青南凹陷窟窿山鼻状构造的一口预探井,位于青西地区窿2井北偏西321m,设计井深4400m,实际井深4399.50m,钻探的主要目的是预探窟窿山构造高点附近含油气性,进一步提高对砂砾岩裂缝性储层油气富集规律的认识,为下步评价砂砾岩裂缝性油藏提供依据,整体评价窟窿山构造的含油气性。该井由吐哈钻井公司4509队承钻。
2、设计情况
(1)地质分层
地层时代 | 设计分层 | 岩性描述 | 故障提示 |
| 组 | 底深 (m) | 厚度 (m) |
四系 | 酒泉组Q | 40 | 40 | 杂砾石层 | 防漏 |
白垩系 | 中沟组K导线弧垂计算公式1z | 65 | 25 | |
第四系 | 玉门组Qy | 700 | 635 | 伸缩杆杂、灰绿砾岩,夹灰黄灰紫砂质泥岩 |
第三系 | 牛胳套+胳塘沟组N顺桨2n+N1吨 | 2500 | 1800 | 砂岩、砾岩、泥岩互层 | |
弓形山组N1g | 2930 | 430 | 棕褐、棕红、灰泥岩粉砂岩为主 | |
白杨河组E3b | 3250 | 320 | 棕红泥岩、砂质泥岩 | |
柳沟庄组E2l | 3301 | 51 | 灰绿含石膏泥岩 | 防塌防斜 |
白垩系 | 中沟组K1z | 3566 | 265 | 上部深灰白云质泥岩与深灰泥岩和灰黑泥岩;下部深灰白云质泥岩、浅灰白云质粉砂岩与灰黑泥岩。 |
下沟组K1g2+3 | 4116 | 550 | 上部为深灰白云质泥岩、白云质粉砂岩与深绿泥岩与页岩;下部浅灰、灰绿灰质砾岩与深灰白云质泥岩深灰泥岩 | 防卡、防漏、防油层污染 |
下沟组K1g1 | 4400 | 284 | 浅灰、灰绿灰质砾岩与深灰白云质泥岩,底部为厚层状灰质泥岩 |
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(2)预计油气层位置
下沟组K1g2+3 3880-3920m为油层,3980-4040m为油层
下沟组K1g1 4120-4180m为油层,4250-4300m为油层
(3)井身结构设计
本井采用13-7结构,φ444.5mm钻头一开,钻至井深1000m,下入φ339.7mm表层套管,封住该区1000m以上的漏失层段或疏松地层段;用φ241mm钻头二开,采用“直-增-稳”三段制剖面,上直段钻至3100m,定向钻进至完钻井深4400m,下入φ177.8mm油层套管完井。
(4)油气井控制
①二开前按设计要求使用2FZ35-35液压防喷器及与之匹配的液控系统、压井节流管汇;
②进入预计油气层前,应储备密度为1.40g/cm3的重泥浆80m3,同时储备足够的加重材料;
③该井因测核磁共振,所以不准使用铁矿粉。
3、钻井概况
该井于2000年6月13日经玉门油田勘探事业部项目组一开检查验收,对提出的问题整改后于6月14日8∶00一开,采用φ444.5mm3A钻头于6月26日13∶10钻至井深1000.60m,最大井斜1.6°,井身质量合格。2000年6月28日下入φ339.7mm表层套管至井深1000.15m,固井,水泥浆返出地面,经声幅检测质量合格。
候凝期间按照《总公司井控技术规定》安装好防喷器、节流、压井管汇。2000年7月1日2∶30根据表层套管承压能力整体试压15MPa,稳压30分钟,压降为0,达到设计要求。对防喷器,节流管汇试压20MPa,蹩压30分钟未降。16∶00钻水泥塞至井深995m,按要求进行套管试压,试压压力12MPa,30分钟未降。经勘探事业部项目组检查验收,具备二开条件,同意二开。
2000年7月1日20∶00采用φ241mm钻头二开,21∶00钻至井深1003.01m,做地层破裂压力试验,单凡尔排量为10L/s,密度为1.14g/cm3,泵压升至15MPa未漏,计算地层破裂压
力大于等于26.21MPa,当量密度大于等于2.67g/cm3。2000年8月8日24∶00钻至井深3169.74m,2000年8月11日19∶00开始定向钻进,定向井段3169.74-3257m,井斜由2°增至11.40°,方位由52°增至56°后稳斜钻进,于2000年12月6日6∶00钻至井深4398m起钻,12月7日下取芯筒取芯,取芯至井深4399.50m,垂深4374.54m,12月8日取芯完起钻,于9日3∶00起钻完。井底闭合距262.80m,闭合方位39.46度(电测数据)。
实际钻井液性能表
井段 (m) | 地层 | 类型 | 钻井液性能 |
密度 (g/cm3) | 粘度 (s) | B | K | Q | PH | 含砂 | 坂土 (%) | 固相 | HT集飞行器HP | Cl |
0 | 1000 | QY-N1n+N1吨 | 坂 土 浆 | 1.10 | 1.14 | 64 | 140 | 11 定型布| 7 | 0.8 | 0.7 | 5 | 9 | 8 | 0.5 | 0.7 | | | | |
800 | 3600 | N1n+N1吨-N3g-E3b | 聚 合 物 | 1.14 | 1.19 | 40 | 57 | 10 | 5 | 0.7 | 0.5 | 0.5 | 6.5 | 8 | 0.7 | 0.2 | | 10 | 12 | | |
3600 | 4400 | E3b--E2l--K1z--K1g2+3--K1g1 | 金属 离子 聚磺 | 1.20 | 1.29 | 1.33 | 53 | 滴流 | 5 | 3 | 0.5 | 8 | 16 | 8 | 0.2 | 50 | 62 | 11 | 20 | 10 | 12 | 2450 | 7445 |
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4、事故发生经过
12月9日由四川测井公司测井,11日薄层电阻率仪器下到井底后,在上提时发现测井仪器遇卡。12日进行穿芯打捞,钻具下入4227.35m时上提电缆张力不变,判断电缆已被切断,切断处约在井深3240m处,井下掉入测井电缆约1160m。当日开始组织用打捞茅打捞;
13日3∶30开始下入φ118mm打捞矛,长度2.04m;10∶防屏蔽
40下至井深3551m,考虑井下泥浆停留时间长,决定循环处理泥浆,循环至当日19∶00。泥浆性能为密度1.33g/cm3,粘度滴流到154s,中压失水4ml,泥饼0.5mm,切力8-16Pa,含砂量0.3%,PH值9,循环排量35L/s,泵压16MPa。在上下活动过程中有遇阻现象; 14日6∶15起出,捞出电缆20-30m,第二次下φ127mm打捞矛,捞矛长度2.70m,于当日14∶00下至井深3580m打捞,未循环起钻,在起钻过程中前三个立柱有遇阻现象,上提1300-1800kN;
15日2∶45起出,捞出电缆约120m。第三次下入原打捞矛,10∶00下至井深3626m遇阻,
上提也有遇阻现象,起钻至井深3472m,遇阻严重,上提1300-1800kN,多次起不出,最后上提2000kN,仍起不出,14∶00-20:00单凡尔循环泥浆,排量11L/s,泵压15-17MPa,泥浆性能为密度1.33g/cm3,粘度滴流到150s,中压失水4ml,泥饼0.5mm,切力8-16Pa,含砂量0.3%,PH值9。因井下随钻震击器不工作,至20∶30决定接地面震击器,原悬重1050kN,震击吨位600-1000kN,下击9次,仍无下行,决定爆炸松扣。继续循环,争取顶通解卡,泵压14-15MPa,排量11L/s;
16日19∶00泥浆性能为密度1.32g/cm3,粘度103s,中压失水4ml,泥饼0.5mm,切力6-12Pa,含砂量0.3%,PH值9。循环至20∶00,在井深3472m打捞钻具被卡。