元陆5井溢流事件分析报告工程科终稿讲诉.docx
《元陆5井溢流事件分析报告工程科终稿讲诉.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《元陆5井溢流事件分析报告工程科终稿讲诉.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
元陆5井溢流事件分析报告工程科终稿讲诉
元陆5井“1.23”溢流事件分析报告
（元坝工作部工程管理科2011-2-22）
2011年1月22日，胜利西南石油工程管理中心70112钻井队负责承钻的元陆5井违规起钻，发生溢流，23日6:
30关井，最高套压达到49.5MPa，被迫节流防喷点火，24日8:
00压井成功。
点火发生的爆炸损坏了周遭多户村民的住房设施，惊动了地方公安及消防部门，造成较为严重的社会影响。
事件发生后，元坝工作部通过对有关人员询问、收集原始资料及核实有关数据，对事件有了客观认识，现分析汇报如下：
一、基本情况
元陆5井是南方勘探分公司部署在元坝中部断褶带唐山圈闭上的一口预探井。
设计井深4660m，承担现场施工的单位有：
钻井队伍：
胜利西南石油工程管理中心70112钻井队；
地质综合录井：
中原录井205队；
钻井液技术服务：
成都得道实业有限公司。
一）钻井基本数据
一开开钻时间：
2010年10月17日23:
30
一开完钻时间：
2010年10月21日16:
00
二开开钻时间：
2010年10月26日17:
00
二开完钻时间：
2010年11月05日23:
00
三开开钻时间：
2010年11月16日03:
00
1、井身结构：
（1）钻头程序：
φ660.4mm×43.26m+φ444.5mm×530.00m+φ215.9mm×4085.70m
（2）套管程序：
φ508mm×43.26m+φ339.7mm×529.41mm+Φ244.5mm×2856.58m
2、井内钻具结构：
Φ215.9mm牙轮钻头[HJT537G；水眼33×3]+×430×4A10×105MPa浮阀+Φ158.8mm钻铤2根+Φ214mm扶正器+Φ158.8mm钻铤14根+4A11×410+Φ127mm加重钻杆9根+挠性短节+Ф178mm随钻震击器+Φ127mm加重钻杆17根+Ф127mm钻杆（Ф190mm防磨接头6个）
3、三开井口装置
（如图）
FH35-70
127mm半封
2FZ35-105
剪切闸板
全封闸板
2FZ35-105
127mm半封
35-105
35-105
95/8″*7"-105
套管头
133/8″*95/8″-105
套管头
φ508mm套管
φ339.7mm套管
φ244.5mm套管
图1三开井口装置示意图
接液气分离器
J1
J8J
P
J5
J12
J11
J2a
量程16MPa
P
直放喷管线
J2b
K1
直放喷管线
Y1
4#
J6b
J6a
J9
Y2
2a#2b#2
3a#3b#3
1#
P
钻井
四通
J3a
Y3
J14
J13
8#
K2
J3b
7b#7a#
P
J7
钻井液回收管线
6a#6b#
油管
四通
直放喷管线
J10
5a#5b#
J4
图2元陆5井三开压井及节流管汇示意图
二）地质基本数据
1、地层分层
元陆5井设计地层与实钻跟踪对比表
地层名称
地层代码
设计地层（m）
实钻地层m
系
统
组
段
底界井深
底界海拔
厚度
底界井深
底界海拔
厚度
白垩系
下统
剑门关组
K1j
380
139
380
380
149.5
侏罗系
上统
蓬莱镇组
J3p
1480
-961
1100
1477
-947.5
1097
遂宁组
J3s
1930
-1411
450
1985
-1455.5
508
中统
上沙溪庙组
J2s
3030
-2511
1100
3056
-2526.5
1071
下沙溪庙组
J2x
3330
-2811
300
3300
-2770.5
244
千佛崖组
J2q
3565
-3046
235
3550
-3020.5
250
下统
自流井组
大安寨
J1z4
3665
3815
3920
4060
-3146
-3296
-3401
-3541
100
150
105
140
3654
-3124.5
104
马鞍山
J1z3
3819
-3289.5
165
东岳庙
J1z2
3928
-3398.5
109
珍珠冲
J1z1
4085.70
未穿
须五
T3x5
4110
-3591
50
须四
T3x4
4200
-3681
90
须三
T3x3
4280
-3761
80
须二
T3x2
4490
-3971
210
须一
T3x1
4530
-4011
40
中统
雷口坡组
四段Ⅱ亚段
4630
-4111
100
四段Ⅰ亚段
4660
-4141
30
2、油气显示
序号
地层
厚度/层数
钻井液密度g/cm3
氯根mg/L
1
上沙溪庙组
7.0m/2层
1.03-1.05
2840
2
下沙溪庙组
5.0m/1层
1.05
2840-3550
3
千佛崖组
37.0m/8层
1.20-1.64
4260-4970
4
大安寨段
9.0m/4层
1.62-1.82
4260-4970
5
马鞍山段
9.0m/4层
1.89-1.90
4260-4970
6
东岳庙段
11.0m/7层
1.93-1.99
2840
7
珍珠冲段
12.7m/13层
1.94-1.99
4970-5680
3、井底地质情况
井深4085.70m，层位：
自流井组珍珠冲段，岩性：
灰白色砾岩（见少量石英晶体，疑似裂缝填充物），由于井漏、井涌、节流循环，未取得4085.00-4085.70m的岩屑、气测数据，初步判断井底为裂缝性气层。
预计砾岩厚60-70m，本井自井深4053.00m见灰白色砾岩，预计砾岩将于4113.00-4123.00m结束。
二、事件发生经过
1月13日9:
25钻进至井深4085.7m，发现全烃由1.5%上升至14.9%，立即停止钻进，循环观察。
9:
27全烃达到最高29.63%，入口泥浆密度2.03g/cm3，出口泥浆密度1.92g/cm3。
随后全烃回降，9:
28发现漏失5.6m3，入口泥浆比重2.03g/cm3，出口泥浆比重1.95g/cm3。
逐渐降低排量循环观察，持续漏失直至9:
45井口失返，此时共漏失泥浆14.82m3，漏速0.74方/分钟。
9:
45钻井队边配堵漏浆，边从环空持续灌浆起钻5柱，10:
50起钻至井深3933.86m时发现溢流0.94m3，立即抢接回压凡尔并关井求压。
至10:
57套压逐渐上升至11.5MPa，立压0MPa。
后经历4次堵漏、压井，1月22日8:
00-13:
50循环加堵漏剂，调整泥浆，入口泥浆密度2.13g/cm3，出口泥浆密度2.09g/cm3，至9:
10漏速降至1.8-3.0m3/h；-18:
40用方钻杆开泵起出钻杆24根；-3:
37起钻至井深2790.30m，起钻中有拔活塞现象；-4:
15活动钻具观察时发现溢流0.86m3，立即关井；-4:
20关井求压，套压0，立压0，通过液气分离器节流循环，排量18l/s，立压8.3MPa，套压0；5:
37套压开始迅速上升至20MPa，立压11.6MPa，5:
55套压达到34.0MPa，立压18.0MPa；-6:
30节流放喷点火，焰高10-20m，至7:
22套压最高49.5MPa，立压最高19.0Mpa。
三、事件处理过程
1、第一次压井堵漏
1月13日12:
45节流循环，循环排量15L/s，立压5~8.6MPa，套压11.5~16MPa，至13:
48共泵入比重2.00浓度20%的堵漏浆21.8m3（配方：
核桃壳2t，云母1t，复合堵漏剂2t，超细碳酸钙1t），随后使用井浆节流循环，套压逐渐降到0。
17:
22-18:
29再次泵入比重2.00浓度20%的堵漏浆26m3（配方：
核桃壳2t，云母1t，复合堵漏剂2t，超细碳酸钙1t），替浆15m3。
18:
30-19:
15憋压堵漏，泵入泥浆8m3，立压7.2MPa，套压始终为0MPa，憋压5分钟，立压降至6.5MPa。
19:
15开始节流循环，循环排量15L/s，立压8MPa，套压0MPa。
2、第二次堵漏压井
1月14日8:
45-10:
15憋压堵漏，挤堵11.0m3，立压5.6MPa，套压1.6MPa，憋压10分钟，立压降至5.0MPa，套压未降；-14:
30节流循环，循环排量24L/s，入口泥浆密度2.01g/cm3，出口泥浆密度1.94g/cm3，全烃最高80.08%，未发生漏失；-15:
00开井循环，循环排量24L/s，未发生漏失，-18:
10当入口泥浆密度提至2.03g/cm3时再次发生漏失；小排量循环观察，调整密度，循环排量9L/s，-23:
43发现溢流0.7m3，入口泥浆密度2.01g/cm3，出口1.99g/cm3，立即关井；23:
45立压0MPa，套压1.6MPa，配堵漏浆-15日1:
45，立压0MPa，套压1.6MPa；-3:
12节流循环，打堵漏浆27.8m3，替浆15.0m3，控制套压1.0MPa，循环排量15-19L/s；-7:
00憋压堵漏，共挤堵14.0m3，立压5.6MPa，套压1.3MPa，憋压55分钟，立压、套压无变化；-15:
38节流循环，排量15-21L/s，钻井液入口密度1.99g/cm3，出口密度1.96g/cm3，全烃最高90.44%，未发生漏失；-16:
09注入密度2.00g/cm3的堵漏浆20.0m3，替浆15.0m3；-19:
00憋压堵漏（挤堵21.0m3，立压6.3MPa，套压3.5MPa，憋压至19:
00立压降至5.5MPa，套压3.2MPa）；-16日1:
10通过液气分离器节流循环，同时筛除堵漏剂（20:
15开始见全烃显示2.50%，21:
28达到30.86%，点火，火焰高度2.0m，持续10分钟后熄灭；21:
50再次点火，火焰高度3.0m，全烃42.32%，入口泥浆密度2.01g/cm3，出口密度1.94g/cm3）；
1月16日1:
10发现溢流0.78m3，立即关井；-4:
28关井求压（立压3.6MPa，套压17.0MPa）；-8:
00节流循环（全烃最高89.72%）（泵入密度2.00g/cm3堵漏浆18.9m3，用密度2.05g/cm3泥浆压井，最大循环套压19.5MPa，点火火焰高度5-12m；5:
48井口失返，降低密度至2.02g/cm3，7:
25返出）；1月16日9:
20套压降至0MPa。
3、第三次堵漏压井
1月16日配堵漏浆，同时走节流管汇中路通过液气分离器循环，19:
14套压开始上升，通过节流阀控制立压7MPa节流循环，入口泥浆密度2.01g/cm3，出口泥浆密度1.94g/cm3，持续发生漏失；21:
34套压升至21.5MPa后开始回降，17日1:
13套压降至0.5MPa。
4、第四次堵漏压井
1月17日1:
20套压慢慢上升，3:
00套压最高33.0MPa后开始回降，4:
45泥浆失返，节流放喷点火，焰高5-15m，全烃最高90.24%，5:
30放喷口见少量泥浆喷出，改节流循环，火焰高2-10m，泵入密度2.05g/cm3的堵漏浆实施堵漏压井；-8:
00打入堵漏浆116m3，套压0MPa。
1月17日8:
00-15:
00节流循环加重，循环排量21L/s，循环过程中漏速0.6-1.8m3/h；至18日6:
45开井循环加重，循环排量21L/s，入口泥浆密度2.10g/cm3，出口密度2.08g/cm3，漏速1.2m3/h，全烃6.80-14.42%；-11:
00降排量至12L/s循环观察，有渗漏现象，漏速0.6-1.8m3/h，继续加堵漏剂提泥浆密度，全烃6.43-15.30%。
1月18日12:
00下钻至井深4074m；-20:
35循环调整泥浆，循环排量15L/s，14:
10全烃开始上升，14:
52全烃达到最高53.70%，入口泥浆密度2.10g/cm3，出口2.06g/cm3，-21:
00试起钻11m发现有拔活塞现象，停泵不外溢；至19日8:
25继续循环调整泥浆性能，入口泥浆密度2.10g/cm3，出口2.09g/cm3，全烃值6.74-10.92%。
1月19日11:
30短起下钻7柱；-13:
24循环（13:
16全烃开始上升，13:
22全烃达到15.47%时，出口流量增加，入口泥浆密度2.10g/cm3，出口密度2.08g/cm3）；-15:
30走液气分离器节流循环；至20日6:
15循环调整泥浆性能，筛除大颗粒堵漏剂（入口泥浆密度2.15g/cm3，出口泥浆密度2.13g/cm3，全烃值4.30%）；6:
15发现漏失，漏速26.4m3/h，降排量至9L/s循环观察，仍有漏失，漏速6m3/h，向泥浆中添加堵漏剂，漏速逐渐降低至3.0m3/h；-13:
30排量15L/s，漏速1.2-1.8m3/h；
1月20日17:
30短起下钻7柱，有拔活塞现象；至21日3:
00循环调整泥浆，筛除部分堵漏剂。
1月21日8:
00短起下钻11柱，仍有些拔活塞现象，下至井深4040m，-10:
00循环；10:
30点火，火焰高2-5m，12:
00火焰熄灭；-19:
50循环调整泥浆（排量由15L/s提至21L/s，未见异常）；
1月22日5:
00短起下钻15柱（前5柱带泵起，正常起仍有拔活塞现象）；-6:
05循环（6:
05发现漏失，漏速24.0m3/h）；-8:
00降排量至9L/s循环观察，入口泥浆密度2.15g/cm3，仍有漏失，漏速9.0m3/h。
5、第五次压井
1月22日8:
00-13:
50循环加堵漏剂，调整泥浆，漏速1.8-3.0m3/h；
1月22日13:
50-18:
40用方钻杆开泵带出钻杆24根；至23日3:
37起钻至井深2790.30m，起钻中有拔活塞现象；-4:
15活动钻具观察时发现溢流0.86m3，立即关井；-4:
20关井求压，套压0，立压0，通过液气分离器，节流循环，排量18l/s，入口泥浆密度2.13g/cm3，出口泥浆密度2.09g/cm3，立压8.3MPa，套压0；5:
37套压开始迅速上升至20MPa，立压11.6MPa，5:
55套压达到34.0MPa，立压18.0MPa，-6:
30节流放喷点火，焰高10-20m，套压最高47.5MPa，立压最高19.0Mpa。
1月23日6:
30开始以12L/s的排量打入密度2.16-2.21g/cm3的泥浆压井，7:
11开始打密度2.35g/cm3的重浆压井。
7:
22套压最高达到49.5MPa，立压17.0MPa，持续至7:
53开始缓慢下降。
9:
25放喷口见泥浆喷出，同时套压降至17.0MPa，立压16.0MPa；-18:
25走液气分离器节流循环压井，火焰高5-12m，循环排量12L/s，入口泥浆密度2.42g/cm3，出口泥浆密度2.28g/cm3，立压8MPa，套压逐渐降到0MPa，循环中有漏失现象；
23日20:
45使用环形封井器关井抢下钻杆33柱至井深3750m，下钻返浆正常；-23:
38节流循环压井，共泵入密度2.20g/cm3的堵漏浆21.7m3，随后用密度2.20g/cm3的重浆压井，排量12L/s，23:
38立压11.0MPa，套压4.0MPa，入口泥浆密度2.20g/cm3，出口泥浆密度2.14g/cm3；至24日8:
00节流循环，入口泥浆密度2.25g/cm3，出口泥浆密度2.21g/cm3，排量18L/s，立压11.0MPa，套压0MPa。
1月24日9:
40-25日11:
10开井循环排气，排量21L/s，入口泥浆密度2.26g/cm3，出口泥浆密度2.24g/cm3，立压11.5MPa，全烃15-25%。
1月25日12:
10-27日8:
00循环处理泥浆，入口泥浆密度2.27g/cm3，出口泥浆密度2.26g/cm3，全烃基值6.18%。
压井统计表
序号
发现溢流关井时间
泥浆密度g/cm3
最高关井套压MPa
钻头深度（m）
压井液密度g/cm3
1
2011.1.1310:
50
2.00
11.5
3933.86
2.00
2
2011.1.161:
10
2.00
19.5
3933.86
2.02-2.05
3
2011.1.1619:
14
2.02
21.5
3933.86
2.01
4
2011.1.171:
20
2.01
33
3933.86
2.05
5
2011.1.234:
15
2.15
49.5
2790.30
2.35-2.42
6、打水泥塞
1月27日8:
00-13:
10循环处理泥浆，入口泥浆密度2.27g/cm3，出口泥浆密度2.26g/cm3，全烃基值6%，最高56%；-13:
20关井试挤，立压9.8MPa，套压9.8MPa，5min立压套压均未降，经现场分析决定不固井；-20:
00循环排气，入口泥浆密度2.27g/cm3，出口泥浆密度2.25g/cm3，全烃基值6%，全烃最高50%。
-21:
00下钻至井深3927m；-8:
00循环排气，入口泥浆密度2.28g/cm3，出口泥浆密度2.24g/cm3，全烃最高67.16%，排量提至24L/s，全烃10.55%。
1月28日8:
00-8:
15循环排气，入口泥浆密度2.28g/cm3，出口泥浆密度2.24g/cm3，全烃10-15%；-10:
00短起下钻8柱；-13:
45循环（11:
46全烃最高75.00%，慢慢降至10%，入口泥浆密度2.28g/cm3，出口泥浆密度2.24g/cm3）；-14:
00固井准备（固井管线试压20MPa，配前置液）；-15:
25固井（固井时钻头所在位置3927m，预计封固井段3777-3927m，共注入嘉华G级水泥12.0t，水泥浆6.0m3，注前置液4.8m3，后置夜1.8m3；替浆32.5m3，水泥浆平均密度2.28g/cm3）；-16:
25起钻6柱至井深3750m；-8:
00循环候凝（17:
21全烃最高69.9%，全烃1%，入口泥浆密度2.30g/cm3，出口泥浆密度2.28g/cm3）。
1月29日8:
00-31日12:
00循环候凝（入口泥浆密度2.31g/cm3，出口泥浆密度2.29g/cm3，全烃基值0.65%。
）
7、检查溢流
1月31日15:
15接单根循环探水泥塞（实探水泥塞面深度3766.88m）；-16:
53循环；-17:
08静止观察15分钟（无异常）；-18:
42循环测后效（17:
53见后效显示，18:
00达到最高峰22.89%，入口泥浆密度2.31g/cm3，出口泥浆密度2.25g/cm3）；-19:
12静止观察30分钟（无异常）；-20:
33循环测后效（19:
52见后效显示，20:
02达到最高峰21.92%，入口泥浆密度2.31g/cm3，出口泥浆密度2.25g/cm3）；-21:
33静止观察1小时（无异常）；-23:
03循环测后效（22:
12见后效显示，22:
25达到最高峰26.75%，入口泥浆密度2.31g/cm3，出口泥浆密度2.25g/cm3）；至2月1日1:
03静止观察2小时（无异常）；-2:
40循环测后效（1:
38见后效显示，1:
54达到最高峰30.51%，入口泥浆密度2.31g/cm3，出口泥浆密度2.25g/cm3）；-5:
40静止观察3小时（未见异常）；-7:
15循环测后效（6:
06见后效显示，6:
31达到最高峰30.23%，入口泥浆密度2.31g/cm3，出口泥浆密度2.25g/cm3）；-12:
15静止观察5小时（未见异常）；-13:
45循环测后效（12:
47见后效显示，13:
07达到最高峰66.892%，入口泥浆密度2.31g/cm3，出口泥浆密度2.24g/cm3）。
循环至2月3日11:
40（入口泥浆密度2.32g/cm3，出口泥浆密度2.30g/cm3）；-19:
40静止8小时观察（未见异常）；-21:
30循环测后效（20:
03见后效显示，20:
32达到最高峰83.64%，入口泥浆密度2.32g/cm3，出口泥浆密度2.24g/cm3）；循环至2月4日14:
30（入口钻井液密度2.32g/cm3，出口钻井液密度2.30g/cm3）；-0:
00静止9.5小时观察（未见异常）；-1:
50循环测后效（0:
29见后效显示，0:
52达到最高峰81.13%，1:
00落峰，入口钻井液密度2.32g/cm3，出口钻井液密度2.24g/cm3）；循环加重至5日15:
45（入口钻井液密度2.36g/cm3，出口钻井液密度2.32g/cm3）；-6日4:
15静止12.5小时观察（未见异常）。
2月6日12:
45-20:
30短起下钻32柱后循环观察，入口钻井液密度2.36g/cm3，出口钻井液密度2.32g/cm3。
8、测后效情况
8.1静止8小时观察
井深4085.70m，层位：
J1z1，钻头位置3753.00m，开泵时间：
2011年2月6日20:
41，静止时间7.9h，见显示时间21:
05，高峰时间21:
45，落峰时间22:
00，持续时间15min，迟到时间65min，∑C:
2.290↑83.631%。
钻井液密度2.31↓2.25g/cm3，粘度58↑62s，槽面见5%针孔状气泡，气层位置:
3762.00m（起钻前钻头位置），计算油气上窜速度300.79m/h（中途停泵11min，泵冲排量不稳，上窜速度仅供参考）。
8.2静止10小时观察
2月7日8:
00-13:
00循环（入口钻井液密度2.37g/cm3，出口钻井液密度2.32g/cm3）-23:
00短起下钻37柱；-8:
00循环测后效。
井深4085.70m，层位：
J1z1，钻头位置3760.00m，开泵时间：
2011年2月7日22:
58，静止时间10.05h，见显示时间23:
25，高峰时间23:
43，落峰时间0:
00，持续时间17min，迟到时间56min，∑C:
3.140↑65.550%，钻井液密度2.32↓2.25g/cm3，粘度60↑62s，槽面见5%针孔状气泡，气层位置:
3762.00m（起钻前钻头位置），计算油气上窜速度193.94m/h。
8.3短起下、静止7小时观察
2月8日8:
00-16:
00循环提密度（入口钻井液密度2.40g/cm3，出口钻井液密度2.36g/cm3）；-23:
00短起下钻32柱；-3:
00循环测后效；-7:
00起钻至井深2620m；-8:
00静止观察。
井深4085.70m，层位：
J1z1，钻头位置3761.50m，开泵时间：
2011年2月8日23:
08，静止时间7.0h，见显示时间23:
53，高峰时间00:
01，落峰时间0:
07，持续时间6.0min，迟到时间55min，∑C:
0.150↑2.130%。
钻井液密度2.36↓2.35g/cm3，粘度59↑61s，计算油气上窜速度97.77m/h。
8.4短起下、静止24小时观察
2月9日8:
00-8:
30静止观察；-13:
50下钻到底；-3:
00静止观察（未见异常）；-6:
30循环测后效；-8:
00起钻至井深3440m。
后效显示：
井深4085.70m，层位：
J1z1，钻头位置3761.50m，开泵时间：
2011年2月10日03:
01，静止时间24.0h，
升级会员 