GS-X25井测井仪器打捞实践

时间：2024-09-03

张杰, 李晓刚, 郑述权, 钟广荣, 张峰, 卓云, 杨晓明, 王荣, 付焘, 李正刚, 周培仕

(中石油川庆钻探工程有限公司川东钻探公司)

GS-X25井是四川盆地乐山～龙女寺古隆起南翼的高石梯潜伏构造的一口开发井，目的层为灯四，Ø177.8 mm油层套管下至灯四顶5 199 m，用Ø149.2 mm钻头在灯四钻进至6 243 m完钻，钻井液密度为1.25 g/cm3，井斜为78.41°，井温为152℃。裸眼段为区域主产层灯影组，孔隙发育且渗透性好、压力系数低至1.08、压差8 MPa、存在虚厚滤饼；下送仪器至5 090.97 m对接电缆时发生卡钻，对接电缆失败，解卡作业过程中仪器发生断裂，仪器被悬空硬卡在Ø177.8 mm套管井深5 090.97 m。本井处理的难度在于既要处理卡钻又要保护好昂贵的测井仪器，针对井下情况制定措施并细化，采用转动退出上部钻具、通井调整钻井液性能、控压下推仪器解卡，下特制工具追落鱼距离461.69 m，捞获异形仪器。

一、传输测井卡钻经过

GS-X25井完钻传输测井采用Ø101.6 mm钻杆送仪器，当17.5 m测井仪器下送至5 090.97 m对接电缆开泵不通，对接未成功，逐步憋压19 MPa开泵不通，带压上提钻具1 330↑1 500↓1 250 kN无效，发生卡钻，井下仪器外部尺寸及形状多变见图1。

图1 落井异形仪器

二、故障处理难点分析

1. 井控风险大

(1)钻具水眼堵塞无法循环，气体上窜高度未知,潜在裸眼段气体聚集成气柱风险。

(2)卡钻后长时间无法循环致使井下钻井液受高温影响稠化严重、流变性差、脱气性差。

(3)钻井液含气量增加导致密度降低增加井控风险。

2. 打捞工具准备、加工、制作难度大

(1)落井仪器外径尺寸多样异形，仪器一旦折断将导致打捞工具尺寸多样化，准备难度大。

(2)环间间隙小，入井工具尺寸受限，管材选择困难。

(3)配套打捞工具储备不足，往往通过现场加工、改进来完成。

(4)现场改进工具受加工方式、人员技术、现场条件等限制，工具规范制作难度大。

3. 工具下入难

(1)Ø149.2 mm井眼在大斜度井段下入Ø146 mm外径工具，井斜数据见表1，工具与井眼理论间隙仅3.2 mm，遇阻卡风险大，外径越大、长度越长工具的刚度越大，下入越加困难。

(2)井内有电测仪器扶正器胶皮阻碍打捞工具的正常下入，存在一定卡钻风险。

(3)高温稠化钻井液形成虚厚滤饼进一步增加卡钻风险。

表1 井眼轨迹数据表

4. 仪器悬空解卡难

电测仪器自身抗拉、抗扭能力不足且在套管内硬卡,加之大斜度井钻具上下活动自身摩阻大，采用上提方式解卡极易拔断仪器，为保护测井仪器只能采用下压方式解卡，且下压力量受限不得超过50 kN。

5. 打捞仪器难度大

裸眼井段为Ø149.2 mm小井眼，裸眼段长1 044 m，井斜：78.41°，区域主产层，岩性为孔隙型灰岩、白云岩、发育且渗透性好、压力系数仅1.08，压差高达8 MPa。

(1)仪器安全推入裸眼并具备打捞条件井深无法确定。

(2)井下掉落测井胶皮的存在，在大斜度长段小井眼段自身安全下至鱼顶难度大。

(3)打捞并将落鱼起出裸眼井段难度大。追落鱼至裸眼随时有自身卡钻风险，即使捞获落鱼也难保落鱼完整性。

三、故障处理方案与技术措施

1. 故障处理方案

(1)采用转动方式退出上部钻具，缩短故障处置时间。

(2)采用控压20～50 kN下推方式解除仪器在套管内硬卡。

(3)追落鱼、打捞并将落鱼安全起出。

2. 措施细化

2.1 井控风险削减措施

(1)维持现有钻井液密度1.25 g/cm3和精细控压不变，根据井下情况变化适时调整控压值满足井下需要。

(2)解卡后转动钻具破坏钻井液的切力，起钻灌浆满足井控要求。

(3)下钻通井在3 000 m循环处理好钻井液后每10～20柱分段循环。

(4)打捞钻具组合中加入旁通阀，降低水眼堵塞带来的井控风险。

2.2 打捞工具准备及现场改进

(1)首先采用CDL Ø145 mm复合打捞工具打捞，打捞130 mm和110 mm外径的仪器同时准备开窗捞筒。

(2)现场改进开窗捞筒。①采用Ø141 mm×8.5 mm厚圆筒体制作5等分开窗捞筒，减小打捞工具刚度。②工具总长控制在4 m以内，增加工具通过性,底端制作正旋高低拨口。③开窗口用2～3 mm铁皮封闭，以便判断仪器是否进入捞筒。开窗捞筒结构见图2。

图2 开窗捞筒结构图

3. 工具下入措施

(1)下入钻具组合中采用加重钻杆替代钻铤，降低钻具的刚度。

(2)Ø149.2 mm井眼下入Ø145 mm工具，发现摩阻增大时上提钻具恢复正常再试下检查是否有遇卡现象。

(3)裸眼段采用控速控扭划眼通过，钻具在裸眼段静止时间不得超过3min。

(4)划眼通过有蹩跳钻立即停止转动钻具，采用上下活动方式试通过，控制静压力不超过50 kN。

4. 打捞措施

(1)采用逐步增加压力的方式下压解卡，每次增加压力不超过20 kN，压力增加后静止1.5～2 min。

(2)控制扭矩、转速、下放钻具速度、间断转动划眼下追落鱼直到抓牢。

(3)仪器进入打捞工具后，上提拉力除正常摩阻外增加不超过50 kN时停止上行，待拉力下降后增加50 kN拉力，注意防止压差卡钻。

四、实施情况

1. 前期准备

1.1 转动退出上部钻具

上提下放活动钻具500～2 000 kN，下放悬重至1 300 kN转动钻具20圈，扭矩0↑20↑27 ↓12～16 kN·m，井深5 094.51 m、悬重1 300 kN，经上下活动钻具逐步下行至5 107.13 m，向上活动钻具1 800 kN静止拉力逐渐下降至1 400 kN，钻具上行至井深5 085.75 m悬重恢复至1 330 kN，钻具水眼不通，转动退出钻具发现[2]：①369.54～193.65 m水眼内钻井液测密度为1.08～1.09 g/cm3，193.65～59.50 m水眼内钻井液为淤泥状，最后近60 m水眼堵塞;②电测仪器出井3.9 m，余下13.60 m落井，鱼顶井深5 077.37 m。

1.2 通井调整钻井液性能

接Ø149.2 mm钻头下钻至井深3 700 m循环，出口返出少量电测仪器胶皮碎块，开泵静放钻具至井深5 098.95 m，悬重1 310↓1 280 kN遇阻30 kN，上提校准悬重后控压20 kN推落鱼至井深5 108.33 m；循环调整钻井液性能[3]，再次探鱼头不再下移吊灌起钻[4]。

2. 下推解卡与试捞

钻具结构：Ø145 mmCDL捞筒+Ø88.9 mm加重钻杆+旁通阀+Ø88.9 mm钻杆+Ø101.6 mm钻杆+Ø127 mm钻杆。

接CDL捞筒(结构见图3)组合钻具[2]下钻至井深5 096.52 m,循环测试打捞前基本参数。在井深5 111.08 m探得鱼头,停泵控静压20 kN井深5 112.86 m、开泵泵压无变化；加压40 kN井深5 113.17 m、加压65 kN不变，井深由5 114.40↓5 116.10 m落鱼下行1.70 m解除在套管内硬卡[5]，控压65 kN下推时至井深5 147.08 m，泵压无变化，下推仪器36 m打捞未成功。

图3 CDL捞筒结构图

原因分析：由于落鱼在井斜75.6°、狗腿达4.92°井段，一方面仪器头紧贴套管或下井壁，另一方面打捞工具下口也始终紧贴下井壁下行，掉井胶皮卡在仪器与套管或井壁环间，导致捞筒前端拨口未能有效将鱼头引入打捞工具内。

3. 追落鱼打捞起钻

3.1 开窗捞筒下推落鱼兼具打捞

钻具结构：Ø141 mm开窗捞筒+Ø88.9 mm加重钻杆+旁通阀+Ø88.9 mm加重钻杆+Ø101.6 mm钻杆+Ø127 mm钻杆。

第一次接开窗打捞筒[6],下钻探鱼头井深5 150.09 m，追落鱼[5]至井深5 162.19 m上提钻具，悬重1 330↑1 450↓1 400 kN，下放钻具至井深5 165.43 m加压120 kN,开泵4.5 MPa未降，憋压8 MPa上提钻具悬重1 330 kN↑1 400 kN，上提22.46 m时悬重1 400 kN↓133 kN、泵压由8↓0 MPa，起钻完获1块测井胶皮，捞筒内壁有明显擦痕。

未获原因分析：部分岩屑进入捞筒，测井胶皮与仪器分开漂浮在倒刺下端，仪器进入捞筒，被胶皮卡在倒刺下，开泵泵压不降，误认为捞获落鱼，上提钻具时仪器松动脱落。

第二次下原开窗捞筒开泵下探鱼顶井深5 166.91 m，泵冲74↓72冲，泵压11.2↑12.0 MPa套入鱼顶[7]，遇阻30 kN加压50 kN压力缓慢下降，控制压力含摩阻0～150 kN开泵推落鱼至井深5 374 m，间断拨动钻具3～6圈调整钻具方位[8]，循环起钻获捆扶正块铁丝6组，倒齿有胀大现象。

未捞获原因分析：仪器自身躺在斜井段下井壁，下推及拨动时上移仪器顶而仪器中部靠在上井壁使仪器保持一定的下压力，进入倒刺时下压并磨损倒刺致使弹性降低、尖部变顿而抓捞强度不足。

3.2 采用CDL卡瓦打捞筒打捞成功

打捞钻具结构：Ø145 mmCDL捞筒+回凡+安全接头+Ø88.9 mm加重钻杆+旁通阀+Ø88.9 mm加重钻杆+Ø101.6 mm钻杆+转换接头+Ø127 mm钻杆。

下钻至井深5 360.90 m参数测试,下放钻具至井深5 374 m遇阻，逐步加压50 kN下放钻具至井深5 381 m泵压无变化、逐步下推落鱼至井深5 560.64 m遇阻20 kN，开泵泵冲40，泵压4.3↑7.5 MPa，停泵缓慢降为2 MPa；上提钻具至井深5 550.99 m悬重1 320↑1 500 kN，控制拉力1 500 kN1 450 kN1 500 kN1 450 kN，反复采用控制增加拉力在50 kN拉力打捞[9]起钻完捞获电测仪器，电测仪器超级扶正器一个支臂、2个整体式橡胶扶正器落井，超深大斜度长段小井眼异形仪器卡钻解卡与打捞获得圆满成功。