钻井事故预防及处理陪训.ppt

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1、 钻井事故钻井事故预防及处理预防及处理 主讲人：汪多安主讲人：汪多安 大庆油田钻探集团鲁迈拉项目部大庆油田钻探集团鲁迈拉项目部 钻井事故预防及处理钻井事故预防及处理 概述概述 卡钻事故卡钻事故 钻具断落事故钻具断落事故 井下落物事故井下落物事故 测井事故测井事故 套管事故预防套管事故预防 固井中的事故及复杂问题固井中的事故及复杂问题 井斜井斜概概 述述 钻井是一项隐蔽的地下工程，存在着大量的模糊性、钻井是一项隐蔽的地下工程，存在着大量的模糊性、随机性和不确定性，由于对客观情况的认识的不随机性和不确定性，由于对客观情况的认识的不清楚或主观意识的决策失误，往往会产生许多复杂与清楚或主观意识的决策失

2、误，往往会产生许多复杂与事故。任何事故的发生都有其主客观原因，事故。任何事故的发生都有其主客观原因，在钻井过在钻井过程中，钻头不断地破碎岩石、新井眼随之生成，钻具程中，钻头不断地破碎岩石、新井眼随之生成，钻具旋转受到各种应力、扭矩旋转受到各种应力、扭矩同时也发生同时也发生变化，如果钻井措施变化，如果钻井措施不能适应这些变化，就会造成井下许多事故和复杂不能适应这些变化，就会造成井下许多事故和复杂情况。据统计，当前事故与复杂情况可占钻井施工总情况。据统计，当前事故与复杂情况可占钻井施工总时间的时间的 2 2 3 3 ，造成很大经济损失。正确认识和预，造成很大经济损失。正确认识和预防防、处理井下事故

3、和复杂情况是钻井工作者的重要任务之一。处理井下事故和复杂情况是钻井工作者的重要任务之一。概概 述述 造成井下事故及复杂情况的原因造成井下事故及复杂情况的原因 地质因素地质因素 异常的地层压力异常的地层压力 老区常年注水，新开发地区，地层压实不均 不稳定的岩性层位不稳定的岩性层位 蠕变的盐岩层、膏岩层、沥青层，富含 水软泥岩层，吸水膨胀泥岩层，容易坍塌剥落的泥岩层、煤层，特高渗透岩层，含硫化氢、二氧化碳层。特殊的地质构造特殊的地质构造 断层，裂缝，溶洞。工程因素工程因素 地质资料的掌握程度地质资料的掌握程度 ；工程设计的科学性；工程设计的科学性；技术措施的正确性；技术措施的正确性；管理、操作人员

4、的素质。管理、操作人员的素质。概概 述述 处理井下事故及复杂情况的原则处理井下事故及复杂情况的原则 安全安全 坚持安全第一的原则，根据设备、工具、人员素质确定坚持安全第一的原则，根据设备、工具、人员素质确定技术方案和措施，避免事故进一步复杂化。技术方案和措施，避免事故进一步复杂化。快速快速 决策正确，组织周密，准备充分。决策正确，组织周密，准备充分。灵活灵活 详实掌握现场信息，不失有利战机。详实掌握现场信息，不失有利战机。经济经济 综合考虑技术方案的安全性、可行性、有效性，综合考虑技术方案的安全性、可行性、有效性，使事故损失减至最小。使事故损失减至最小。卡钻事故卡钻事故 卡钻事故处理通则卡钻事

5、故处理通则 分类分类 按卡钻产生的原因可分粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡按卡钻产生的原因可分粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、干钻卡钻、落物钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、干钻卡钻、落物卡钻、水泥固结卡钻等各种类型。卡钻、水泥固结卡钻等各种类型。一般卡钻总是发生在钻进、起钻、下钻三个不同的一般卡钻总是发生在钻进、起钻、下钻三个不同的过程中。过程中。顺利解除事故的必要条件顺利解除事故的必要条件 力求钻井液循环畅通；力求钻井液循环畅通；尽量保持钻柱完整；尽量保持钻柱完整；防止钻具连接螺纹扭转过紧。防止钻具连接螺纹扭转过紧。卡钻事故卡钻事故常规卡钻事故的预防常规卡钻事故的预防

6、控制好井身质量。一是井眼轨迹要符合设计；二是井径要规则，控制好井身质量。一是井眼轨迹要符合设计；二是井径要规则，严禁定点循环。严禁定点循环。采用防卡钻具。多使用螺旋钻铤和加重钻杆，必要时使用随钻震采用防卡钻具。多使用螺旋钻铤和加重钻杆，必要时使用随钻震 击器。击器。优选钢套直径。确保钻井泵的排量满足携砂要求。优选钢套直径。确保钻井泵的排量满足携砂要求。维护好钻井液性能。磨阻系数维护好钻井液性能。磨阻系数:直井小于直井小于0.150.15；斜井小于；斜井小于0.100.10斜斜 井含油量井含油量6 6-8-8。含砂量。含砂量:311mm:311mm 及以上井眼小于及以上井眼小于0.60.6；31

7、1mm 311mm 以下井眼小于以下井眼小于0.50.5。用好固控设备。振动筛使用率达用好固控设备。振动筛使用率达100100，除砂器达除砂器达9090，除泥器达除泥器达8080，离心机和除气器要及时有效使用。，离心机和除气器要及时有效使用。卡钻事故卡钻事故 及时短起下除掉井壁上岩屑床。根据井斜、进尺、返砂、岩性、井下及时短起下除掉井壁上岩屑床。根据井斜、进尺、返砂、岩性、井下阻力和上次短起下的情况确定短起下钻的数量。阻力和上次短起下的情况确定短起下钻的数量。及时活动钻具。正常时，直井不超过及时活动钻具。正常时，直井不超过3 3 分钟，斜井不超过分钟，斜井不超过2 2分钟活动一分钟活动一次钻具

8、；不正常时，要连续活动钻具。次钻具；不正常时，要连续活动钻具。及时循环除砂。下钻到底及进尺快时，要搞好循环除砂工作，以达到及时循环除砂。下钻到底及进尺快时，要搞好循环除砂工作，以达到控制环空岩屑浓度的目的。控制环空岩屑浓度的目的。快速接卸钻具。接卸钻具不超过快速接卸钻具。接卸钻具不超过3 3 分钟，必要时用转盘活动井内钻具。分钟，必要时用转盘活动井内钻具。加重循环要讲究方法。加重按每个循环周提加重循环要讲究方法。加重按每个循环周提0.010.010.02g0.02gcm3cm3进行，进行，有技套的井，最好在技套内进行加重。有技套的井，最好在技套内进行加重。卡钻事故卡钻事故 泵压升降要分析。上升

9、和下降泵压升降要分析。上升和下降1.0MPa1.0MPa要停钻分析。要停钻分析。控制好钻进节奏。进尺快时，要适当增加循环时间，保持井底干净；钻完方入要上提下控制好钻进节奏。进尺快时，要适当增加循环时间，保持井底干净；钻完方入要上提下划划1 12 2次；接单根时做到早开泵晚停泵。次；接单根时做到早开泵晚停泵。钻头在井底，发生设备故障不能提升时，应把钻具悬重的三分之二压在井底，待故障解钻头在井底，发生设备故障不能提升时，应把钻具悬重的三分之二压在井底，待故障解除后，再逐步上提钻具。除后，再逐步上提钻具。划眼工作要精心。大段划眼速度快时，要进行中途循环，并搞好除砂工作。划眼工作要精心。大段划眼速度快

10、时，要进行中途循环，并搞好除砂工作。下钻开泵要注意。要用单凡尔顶通，位置要避开易漏、垮地层，正常后方可在钻进排量下钻开泵要注意。要用单凡尔顶通，位置要避开易漏、垮地层，正常后方可在钻进排量下循环。下循环。下钻遇阻处理要慎重。下压力不超过下钻遇阻处理要慎重。下压力不超过50KN50KN，遇阻不得硬压和硬砸，应以开泵冲划为主。，遇阻不得硬压和硬砸，应以开泵冲划为主。下放已插入小井眼时，要采用多提轻放的办法活动，有条件的进行上击解卡。下放已插入小井眼时，要采用多提轻放的办法活动，有条件的进行上击解卡。控制起钻速度。在定向、扭方位、降斜等全角变化率大的井段一律采用低速起钻。控制起钻速度。在定向、扭方位

11、、降斜等全角变化率大的井段一律采用低速起钻。妥善处理遇卡。在全角变化率大的井段起钻遇卡上提力不超过妥善处理遇卡。在全角变化率大的井段起钻遇卡上提力不超过 100KN100KN，在规定吨位内仍活动不出钻具时，要采取循环倒划眼的措施。在规定吨位内仍活动不出钻具时，要采取循环倒划眼的措施。卡钻事故卡钻事故 正确计算卡点正确计算卡点 测卡仪实测测卡仪实测 根据拉力根据拉力伸长计算伸长计算 其中：L-自由钻柱长度 m K-计算系数 F-超过自由钻柱自重的拉力 kN 卡钻事故卡钻事故 原因原因 井壁因吸附、沉积形成滤饼；井壁因吸附、沉积形成滤饼；地层孔隙压力与泥浆柱压力地层孔隙压力与泥浆柱压力 形成的压差

12、。形成的压差。特征特征 钻柱有处于静止状态的过程；钻柱有处于静止状态的过程；卡点位置在钻柱部分；卡点位置在钻柱部分；卡钻前后泥浆循环正常；卡钻前后泥浆循环正常；卡点可随时间增长而上移。卡点可随时间增长而上移。粘吸卡钻粘吸卡钻预测压差卡钻危险性曲线卡钻事故卡钻事故 粘吸卡钻粘吸卡钻 预防预防 使用优质钻井液使用优质钻井液 油基、油包水型、高价阳离子高价阳离子聚合物体 系钻井液；良好的润滑性、较小的固相含量和滤失量 ；符合近 平衡钻井要求的密度。设计合理的下部钻具组合设计合理的下部钻具组合 使用螺旋钻铤、加重钻杆、稳定器等增加钻具的支撑点，减少接触面积；使用随钻震击器。尽量减少钻具在井下的静止时间

13、尽量减少钻具在井下的静止时间 保证优良的井身质量保证优良的井身质量 处理处理 发现粘卡最初阶段采取强力活动措施发现粘卡最初阶段采取强力活动措施 下砸、震击 浸泡解卡剂浸泡解卡剂 原油、解卡剂、碱水、盐水、酸剂卡钻事故卡钻事故 粘吸卡钻粘吸卡钻 处理处理 浸泡解卡剂是解除浸泡解卡剂是解除粘吸卡钻最有效的方法粘吸卡钻最有效的方法，只要能维持循环就不可轻言放弃（达深斜7井井深4890.40m，因为发生过溢流把密度提高密度1.35g/cm3发生压差卡钻,浸泡4次解卡剂1.00g/cm3 81.5小时）。浸泡解卡的施工浸泡解卡的施工 步骤步骤：计算卡点、计算解卡剂用量、计算注入最高泵压、制定安全措施、注

14、解卡剂、活动钻具、解卡。应注意的问题应注意的问题：合理选择解卡剂；确认钻柱无循环短 路；注低密度解卡剂时钻柱中须接单流阀；重视解卡后排解卡剂过程中的风险。卡钻事故卡钻事故 粘吸卡钻粘吸卡钻 达深斜达深斜5 5井井的粘吸卡钻的粘吸卡钻 现象现象 达深斜达深斜5 5井井完钻井深 3540m，技术套管 2231.27m。本井区8002200m有一大段泥岩。粘卡现象：钻具稍停即卡，起钻在此段拉力 增加200 500kN；加入多种泥浆润滑材料无 效果；测井中两次卡仪器、穿心打捞。解决方法解决方法 增加技术套管下深，封过大段泥岩 段之后，该区井钻井施工顺利。启示启示 泥岩段吸附性强，同时该井是大位移定向

15、井井斜角大钻具斜卧在下井壁，增加粘卡机会。录井图卡钻事故卡钻事故 坍塌卡钻坍塌卡钻 井壁坍塌原因井壁坍塌原因 地质因素地质因素 原始地应力，地层构造状态，岩性，异常孔隙压力。物理化学方面原因物理化学方面原因 水化膨胀，毛细管作用，流体静压力。工艺方面原因工艺方面原因 泥浆柱压力，泥浆性能，井身质量，油气侵，井喷，起钻或中试抽吸等。特征特征 钻屑返出增加、扭矩增大，泵压上升且不稳定。钻屑返出增加、扭矩增大，泵压上升且不稳定。起钻中起钻中（灌泥浆不及时）上起遇阻逐渐增加且阻力不稳，上起遇阻逐渐增加且阻力不稳，开泵返出异常、泵压升高、悬重下降。开泵返出异常、泵压升高、悬重下降。下钻井口不返，钻具内倒

16、返，开泵现象与起钻相同。下钻井口不返，钻具内倒返，开泵现象与起钻相同。划眼困难，常需多次反复划眼才有好转。划眼困难，常需多次反复划眼才有好转。卡钻事故卡钻事故 坍塌卡钻坍塌卡钻 预防预防 合理设计合理设计 表层套管须封固流沙层、地表水层、松软层，技 套封至明显漏层以下，下套管口袋尽量留少，设计适应 所钻地层的泥浆体系。保持泥浆柱压力保持泥浆柱压力 起钻和停工期间灌好泥浆，下套管定期灌 满泥浆，维护管内、外压力平衡。减少压力激动减少压力激动 控制起、下钻速度，讲究开泵方法。使用具有防塌性能的钻井液使用具有防塌性能的钻井液 油基或阳离子、油包水、硅酸盐、钾基、低滤失高矿化度钻井液等，加入堵塞剂 （

17、氧化沥青、淀粉）降低地层的坍塌压力。降低地层的坍塌压力。卡钻事故卡钻事故 坍塌卡钻坍塌卡钻 处理处理 井塌井塌-划眼划眼 松软地层松软地层 低粘度泥浆，防出新眼（使用 有领眼作用的工具，“一冲、二通、三划”），掌握领眼的处理方法 较硬地层较硬地层 高切力、高动塑比泥浆，使用牙 轮钻头、增大排量，遇大掉块用磨鞋、铣锥，正 确认识、处理蹩泵现象，起钻前稠泥浆封井 领眼通井工具卡钻事故卡钻事故 坍塌卡钻坍塌卡钻 处理处理 小排量顶通，建立循环 尽量维持循环 改变泥浆性能清除坍塌岩块，灰岩可考虑注酸 失去循环机会后，大吨位活动上提，最后套铣、倒扣 卡钻事故卡钻事故 砂桥卡钻砂桥卡钻 砂桥形成原因砂桥形

18、成原因 钻屑多，钻井液悬浮能力低钻屑多，钻井液悬浮能力低 清水钻进，使用PDC式刮刀钻 头，钻速快，排量不足 松软地层暴露太多松软地层暴露太多 表层套管少，管鞋处垮塌 钻井液中絮凝剂过量钻井液中絮凝剂过量 粘土絮凝团聚积 泥浆体系或性能改变泥浆体系或性能改变 破坏原有平衡，泥饼剥落、岩屑滑移 钻井液长期静止钻井液长期静止 泥浆切力低、岩屑下滑堆积 其他其他 井塌，井身质量，开泵过猛 特征特征 下钻不返或钻杆内倒返；下钻常见软遇阻；下钻下钻不返或钻杆内倒返；下钻常见软遇阻；下钻过砂桥开泵不畅，开泵后钻具活动遇卡；起钻过砂桥开泵不畅，开泵后钻具活动遇卡；起钻“拔活塞拔活塞”；钻进中停泵上提遇阻；钻

19、进中停泵上提遇阻 卡钻事故卡钻事故 砂桥卡钻砂桥卡钻 预防预防 尽量使用泥浆开钻。尽量使用泥浆开钻。钻水泥塞使用清水时，循环设备必须有充分保证，无法循环立即钻水泥塞使用清水时，循环设备必须有充分保证，无法循环立即起钻，遇其他停工将清水转为泥浆。起钻，遇其他停工将清水转为泥浆。钻井液必须满足巩固井壁、携带岩屑的需要，切忌大幅度改变泥钻井液必须满足巩固井壁、携带岩屑的需要，切忌大幅度改变泥浆性能。浆性能。钻进选用合适的排量，控制环空安全的岩屑浓度。钻进选用合适的排量，控制环空安全的岩屑浓度。执行起、下钻安全规定，掌握正确开泵方法。执行起、下钻安全规定，掌握正确开泵方法。裸眼井段钻井液静止时间不可过

20、长。裸眼井段钻井液静止时间不可过长。处理处理 小排量开泵顶通、小排量开泵顶通、套铣、倒扣套铣、倒扣（灌好泥浆，防粘卡，套铣防掉）。卡钻事故卡钻事故 缩径卡钻缩径卡钻 原因原因 砂泥岩易因泥浆滤失量大形成厚泥饼砂泥岩易因泥浆滤失量大形成厚泥饼 特殊泥页岩吸水膨胀，含水泥岩塑性蠕变，沥青层特殊泥页岩吸水膨胀，含水泥岩塑性蠕变，沥青层 盐岩蠕变盐岩蠕变 温度、压力、时间 深部石膏层吸水膨胀深部石膏层吸水膨胀 地层错动、井眼横向位移地层错动、井眼横向位移 特征特征 单向遇阻，卡点固定单向遇阻，卡点固定 多发生在钻具运动中（蠕变层例外）多发生在钻具运动中（蠕变层例外）一般循环正常一般循环正常 卡点在钻头

21、或大直径钻具处卡点在钻头或大直径钻具处 蠕变岩层钻速快、扭矩大、提起难下到原井深蠕变岩层钻速快、扭矩大、提起难下到原井深 卡钻事故卡钻事故 预防预防 下井工具尺寸不可大于正常井眼，下井工具尺寸不可大于正常井眼，遇阻不能强提硬下遇阻不能强提硬下 注意检查旧钻头磨损程度注意检查旧钻头磨损程度 在钻具中接震击器、扩孔器在钻具中接震击器、扩孔器 钻特殊岩层如岩盐层，必须提高钻特殊岩层如岩盐层，必须提高 钻井液密度，制定安全钻进措施钻井液密度，制定安全钻进措施 控制钻井液滤失量和固相含量控制钻井液滤失量和固相含量 简化钻具结构、选择合适钻头、使简化钻具结构、选择合适钻头、使 用随钻扩眼工具等用随钻扩眼工

22、具等 钻盐岩层根据温度压力 确定钻井液密度 缩径卡钻缩径卡钻卡钻事故卡钻事故 缩径卡钻缩径卡钻 处理处理 遇卡初大力活动钻具解卡遇卡初大力活动钻具解卡 下阻上提，上卡下砸，钻进遇卡 上提配合转动，防粘，倒划眼。震击器震击解卡震击器震击解卡 起卡下击，下卡上击 浸泡剂浸泡解卡浸泡剂浸泡解卡 泥岩缩径注油类润滑剂；盐岩缩径注水 上述方法组合解卡上述方法组合解卡 倒扣、套铣、侧钻倒扣、套铣、侧钻 卡钻事故卡钻事故 键槽形成键槽形成 键槽产生的主要条件是井身轨迹键槽产生的主要条件是井身轨迹 产生局部弯曲，形成产生局部弯曲，形成“狗腿狗腿”，钻杆接头，钻杆接头 在运动中切削与其接触的井壁形成槽。在运动中

23、切削与其接触的井壁形成槽。键槽形成与地层软硬、井斜大小基本键槽形成与地层软硬、井斜大小基本 有关。有关。在大段易坍塌泥页岩中夹有薄砂层在大段易坍塌泥页岩中夹有薄砂层 的条件下，可形成一种的条件下，可形成一种“壁阶式壁阶式”键槽。键槽。键槽形成过程 键槽卡钻键槽卡钻卡钻事故卡钻事故 键槽卡钻键槽卡钻 特征特征 卡钻只会发生在起钻过程中卡钻只会发生在起钻过程中 卡钻发生在钻具横向截面突变处卡钻发生在钻具横向截面突变处 卡钻时循环正常卡钻时循环正常 均质地层，卡点移动；非均质地层，卡点不动均质地层，卡点移动；非均质地层，卡点不动 预防预防 直井严防直井严防“狗腿狗腿”产生产生 控制井斜、方位 定向井

24、轨迹设计应尽量简化定向井轨迹设计应尽量简化（多增斜，少降斜）；技套；技套封过高造斜段；起钻注意观察、记录遇阻点；主动破槽封过高造斜段；起钻注意观察、记录遇阻点；主动破槽 缩短套管鞋以下的口袋长度缩短套管鞋以下的口袋长度 防止套鞋偏磨成槽 钻具带随钻震击器钻具带随钻震击器 卡钻事故卡钻事故 键槽卡钻键槽卡钻 处理处理 大力下压大力下压 使用使用下击器下击下击器下击 破槽破槽 套铣解卡套铣解卡 对石灰岩、白云岩，可注盐酸溶解对石灰岩、白云岩，可注盐酸溶解 键槽破坏器卡钻事故卡钻事故 泥包卡钻泥包卡钻 泥包产生原因泥包产生原因 钻遇松软且粘性地层，切削物易成泥团钻遇松软且粘性地层，切削物易成泥团 排

25、量太小，井底清岩效果差排量太小，井底清岩效果差 泥岩重复破碎、水化成团 钻井液性能差，高粘、高失水、高固相含量钻井液性能差，高粘、高失水、高固相含量 易成厚泥饼积聚 钻具循环短路钻具循环短路 钻头、扶正器处钻屑堆积粘附 特征特征.钻进钻速逐渐降低钻进钻速逐渐降低 牙轮蹩钻，泵压略有升高 起钻时随井径不同阻力有变化起钻时随井径不同阻力有变化 起钻时环空灌不进泥浆起钻时环空灌不进泥浆 提钻阻力的大小与泥包程度有关提钻阻力的大小与泥包程度有关卡钻事故卡钻事故 泥包卡钻泥包卡钻 预防预防 钻进钻进保证足够的排量保证足够的排量 软地层使用低粘、低切钻井液；可使用刮刀钻头；注软地层使用低粘、低切钻井液；可

26、使用刮刀钻头；注意控制钻速意控制钻速 注意泵压和钻井液出口流量注意泵压和钻井液出口流量 发现泥包显示，停止钻进、及时清除；起钻防抽吸发现泥包显示，停止钻进、及时清除；起钻防抽吸 处理处理.提高泵排量，降低钻井液的粘度和切力提高泵排量，降低钻井液的粘度和切力 强力活动钻具强力活动钻具 使用震击器震击使用震击器震击 倒扣倒扣套铣套铣 清除粘卡、爆松卡钻事故卡钻事故 落物卡钻落物卡钻 原因原因 能造成卡钻事故的是处于钻头或扶正器以上的落物。能造成卡钻事故的是处于钻头或扶正器以上的落物。井眼与钻柱之间的环形空间有限，较大的落物会像楔铁一井眼与钻柱之间的环形空间有限，较大的落物会像楔铁一样嵌在钻具与井壁

27、中间，较小的落物嵌在钻头、磨鞋或扶样嵌在钻具与井壁中间，较小的落物嵌在钻头、磨鞋或扶正器与井壁的中间，使钻具失去活动能力，造成卡钻。正器与井壁的中间，使钻具失去活动能力，造成卡钻。特征特征.钻进钻进有憋钻现象发生有憋钻现象发生 卡钻发生在钻头或扶正器位置，起钻遇阻突然卡钻发生在钻头或扶正器位置，起钻遇阻突然 卡钻时，循环正常卡钻时，循环正常 钻井液性能无变化钻井液性能无变化 卡钻事故卡钻事故 落物卡钻落物卡钻 预防预防 定时检查井口工具，注意井口的围盖定时检查井口工具，注意井口的围盖 极极软地层用特制软地层用特制工具拨扫落物工具拨扫落物 减小套管鞋以下的口袋长度减小套管鞋以下的口袋长度 防水泥

28、掉块 严格管理，减少人为因素严格管理，减少人为因素 防硬提，争取转动，磨铣防卡 处理处理.钻头在井底时发生落物卡钻，争取转动解卡，大力钻头在井底时发生落物卡钻，争取转动解卡，大力上提或用震击器上击；上提或用震击器上击；起钻过程中遇卡猛力下压，使用震击器下击起钻过程中遇卡猛力下压，使用震击器下击 水泥块卡用盐酸浸泡水泥块卡用盐酸浸泡 倒扣、套铣倒扣、套铣卡钻事故卡钻事故 干钻卡钻干钻卡钻 原因原因 因循环短路、泵上水不好等原因使钻头处失去冷却条因循环短路、泵上水不好等原因使钻头处失去冷却条件，造成钻头在外力下与岩屑熔和一体致卡。件，造成钻头在外力下与岩屑熔和一体致卡。特征特征.钻进泵压下降，钻速

29、明显降低，扭矩增大，蹩钻进泵压下降，钻速明显降低，扭矩增大，蹩钻、打钻、打倒车，情况随时间增加逐渐恶化。倒车，情况随时间增加逐渐恶化。预防预防 注意观察泵压及返出流量，保证泥浆泵上水良好，钻注意观察泵压及返出流量，保证泥浆泵上水良好，钻进中不可停泵，打捞、取心作业中避免人为干钻。进中不可停泵，打捞、取心作业中避免人为干钻。卡钻事故卡钻事故 干钻卡钻干钻卡钻 处理处理 初期干钻处于泥包状态，可用震击器上击初期干钻处于泥包状态，可用震击器上击 切割、爆松倒扣切割、爆松倒扣 扩眼套铣扩眼套铣 填井、侧钻填井、侧钻 钻具断落预防及处理钻具断落预防及处理 原因原因 疲劳破坏疲劳破坏 长期承受拉、压、弯、

30、扭复杂应力，临界转速 引起振动，弯曲转动产生交变应力，钻具组合不理。腐蚀破坏腐蚀破坏 氧气、二氧化碳、硫化氢、溶解盐类、酸类、电 化学腐蚀。机械破坏机械破坏 制造缺陷，磨损，超过强度极限的受力，外伤 造成的应力集中点，使用不当，泥浆冲蚀。事故破坏事故破坏 顿、溜钻，人为倒开。特征特征 悬重下降，泵压下降，转盘负荷减小，无进尺或放悬重下降，泵压下降，转盘负荷减小，无进尺或放 空。空。钻具断落预防及处理钻具断落预防及处理钻具事故的预防钻具事故的预防钻具检查要仔细。丝扣、台肩、本体剌坏、弯曲变形、胀扣及外径磨损较大的钻具不得入井。起下钻要有意识地检查钻具，并定期检查和倒换好钻具。钻具上卸扣要认真。上

31、扣前涂好丝扣油，上扣时用液压大钳或双钳紧扣。上卸扣不得用钳子咬钻杆本钵。钻具上下钻台要戴好护丝。钻具活动防顿钻。一要记录好方入；二要使用好电磁刹车；三要及时活动钻具。井口工具要好用。接卸钻具前要检查好吊卡、卡瓦和安全卡瓦。接头更换要及时。钻具配合接头要经常检查，发现丝扣和台肩有问题的要及时更换。泵压下降要分析。泵压下降1.0MPa要停止钻进和循环。扭矩增大要小心。转盘扭矩增大要停钻分析，不要盲目钻进和划眼。测卡扭矩要控制。使用测卡仪测卡点时，施加扭矩要在钻杆允许扭转圈 数范围内进行。钻具断落预防及处理钻具断落预防及处理 常用处理事故及复杂打捞工具常用处理事故及复杂打捞工具 异形接头、公锥、母锥

32、、安全接头、卡瓦打捞筒、地面震击器、随钻震击器、加速器、打捞矛、套铣筒、反循环打捞蓝、一把抓、强磁、磨鞋、随钻打捞杯、捞砂筒、密闭取心筒。钻具断落预防及处理钻具断落预防及处理 钻具事故处理的基本步骤：钻具事故处理的基本步骤：了解井型、地层构造以及发生事故钻具所处的层位，了解事故发生前各种情况，以及对事故的处理情况，收集该井施工的的各种数据，分析钻井参数、钻井液性能变化、井下钻具结构、内外径，钻头型号，各接头及连接扣型，扶正器的材质，对于各种情况进行汇总分析，采取相应的技术措施，对下井工具要仔细认真测量并绘制草图，数据记录准确，工具下井时的关键环节要亲自盯住，使之达到规定扭矩。在处理过程前要观察

33、泵压悬重及扭矩等各种钻井参数，并进行记录，并和处理事故中加以对照参考。处理过程中，要保持清醒的头脑，操作要稳，对扣及打捞要保证安全并捞获不落空的原则。在处理结束后，要及时对照各种参数分析参数的变化。对井下工具要做到了解工具原理性能结构，并会熟练操作使用，对起出的打捞工具要及时测量，分析数据变化的原因。钻具断落预防及处理钻具断落预防及处理 处理处理 正确选定打捞工具正确选定打捞工具 公锥、母锥、卡瓦打捞筒、捞矛 处理复杂鱼顶的工具处理复杂鱼顶的工具可变弯接头弯钻杆壁钩井下落物预防及处理井下落物预防及处理 原因原因 钻头等产品质量有问题、使用参数不当、操作不当、钻头等产品质量有问题、使用参数不当、

34、操作不当、超时使用、螺纹规范不一致，顿钻造成钻具事故，井口落超时使用、螺纹规范不一致，顿钻造成钻具事故，井口落入物件入物件。特征特征 井底有较大落物，钻进中有憋钻、跳钻现象；钻压井底有较大落物，钻进中有憋钻、跳钻现象；钻压越大，憋跳越严重；没有进尺。越大，憋跳越严重；没有进尺。井底有较小落物，有轻微的憋、跳钻现象；钻速相井底有较小落物，有轻微的憋、跳钻现象；钻速相对降低；起出钻头可见断齿、磨痕。对降低；起出钻头可见断齿、磨痕。环空中有较大落物时，憋钻、起下遇阻环空中有较大落物时，憋钻、起下遇阻 环空中有较小落物，基本不影响钻具转动，但起钻环空中有较小落物，基本不影响钻具转动，但起钻阻力增加并不

35、稳定。阻力增加并不稳定。井下落物预防及处理井下落物预防及处理 预防预防 防止从井口落入任何物件；不超时使用钻头，防止掉防止从井口落入任何物件；不超时使用钻头，防止掉牙轮；禁止从钻具内投入任何物件；钻头、接头、套管的牙轮；禁止从钻具内投入任何物件；钻头、接头、套管的连接螺纹规范一致，连接牢靠，防止脱扣；入井钻具要严连接螺纹规范一致，连接牢靠，防止脱扣；入井钻具要严格检查质量；钻井参数使用得当。格检查质量；钻井参数使用得当。处理处理 不规则细碎物件的打捞不规则细碎物件的打捞 磁力打捞器，反循环打捞篮，随钻打捞杯，反循环强磁打捞器，反循环一把抓打捞器、喷射吸入式反循环打捞器，静水压力落物打捞器，气举

36、打捞器、取心筒式打捞器 细长杆落物的打捞细长杆落物的打捞 卡板式打捞筒，卡簧式打捞筒 井底落物破碎工具井底落物破碎工具 井下聚能爆炸、磨鞋 其他处理方法其他处理方法测井事故测井事故常见测井事故：卡仪器、卡电缆、掉仪器、断电缆等。常见测井事故：卡仪器、卡电缆、掉仪器、断电缆等。原因原因 表层或技术套管鞋磨损成槽表层或技术套管鞋磨损成槽 裸眼井径不规则，电缆拉槽裸眼井径不规则，电缆拉槽 井壁坍塌井壁坍塌 起钻后未灌好泥浆表层垮塌，测井其间井垮 钻井液性能不好钻井液性能不好 造成井塌，形成砂桥，粘附 操作原因操作原因 操作失误折断电缆，遇阻发现不及时电缆下入过 多、盘结成团，测井中遇井涌、喷切断电缆

37、 预防预防 严格控制井身质量，搞好钻井液性能，认真执行操作规程严格控制井身质量，搞好钻井液性能，认真执行操作规程（灌好泥浆、控制连续测井时间，细致检查，明确岗位责任，杜绝违章操作）。测井事故测井事故 处理处理 完整电缆的解卡完整电缆的解卡 仪器遇卡必须尽一切可能不拉断电缆仪器遇卡必须尽一切可能不拉断电缆 钻杆穿心解卡 旁开式测井仪器 打捞筒钻杆穿心打捞工具套管事故的预防套管事故的预防 套管上扣要精心。要在埸地上涂好丝扣油。要戴护丝上钻台。要对好扣。要按扭矩要求上紧丝扣。下放速度要控制。吨位超过200KN要及时使用电磁刹车。遇阻时不得硬压和猛砸，应以接方钻杆循环冲下为主，仍下不去的要 起出套管进

38、行通井。井口返浆要分析。不返钻井液时，有可能出现井漏，要及时往环空灌入钻井液，并密切 注意防井喷。及时灌好钻井液。下套管过程中，要认真观察悬重，当自动灌浆失灵时，每下1015根往套管内灌入适量的钻井液，防止空套管段太长，内外压差大挤坏尼龙球，环空中钻井液倒返，造成井眼垮塌开不开泵或井喷的情况。套管事故的预防套管事故的预防 套管下到底后，要先往套管内灌满钻井液，然后接上循环接头。开泵时一律采用小排量开泵顶通，正常后循环调整好钻井液性能。套管遇卡勿硬提。遇卡上提力不超过10吨，活动不开时，应尽快建立 循环，进行泡油处理。卸、割好套管联顶接。在按安装完井套管头程序规定进行作业，拆掉 防喷器与套管头和

39、高压防喷管线的联接螺丝，用游车和符合安全规定 的钢丝绳吊起防喷器。套管事故的预防套管事故的预防 套管事故套管事故 卡套管卡套管 常见粘卡和因井壁坍塌或砂桥致卡常见粘卡和因井壁坍塌或砂桥致卡 原因原因 泥浆性能差，井眼准备不好（通井循环不足、携砂不 净），漏层、高压层处理未达要求，执行措施不力（未及 时灌泥浆、静止时间长）预防预防 下套管前认真通井、循环处理泥浆，做好基础工作尽 量缩短上扣时间，控制下放速度，正确处理漏、垮现象，灌好泥浆，注意活动套管 处理处理 粘卡粘卡按钻具粘卡处理 塌卡或砂卡塌卡或砂卡 争取恢复循环、正常固井；判断为上部漏失强行固井；套管未下到位置，先固井、后通开下部挂尾管完

40、成 套管事故的预防套管事故的预防 套管事故套管事故 套管下完不能循环套管下完不能循环 回压阀堵塞射孔恢复循环、固井（用加长 胶塞）。井塌或砂堵（开泵蹩漏）漏层不是产层，挤 水泥固井；漏层即产层，射孔后用小钻杆 加封隔器注水泥固井。井漏漏层在低压产层以上、有井控条件，可 以固井（碰压后关井候凝、维持环空压力）；产层压力高、漏层位置不确定或层即漏层，则先堵漏后固井。射孔下封隔器注水泥 固井作业事故及复杂问题固井作业事故及复杂问题 注水泥中的复杂问题注水泥中的复杂问题 注水泥中发生漏失注水泥中发生漏失 原因原因 水泥封固段存在低压层 预防预防 依据地层压力进行水泥浆和固井流变学设计，控制作业过程的压

41、力，按漏失层的压力采取不同的固井方法：低密度水泥浆低密度水泥浆 高水灰比浆（1.45），加低密度添加剂（火山灰、硬沥青、粉煤灰、硅藻土、膨胀珍珠岩，1.60），微珠水泥浆（0.91.45），泡沫水泥浆（0.8）双级或多级固井双级或多级固井 减少一次注入的压力，防气窜，减少封固段 先期完成先期完成 （多用于灰岩）裸眼，衬管，尾管 用封隔器隔开漏层用封隔器隔开漏层 用于产层下有漏层井 正、反注入水泥浆正、反注入水泥浆 固井作业事故及复杂问题固井作业事故及复杂问题 注水泥中的复杂问题注水泥中的复杂问题 注水泥中发生憋泵注水泥中发生憋泵 原因原因 管内堵塞（胶塞提前进入），水泥闪凝（选用水泥温度有误、

42、水灰比小、添加剂不当、混合水污染或温度高、隔离液污染、高渗透层脱水、施工中断），桥堵（井塌、冲刷泥饼堆积）。预防预防 加强水泥浆化验，适量使用冲洗液，控制注水泥及替浆排量，加强施工前设备、工具的检查。不碰压不碰压 原因原因 阻流环处螺纹连接不好，阻流环损坏，无胶塞，套管柱中间短路，计量不准。预防预防 套管串联试压，按规定扭矩上扣，及时灌满泥浆，低泵速碰压。固井作业事故及复杂问题固井作业事故及复杂问题 注水泥中的复杂问题注水泥中的复杂问题 水泥窜槽与井口冒油冒气水泥窜槽与井口冒油冒气 原因原因 高压层未压稳或相邻注水井未停，井径不规则，井身质量差、环空间隙不合适，套管不居中，泥浆粘、切高，井壁冲

43、洗未净，顶替效率低，水泥浆质量差（自由水多、膨胀性能差、与地层不配伍），憋压侯凝或钻水泥塞造成微间隙，浅气层未封 预防预防 钻井中控制井径扩大率（1012），下套管前认真通井、调整泥浆，保证管柱连接质量和居中度，提高水泥环质量性能（添加剂、紊流顶替、活动套管、内管插入固井），采用双凝水泥浆、双级注、封隔器、环空加压侯凝方法减少失重影响 井井 斜斜 原因原因 地质条件地质条件（地层造斜特征）钻具组合因素钻具组合因素 操作者的主动原因操作者的主动原因 影响井斜的主要因素影响井斜的主要因素钻头转角、钻头侧向力、地层自然造斜力、钻头与地层的相互作用对井斜的影响规律 井井 斜斜 原因原因 地质条件地质条

44、件 地层倾角起主要作用地层倾角起主要作用 倾角45向 上倾方向偏斜；60 沿层面下滑；45 60为不稳定区 层状地层层状地层 倾斜的层面处井眼下倾侧 产生对钻头的横向力 地层各向异性地层各向异性 钻头易向破碎阻力最 小方向倾斜 岩性交替变化岩性交替变化 软硬变化造成钻头两 侧受力不均 钻进层状地层井眼偏斜（“小斜向器”理论）井井 斜斜 钻具组合变形和运动钻具组合变形和运动 （直井中）下部钻柱弯曲（直井中）下部钻柱弯曲 在一定的钻压下钻柱弯曲，钻头及相邻部分中心偏离井眼轴线、钻压偏一角度，致井眼偏斜 （斜井内）钻柱受力影响（斜井内）钻柱受力影响 钻压在垂直井眼方向的分量增斜力；切点以下重量在井壁

45、垂向的力减斜力；地层造斜力 （增、降取决于钻压、钻铤和井眼尺寸、以及地层特性）钻柱的摆动和涡动钻柱的摆动和涡动 规则的摆动、不规则的涡动致斜 原因原因 井井 斜斜 控制控制 钢性满眼钻具组合钢性满眼钻具组合 满眼钻具，方钻铤 钟摆力钟摆力 钟摆钻具，塔式钻具 偏心组合偏心组合 偏重、偏心钻铤，偏轴接头 （安放位置、组合方式、钻压和转数是影响 效果的主要因素）导向钻具导向钻具（定向井轨迹控制法）减震器、悬浮器的应用减震器、悬浮器的应用 闭环垂直钻井系统闭环垂直钻井系统 VDS偏重钻铤的纠斜作用 井井 斜斜 VertitrakVertitrak系统系统PowerV系统系统扶正器支点 钻头产生一个指

46、向下井壁的侧向力 推力块Pad伸出推顶上井壁 井井 斜斜 控制控制 PowerVPowerV 在方在方8 8井的应用井的应用 方8井是大庆油田在方正盆地部署的一口重点探井，地层层系复杂、地层倾角大。开钻后，为控制井斜，在17041806m井段一直采用常规纠斜钻具组合吊打（钻压60kN），效果极不理想。从1828.962444m井段，采用PowerVPowerV 垂直钻井系统共钻进515.04m，钻压加至200 280kN，平均机械钻速1.94m/h，与上部以常规方式钻进井段相比平均机械钻速提高304.2，真正实现了防斜打快的目标。PowerVPowerV在方在方1111井的应用井的应用 方11

47、井是大庆油田在方正盆地地区南部山前带部署的一口重点探井，地层倾角大（30 40）。邻近地区前期2口探井中有1口工程报废，各井井斜都严重超标，其中方4井在井深1000m时，井斜达到24，并发生了严重的键槽卡钻等事故。方11井二开16“井眼（井段127m1702m）使用了PowerVPowerV垂直钻井系统，总进尺1575.0m，机械钻速2.85m/h，是邻井胜和1井相应井段的4.7倍。井斜大部分井段稳定在0.3左右，钻井时间比设计提前了120d。井井 斜斜 处理处理 未超标准未超标准降斜降斜 吊打（钻具组合、使用大质量的钻铤、钻压），钟摆组合，柔性钻杆组合，定向井方法。超标准超标准填井重钻填井重

48、钻 填井填井 测井，侧钻井段选择（不超标、变化率大、可钻性好），打水泥塞（使用光钻杆、保证足够长度、高密度、封住已钻油层、长凝固时间、扫水泥面、考虑井斜因素、制定安全措施）。侧钻侧钻 按不同地层选择钻具结构及钻头（软地层牙轮吊打或尖刮刀加压弯钻杆；硬地层特制侧切削力强的钻头或用定向井造斜工具），控时加压，观察出新眼迹象、计算“夹壁墙”厚度。结结 束束 语语 钻井施工要坚持预防为主的原则，施工中采取主动措施、尽可能地将事故和复杂问题消除在萌芽中。处理事故及复杂情况要善于对各种信息作出客观的分析判断，利用源自实践的经验积累作出正确的决策。随着科学技术的进步，钻井事故及井下复杂情况将大大减少，其处理技术、工艺也会有飞速的发展。不断地学习、创新是我们永恒的任务。