塔东古城地区工程事故预测方法的改进

付丽荣，杨 雷，蒋丽君

（中国石油大庆钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江大庆163411）

新疆塔东油田是大庆接替储量勘探新领域，地质构造复杂、工程事故繁多，古城地区是大庆进入该油田钻探的第一个区块。首轮井在设计过程中收集的钻井工程事故多得超乎想像，钻井施工难度和地质发现难度之大可想而知。针对古城地区特点，如何避免各种工程事故的发生，并使其对勘探进程带来的负面影响降到最低，工程事故预测是面临的一个大问题。对于新的勘探形势和任务，有必要对工程事故预测方法进行改进，通过在GC7井和GC8井施工过程中具体应用，见到了明显的效果，GC7井在施工过程中仅发生一次刺钻具事故，未发生井塌、井斜、H2S等工程事故，且钻井周期比预期提前了137d，GC7、GC8、GC9井录井过程中见到54.9m/24层、109.8m/49层、32.1m/32层气测显示，该3口井的钻探成果为古城地区下步勘探奠定了基础，创建了良好的经济效益和社会效益。

1 问题的提出

（1）塔东油田古城地区GC7、GC8井在设计过程中，收集到5个层位（第四系、第三系、石炭系、奥陶系、寒武系）、9种类型（盐水溢流、井漏、井塌、遇阻、卡钻、H2S、井斜、断钻具、落物等）、10口邻井、34井次的钻井工程事故及地下复杂情况，在邻井实钻过程中严重影响了钻井时效和油气显示发现，该区以往的设计缺少对事故原因的进一步剖析。

（2）以往塔东的设计，是按实钻资料以井为单位，对已发生的工程事故进行简单的文字罗列，不做区域地质因素分析，对施工现场的指导意义不够。

（3）以往工程事故预测仅停留在大的层段上，对设计井可能发生事故仅进行定性的、较粗略的预判，没有定量化预判，对施工现场的可操作性不强，见表1。

表1 GC6井工程事故预测表

2 解决的途径

针对塔东古城地区勘探特点，根据邻井统层数据，对该区工程事故按地层层位进行整理，分析事故发生的原因，筛选出受地质因素影响的事故，并按两种深度预测方法对设计井进行工程事故预测，从而实现工程事故从定性到定量化预测。

（1）对邻井在施工过程中遇到的各种事故发生的原因进行剖析，剔除人为等偶然因素，筛选出受地质因素影响的事故，见表2。

表2 奥陶系事故原因分析

（2）根据邻井统层数据，对该区工程事故按地层层位进行整理，通过对参考井与设计井参考性权重的分析；寻找参考井已发生同类型事故的内在联系，剖析事故发生规律；根据与参考井所处构造的相对位置关系、区域构造发育史及地层沉积情况，科学合理地预测设计井可能发生的工程事故类型及事故井段，见表3、表4。

表3 工程事故发生可能性等级分表

表4 GC7井工程事故预测表

（3）按两种深度预测方法对设计井可能发生工程事故的井段进行预测，重叠部分为预测事故易发生井段，从而实现工程事故从定性到定量化预测，见图1、图2。

3 主要技术指标的完成情况

降低可能发生的工程事故的类型和严重程度，缩短工程事故处理周期，提高油气显示发现，以GC7、GC8井为例，见表5。

表5 技术指标完成情况统计表

4 成果的应用情况

4.1 应用范围及数量

该项预测方法已全面应用于新疆塔东油田，现完成13口井（GC7、GC8、CT1、DT1、QK2、GC9、CT2、GC12、GC13、GC14、GC16、GC18、GC601）设计，其中已完钻的GC7、GC8、GC9井录井过程中见好的油气显示，2019年完成的CT3、XT1井设计，正在钻井施工。

4.2 应用效果及效益

改进后的工程事故预测方法，科学地指导设计井井身结构的设计和钻井液体系性能的科学配伍，提高钻井成功率，保证钻井安全高效的施工和油气显示的准确发现，缩短钻井周期，降低勘探成本，达到安全钻井和油气发现的双赢。

通过在GC7、GC8井施工过程中具体应用，见到了明显的效果，古城7井在施工过程中仅发生一次刺钻具事故，未发生断钻具、井塌、井斜、H2S等工程事故，且钻井周期比预期提前了107d，GC7、GC8、GC9井录井过程中分别见到54.9m/24层、109.8m/49层、32.1m/32层气测显示，该3口井的钻探成功，展示塔东油田良好的勘探前景。

4.3 详细测算或评价依据

（1）避免工程事故发生，保证了安全生产：邻井古城4、古城6井均发生7次工程事故，古城7井在施工过程中仅发生一次刺钻具事故，远低于该区钻井的平均事故发生率，直接节省了各种事故的处理费用；

（2）缩短钻井周期，节约钻探成本：邻井GC6、GC4井处理工程事故分别用工22.7d、20.6d，古城7井处理工程事故用工0.46d，缩短了97.8%；GC7井比预计工期提前107d，按每天钻井成本3.5万元计算，可节约勘探成本3.5万元/d×107d=374.5万元；

（3）有利于油气显示的发现，使勘探有所突破，经济效益和社会效益不可估量。

5 前景预测

该方法已应用于新疆塔东油田所有探井，应用推广率100%。在地质条件复杂的塔东油田应用改进后的工程事故预测方法，能有效地指导前线生产，施工现场的可操作性强，具有广阔的应用前景和实用价值。