下面是小编为大家整理的固井胶塞质量事故调查报告(全文),供大家参考。
X XXX 井 固井胶塞质量事故调查报告
2018 年 6 月 16 日, XX 井 13-3/8”套管固井时,由于套管底胶塞未能正常击穿而导致全部水泥没有进入环空,造成水泥浆全部凝固在套管内“灌香肠”质量事件。
现场后续处理措施:组合 12-1/4”钻具钻除套管内水泥塞及套管附件,下光钻杆在 13-3/8”套管鞋处进行挤水泥补救,恢复正常作业。本次质量事件导致钻机时效损失约 96 小时。
一、
基本 井 况
XX 井 17-1/2”井眼于 6 月 15 号完钻,完钻井深为 3189.68 米。6 月 16 号13-3/8”套管顺利下到位。6 月 16 号进行 13-3/8”套管固井作业。
井眼数据:完钻井深为 3189.68 米,垂深 3102.69 米,最大井斜 35°,上层 20”套管管鞋深为 2321.36 米,13-3/8”套管下深为 3184.19 米,垂深3098.05```米。
温度数据:泥线温度 3.22℃;17-1/2”裸眼完钻随钻电测温度 35.5℃。
泥浆性能:1.30 g/cm³,粘度 74s。
浆柱结构:13-3/8”套管固井采用水下释放双胶塞固井,单级首尾浆封固。首浆采用人造微珠水泥浆体系,密度 1.45s.g,设计封固至 2490m,设计裸眼附加 30%;尾浆采用聚合物防窜增强水泥浆体系,密度 1.90g/cm³,设计封固返高至 13.375”管鞋以上 400m,裸眼附加 30%。
前置液体系:80bbls 隔离液 1.45g/cm³+100bbls 冲洗液 1.00g/cm³+10bbl混合水 1.00g/cm³; 水泥浆配方:
首浆: JH"G"+71.65%F/W+1%PC-X62L+1%PC-F41L+4%PC-G86L+0.55%H21L+3%PC-B66S+2%PC-B10+25%PC-BT3+16%PC-P62,密度 1.45S.G.,P.T 5:03,T.T 5:40,失水量 36ml,自由液为零,24 小时抗压强度为:1130Psi@46℃。
尾浆:
JH"G"+40.48%F/W+0.5%PC-X62L+1%PC-F41L+3%PC-G86L+4%MircoBlock+0.35%PC-H21L+1.5%PC-B10 密度 1.90S.G., P.T 4:14,T.T 4:32,失水量 41ml, 自
由液为零,24 小时抗压强度为:2300 Psi@46℃。
现场配方复查: :
水泥浆体系为 CoCEM 体系,在深水井从 2016 年底开始应用,应用效果良好;室内实验水泥浆性能良好,现场采取便携式稠化仪进行小样复查,时间相吻合。
现场胶塞 、套管附件 检查:结合合格证,核对套管胶塞、钻杆胶塞的型号、产品号、颜色正常。检查套管胶塞平衡阀与胶塞本体之间连接可以旋转,正常。检查套管顶塞与套管底塞之间连接可以旋转,正常。立起套管胶塞,提拉平衡阀,感觉顶塞、底塞之间轻微间隙,正常。手电筒检查底塞内部有破裂盘。检查套管胶塞平衡阀母扣、密封圈、密封面,正常。
套管胶塞型号:SRLB1314HP, P/N:264700, S/N:82600164,钻杆底塞型号:SDTM0505LB-HT, P/N:2512621,S/N:82600295, 钻杆顶塞型号:SDBM0505LB-HT, P/N:2522400, S/N:82600308, 生产日期:2017-05-19,有效期至:2021-05-19 浮箍、浮鞋单流阀正常,预接套管内无异物。
现场胶塞安装:按照标准体系安装钻杆底顶塞、操作规范,监督组甲方代表监督整个钻杆胶塞及套管胶塞组安装过程。
二、
固井施工情况
下 套 管 情况:
:6月15号15点00分开始下套管,6月16号05点30分用5-7/8”钻杆送 13-3/8”套管顺利下到位。
固井前循环:套管下到位后接水泥头及固井管线并小排量(20SPM)打通,逐渐增大排量至设计排量 120SPM(2700L/min),循环期间最大气测值 8%,整个循环时间为 3 小时, 气测值降至 0.98%,振动筛面干净,循环过程返出正常。
固井 施工:
:6 月 16 号,8 点 30 分循环结束,固井泵通水试压 3500psi/15min,按固井设计进行泵注作业,其详细固井施工过程如下:
1) 8 点 35 分:泥浆泵泵送隔离液 80 桶,泵压返出正常; 2) 8 点 50 分:固井泵泵送冲洗液 100 桶,泵压返出正常; 3) 9 点 17 分:钻杆底塞,泵入 10bbls 首浆混合水压胶塞,水泥头指示销显示正常。; 4) 9 点 29 分:固井泵泵入首浆 179 桶,电子流量计计量 179 桶。其中泵入水泥浆 89 桶时剪切底套管胶塞,压力 1210psi。
5) 10 点 00 分:泵入尾浆 224 桶,电子流量计计量 229 桶,首尾浆总量电子流量计总共 408 桶。
6) 10 点 53 分:释放钻杆顶塞,泵入 10bbls 首浆混合水压胶塞,水泥头指示销显示正常。
7) 11 点:泥浆泵以 120spm(2700L/min)排量开始顶替,顶替至 450 冲时降排量至 40spm 等待剪切顶套管胶塞,顶替至 596 冲时剪切顶套管胶塞,剪切压力 1221psi。
8) 11 点 10 分:剪切套管胶塞后,提泵速至 120spm 顶替,顶替至 4200 冲时,降排量至 100spm 等待胶塞落底失返,4450 冲时未见返出,再慢慢将排量至 40spm 等待击穿,泵压涨至 3518psi 未能击穿。未能正常击穿套管底塞。立即向陆地汇报,转入应急处理。
9) 11 点 46 分:现场立即将固井情况向基地进行了汇报,期间停泵倒阀门至固井泵在泵压 1000psi~5000psi 之间多次快速泄压、打压,尝试击穿套管底塞,未能成功。
10) 14 点:反复尝试至水泥浆稠化初凝,仍处理未果,作业者决定坐封密封总成,脱手套管挂送入工具起钻,转入后续补救作业。
三、
处理 补救 过程
1) 6 月 17 日凌晨 01 点开始组合钻水泥塞钻具下钻; 2) 6 月 17 日 12 点 30 分,探塞面 2366 米,反算管内首尾浆量基本符合,水泥浆未出套管鞋。返出见黄色钻杆顶塞及套管顶塞。
3) 6 月 19 日 11 点 00 分,钻水泥塞至 3100 米,套管试压 2000psi,稳压正常,验证套管完整性无问题。
4) 挤水泥作业:采用聚合物增强体系,密度 1.90g/cm³,设计水泥塞长度250 米;前置液体系:
70bbls 隔离液 1.40g/cm³+20bbl 混合水 1.00g/cm³;第一次快速挤入 70bbls,排量 5bbls/min,最高挤注压力 900psi,停泵,压力降低为 590psi 稳定,停注 10min;继续开泵,排量0.5bbls/min,压力逐步上涨,最终压力稳定在1720psi,累计挤入74bbls水泥浆。
5) 地漏实验:钻开新地层 3m,采用泥浆比重 1.30S.G 进行地漏实验,地面
最高表压 1320psi 达到设计要求;折算井底当量 1.60S.G,未漏,挤水泥作业满足下开作业要求。
四、
原因分析
1) 套管底塞、顶塞释放剪切压力明显,实际钻除顶、底塞胶皮碎片井口返出正常,可以排除钻杆大、小胶塞装反,操作失误可能原因。
2) 该首、尾水泥浆体系性能稳定、温度敏感性良好,现场复查大样混合水稠化时间正常;套管底塞到达浮箍位置前,顶替排量、泵压无异常;基本排除水泥浆闪凝可能原因。
3) 异物堵塞浮箍单流阀通道可能性较小,但不排除其他原因造成浮箍堵塞。
4) 存在破裂盘由于质量问题导致无法击破造成憋堵的可能性。2017 年采办了 6 套威德福进口深水 13-3/8“水下释放胶塞组,生产日期 2017-5-19,有效期至 2021-5-19,首次使用于 XX 井固井作业;2018 年 6 月 21 日,对该同批次 13-3/8“水下释放胶塞组在车间进行击穿试验,击穿压力正常,但同批次产品存在个别质量差异的可能性。
综上所述,结合现场固井施工过程和钻除水泥浆及套管附件结果分析,基本上排除了现场操作失误和水泥浆体系闪凝的可能原因;套管底塞未能正常击穿导致此次固井质量事件可能性最大,但不排除有异物或其他原因造成浮箍单流阀通道堵塞,需进一步调查研究。
威德福进口水下释放胶塞为一次性消耗产品,在中国南海成功应用超过 20年的历史,质量稳定,从未出现过类似的案例。本次出问题胶塞为该批次产品首口井应用,同批次胶塞在陆地车间做底塞击穿试验,未见异常,但不能排除这批胶塞组存在个别质量问题的可能性。
五、
改进措施
库存剩余该批次 13-3/8“水下释放胶塞组全部退回威德福厂家,要求威德福反馈质量分析报告并承担所涉及费用; 后续采办威德福进口套管胶塞类型产品,到货后作业公司抽样在陆地车间进行底塞击穿性试验,试验合格后再应用于现场,胶塞测试相关费用由威德福承担。