某井井表层套管固井事故分析报告
1 某井井背景介绍
某井井设计井深3190m，实际水深705.5m，补心海拔26m。09月01日09:30开钻，于09月01日13:15一开表层30”导管喷射至井深813.20m。于17:45解锁CADA工具开始二开钻进，于09月02日14:00二开17-1/2”井眼钻进至中完井深1509m；于09月03日15:30下13-3/”&20”复合套管至1503.58m，循环，进行表层套管固井作业。
2 表层套管固井作业过程描述
09月03日15:30用5-1/2”钻杆送复合套管串至1503.58m（送套管期间井眼顺畅，无阻卡现象），下压20klbs锁紧高压井口头，过提35klbs验证锁紧合格，开始固井前循环，期间召开固井作业安全风险分析会。
固井前循环参数：小排量打通后提高排量至2300L/min循环，泵压逐渐由567psi下降至308psi后稳定。期间共计循环海水体积698bbls（地面管线及套管内容积431bbls，环空容积437bbls）。
排量：2300L/min 泵压：567psi 排量：2300L/min 泵压：308psi
停泵，对固井管线试压：低压300psi×5min，高压2500psi×15min，稳压
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合格。放压开始泵入20bbls显示液，投套管底塞释放胶塞，泵入60bbls冲洗液与10bbls混合水，期间剪切套管底塞(剪切压力1100psi)。开始泵入首浆（平均密度1.50S.G，裸眼附加量150%）共计550bbls，期间泵压稳定于500psi左右。于09月03日19:30泵入尾浆40bbls，发现泵压由500psi快速上涨至1100psi并且呈持续上涨趋势，逐渐降低排量发现泵压仍存在上涨趋势，最低降低至0.8bbls/min，期间泵压逐渐上涨至1940psi（此时共计泵入尾浆48bbls），ROV观察低压井口头处返出逐渐减小至无返出，停泵、放压检查回流1.5bbls。
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拆除固井管线并进行通水测试，发现地面管线通畅，泵压正常，回接固井管线。汇报基地，决定增大憋压，尝试憋通循环(此时首浆已混合180min，首浆设计稠化时间392min；尾浆已混合时间40min，尾浆设计稠化时间270min)。
备注：考虑投顶塞，顶替海水至碰压的作业情况下，水泥浆安全时间应为设计稠化时间减去35min左右的顶替时间。
开泵以4bbls/min泵速泵入尾浆，泵压快速上涨至1000psi，降低排量至0.8bbls/min，泵压仍较快上涨至3000psi，期间ROV观察低压井口头处仍无返出（期间累计泵入量约5bbls）。停泵，泵压下降至2640psi后稳定，静止观察5min发现泵压稳定不降，放压检查回流1.5bbls。为确保送入管柱安全，现场决定释放套管串悬重，解脱高压井口头送入工具，冲洗送入管柱。（此时首浆已混合220min，首浆设计稠化时间392min；尾浆已混合时间约80min，尾浆设计稠化时间270min）。
泵尾浆至40bbls时泵压上升至1100psi 降低排量至0.8bbls/min，继续泵尾浆至48bbls时泵压上涨至1940psi 泄压 继续以4bbls/min泵尾浆尝试憋通，泵压快速上涨至1000psi；降低排量至0.8bbls/min，共计泵入5bbls时泵压上涨至3000psi；停泵，压力下降至2640psi， 观察 5min，泵压稳定
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于09月03日20:45开始逐渐释放套管串悬重180klbs，每释放50klbs静止观察5min，ROV观察低压井口头出泥高度无变化，期间拆固井管线。于21:00正转钻具4圈脱手高压井口头送入工具，上提钻具并回接固井管线，开泵冲洗送入管柱。冲洗参数：排量1100～1600L/min，泵压260～500psi。
自脱手送入工具循环开始，至起出胶塞，期间用时162min 出井13-3/8”套管顶塞及释放胶塞
于09月03日21:45卸开固井水泥头立柱，开泵冲洗固井水泥头，回收套管顶塞释放塞，检查释放塞外观无异常。22:00缓慢起内管柱出高压井口头，ROV观测13-3/8”套管顶塞外观完好。23:45起钻至转盘面，发现13-3/8”套管顶塞顶部有一块已凝固圆环状水泥块，厚8.5cm。
3 相关计算 1) 水泥浆返高计算
根据现场实际泵入水泥浆体积600桶计算，进入裸眼环空的体积为167.63桶：
若17-1/2”井眼井径按照50%体积扩大率计算，环空水泥返至1228.25m；
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若17-1/2”井眼井径按照100%体积扩大率计算，环空水泥返至1297.08m；
根据LH28-2-1井17-1/2”井眼完钻泵入显示液实测体积计算，体积扩大率为28%，在此条件下环空水泥返至1180.93m。
2) 地层承压计算
参考LH28-2-1井13-3/8”套管鞋处地漏试验数据：
17-1/2”井眼深度：1505m，管鞋深：1497.25m，钻井液比重：9.18ppg，地面打压至960psi时地层破裂，地层破裂当量比重为12.94ppg。
本井17-1/2”井眼深度：1509m，管鞋深：1503.58m，水泥浆比重：12.52ppg，地面最大压力3000psi，停泵，压力降至2640psi，观察5mins，压力保持稳定不降，反算地层承压能力高达22.82ppg。
将LH28-2-1井实测地漏试验数据与某井井实际地面泵压比较可以推测出：套管与地层环空垮塌可能性不大。
4 下步作业计划 1) 不射孔挤水泥情况下
1) 下防喷器及隔水管，连接高压井口头（不锁紧），逐步释放防喷器浮重，防
喷器组坐高压井口头120klbs：每下压30klbs，静止观察10min，下压结束后静止观察60min，确认井口头出泥高度无变化。
LMRP以下BOP浮重290blks，13-3/8”套管内水泥重200klbs，此时高压井口头额外受力为200+120=320klbs（LMRP以下BOP浮重290klbs+10%安全余量30klbs）。
2) 若防喷器坐完高压井口头，井口稳定无下沉，则组合钻水泥塞钻具：
12-1/4”CONE-BIT+X/0(F/V)+8”DC×8+8”JAR+X/O+5-1/2”HWDP×12 3) 下钻用海水钻水泥塞，每钻进一柱倒划眼两遍破坏水泥环，每钻进1柱替入
8m3稠浆/胍胶携砂（钻进200m水泥塞后，根据钻水泥塞及倒划眼情况变化，适时增加清扫稠浆频率）。
4) 继续钻水泥塞至13-3/8”套管鞋前5m，替入20m3稠浆携砂，循环至返出干
净，关防喷器对套管试压1500psi×15min，放压。期间调节井口张力器，逐步释放BOP悬重至下压井口头180klbs，每释放30klbs静止观察10min，释放结束后静止观察30min。确认井口头出泥高度无变化。
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