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1、复杂与事故的预防和处理1、复杂与事故的预防钻井工程复杂与事故的预防工作十分重要。根据设计提示和邻井、邻区域资 料,认真分析井下情况,做好井下复杂、事故的预防工作,为保证井下安全,加 快钻井速度,提高工程质量奠定基础。井下复杂、事故发生的原因很多,但概括起来主要有三类。(1)由于地层原因引发的井下复杂、事故较多,如泥页岩的剥落,煤系地 层、欠压实地层的坍塌,含砾砂岩、砾岩造成蹩、卡、跳钻,复合盐层、软泥岩 蠕变缩径造成的阻卡,由于地层压力窗口窄造成井漏与溢流的发生(如塔里木油 田迪那2、克拉2构造,以及塔中的碳酸盐岩储层),地层破裂压力低,以及断 层、褶皱、溶洞、裂缝等造成的井漏,地层倾角大造成
2、的井斜等。(2)由于工程原因引发的井下复杂、事故也较多。如井身结构设计不合理, 同一裸眼井段存在不同的压力系统,造成喷、漏、卡并存于同一裸眼井段;钻井 液性能不能满足井下需要也是造成井下复杂、事故的重要原因;钻井参数、钻具 组合不合理,造成井斜超标,因井身质量问题引发的井下复杂、事故也较为多见。(3)由于人为原因造成井下复杂、事故,如违反操作规程、技术措施或因 设备问题引发的井下复杂、事故等。井下复杂、事故发生后,正确判断井下复杂、事故的性质与类型十分重要, 如能正确判断井下复杂、事故的性质与类型,采取正确的处理措施,复杂、事故 就有可能较快解除;反之,若对井下复杂、事故性质与类型判断错误,采
3、取的措 施也会发生错误,井下复杂、事故将会进一步恶化,处理将会更加困难。(4)井下复杂、事故的预防地质原因造成的井下复杂是客观存在的,但如果我们能认真分析井下情况, 加深认识,提前采取措施,有些井下复杂是可以避免的,即使对其认识不充分, 在井下复杂情况发生后,能根据井下情况采取有针对性的措施,只要措施得当, 也是可以避免事故发生的;工程原因引发的井下复杂、事故大多是由于人们对客观事物的认识不足、 采取措施不当造成的,部分是由于现场管理差、人为操作失误造成的,要防止此入清洗剂,上提钻具,提高转盘转速,以较快速度下放钻具并刹车, 利用钻头离心力,争取将泥包物清除。(8)泥包后起钻若遇阻卡,并造成拔
4、活塞时,要接方钻杆灌钻井 液或循环钻井液,保证井筒内钻井液液柱压力不降,以免造成井下 复杂情况。(9)泥包后起钻遇阻卡,要严禁硬提,并要严防在小井眼段卡死, 应采取下压、上下活动、开泵倒划眼等措施解除。(1)泥包卡钻若发生在起钻中,应尽量下压,因泥包卡钻只能卡 在稳定器或钻头位置,正常情况下,随钻震击器是能工作的,所以 在下压的同时要启用随钻震击器进行下击;也可用地面下击器进行 下击解卡。如泥包卡钻发生在下钻过程中,在保证安全的前提下尽 力上提钻具或上击。如仍能正常开泵循环,要加大排量进行循环,注入清洗剂;或在保 证井下安全的情况下降低钻井液粘切,并加强钻具活动,也可试启 动转盘以求解卡。但要
5、在保证钻具安全的情况下活动和转动钻具。处理措施(2)泥包卡钻如发生在井底,也要加大排量循环,注入清洗剂; 或在保证井下安全的情况下降低钻井液粘切;同时上提钻具,启动 随钻上击器进行上击,也可试启动转盘,以求解卡。但也要在保证 钻具安全的情况下活动和转动钻具。(3)大幅度活动钻具、震击、转动、注入清洗剂均无效后,也可 采用浸泡解卡剂、泡油、泡酸等措施,有些井就是经这些措施处理 后解卡的。(4)如泥包卡钻造成循环不通(大部分情况是可开泵,但井口不 返,其原因是环空堵塞后,将地层憋漏),经循环、活动、震击仍 不能解卡,也可在保证安全的前提下加大上提吨位,有部分井泥包 卡钻是经大吨位提拉后解除。(5)
6、因泥包卡钻卡点一般只有两点,即稳定器或钻头处,因此最 好用爆炸松扣,从卡点将钻具倒开,起出钻具后下入震击器与鱼头 对扣后,再进行上击或下击;如仍不能解卡,再次从卡点倒开,起出钻具后进行套铳,然后再进行打捞。加强抑制性,增大抑制剂加量;泥浆预可使用氯化钾,增强抑制性;防与处降低固相含量,控制较低的粘度和切力,加强对钻头的冲刷。理措施使用强抑制剂,配合使用无机盐氯化钾;事故类型:卡钻卡钻类型:干钻卡钻原因 分析(1)钻进、划眼或长时间转动钻具时,由于钻具刺漏未及时发现, 尤其是井深后,钻具刺漏部位低,初期泵压下降不明显,造成钻头 处钻井液流量减小,刺漏严重时钻头处无钻井液循环。干钻使钻头、 钻铤产
7、生高热,严重时将钻头与地层烧结在一起,尤其是PDC钻 头,干钻后极易与地层烧结在一起,也可使钻铤变形。(2)泵上水不好,或基本不上水未及时发现。操作人员既不看泵 压,也无人观察出口流量变化,造成干钻卡钻。(3)因设备原因造 成,如灌钻井液闸门,或高压管汇回水阀门关闭不严、刺漏等,泵 压下降也无人知道,也是造成干钻卡钻的原因。(4)修理设备时,由于不能开泵循环,较长时间转动钻具无人过 问,甚至未将钻头提离井底,就较长时间的转动钻具,因干钻造成 卡钻。(5)泵房与钻台配合不好。泵房停泵未通知钻台,操作人员既不 看泵压变化,也无人观察钻井液出口,因干钻造成卡钻,此类干钻 卡钻发生的可能性较小,但也是
8、有过先例的。(6)违章操作造成,如活动钻具时不开泵,停泵后长时间转动钻 具。特征(1)钻具刺漏如在上中部易发现,因泵压下降明显。深井钻柱下 部发生刺漏时,初期泵压下降不明显,但随刺漏增大,泵压总是要 下降的,只是下降的大小有差别。(2)如是泵上水不好,灌钻井液闸门、高压管汇放回水闸门关闭 不严或刺漏,泵压下降明显。(3)钻进中,岩性无明显变化,机械钻速显著下降,转盘扭矩明 显增大。(4)干钻初期造成泥包,上提阻力大,后期烧结卡死,既不能上 提、下放,也不能转动钻具,并可能造成水眼堵死。预防措施(1)要经常注意泵压变化情况,如发现泵压下降,要立即停钻, 并上提钻具离井底35m,检查泵压下降的原因
9、,如地面高压循环 系统、钻井液泵均无问题,必须要起钻检查钻具。(2)注意观察泵压下降过程,如泵压突然下降,有可能是钻头水 眼掉,但泵压下降值不很大;如是钻具断、钻头落井,泵压下降值 大;如泵压是逐步下降的,就有可能是钻具刺漏。(3)发生短路循环,在钻进或划眼时,转盘扭矩会增大。钻进时 岩性变化不大时,机械钻速明显下降,此时应立即停钻上提钻具检 查原因,如判断为钻具刺漏,应立即起钻检查钻具。(4)在检修设备时,如不能循环钻井液,要以上下活动钻具为主, 不要将转动钻具作为活动钻具的唯一方法,并且只能短时间转动钻 具,转动时必须将钻头提离井底。如果检修设备时间较长,要安排 起钻。(5)防止个别人员在
10、特殊情况下违章干钻。处理措施(1)干钻卡钻如是在钻进时发生,钻头在井底,就只有用随钻震 击器上击,并同时在保证安全的前提下加大上提吨位。如干钻时间 较短,仍有解卡的可能。(2)如钻头不在井底,在上提、上击的同时,也可进行下压、下 击。(3)干钻卡钻发生后,如经随钻震击、强力活动、转动无效后, 应从卡点爆炸松扣或倒扣,起出卡点以上钻具后,如鱼头完好,甩 掉刺漏钻具,可下钻对扣,再次进行震击,以求解卡。如仍不能解 卡,但水眼未堵,能建立循环,可注入解卡液,再次强力活动钻具、 震击,以求解卡。(4)干钻卡钻经采取以上措施仍不能解卡,就只有从卡点倒扣或进行爆炸松扣,起出卡点以上钻具后,进行套铳、打捞。
11、事故类型:卡钻卡钻类型:砂桥/沉砂卡钻原因分析(1)机械钻速快,钻井液排量跟不上,钻井液中岩屑浓度太高(2)起钻前循环时间短,未将井眼清洁干净(3)泥浆悬浮能力差,不能有效地携带岩屑或是钻井液净化差, 固相含量高。(4)地层胶结不好,稳定性差。(5)絮凝包被剂加量过大,岩屑絮凝成团,搭成砂桥(6)泡完解卡挤,未循环干净(7)空气钻时地层出水(8)套管未封堵易垮塌层(9)井喷、溢流压井后形成的砂桥。(10)发生井漏,液柱压力下降后岩屑滑落、沉降形成的砂桥。(11)水平井/定向井岩屑床(12)井眼不规则,形成“糖葫芦”井眼(13)处理钻井液时比重、粘度降得太多、太快破坏了井内原已形 成的平衡,导致
12、泥饼和岩屑滑落,形成砂桥(14)地层出油、气、盐水(15)转换钻井液体系,造成井壁失稳特征(1)起钻发生砂桥阻卡时,环空液面不降,钻具水眼内液面下降 很快。(2)下钻中发生砂桥阻卡,井口不返钻井液,钻杆水眼内反喷钻 井液。(3)在起下钻中发生砂桥阻卡,开泵泵压较高,悬重下降,严重 时憋泵,如能建立正常循环,能较快恢复正常。(4)钻进中形成砂桥,开泵循环钻井液时井下情况基本正常,停 泵后则钻具活动困难。预防(1)改善钻井液性能,优选钻井液体系,保持钻井液性能稳定,措施提高钻井液携砂、稳定井壁能力,搞好钻井液净化工作。钻井液性 应能满足井眼安全约束条件:井眼净化能力0.5以上;环空岩屑浓度不大于5
13、%; 井眼稳定Z值在60002000;(2)根据井眼尺寸、钻速优选循环排量。在进尺快,岩屑多时, 增加循环钻井液时间,增大钻井液排量,起钻前将井筒内岩屑清除 干净。(3)尽可能减少在易坍塌井段开泵、划眼、循环,以减少大井眼 的产生而形成岩屑床。在处理井下事故、特殊作业时,要考虑井壁 保护,防止泥饼剥落形成砂桥。(4)在欠平衡钻井,尤其是空气钻井中,要注意观察出口是否有 水返出,一旦发现地层出水,要立即停钻采取措施。(5)在钻进中加强划眼、尽可能增大排量携砂,进尺快、岩屑多 时,可停钻循环钻井液。水平井、定向井易形成岩屑床,要加强短 起下钻,以破坏岩屑床,破坏砂桥,清洁井眼。(6)在钻进中如发现
14、泵压逐渐升高,悬重下降,转盘负荷增大, 停泵后上提、转动钻具困难,可能是钻井液中的岩屑浓度大所致, 应停止钻井,尽可能加大排量循环,改善钻井液性能,待井下情况 正常后再恢复钻进。(7)下钻中遇砂桥阻卡切忌硬压,应接方钻杆,开泵循环、划眼, 将砂桥清除,井下情况恢复正常后再继续下钻。下钻时连续三柱井 口不返钻井液,而钻杆内反喷钻井液,应停止下钻,可能是因为钻 头已进入砂桥,环空堵塞所致,应马上接方钻杆,开泵循环、划眼, 清除砂桥,处理正常后才能继续下钻(但要区别是否是由于环空钻 井液密度大造成的钻具内反喷)。(8)起钻时,如发现砂桥阻卡,要立即停止起钻,接方钻杆,开 泵循环、划眼,清除砂桥,处理
15、正常后才能继续起钻。(9)在钻进中,如因检修设备要停泵时,要及时起钻,因此时钻井液岩屑浓度大,易沉降形成砂桥。(10)表层套管或技术套管应封住流沙层、易坍塌地层,套管鞋位 置应处于较稳定、不易坍塌地层,以免形成砂桥。处理措施(1)砂桥卡钻时,如卡点在随钻震击器以下,应立即进行震击解 卡,活动钻具,并同时试开泵;如震击器工作正常,试开泵成功, 就有可能解卡。(2)砂桥卡钻发生后,开泵后井口仍见少量钻井液返出时,不要 放弃处理,应继续加强活动钻具,小排量开泵,如泵压太高,可停 泵,但停泵后不能放压,待泵压下降至 定值后重新开泵;经活动 钻具、反复开泵,如井口钻井液返出量逐渐增大,泵压也逐渐恢复 正
16、常,再加大用F量循环,就有可能解卡。(3)砂桥卡钻发生后,如上提、下放、震击、转动钻具均无效后, 开泵也不通,要尽快倒扣或爆炸松扣。因砂桥卡钻发生后,卡点以 上钻具易发生粘附、压差卡钻(尤其是长裸眼、高密度钻井液井), 将卡点以上钻具起出后,根据井下情况安排通井,再进行下步事故 处理。泥浆预 防与处 理措施保持适当的粘度、切力;调节泥浆流变性,利于携带和悬浮岩屑; 可使用稠浆及时清洁井眼。控制包被剂加量不大于0.5%,并配合使用氯化钾;提高沥青封堵剂加量;控制失水,降低对泥页岩的侵蚀;加强抑 制,降低泥岩水化分散和剥蚀掉块;提高泥浆的抗盐水污染能力;根据提示提前加入随钻堵漏剂,提高易漏层的承压
17、能力;加足封 堵防塌剂,减缓滤液的侵入;井漏发生后,立即吊灌起钻到安全井段。转体系前有小型实验验证的配方,严格执行,保证转型后性能满 足井下要求;在转型期间可分段替入优质泥浆,减少性能不稳定泥 浆对井壁的破坏;转型期间应保持足够的循环时间。在处理泥浆前要有具体措施,考虑周全,对井下可能的风险有提前预判和应对措施;按要求在加重和降密度时应按每周0.02的幅度执行;事故类型:卡钻卡钻类型:缩径卡钻原因分析(1)高渗透率砂岩中泥浆失水大,吸附泥饼(2)盐层、膏层、软泥岩蠕变(3)操作不当,在易缩径的井段起下钻未及时发现阻卡,上提或 下压过多造成卡钻(4)未严格执行膏、盐、软泥岩段钻井、起下钻技术措施
18、(5)泥浆密度低,达不到平衡地层蠕变应力;泥浆抑制性差,失 水大且泥饼质量差,地层容易吸水膨胀(6)长时间钻进,未按要求进行短起下钻(7)取芯钻进后或钻头严重磨损后下入新钻头未提前划眼,钻头 或扶正器进入小井眼造成卡钻。特征(1)阻、卡点基本固定,而且是单向遇阻卡(上提遇卡、下放不 遇阻;或下放遇阻,上提不遇卡)。(2)阻、卡大多发生在起下钻时,但在复合盐层中钻进时也会发 生阻卡。(3)遇阻、卡后,开泵泵压基本正常,井口返出也基本正常;但 在蠕变速率高的复合盐岩层、软泥岩段时,泵压有可能逐渐升高, 甚至造成循环堵塞。(4)钻具离开阻、卡点后,上下活动、转动正常,但到阻、卡点 后,阻力稍大,就转
19、动钻具困难。(5)卡点在钻头或稳定器位置。预防 措施(1)预防缩径卡钻最有效的办法是选用合适的钻井液体系,钻井 液性能要优良,滤失量要低,尤其是要控制高温高压滤失量,滤饼 质量优良,流变性要好,粘切要适当,降低有害固相含量,合理的 选用钻井液密度。(2)加强短起下钻和长起下钻是预防缩径卡钻的重要措施。(3)严格执行复合盐层钻井技术措施,严防因复合盐层蠕变缩径 造成卡钻。(4)起下钻中遇阻、卡,要严格控制上提和下压吨位,保证钻具 能自由上行或下放,并能正常开泵循环,若经多次上下活动不能通 过后,应接方钻杆开泵循环,以划眼的方法通过。(1)缩径卡钻若发生在起钻过程中,应尽量下压钻具,同时启动 随钻
20、震击器下击,也可试启动转盘,如能转动,就能解卡;但一般 情况下,缩径卡钻是因上提过多造成的,转动是很困难的。因此, 转动时要严格控制转盘扭矩,严防扭断钻具。(2)缩径卡钻发生在下钻过程中,应尽量上提钻具,同时启动随 钻震击器上击,切忌不可再下压,同时也可试启动转盘,如能转动, 就能解卡;同样要严格控制转盘扭矩,防止扭断钻具。处理措施(3)在钻进时发生缩径卡钻(此种卡钻一般发生在复合盐层井段), 就只能上提、上击、在保证钻具安全的情况下,试转动钻具倒划眼, 并可逐步上提至最大允许吨位。如经大幅度活动、震击、转动无效 后,就不要再强力活动钻具,但要保持在适当范围内活动钻具,以 防止粘卡。(4)如是
21、因钻头、稳定器直径磨损,新钻头、稳定器压入小井眼 时发生卡钻,就只有采用随钻震击器上击,并可上提至最大安全吨 位,严禁下压和下击。(5)缩径卡钻经上下活动、转动、震击无效后,可泡解卡剂、油、 清洗剂、润滑剂等,在浸泡中加强震击。如是复合盐岩层缩径卡钻, 也可泡淡水或水基钻井液,但要注意防止盐溶时,复合盐层中的泥 页岩、砂岩坍塌,使井下情况更加复杂。缩径卡钻或压入小井眼卡 钻,用浸泡解卡剂或其它解卡液解卡的事例不多。(6)如采取强力活动、震击、浸泡解卡剂仍不能解卡,就只有进 行倒扣或爆炸松扣,将卡点以上钻具起出。缩径卡钻的卡点一般都 在钻头或稳定器处,因此,井下落鱼不会太长;起出卡点以上钻具 后
22、,也可再次下入震击器进行震击。如仍不能解卡,就只能进行套铳,完成套铳后再进行打捞。(7)如是复合盐层井段发生缩径卡钻,尽可能不要进行套铳作业, 因复合盐层段套铳极不安全,最好注塞回填后侧钻。控制较低失水,控制较低的有害固相;泥浆预使用封堵沥青,降低渗透率。防与处加强抑制性,配合氯化钾;理措施控制高温高压失水和良好泥饼;使用合适的密度,平衡地层应力。事故类型:卡钻卡钻类型:键槽卡钻原因分析(1)钻进中钻井参数不合理,对井斜监测不到位,造成井斜大、 方位变化大,狗腿度严重。(2)井眼不规则,有“糖葫芦”井眼。(3)钻头使用不合理,起下钻次数过多。(4)人为操作不当,如在起钻至键槽井段未精心操作,上
23、提过多 造成卡钻(5)对井眼形成键槽易发生卡钻风险的认识不足特征(1)键槽阻、卡一般只发生在起钻时。由于起钻时,钻柱在自身 重力作用下靠向井壁键槽一侧,当钻铤(大于钻杆接头直径)进入 键槽时,就会发生阻、卡。下钻时由于钻头及稳定器直径大于钻铤 直径,进不了键槽,因此不易发生阻卡。(2)在井径规则的井眼形成的键槽是向上下两端发展的,因此, 起钻时阻卡点是逐步向下移动的,而在糖葫芦井眼段形成的壁阶式 键槽,阻卡点基本是不变的。(3)在键槽中遇卡,拉力稍大,转动转盘就很困难,但只要下放 脱离键槽,转动则正常。(4)在键槽中遇卡,开泵泵压正常,井口返出也正常。预防措施(1)要防止键槽产生,最有效的办法
24、是严格控制井身质量,即严 格控制井斜、全角变化率,以减少键槽的产生。(2)用技术套管封固易产生键槽井段,这一点对于定向井、水平 井非常重要。(3)记录起钻时键槽阻卡点位置。起钻至键槽段严禁强提,而应 以下放、转动钻具通过键槽井段。如上提拉力过大,转动困难,下 放不成,解除就困难了。(4)如键槽已产生,为防止发生键槽卡钻,可用键槽破坏器对键 槽进行处理。(可在井底第一根钻铤上部接键槽破坏器;也可将键 槽破坏器接在钻杆上,下面再接钻杆或钻铤,其长度基本等于键槽 长度,到键槽井段进行划眼,以破坏键槽。键槽破坏器不要接在钻 头位置,因键槽破坏器接在钻头位置对键槽破坏作用不大。)(1)键槽卡钻发生后,要
25、尽力下压,同时启用随钻下击器进行下 击,也可适当启动转盘(但要严格控制转盘扭矩),切忌不可多提; 如上提拉力过大,造成上击器工作,处理就更加困难了。(2)泡油、泡酸、泡解卡剂也是可以试用的方法。个别井键槽卡 钻就是用泡油、泡酸、浸泡解卡剂后活动解卡的。(3)如下压、转动、下击、浸泡解卡液均不能解卡,可接地面下 击器进行下击以求解卡;也可用倒扣或爆炸松扣,起出卡点以上钻处理具后,再下入震击器与鱼头对扣后下击;但要注意的是,在键槽倒措施扣后,有时会造成找鱼头、对扣困难等复杂情况,因此,轻易不要 采取倒扣措施。(4)倒扣套铳是最后的办法。键槽卡钻套铳比较困难。鱼头进入 套铳筒非常困难,常采用丢引子(
26、下入一钻杆,与鱼头对扣后倒开), 或用拨钩将鱼头从键槽中拨出等措施。在键槽中套铳时,要防止因 蹩卡将套铳筒损坏落井,另外,也易将落鱼铳断。因此,套铳时一 定要精心操作。(5)如套铳十分困难,可填井侧钻。泥浆预控制较低失水,控制较低的有害固相;防与处使用封堵沥青,降低渗透率。理措施加强抑制性,配合氯化钾;类井下复杂、事故的发生,应做好以下几方面工作:。、搞好钻井工程设计是预防井下复杂、事故的基本保证(如合理的井身结 构设计)。钻井工程设计要能满足本地区、本井地质需要和工程需要,以确保钻 井工程施工安全。、搞好现场管理,防止人为井下复杂、事故的发生。此类复杂、事故的发 生多为违章作业所致,预防此类
27、事故发生的有效措施是加强员工安全教育和技能 培训,加强岗位责任制,落实各项规章制度的贯彻和执行,加强员工责任心,提 高员工安全意识,是防范井下复杂、事故发生的重要措施。C、措施不当是造成井下复杂、事故的另一重要原因,因此,要根据设计、 邻井、邻区域资料提前制定各项技术、安全措施,并根据本井实际情况采取有针 对性的方案,切忌井下情况不清楚就盲目决策。只要措施正确,执行有力,井下 复杂、事故是可以预防的。人搞好钻井液管理是防范井下复杂、事故发生的重要保证。很多井下复杂、 事故是由于钻井液性能不能满足井下需要所引发的。因此,钻井监督要高度重视 钻井液管理工作,督促泥浆工程师搞好钻井液性能维护处理工作
28、,并根据井下情 况采取有针对性的措施,保证钻井液性能优良,也是预防井下复杂、事故的重要 措施。e、搞好设备管理也是预防井下复杂、事故的重要保证。经验表明,设备是 保证井下安全、提高钻井速度的关键因素之一。如不能提供有效的设备保证,井 下安全、提高钻井速度也只能是空谈。预防井下复杂、事故是十分重要的工作,只要措施得当,大部分井下复杂、 事故是可能避免的。也有部分井下复杂情况是不可避免的(如井漏的发生),对 于这类复杂情况,关键是要提前制订措施或预案,做好应对复杂情况发生的准备 工作,不至于因复杂情况发生后束手无策,最后演变为事故甚至恶性事故。2、井下事故的处理原则(1)安全原则井下事故多种多样,
29、井下情况千变万化,处理方法要得当,并要根据井下情 况选用合适的事故处理工具,但总的原则是将“安全第一”的思想,贯彻到事故处 理全过程。从制订处理方案、处理技术措施、处理工具的选择以及人员组织等均控制高温高压失水和良好泥饼;使用合适的密度,平衡地层应力。事故类型:卡钻卡钻类型:落物/掉块卡钻原因分析(1)井口落物:井口没盖好,设备、工具等零部件没固定好造成 落入井。(2)水泥环脱落。(3)钻井液性能差,密度低;封堵性不好造成井壁掉块。(4)钻磨套管附件钻压过大,形成的附件大块造成卡钻。(5)事故落物造成的井下卡钻(如:掉牙轮、井下工具后等在处 理的过程中造成的卡钻)。(6)违章操作,(如:落物入
30、井后强提、强压,磨铳落物时参数不 当,操作不合理)。(7)下入的磨铳工具尺寸不符合要求。(1)若在起钻中发生落物入井,会在上提钻具中突然遇卡(钻头 起入套管后更明显),上提拉力不大时,下放较容易;如落物也随 钻具上下移动,则钻具只能下放不能上提;如落物位置固定,则阻 卡点位置固定(落物较大时阻卡点基本固定),下放无阻力时可转 动,上提有阻力时转动困难。(2)在下钻中发生落物入井,其情况和起钻时基本一致。(3)钻进中发生落物入井时,蹩钻严重,钻速很慢,甚至无进尺,特征严重时蹩停转盘;如牙轮、PDC钻头刀翼落井后,蹩钻就十分严 重;砾岩掉块、水泥环掉块或其它落物入井在钻进中也会造成严重 蹩钻,上提
31、阻卡,而且有时阻卡十分严重。(4)落物卡钻卡点大多在钻头或稳定器上,也有卡在钻杆接头上 的。较大落物入井,或虽然落物不大,但由于环空间隙小,如在7 套管、5或5尾管内因落物造成硬卡,其处理难度非常大。(5)落物卡钻发生后,开泵循环钻井液时井口返出正常,泵压也 正常。(1)加强对井口工具、手工具的检查,清理井口周围杂物,井口 周围不得放置有碍安全的物件,在进行各种作业时要盖好井口,严 防落物入井。(2)对入井的工具、钻具进行严格检查,不合格的钻具、工具不 能入井,随时掌握井下状况。如钻头的使用,要根据岩性变化、使 用时间及时调整钻井参数或起钻,防止掉牙轮或蹩断PDC钻头刀 翼的事故发生。(3)在
32、磨铳落物时,要选用合适的磨铳工具,定时上下活动钻具。 并要适当控制排量、泵压,防止大块翻转至磨铳工具与井壁(或套 管)之间,造成卡钻。(4)防止掉块卡钻的关键是改善钻井液性能,加强钻井液的封堵、 护壁性;在易掉块井段钻进时,少带或不带稳定器。防止套管鞋处 水泥环掉块的有效方法是表层或技术套管下入时,尽量不留口袋或 少留口袋,套管鞋位置要选在不易坍塌井段。预防(5)如已知是落物入井造成阻卡,严禁硬提,要下放钻具至无阻 措施力时转动钻具,如转动正常,可适当延长转动时间,将落物挤碎或 挤入井壁,然后上提钻具,如无阻卡,也就可能将钻具起出。如下 放不成,可就地转动,但要严格控制转盘扭矩,转动正常后再上
33、提 或下放钻具,其下放或上提钻具的长度要根据阻卡情况决定,然后 再次转动钻具,有可能将落物挤入井壁或挤碎;如此反复多次至正 常后可能起出钻具。(6)无论是起钻、下钻或钻进中发生落物入井,起钻完应下入打 捞工具或磨铳工具进行处理,处理完后方可恢复钻进或进行其它作 业。(7)如是空井时落物入井,应下入打捞工具或磨铳工具进行处理。 在下入磨铳工具时,如落物不在井底,应尽量将落物压至井底,以 便于磨铳。(8)起下钻时在套管内发生落物入井,如下放钻具可行,最好能 将钻头或扶正器下至套管鞋以下,以便于处理。处理措施(1)在起下钻中发生落物卡钻要尽量下压,并可同时启用随钻下 击器进行下击。上提时以不超过原悬
34、重50kN为宜,然后迅速下放。 在上下活动中,也可试启动转盘,并可适当反转(但要防止钻具倒 扣),经反复活动后有解卡的可能。(2)掉块卡钻可泡酸。如为水泥掉块、灰岩掉块效果最好;对砾 岩掉块也有一定作用。(3)在钻进中发生落物卡钻后,在保证钻具安全的情况下,转动 或上提钻具。也可同时启动随钻震击器进行上击。(4)无论是起下钻还是钻进中发生落物卡钻,经强力活动、转动、 随钻震击无效后,可从卡点倒开后,再次下入震击器对扣后进行震 击,因随钻震击器在井下工作时间长,有时效果差,重新下入震击 器后有震击解卡的可能。(5)如果经下压、转动、震击、泡酸均无效,要用爆炸松扣或倒 扣的方法从卡点倒开,起出钻具
35、后进行套铳。在套铳时要特别注意 安全,如是金属落物造成的卡钻,套铳时蹩钻严重,因此要轻压慢 转,以防损坏套铳筒,造成套铳筒落井。泥浆预 防与处 理措施加强抑制性,配合氯化钾,减弱泥页岩水化;控制较低失水,减少滤液侵入,减弱水化;加强封堵,尤其是沥青类防塌剂;采用合适的密度,平衡地层应力。事故类型:卡钻卡钻类型:坍塌卡钻原因分析(1)地质构造的原因(钻遇断裂带、褶皱地层、地层倾角大等)(2)钻遇欠压实地层(3)钻遇煤层或泥页岩(4)钻遇复合盐层盐溶后,充填在复合盐层中的砂泥岩薄层脱落(5)泥页岩水化膨胀脱落(6)钻井液密度低,失水大,体系不合理(7)井身质量不好(8)起钻没灌好泥浆(9)起钻过快
36、,抽吸压力过大;下钻过快,造成冲击坍塌(10)溢流井喷后(11)转换钻井液体系或改变钻井液性能后,造成井壁失稳(12)泡解卡剂后,造成井壁失稳(如:浸泡时间过长、解卡剂密度太低等)(13)井漏后液柱压力下降特征(1)在钻进中发生井壁坍塌,泵压升高,转盘扭矩增大,悬重下 降,钻具上下活动困难,严重时发生憋泵,停泵后有回压。(2)起下钻中发生井壁坍塌,钻具水眼内反喷钻井液,上提遇卡、 下放遇阻,悬重下降,而且阻卡会越来越严重,开泵困难或泵压较 高,甚至井口失返,转动钻具困难,停泵后有回压。钻具提离坍塌 层位后泵压、悬重恢复正常。(3)返出岩屑呈片状或块状。预防 措施井壁坍塌在钻进、起下钻和其它作业
37、中都可能发生。井壁坍塌造成 的卡钻是处理难度较大的井下事故。(1)选用合适的钻井液体系,强化钻井液防塌性能,如硅酸盐体 系、钾基钻井液体系,加足防塌、封堵材料,严格控制钻井液滤失 量,并在设计范围内适当提高钻井液密度、粘度,提高钻井液携砂、 护壁能力。(2)控制起下钻速度,降低抽汲压力和激动压力;起钻时按规定 要求灌好钻井液;在进行其它作业时,要控制好钻井液液柱压力降 低对井壁稳定的影响;要避免在易坍塌井段长时间循环钻井液。(3)在易坍塌井段钻进时,要适当控制排量、泵压。(4)在易坍塌井段钻进时,尽量简化钻具组合,如少用或不用稳 定器。(5)合理的井身结构表层套管尽可能封住上部松软、易坍塌地层
38、;技术套管尽可能封住易坍塌井段;套管鞋处地层要稳定,不易坍塌,而且口袋要短;尽量避免同一裸眼井段存在不同的压力系统。(6)及时发现井壁坍塌是预防坍塌卡钻的关键。处理措施(1)钻进、循环钻井液中发生井壁坍塌,此时切忌停泵,要加强 钻具活动,注入稠钻井液或重钻井液携砂,稳定井壁。(2)在起下钻中发生井壁坍塌后,应立即接方钻杆开泵,要先以 小排量顶通,严防憋泵,同时要加强钻具活动,尽可能将钻具提离 坍塌井段。循环正常后,注入稠钻井液或重钻井液携砂,井壁稳定 后再进行划眼,处理井壁坍塌。(3)井壁坍塌后,在进行处理时要进行划眼;在划眼时要严防划 出新井眼,在软地层井段、井斜大、狗腿严重井段及定向井、水
39、平 井尤其要注意。(4)井壁失稳与坍塌卡钻发生后,如钻具已卡死,但仍能以小排 量循环时,一定要坚持循环,并注意观察返出情况,防止憋漏地层, 同时注入防塌、携砂性能强的钻井液,待循环正常后,再加大排量 循环,同时加强钻具活动。由于排量加大,加之注入防塌、携砂性 能好的钻井液,有可能将井壁稳定,并将坍塌物带出,进而解卡。(5)如井壁坍塌卡钻卡点在随钻震击器以下,在卡钻发生后,在 循环钻井液的同时要启动随钻震击器进行震击解卡。(6)坍塌卡钻发生后,如循环不通,但钻具仍有一定活动范围, 此时应加强钻具活动,在上下活动中试启动转盘(但要严格控制转 盘扭矩),并试开泵;如在活动钻具中试开泵成功,就有可能解
40、除 坍塌卡钻;如开泵不通,也可憋上一定泵压(在保证地层基本不漏 的前提下),上下活动钻具,上提、下放吨位可适当加大(但不能 超过钻具抗拉强度的80%),并注意观察出口是否有钻井液返出, 泵压是否有变化,如出口见少量钻井液返出,泵压缓慢下降,就有可能逐步建立循环,也就有可能解除坍塌卡钻。(注意在憋压.活动钻具过程中不能放回压。)(7)如井壁坍塌卡钻经活动、开泵无效后,就只有倒扣或爆炸松扣;爆炸松扣或倒扣时要尽量从卡点位置倒开;起出卡点以上钻具 后,要安排通井,将井下情况处理正常后,再进行套铳、倒扣打捞。 套铳坍塌卡钻要格外小心,防止在套铳时再一次出现井壁坍塌,如 将套铳筒卡死,处理就更加困难了。
41、0泥浆预 防与处 理措施加强抑制,降低泥岩水化分散和剥蚀掉块;控制失水,降低对泥页岩的侵蚀;加足封堵防塌剂,减缓滤液的侵入;采用合适的密度保持井壁的稳定。事故类型:卡钻卡钻类型:注水泥塞/探塞/钻塞卡钻(1)稠化时间达不到安全施工要求(2)未做水泥浆与泥浆污染实验(3)水泥浆闪凝(4)钻具未检查好,发生刺漏或脱扣(5)设备原因,注水泥前未对设备进行全面检查、保养,造成注 水泥施工时设备不能正常工作(如:注水泥完后不能及时开泵顶替 或起钻、或因设备原因造成不能连续施工等)(6)计量不准确。(7)打水泥塞过程中未按要求活动钻具原因(8)注水泥完成后未将钻具起至水泥浆面以上ZOOLBOOm处循环。
42、分析或循环时间不够,未将混浆排放干净。(9)操作失误,造成钻具落井或落物入井等。(10)注水泥管串不合理(11)注水泥前未压稳油、气、水层。(12)注水泥前未处理好泥浆。(13)水泥浆未凝固,水泥石无一定强度就下钻探塞、钻塞或下钻 中未提前开泵分段循环,遇阻下压造成。(14)钻塞钻具组合太复杂,如带有扶正器等。(15)钻套管附件时参数不合理,如钻压太大、转速太高等。特征(1)在注水泥或顶替、循环钻井液时泵压逐渐升高,直至憋泵。(2)在注水泥或顶替、循环钻井液时突然憋泵。(3)在注水泥或顶替、循环钻井液时泵压下降。(4)在注水泥或顶替、循环钻井液时悬重下降。(5)钻具转动受阻,且越来越严重,直至
43、无法转动。(6)探塞中遇阻,上提钻具困难,转动钻具困难,开泵不通。预防措施(1)下入注水泥塞管柱前对入井钻具进行全面检查,确保入井钻 具无问题。下钻中要逐根钻具抹好丝扣油,按规定扭矩上好扣。(2)提前检查、检修、保养好钻井队、固井队设备,确保设备完 好有效。(3)精心操作,严禁违章操作行为发生。(4)注水泥管柱设计一定要合理。(5)注水泥前压稳油、气、水层,处理好钻井液,清洁井眼,保 持井壁稳定,降低井温,保证井眼畅通。(6)注水泥、顶替循环时必须连续活动钻具。(7)如需关井挤入的,一定要将钻具起至水泥塞面以上安全井段, 循环排完混浆后进行。(8)准确计算注水泥塞、固井施工水泥用量,防止因水泥
44、用量过 大,水泥浆上返过高,在上提管柱或顶替水泥浆时发生卡钻。(9)钻水泥塞、套管附件时,严格控制钻压、转速,防止附件大 块造成卡钻。处理措施(1)水泥卡钻初期,如仅是上提阻力增大,仍未卡死,在保证钻 具安全的前提下,要尽力上提钻具,并迅速起钻,能起出多少算多 少,但要防止提断管柱造成更复杂的情况。(2)如已卡死,就只有从卡点以上倒开,或爆炸松扣起出后卡点 以上钻具,进行套铳、倒扣打捞或填井侧钻。泥浆预 防与处 理措施事故类型:卡钻卡钻类型:堵漏卡钻原因 分析(1)堵漏钻具结构不符合要求(2)堵漏浆浓度太高、量太大(3)直接下到漏层堵漏(4)配堵漏浆完成后未及时施工,停留时间太长(超过4小时容
45、易膨胀)(5)施工时间过长(6)关井挤注方式不合适(7)施工中活动钻具达不到要求(8)堵漏施工中因设备原因造成卡钻(9)计量不准确。特征(1)在堵漏作业施工中,泵压逐渐升高甚至憋泵,(2)在堵漏作业施工中,井口返出流量逐渐减少甚至不返(但要 区别井漏造成的出口流量减少或出口不返)(3)转动钻具时转盘负荷逐渐加大,直至无法转动钻具。(4)上下活动钻具时距离逐渐减小,上提下放阻卡逐渐严重直至 无法活动钻具。预防 措施(1)原则上不要将钻具直接下至漏层堵漏。(2)堵漏浆浓度要合适,量也不易过大,堵漏浆配制完成后要抓紧时间施工,原则上堵漏浆放置时间不能超过4小时。(3)关井挤注一般应将钻具起至堵漏浆面
46、以上进行。(4)简化堵漏钻具结构(最好是光钻杆)(5)堵漏施工前检查好设备,保证连续施工。(6)堵漏作业中严格按要求活动钻具。(7)堵漏作业施工中要保证计量准确。处理措施(1)尽可能开泵,如能开通泵建立循环就能解卡。(2)在保证钻具安全的前提下,上下活动钻具、转动钻具并试开泵。(3)如采取以上措施仍不能解卡,就只有从卡点爆炸松扣、或倒 扣,起出后下入震击器对扣进行震击以求解卡,如仍不能解卡,再 进行套铳,倒扣打捞。泥浆预 防与处 理措施根据漏层位置和井段,确定堵漏浆数量;根据漏失量的大小来确定具体的堵漏配方,可参考设计,并和甲 方沟通;配堵漏浆时,加强观察,严格按加入根据实际工况和设备情况,确
47、定施工的时间,根据施工时间倒推 出配置堵漏浆的时间,并在规定时间内完成。事故类型:钻头故障类型:牙轮落井/钻头落井原因分析(1)人为操作不当,如送钻不均匀或钻压过大,蹩、跳钻时措施不当。(2)钻井参数不合理,如钻压过大、转速过高。(3)钻头使用时间过长,轴承损坏未及时发现(4)使用动力钻具时,钻井参数不合理、使用时间过长(5)长时间划眼后继续钻进(6)顿钻,溜钻(7)钻头质量问题(8)深井使用牙轮钻头,温度高,易造成轴承密封失效(9)高密度泥浆,钻头承压大,易造成轴承密封失效(10)钻头选型不合理。特征(1)钻进时扭矩摆动大或突然增大,蹩钻严重。(2)上提钻具后不能放至井底,启动转盘蹩、跳严重。(3)如是钻头落井则泵压下降明显。(4)钻进中无进尺