鉆井事故預(yù)防及處理陪訓(xùn)

1、鉆井事故預(yù)防及處理,主講人：汪多安,大慶油田鉆探集團(tuán)魯邁拉項(xiàng)目部,鉆井事故預(yù)防及處理,? 概述? 卡鉆事故? 鉆具斷落事故? 井下落物事故? 測(cè)井事故? 套管事故預(yù)防? 固井中的事故及復(fù)雜問題? 井斜,,概 述,,,鉆井是一項(xiàng)隱蔽的地下工程，存在著大量的模糊性、隨機(jī)性和不確定性，由于對(duì)客觀情況的認(rèn)識(shí)的不清楚或主觀意識(shí)的決策失誤，往往會(huì)產(chǎn)生許多復(fù)雜與事故。任何事故的發(fā)生都有其主客觀原因，在鉆井過程中，鉆

2、頭不斷地破碎巖石、新井眼隨之生成，鉆具旋轉(zhuǎn)受到各種應(yīng)力、扭矩同時(shí)也發(fā)生變化，如果鉆井措施不能適應(yīng)這些變化，就會(huì)造成井下許多事故和復(fù)雜情況。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前事故與復(fù)雜情況可占鉆井施工總時(shí)間的 2?3? ，造成很大經(jīng)濟(jì)損失。正確認(rèn)識(shí)和預(yù)防、處理井下事故和復(fù)雜情況是鉆井工作者的重要任務(wù)之一。,概 述,,,? 造成井下事故及復(fù)雜情況的原因 ? 地質(zhì)因素 異常的地層壓力 老區(qū)常年注水，新開發(fā)地區(qū)，地層壓實(shí)不均 不穩(wěn)定的

3、巖性層位 蠕變的鹽巖層、膏巖層、瀝青層，富含 水軟泥巖層，吸水膨脹泥巖層，容易坍塌剝落的泥巖層、 煤層，特高滲透巖層，含硫化氫、二氧化碳層。 特殊的地質(zhì)構(gòu)造 斷層，裂縫，溶洞。 ? 工程因素 地質(zhì)資料的掌握程度 ； 工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性； 技術(shù)措施的正確性； 管理、操作人員的素質(zhì)。,概 述,,,? 處理井下事故及復(fù)雜情況的原則 ? 安全

4、 堅(jiān)持安全第一的原則，根據(jù)設(shè)備、工具、人員素質(zhì)確定技術(shù)方案和措施，避免事故進(jìn)一步復(fù)雜化。 ? 快速 決策正確，組織周密，準(zhǔn)備充分。 ? 靈活 詳實(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)信息，不失有利戰(zhàn)機(jī)。 ? 經(jīng)濟(jì) 綜合考慮技術(shù)方案的安全性、可行性、有效性，使事故損失減至最小。,卡鉆事故,,,? 卡鉆事故處理通則 ? 分類 按卡鉆產(chǎn)生的原因可分粘吸卡鉆、坍塌卡鉆、砂橋卡鉆、縮徑卡鉆、鍵槽卡鉆

5、、泥包卡鉆、干鉆卡鉆、落物卡鉆、水泥固結(jié)卡鉆等各種類型。 ?一般卡鉆總是發(fā)生在鉆進(jìn)、起鉆、下鉆三個(gè)不同的過程中。 ? 順利解除事故的必要條件 力求鉆井液循環(huán)暢通； 盡量保持鉆柱完整； 防止鉆具連接螺紋扭轉(zhuǎn)過緊。,卡鉆事故,?常規(guī)卡鉆事故的預(yù)防?控制好井身質(zhì)量。一是井眼軌跡要符合設(shè)計(jì)；二是井徑要規(guī)則， 嚴(yán)禁定點(diǎn)循環(huán)。?采用防卡鉆具。多使用螺旋鉆鋌和加重鉆桿，必要時(shí)使用隨鉆震 擊器

6、。?優(yōu)選鋼套直徑。確保鉆井泵的排量滿足攜砂要求。?維護(hù)好鉆井液性能。磨阻系數(shù):直井小于0.15；斜井小于0.10斜 井含油量6％-8％。含砂量:311mm 及以上井眼小于0.6％；311mm 以下井眼小于0.5％。?用好固控設(shè)備。振動(dòng)篩使用率達(dá)100％， 除砂器達(dá)90％， 除泥器達(dá)80％，離心機(jī)和除氣器要及時(shí)有效使用。,,卡鉆事故,? 及時(shí)短起下除掉井壁上巖屑床。根據(jù)井斜、進(jìn)尺、返砂、巖性、井下阻力和上次短起下的情況

7、確定短起下鉆的數(shù)量。? 及時(shí)活動(dòng)鉆具。正常時(shí)，直井不超過3 分鐘，斜井不超過2分鐘活動(dòng)一次鉆具；不正常時(shí)，要連續(xù)活動(dòng)鉆具。? 及時(shí)循環(huán)除砂。下鉆到底及進(jìn)尺快時(shí)，要搞好循環(huán)除砂工作，以達(dá)到控制環(huán)空巖屑濃度的目的。? 快速接卸鉆具。接卸鉆具不超過3 分鐘，必要時(shí)用轉(zhuǎn)盤活動(dòng)井內(nèi)鉆具。? 加重循環(huán)要講究方法。加重按每個(gè)循環(huán)周提0.01－0.02g／cm3進(jìn)行， 有技套的井，最好在技套內(nèi)進(jìn)行加重。,,卡鉆事故,? 泵壓升降要分析。上

8、升和下降1.0MPa要停鉆分析。? 控制好鉆進(jìn)節(jié)奏。進(jìn)尺快時(shí)，要適當(dāng)增加循環(huán)時(shí)間，保持井底干凈；鉆完方入要上提下劃1－2次；接單根時(shí)做到早開泵晚停泵。 ? 鉆頭在井底，發(fā)生設(shè)備故障不能提升時(shí)，應(yīng)把鉆具懸重的三分之二壓在井底，待故障解除后，再逐步上提鉆具。? 劃眼工作要精心。大段劃眼速度快時(shí)，要進(jìn)行中途循環(huán)，并搞好除砂工作。? 下鉆開泵要注意。要用單凡爾頂通，位置要避開易漏、垮地層，正常后方可在鉆進(jìn)排量下循環(huán)。? 下鉆遇阻處理要

9、慎重。下壓力不超過50KN，遇阻不得硬壓和硬砸，應(yīng)以開泵沖劃為主。下放已插入小井眼時(shí)，要采用多提輕放的辦法活動(dòng)，有條件的進(jìn)行上擊解卡。? 控制起鉆速度。在定向、扭方位、降斜等全角變化率大的井段一律采用低速起鉆。? 妥善處理遇卡。在全角變化率大的井段起鉆遇卡上提力不超過 100KN， 在規(guī)定噸位內(nèi)仍活動(dòng)不出鉆具時(shí)，要采取循環(huán)倒劃眼的措施。,,卡鉆事故,,,? 正確計(jì)算卡點(diǎn)? 測(cè)卡儀實(shí)測(cè)? 根據(jù)拉力—伸長(zhǎng)計(jì)算,,,,其中：L-

10、自由鉆柱長(zhǎng)度 m K-計(jì)算系數(shù) F-超過自由鉆柱自重的拉力 kN,卡鉆事故,,? 原因 井壁因吸附、沉積形成濾餅； 地層孔隙壓力與泥漿柱壓力 形成的壓差。 ? 特征 鉆柱有處于靜止?fàn)顟B(tài)的過程；

11、 卡點(diǎn)位置在鉆柱部分； 卡鉆前后泥漿循環(huán)正常； 卡點(diǎn)可隨時(shí)間增長(zhǎng)而上移。,? 粘吸卡鉆,預(yù)測(cè)壓差卡鉆危險(xiǎn)性曲線,,卡鉆事故,,,? 粘吸卡鉆 ? 預(yù)防 ? 使用優(yōu)質(zhì)鉆井液 油基、油包水型、高價(jià)陽離子聚合物體 系鉆井液；良好的潤(rùn)滑性、較小的固相含量和濾失量 ；符合近

12、 平衡鉆井要求的密度。 ? 設(shè)計(jì)合理的下部鉆具組合 使用螺旋鉆鋌、加重鉆桿、 穩(wěn)定器等增加鉆具的支撐點(diǎn)，減少接觸面積；使用隨鉆震擊器。 ? 盡量減少鉆具在井下的靜止時(shí)間 ? 保證優(yōu)良的井身質(zhì)量 ? 處理 ? 發(fā)現(xiàn)粘卡最初階段采取強(qiáng)力活動(dòng)措施 下砸、震擊 ? 浸泡解卡劑 原油、解卡劑、堿水、鹽水、酸劑…,卡鉆事故,,,? 粘吸卡鉆

13、 ? 處理 浸泡解卡劑是解除粘吸卡鉆最有效的方法，只要能維持循環(huán)就不可輕言放棄（達(dá)深斜7井井深4890.40m，因?yàn)榘l(fā)生過溢流把密度提高密度1.35g/cm3發(fā)生壓差卡鉆, 浸泡4次解卡劑1.00g/cm3 81.5小時(shí)）。 ?浸泡解卡的施工 步驟：計(jì)算卡點(diǎn)、計(jì)算解卡劑用量、計(jì)算注入最高泵壓、制定安全措施、注解卡劑、活動(dòng)鉆具、解卡。 應(yīng)注意的問題：合理選擇解卡劑；確認(rèn)鉆柱無循環(huán)短 路；

14、注低密度解卡劑時(shí)鉆柱中須接單流閥；重視解卡后排解卡劑過程中的風(fēng)險(xiǎn)。,,卡鉆事故,,? 粘吸卡鉆 ? 達(dá)深斜5井的粘吸卡鉆 ? 現(xiàn)象 達(dá)深斜5井完鉆井深 3540m，技術(shù)套管 2231.27m。本井區(qū)800?2200m有一大段泥巖。

15、 粘卡現(xiàn)象：鉆具稍停即卡，起鉆在此段拉力 增加200 ? 500kN；加入多種泥漿潤(rùn)滑材料無 效果；測(cè)井中兩次卡儀器、穿心打撈。 ? 解決方法 增加技術(shù)套管下深，封過大段泥巖 段之后

16、，該區(qū)井鉆井施工順利。 ? 啟示 泥巖段吸附性強(qiáng)，同時(shí)該井是大位移定向 井井斜角大鉆具斜臥在下井壁，增加粘卡機(jī)會(huì)。,錄井圖,,卡鉆事故,,,? 坍塌卡鉆 ?井壁坍塌原因 ? 地質(zhì)因素 原始地應(yīng)力，地層構(gòu)造狀態(tài)，巖性，異?？紫秹毫Α?? 物理化學(xué)方面原因 水化膨脹，毛細(xì)管作用，流體靜壓力。 ? 工藝方面原因 泥漿

17、柱壓力，泥漿性能，井身質(zhì)量，油氣侵， 井噴，起鉆或中試抽吸等。 ?特征 ? 鉆屑返出增加、扭矩增大，泵壓上升且不穩(wěn)定。 ? 起鉆中（灌泥漿不及時(shí)）上起遇阻逐漸增加且阻力不穩(wěn)， 開泵返出異常、泵壓升高、懸重下降。 ? 下鉆井口不返，鉆具內(nèi)倒返，開泵現(xiàn)象與起鉆相同。 ? 劃眼困難，常需多次反復(fù)劃眼才有好轉(zhuǎn)。,卡鉆事故,,,? 坍塌卡鉆 ? 預(yù)防

18、 ? 合理設(shè)計(jì) 表層套管須封固流沙層、地表水層、松軟層，技 套封至明顯漏層以下，下套管口袋盡量留少，設(shè)計(jì)適應(yīng) 所鉆地層的泥漿體系。 ? 保持泥漿柱壓力 起鉆和停工期間灌好泥漿，下套管定期灌 滿泥漿，維護(hù)管內(nèi)、外壓力平衡。 ? 減少壓力激動(dòng) 控制起、下鉆速度，講究開泵方法。 ? 使用具有防塌性能的鉆井液 油基或陽離子、油包水、

19、 硅酸鹽 、鉀基、低濾失高礦化度鉆井液等，加入堵塞劑 （氧化瀝青、淀粉?）—— 降低地層的坍塌壓力。,卡鉆事故,,,? 坍塌卡鉆 ? 處理 ? 井塌--劃眼 松軟地層

20、 低粘度泥漿，防出新眼（使用 有領(lǐng)眼作用的工具，“一沖、二通、三劃”）， 掌握領(lǐng)眼的處理方法 較硬地層 高切力、高動(dòng)塑比泥漿，使用牙

21、 輪鉆頭、增大排量，遇大掉塊用磨鞋、銑錐，正 確認(rèn)識(shí)、處理蹩泵現(xiàn)象，起鉆前稠泥漿封井,領(lǐng)眼通井工具,卡鉆事故,,,? 坍塌卡鉆 ? 處理 ? 小排量頂通，建立循環(huán) 盡量維持循環(huán) ? 改變泥漿性能清除坍塌巖塊，灰?guī)r可考慮注酸 ? 失去循環(huán)機(jī)會(huì)后，大噸位活動(dòng)上提

22、，最后套銑、倒扣,卡鉆事故,,,? 砂橋卡鉆 ? 砂橋形成原因 ? 鉆屑多，鉆井液懸浮能力低 清水鉆進(jìn)，使用PDC式刮刀鉆 頭，鉆速快，排量不足 ? 松軟地層暴露太多 表層套管少，管鞋處垮塌 ? 鉆井液中絮凝劑過量 粘土絮凝團(tuán)聚積 ? 泥漿體系或性能改變 破壞原有平衡，泥餅剝落、巖屑滑移 ? 鉆井液長(zhǎng)期靜止 泥漿切力低、巖屑下滑堆積 ? 其他

23、井塌，井身質(zhì)量，開泵過猛? ? 特征 下鉆不返或鉆桿內(nèi)倒返；下鉆常見軟遇阻；下鉆過砂橋開泵不暢，開泵后鉆具活動(dòng)遇卡；起鉆“拔活塞”；鉆進(jìn)中停泵上提遇阻?,卡鉆事故,,,? 砂橋卡鉆 ? 預(yù)防 ? 盡量使用泥漿開鉆。 ? 鉆水泥塞使用清水時(shí)，循環(huán)設(shè)備必須有充分保證，無法循環(huán)立即起鉆，遇其他停工將清水轉(zhuǎn)為泥漿。 ? 鉆井液必須滿足鞏固井壁、攜帶巖屑的需要，切忌大幅度改變泥漿性能。

24、 ? 鉆進(jìn)選用合適的排量，控制環(huán)空安全的巖屑濃度。 ? 執(zhí)行起、下鉆安全規(guī)定，掌握正確開泵方法。 ? 裸眼井段鉆井液靜止時(shí)間不可過長(zhǎng)。 ? 處理 小排量開泵頂通、套銑、倒扣（灌好泥漿，防粘卡，套銑防掉）。,卡鉆事故,,,? 縮徑卡鉆 ? 原因 ? 砂泥巖易因泥漿濾失量大形成厚泥餅 ? 特殊泥頁巖吸水膨脹，含水泥巖塑性蠕變，瀝青層 ? 鹽巖蠕變 溫度、壓力、

25、時(shí)間 ? 深部石膏層吸水膨脹 ? 地層錯(cuò)動(dòng)、井眼橫向位移 ? 特征 ? 單向遇阻，卡點(diǎn)固定 ? 多發(fā)生在鉆具運(yùn)動(dòng)中（蠕變層例外） ? 一般循環(huán)正常 ? 卡點(diǎn)在鉆頭或大直徑鉆具處 ? 蠕變巖層鉆速快、扭矩大、提起難下到原井深,卡鉆事故,,,? 預(yù)防 ? 下井工具尺寸不可大于正常井眼， 遇阻不能強(qiáng)提硬下 ? 注意檢查舊鉆頭磨損程度 ? 在

26、鉆具中接震擊器、擴(kuò)孔器 ? 鉆特殊巖層如巖鹽層，必須提高 鉆井液密度，制定安全鉆進(jìn)措施 ? 控制鉆井液濾失量和固相含量 ? 簡(jiǎn)化鉆具結(jié)構(gòu)、選擇合適鉆頭、使 用隨鉆擴(kuò)眼工具等,鉆鹽巖層根據(jù)溫度壓力 確定鉆井液密度,? 縮徑卡鉆,卡鉆事故,,,? 縮徑卡鉆 ? 處理 ? 遇卡初大力活動(dòng)鉆具解卡 下阻上提，上卡下砸，鉆進(jìn)遇卡

27、 上提配合轉(zhuǎn)動(dòng)，防粘，倒劃眼。 ? 震擊器震擊解卡 起卡下?lián)?，下卡上?? 浸泡劑浸泡解卡 泥巖縮徑注油類潤(rùn)滑劑；鹽巖縮徑注水 ? 上述方法組合解卡 ? 倒扣、套銑、側(cè)鉆,卡鉆事故,,,? 鍵槽形成 ? 鍵槽產(chǎn)生的主要條件是井身軌跡 產(chǎn)生局部彎曲，形成“狗腿”，鉆桿接頭

28、 在運(yùn)動(dòng)中切削與其接觸的井壁形成槽。 ? 鍵槽形成與地層軟硬、井斜大小基本 有關(guān)。 ? 在大段易坍塌泥頁巖中夾有薄砂層 的條件下，可形成一種“壁階式”鍵槽。,鍵槽形成過程,? 鍵槽卡鉆,卡鉆事故,,,? 鍵槽卡鉆 ? 特征 ? 卡鉆只會(huì)

29、發(fā)生在起鉆過程中 ? 卡鉆發(fā)生在鉆具橫向截面突變處 ? 卡鉆時(shí)循環(huán)正常 ? 均質(zhì)地層，卡點(diǎn)移動(dòng)；非均質(zhì)地層，卡點(diǎn)不動(dòng) ? 預(yù)防 ? 直井嚴(yán)防“狗腿”產(chǎn)生 控制井斜、方位 ? 定向井軌跡設(shè)計(jì)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化（多增斜，少降斜）；技套封過高造斜段；起鉆注意觀察、記錄遇阻點(diǎn)；主動(dòng)破槽 ? 縮短套管鞋以下的口袋長(zhǎng)度 防止套鞋偏磨成槽 ? 鉆具帶隨鉆震擊

30、器,卡鉆事故,,,? 鍵槽卡鉆 ? 處理 ? 大力下壓 ? 使用下?lián)羝飨聯(lián)?? 破槽 ? 套銑解卡

31、 ? 對(duì)石灰?guī)r、白云巖，可注鹽酸溶解,鍵槽破壞器,,,卡鉆事故,,,? 泥包卡鉆 ? 泥包產(chǎn)生原因 ? 鉆遇松軟且粘性地層，切削物易成泥團(tuán) ? 排量太小，井底清巖效果差 泥巖重復(fù)破碎、水化成團(tuán) ? 鉆井液性能差，高粘、高失水、高固相含量 易成厚泥餅積聚 ? 鉆具循環(huán)短路 鉆頭、扶正器處鉆屑堆積粘附

32、 ? 特征. ? 鉆進(jìn)鉆速逐漸降低 牙輪蹩鉆，泵壓略有升高 ? 起鉆時(shí)隨井徑不同阻力有變化 ? 起鉆時(shí)環(huán)空灌不進(jìn)泥漿 ? 提鉆阻力的大小與泥包程度有關(guān),卡鉆事故,,,? 泥包卡鉆 ? 預(yù)防 ? 鉆進(jìn)保證足夠的排量 ? 軟地層使用低粘、低切鉆井液；可使用刮刀鉆頭；注意控制鉆速 ? 注意泵壓和鉆井液出口流量 ? 發(fā)現(xiàn)泥包顯示，停止鉆

33、進(jìn)、及時(shí)清除；起鉆防抽吸 ? 處理. ? 提高泵排量，降低鉆井液的粘度和切力 ? 強(qiáng)力活動(dòng)鉆具 ? 使用震擊器震擊 ? 倒扣套銑 清除粘卡、爆松,卡鉆事故,,,? 落物卡鉆 ? 原因 能造成卡鉆事故的是處于鉆頭或扶正器以上的落物。井眼與鉆柱之間的環(huán)形空間有限，較大的落物會(huì)像楔鐵一樣嵌在鉆具與井壁中間，較小的落物嵌在鉆頭、磨鞋或扶正器與井壁的中間，使鉆具失去活動(dòng)能力

34、，造成卡鉆。 ? 特征. ? 鉆進(jìn)有憋鉆現(xiàn)象發(fā)生 ? 卡鉆發(fā)生在鉆頭或扶正器位置，起鉆遇阻突然 ? 卡鉆時(shí)，循環(huán)正常 ? 鉆井液性能無變化,卡鉆事故,,,? 落物卡鉆 ? 預(yù)防 ? 定時(shí)檢查井口工具，注意井口的圍蓋 ? 極軟地層用特制工具撥掃落物 ? 減小套管鞋以下的口袋長(zhǎng)度 防水泥掉塊 ? 嚴(yán)格管理，減少人為因素 防硬提，爭(zhēng)取轉(zhuǎn)動(dòng)

35、，磨銑防卡 ? 處理. ? 鉆頭在井底時(shí)發(fā)生落物卡鉆，爭(zhēng)取轉(zhuǎn)動(dòng)解卡，大力上提或用震擊器上擊； ? 起鉆過程中遇卡猛力下壓，使用震擊器下?lián)?? 水泥塊卡用鹽酸浸泡 ? 倒扣、套銑,卡鉆事故,,,? 干鉆卡鉆 ? 原因 因循環(huán)短路、泵上水不好等原因使鉆頭處失去冷卻條件，造成鉆頭在外力下與巖屑熔和一體致卡。 ? 特征. 鉆進(jìn)泵壓下降，鉆速明顯降低，扭矩增

36、大，蹩鉆、打倒車，情況隨時(shí)間增加逐漸惡化。 ? 預(yù)防 注意觀察泵壓及返出流量，保證泥漿泵上水良好，鉆進(jìn)中不可停泵，打撈、取心作業(yè)中避免人為干鉆。,卡鉆事故,,,? 干鉆卡鉆 ? 處理 ? 初期干鉆處于泥包狀態(tài)，可用震擊器上擊 ? 切割、爆松倒扣 ? 擴(kuò)眼套銑 ? 填井、側(cè)鉆,鉆具斷落預(yù)防及處理,,,? 原因 ?

37、疲勞破壞 長(zhǎng)期承受拉、壓、彎、扭復(fù)雜應(yīng)力，臨界轉(zhuǎn)速 引起振動(dòng)，彎曲轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變應(yīng)力，鉆具組合不理。 ? 腐蝕破壞 氧氣、二氧化碳、硫化氫、溶解鹽類、酸類、電 化學(xué)腐蝕。 ? 機(jī)械破壞 制造缺陷，磨損，超過強(qiáng)度極限的受力，外傷 造成的應(yīng)力集中點(diǎn)，使用不當(dāng)，泥漿沖蝕。 ? 事故破壞 頓、溜鉆，人為倒開 。

38、 ? 特征 ? 懸重下降，泵壓下降，轉(zhuǎn)盤負(fù)荷減小，無進(jìn)尺或放 空。,鉆具斷落預(yù)防及處理,?鉆具事故的預(yù)防?鉆具檢查要仔細(xì)。絲扣、臺(tái)肩、本體剌壞、彎曲變形、脹扣及外徑磨損較大的鉆具不得入井。起下鉆要有意識(shí)地檢查鉆具，并定期檢查和倒換好鉆具。?鉆具上卸扣要認(rèn)真。上扣前涂好絲扣油，上扣時(shí)用液壓大鉗或雙鉗緊扣。上卸扣不得用鉗子咬鉆桿本缽。鉆具上下鉆臺(tái)要戴好護(hù)絲。?鉆具活動(dòng)防頓鉆。一要記錄好方入；二要使用好電磁

39、剎車；三要及時(shí)活動(dòng)鉆具。 ?井口工具要好用。接卸鉆具前要檢查好吊卡、卡瓦和安全卡瓦。?接頭更換要及時(shí)。鉆具配合接頭要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)絲扣和臺(tái)肩有問題的要及時(shí)更換。?泵壓下降要分析。泵壓下降1.0MPa要停止鉆進(jìn)和循環(huán)。?扭矩增大要小心。轉(zhuǎn)盤扭矩增大要停鉆分析，不要盲目鉆進(jìn)和劃眼。?測(cè)卡扭矩要控制。使用測(cè)卡儀測(cè)卡點(diǎn)時(shí)，施加扭矩要在鉆桿允許扭轉(zhuǎn)圈 數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行。,,鉆具斷落預(yù)防及處理,? 常用處理事故及復(fù)雜打撈工具

40、 ? 異形接頭、公錐、母錐、安全接頭、卡瓦打撈筒、地面震擊器、隨鉆震擊器、加速器、打撈矛、套銑筒、反循環(huán)打撈藍(lán)、一把抓、強(qiáng)磁、磨鞋、隨鉆打撈杯、撈砂筒、密閉取心筒。,,鉆具斷落預(yù)防及處理,? 鉆具事故處理的基本步驟： ?了解井型、地層構(gòu)造以及發(fā)生事故鉆具所處的層位，了解事故發(fā)生前各種情況，以及對(duì)事故的處理情況，收集該井施工的的各種數(shù)據(jù)，分析鉆井參數(shù)、鉆井液性能變化、井下鉆具結(jié)構(gòu)、內(nèi)外徑，鉆頭型號(hào)，各接頭及連接扣型，扶正器的材質(zhì)，

41、對(duì)于各種情況進(jìn)行匯總分析，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，對(duì)下井工具要仔細(xì)認(rèn)真測(cè)量并繪制草圖，數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確，工具下井時(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)要親自盯住，使之達(dá)到規(guī)定扭矩。 ?在處理過程前要觀察泵壓懸重及扭矩等各種鉆井參數(shù)，并進(jìn)行記錄，并和處理事故中加以對(duì)照參考。 ?處理過程中，要保持清醒的頭腦，操作要穩(wěn)，對(duì)扣及打撈要保證安全并撈獲不落空的原則。 ?在處理結(jié)束后，要及時(shí)對(duì)照各種參數(shù)分析參數(shù)的變化。 ?對(duì)井下工具要做到了解工具

42、原理性能結(jié)構(gòu)，并會(huì)熟練操作使用，對(duì)起出的打撈工具要及時(shí)測(cè)量，分析數(shù)據(jù)變化的原因。,,鉆具斷落預(yù)防及處理,,,? 處理 ? 正確選定打撈工具 公錐、 母錐、卡瓦打撈筒、撈矛?

43、 處理復(fù)雜魚頂?shù)墓ぞ?可變彎接頭,彎鉆桿,壁鉤,井下落物預(yù)防及處理,,,? 原因 ? 鉆頭等產(chǎn)品質(zhì)量有問題、使用參數(shù)不當(dāng)、操作不當(dāng)、超時(shí)使用、螺紋規(guī)范不一致，頓鉆造成鉆具事故，井口落入物件?。 ? 特征 ? 井底有較大落物，鉆進(jìn)中有憋

44、鉆、跳鉆現(xiàn)象；鉆壓越大，憋跳越嚴(yán)重；沒有進(jìn)尺。 ? 井底有較小落物，有輕微的憋、跳鉆現(xiàn)象；鉆速相對(duì)降低；起出鉆頭可見斷齒、磨痕。 ? 環(huán)空中有較大落物時(shí)，憋鉆、起下遇阻 ? 環(huán)空中有較小落物，基本不影響鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)，但起鉆阻力增加并不穩(wěn)定。,井下落物預(yù)防及處理,,,? 預(yù)防 ? 防止從井口落入任何物件；不超時(shí)使用鉆頭，防止掉牙輪；禁止從鉆具內(nèi)投入任何物件；鉆頭、接頭、套管的連接螺紋規(guī)

45、范一致，連接牢靠，防止脫扣；入井鉆具要嚴(yán)格檢查質(zhì)量；鉆井參數(shù)使用得當(dāng)。 ? 處理 ? 不規(guī)則細(xì)碎物件的打撈 磁力打撈器，反循環(huán)打撈籃，隨鉆打撈杯，反循環(huán)強(qiáng)磁打撈器，反循環(huán)一把抓打撈器、噴射吸入式反循環(huán)打撈器，靜水壓力落物打撈器，氣舉打撈器、取心筒式打撈器 ?細(xì)長(zhǎng)桿落物的打撈 卡板式打撈筒，卡簧式打撈筒 ?井底落物破碎工具 井下聚能爆炸、磨鞋 ?其他處理方法,測(cè)井事故,,?常見測(cè)井事故：卡

46、儀器、卡電纜、掉儀器、斷電纜等。? 原因 ? 表層或技術(shù)套管鞋磨損成槽 ? 裸眼井徑不規(guī)則，電纜拉槽 ? 井壁坍塌 起鉆后未灌好泥漿表層垮塌，測(cè)井其間井垮 ? 鉆井液性能不好 造成井塌，形成砂橋，粘附 ? 操作原因 操作失誤折斷電纜，遇阻發(fā)現(xiàn)不及時(shí)電纜下入過 多、盤結(jié)成團(tuán)，測(cè)井中遇井涌、噴切斷電纜 ? 預(yù)防 嚴(yán)格

47、控制井身質(zhì)量，搞好鉆井液性能，認(rèn)真執(zhí)行操作規(guī)程（灌好泥漿、控制連續(xù)測(cè)井時(shí)間，細(xì)致檢查，明確崗位責(zé)任，杜絕違章操作）。,測(cè)井事故,,? 處理 ? 完整電纜的解卡 儀器遇卡必須盡一切可能不拉斷電纜 ? 鉆桿穿心解卡

48、 ? 旁開式測(cè)井儀器

49、 打撈筒,鉆桿穿心打撈工具,套管事故的預(yù)防,,? 套管上扣要精心。 ?要在埸地上涂好絲扣油。 ?要戴護(hù)絲上鉆臺(tái)。 ?要對(duì)好扣。 ?要按扭矩要求上緊絲扣。 ? 下放速度要控制。 ? 噸位超過200KN要及時(shí)使用電磁剎車。 ?遇阻時(shí)不得硬壓和猛砸，應(yīng)以接方鉆桿循環(huán)沖下為主，仍下不去的要

50、 起出套管進(jìn)行通井。? 井口返漿要分析。 ?不返鉆井液時(shí)，有可能出現(xiàn)井漏，要及時(shí)往環(huán)空灌入鉆井液，并密切 注意防井噴。?及時(shí)灌好鉆井液。 ?下套管過程中，要認(rèn)真觀察懸重，當(dāng)自動(dòng)灌漿失靈時(shí)，每下10－15根往套管內(nèi)灌入適量的鉆井液，防止空套管段太長(zhǎng)，內(nèi)外壓差大擠壞尼龍球，環(huán)空中鉆井液倒返，造成井眼垮塌開不開泵或井噴的情況。,套管事故的預(yù)防,,? 套管下到底后，要先往套管內(nèi)灌滿鉆井液，然后接上循環(huán)接頭。

51、 ? 開泵時(shí)一律采用小排量開泵頂通，正常后循環(huán)調(diào)整好鉆井液性能。 ? 套管遇卡勿硬提。遇卡上提力不超過10噸，活動(dòng)不開時(shí)，應(yīng)盡快建立 循環(huán)，進(jìn)行泡油處理。 ? 卸、割好套管聯(lián)頂接。在按安裝完井套管頭程序規(guī)定進(jìn)行作業(yè)，拆掉 防噴器與套管頭和高壓防噴管線的聯(lián)接螺絲，用游車和符合安全規(guī)定 的鋼絲繩吊起防噴器。,套管事故的預(yù)防,,,? 套管事故 ? 卡套管 常見粘卡和因井壁坍塌或砂橋致卡

52、 ? 原因 泥漿性能差，井眼準(zhǔn)備不好（通井循環(huán)不足、攜砂不 凈）， 漏層、高壓層處理未達(dá)要求，執(zhí)行措施不力（未及 時(shí)灌泥漿、靜止時(shí)間長(zhǎng)） ? 預(yù)防 下套管前認(rèn)真通井、循環(huán)處理泥漿，做好基礎(chǔ)工作盡 量縮短上扣時(shí)間，控制下放速度，正確處理漏、垮現(xiàn)象， 灌好泥漿，注意活動(dòng)套管 ? 處理 粘卡—按鉆具粘卡處理

53、 塌卡或砂卡— ?爭(zhēng)取恢復(fù)循環(huán)、正常固井； ?判斷為上部漏失強(qiáng)行固井； ?套管未下到位置，先固井、后通開下部掛尾管完成,套管事故的預(yù)防,,,? 套管事故 ? 套管下完不能循環(huán) ? 回壓閥堵塞—射孔恢復(fù)循環(huán)、固井（用加長(zhǎng) 膠塞）。 ? 井塌或砂堵（開泵蹩漏）—漏層不是產(chǎn)層，擠

54、 水泥固井；漏層即產(chǎn)層，射孔后用小鉆桿 加封隔器注水泥固井。 ? 井漏—漏層在低壓產(chǎn)層以上、有井控條件，可 以固井（碰壓后關(guān)井候凝、維持環(huán)空壓力）； 產(chǎn)層壓力高、漏層位置不確定或?qū)蛹绰樱?則先堵漏后固井。,射孔下封隔器注水泥,固井作業(yè)事故及復(fù)雜問題,,,? 注水泥中的復(fù)雜問

55、題 ? 注水泥中發(fā)生漏失 ? 原因 水泥封固段存在低壓層 ? 預(yù)防 依據(jù)地層壓力進(jìn)行水泥漿和固井流變學(xué)設(shè)計(jì)，控制作業(yè)過程的壓力，按漏失層的壓力采取不同的固井方法： ? 低密度水泥漿 高水灰比漿（??1.45），加低密度添加劑（火山灰、硬瀝青、粉煤灰、硅藻土、膨脹珍珠巖， ??1.60 ），微珠水泥漿（ ??0.9?1.45），泡沫水泥漿（ ??0.8） ? 雙級(jí)或多級(jí)固井 減少一次注入的

56、壓力，防氣竄，減少封固段 ? 先期完成 （多用于灰?guī)r）裸眼，襯管，尾管 ? 用封隔器隔開漏層 用于產(chǎn)層下有漏層井 ? 正、反注入水泥漿,固井作業(yè)事故及復(fù)雜問題,,,? 注水泥中的復(fù)雜問題 ? 注水泥中發(fā)生憋泵 ? 原因 管內(nèi)堵塞（膠塞提前進(jìn)入），水泥閃凝（選用水泥溫度有誤、水灰比小、添加劑不當(dāng)、混合水污染或溫度高、隔離液污染、高滲透層脫水、施工中斷），橋堵（井塌、沖刷泥餅堆積）。

57、 ? 預(yù)防 加強(qiáng)水泥漿化驗(yàn)，適量使用沖洗液，控制注水泥及替漿排量，加強(qiáng)施工前設(shè)備、工具的檢查。 ? 不碰壓 ? 原因 阻流環(huán)處螺紋連接不好，阻流環(huán)損壞，無膠塞，套管柱中間短路，計(jì)量不準(zhǔn)。 ? 預(yù)防 套管串聯(lián)試壓，按規(guī)定扭矩上扣，及時(shí)灌滿泥漿，低泵速碰壓。,固井作業(yè)事故及復(fù)雜問題,,,? 注水泥中的復(fù)雜問題 ? 水泥竄槽與井口冒油冒氣 ? 原因 高壓層未壓穩(wěn)或相鄰注水井未停，井徑不

58、規(guī)則，井身質(zhì)量差、環(huán)空間隙不合適，套管不居中，泥漿粘、切高，井壁沖洗未凈，頂替效率低，水泥漿質(zhì)量差（自由水多、膨脹性能差、與地層不配伍），憋壓侯凝或鉆水泥塞造成微間隙，淺氣層未封 ? 預(yù)防 鉆井中控制井徑擴(kuò)大率（10?12?），下套管前認(rèn)真通井、調(diào)整泥漿，保證管柱連接質(zhì)量和居中度，提高水泥環(huán)質(zhì)量性能（添加劑、紊流頂替、活動(dòng)套管、內(nèi)管插入固井），采用雙凝水泥漿、雙級(jí)注、封隔器、環(huán)空加壓侯凝方法減少失重影響?,井 斜,,,? 原

59、因 ? 地質(zhì)條件（地層造斜特征） ? 鉆具組合因素 ? 操作者的主動(dòng)原因,,? 影響井斜的主要因素鉆頭轉(zhuǎn)角、鉆頭側(cè)向力、地層自然造斜力、鉆頭與地層的相互作用對(duì)井斜的影響規(guī)律,井 斜,,,? 原因 ? 地質(zhì)條件 ? 地層傾角起主要作用 傾角?45?向

60、 上傾方向偏斜；?60 ?沿層面下滑； 45?? 60?為不穩(wěn)定區(qū) ? 層狀地層 傾斜的層面處井眼下傾側(cè) 產(chǎn)生對(duì)

61、鉆頭的橫向力 ? 地層各向異性 鉆頭易向破碎阻力最 小方向傾斜 ? 巖性交替變化 軟硬變化造成鉆頭兩

62、 側(cè)受力不均,鉆進(jìn)層狀地層井眼偏斜 （“小斜向器”理論）,井 斜,,,? 鉆具組合變形和運(yùn)動(dòng) ?（直井中）下部鉆柱彎曲 在一定的鉆壓下鉆柱彎曲，鉆頭及相鄰部分中心偏離井眼軸線、鉆壓偏一角度，致井眼偏斜 ?（斜井內(nèi)）鉆柱受力影響 鉆壓在垂直井眼方向的分量—增斜力；切點(diǎn)以下重量在井壁垂向的力—減斜力；地層造斜力 （增、降取決于鉆壓、鉆鋌和井眼尺寸、以及地

63、層特性） ? 鉆柱的擺動(dòng)和渦動(dòng) 規(guī)則的擺動(dòng)、不規(guī)則的渦動(dòng)致斜,? 原因,井 斜,,,? 控制 ? 鋼性滿眼鉆具組合 滿眼鉆具，方鉆鋌 ? 鐘擺力 鐘擺鉆具，塔式鉆具 ? 偏心組合 偏重、偏心鉆鋌，偏軸接頭

64、 （安放位置、組合方式、鉆壓和轉(zhuǎn)數(shù)是影響 效果的主要因素） ? 導(dǎo)向鉆具（定向井軌跡控制法） ? 減震器、懸浮器的應(yīng)

65、用 ? 閉環(huán)垂直鉆井系統(tǒng) VDS…,偏重鉆鋌的糾斜作用,井 斜,,,,Vertitrak系統(tǒng),,PowerV系統(tǒng),扶正器支點(diǎn),鉆頭產(chǎn)生一個(gè)指向下井壁的側(cè)向力,推力塊Pad伸出推頂上井壁,井 斜,,,控制 ? PowerV 在方8井的應(yīng)用 方8井是大慶油田在方正盆地部署的一口

66、重點(diǎn)探井，地層層系復(fù)雜、地層傾角大。開鉆后，為控制井斜，在1704～1806m井段一直采用常規(guī)糾斜鉆具組合吊打（鉆壓60kN），效果極不理想。從1828.96?2444m井段，采用PowerV 垂直鉆井系統(tǒng)共鉆進(jìn)515.04m，鉆壓加至200 ?280kN，平均機(jī)械鉆速1.94m/h，與上部以常規(guī)方式鉆進(jìn)井段相比平均機(jī)械鉆速提高304.2％，真正實(shí)現(xiàn)了防斜打快的目標(biāo)。 ? PowerV在方11井的應(yīng)用 方11井是大慶油田在方正

67、盆地地區(qū)南部山前帶部署的一口重點(diǎn)探井，地層傾角大（30º? 40º）。鄰近地區(qū)前期2口探井中有1口工程報(bào)廢，各井井斜都嚴(yán)重超標(biāo)，其中方4井在井深1000m時(shí)，井斜達(dá)到24°，并發(fā)生了嚴(yán)重的鍵槽卡鉆等事故。方11井二開16“井眼（井段127m?1702m）使用了PowerV垂直鉆井系統(tǒng)，總進(jìn)尺1575.0m，機(jī)械鉆速2.85m/h，是鄰井勝和1井相應(yīng)井段的4.7倍。井斜大部分井段穩(wěn)定在0.3°左右，

68、鉆井時(shí)間比設(shè)計(jì)提前了120d。,井 斜,,,? 處理 ? 未超標(biāo)準(zhǔn)—降斜 吊打（鉆具組合、使用大質(zhì)量的鉆鋌、鉆壓），鐘擺組合，柔性鉆桿組合，定向井方法。 ? 超標(biāo)準(zhǔn)—填井重鉆 ? 填井 測(cè)井，側(cè)鉆井段選擇（不超標(biāo)、變化率大、可鉆性好），打水泥塞（使用光鉆桿、保證足夠長(zhǎng)度、高密度、封住已鉆油層、長(zhǎng)凝固時(shí)間、掃水泥面、考慮井斜因素、制定安全措施）。 ? 側(cè)鉆 按不同地層選擇鉆具結(jié)構(gòu)及鉆頭（軟地層—牙