事故判断与处理

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1、井下事故的判断与处理,一、卡 钻,一)、粘附卡钻(压差卡钻),1、粘卡的现象: 不能上下活动和转动,但开泵循环正常。随着时间的延长卡点逐渐上移。,2、粘卡的原因,钻井液性能不好,固相含量高,泥饼质量差,润滑性能差,钻具与泥饼之间的摩阻大; 加入大量重晶石粉,水化不好;钻井液液柱压力大于地层压力,钻井液滤失后在井壁上形成较厚的虚泥饼; 钻具在井内总有一部分与井壁泥饼接触,其间没有钻井液润滑;,有的定向井由于携砂不好或施工时间长在下井壁形成了较厚的砂床,增大了钻具与井壁的接触面积; 钻具在井内静止时间越长,钻具在地层压力的推动下越贴向井壁,增大了与泥饼的接触面积,增大了运动时的摩阻力,使钻具在有限

2、的动力下不能自由活动。,3、粘卡 的预防,.使用优质钻井液体系,搞好固相控制,降低固相含量和含砂量;定向井、水平井提高钻井液的润滑性能;密度高的井在加重的同时加入相应的润滑材料。,.当需要加重平衡高压层、在低压渗透层井段形成较大的压差时,要加入相应的固体润滑材料,并加密活动钻具。.已经形成砂床的井,要采取通井、划眼、短起下、清水冲洗等有效措施清除岩屑床。.缩短钻具在井内的静止时间。,4、粘卡的处理,发生卡钻后,应大排量循环,调整钻井液,达到良好的性能;及时活动钻具,防止卡点上移; 钻井液密度低于1.20g/cm3时,可采取泡油解卡,原油与柴油的比例一般采用2:1; 钻井液密度大于1.20 g/

3、cm3时,可采取泡解卡剂的方法解卡,解卡剂的密度与井内的钻井液密度相同。,1)、计算卡点: 先大力活动数次,尽量消除钻杆与井壁的摩阻。用超过钻具原悬重100KN的拉力上提钻具,并在钻具上作记号,作为基准点。然后每增加约100KN上拉一次,记录自基准点到上拉点所增加的拉力增量和拉伸的长度增量。拉力单位按吨,长度单位按厘米。以钻杆外经127mm,壁厚9.19mm为例,其计算公式为:L=K*L/P 其中K=EF/105=715,例:谋井于1800米粘卡,钻头直径215mm,钻杆外经127mm,壁厚9.19mm,原悬重540KN,进行提拉后得到拉力增量为600KN,钻具伸长增量为120cm,可视1吨=

4、9.8KN10KN计算:L=K*L/P=10*715*120/600=1430(m),2)、计算解卡剂(原油用量):计算公式为:Q=K./4(D2d2外)H+/4 d2内h式中:Q解卡剂用量,m3; K井径扩大系数,一般取1.21.25 D钻头直径,m; d外钻杆外径,m; d内钻杆内径,m; H管外浸泡高度,一般要求泡过卡点以上100m 管内解卡剂高度,m。根据卡钻的具体情况和预计浸泡时间决定。钻井液密度高的井、加入堵漏材料的井、有砂床的井、钻具中带有稳定器的井预留量要满足较长时间浸泡的顶替量。,5、施工注意事项,、充分循环钻井液,使钻井液达到井眼稳定和利于浸泡解卡的性能,携净砂子,降低固相

5、含量和含砂量。、用循环的排量注入解卡剂并顶替,防止窜槽。、活动钻具的拉力要经常变换,防止长时间在接近的拉力范围提拉造成钻具疲劳破坏。,、浸泡期间刹把不能离人,要随时注意解卡。、顶替钻井液时如出现泵压升高、钻井液返出异常,应停止浸泡,排出解卡剂。、浸泡期间专人观察井口,及时发现井口外溢的情况。、排解卡剂中途不得停泵,以防砂子掉块堵塞环空造成憋泵。,二、开泵憋漏卡钻,1、现象: 开泵时,泵压基本和平时开泵压力一致或略高于平时的循环压力(这是由于井漏的地层接近地表,破裂压力低的原因),停泵后压力基本回降到零,泵可连续运转,泵压稳定但井口不返钻井液;开泵初期,钻具上下活动正常,转动正常;随着时间的推移

6、,泵入量的增大,活动钻具时出现阻卡现象,停泵后压力表有回压;当继续泵入钻井液时,钻具活动越来越困难,最后卡死。,如果在井漏程度还不十分严重时起钻,可起出大部分钻具,起钻初期钻杆内返喷严重,环空灌不进钻井液,起钻和转动有一定阻力但能活动。当钻铤和钻头起至上部井塌的井段时,突然遇卡,钻具放不下去,继续上拔一段距离卡钻。,2、原因 由于钻井液性能不好;井壁不稳定;快速钻进时钻屑多,停泵时间长;井眼缩径导致井塌或井眼不畅,起钻拔活塞,下钻遇阻;井眼不畅或开泵过猛造成憋泵,井壁垮塌。反复开泵使大量钻井液憋漏于地层内,井塌进一步加剧,最终导致卡钻。,3、开泵憋漏卡钻的预防,)、快速钻进时,要缩短接单根时间

7、。若出现循环中断或其它设备故障需要停泵修理时,要边起钻边检修,修好后再下钻,发现遇阻停止下钻,接方钻杆开泵循环划眼下完所剩钻具。 )、起钻时若有拔活塞现象,在下至该井段时,要进行划眼处理。,)、下钻到底开泵时,要大幅度活动钻具,使井眼内砂子分散,小排量开泵,间断挂泵,配合转动钻具,若发现开泵时有憋泵现象或只进不出,要放掉回压,大幅度活动钻具,然后在正常井段开泵。井口返出正常后再将泵连续运转,泵压稳定后再逐渐加大排量。,)、若出现憋泵漏失,井口不返,经大幅度活动钻具仍不能消除时,应果断起钻,井漏后起钻中途不得再开泵。,4、开泵憋漏卡钻的处理,开泵憋漏卡钻属于恶性卡钻,卡钻后不能循环且卡点较高,一

8、般卡点在表层套管鞋附近,这类卡钻只有采取套铣倒扣处理。钻头离表层套管鞋较近时或一开卡钻时,也可以采取偏钻的方式解卡。,三)、沉砂卡钻,1、现象: 钻具活动阻卡严重,不能转动,开泵憋泵,上提卡钻。,2、沉砂卡钻的原因,钻井液悬浮能力差,砂子下沉;钻遇高压盐水层井涌,钻井液性能严重破坏,高矿化度盐水破坏井壁造成井塌;快速钻进钻屑多,停泵时间长,砂子下沉;钻具刺,造成短路循环,漏点以下的钻屑带不上来,造成卡钻。,3、沉砂卡钻的预防,1)钻井过程中要应用优质钻井液体系,使钻井液具有良好的悬浮能力,同时要使用好固控设备,清除有害固相;2) 快速钻进接单根时要快,要采取晚停泵、早开泵的方法,防止砂子下沉堆

9、积,若钻速很快,上提或接单根有阻卡显示时,应进行划眼,增加循环时间;,3) 钻遇高压盐水层时发生井涌时,要加密活动钻具,不能停泵,加重压井;4) 发现泵压下降,应停止钻进,查明地面原因,若地面高压循环系统无刺漏现象,应立即起钻,防止钻具刺断或沉砂卡钻。,4)、沉砂卡钻的处理,卡钻发生后,若开泵不通,则倒开钻具或用爆炸松扣的方法,尽量将卡点以上钻具倒出,若落鱼较短(部分钻铤和钻头),可下震击器震击解卡。若落鱼较长,采取套铣倒扣的方法解卡。,四)、井塌卡钻,1、井塌卡钻的现象 井塌后一般有接单根时钻具内倒返钻井液、大块滤饼和未经破碎的岩石脱落、突然发生蹩钻、上提遇卡、泵压升高或憋泵、转盘扭矩增大等

10、现象。卡钻后一般卡点在钻头附近,有时憋泵不能循环。,2、井塌卡钻的原因,1)发生井漏后,钻井液液面迅速降低,不能平衡地层,井壁坍塌;2)钻井液性能不好,不能有效地抑制泥页岩剥蚀掉块;加大量清水处理钻井液,性能变化幅度过大,井壁遭到破坏,导致井塌;3)已经形成“大肚子”的井眼,大量钻屑和掉块存于“大肚子”井段,若下钻速度过快、开泵过猛、钻井液性能变化过大,都容易引发井塌卡钻。,3、井塌卡钻的预防,)、发生井漏后,若只进不出,则立即大排量连续灌入钻井液,并组织强行起钻,钻井液不够时可灌入清水,尽量保持较高的液面。防止大面积井塌。)、使用符合井下情况的钻井液体系和性能,防止地层掉块和井塌发生。,)、

11、进入沙河街组及以下地层后,井壁稳定要求较高,不能加入大量清水处理钻井液,防止井壁遭到严重破坏而导致井塌。 )、已经形成“糖葫芦”井眼的井,钻井液性能要满足井眼稳定的需要,控制下钻速度,开泵时排量由小到大,间断挂泵,防止开泵时压力激动造成井壁失稳。,4、井塌卡钻的处理,若发生井塌卡钻,要尽量建立循环,大排量洗井,配合大力活动钻具,将井塌的掉块带出解卡。若不能循环,则进行倒扣或爆炸松扣倒出卡点以上钻具,然后进行震击或套铣倒扣处理。,五)、落物卡钻,1、现象 不能上提下放和转动,循环正常,泵压正常,拉卡点在钻头处。,2、落物卡钻的原因,1)井内已有落物在钻进过程中落下;2)掉牙轮;3)套管鞋水泥环脱

12、落;4)接单根时井口落物等原因使落物到达钻头上,上提钻具时造成卡钻。,3、落物卡钻的预防,井口操作时严防落物,判断好钻头,防止掉牙轮;表层套管和技术套管尽量缩短口袋;发现遇卡时,少提多放,活动起出钻具。,4、落物卡钻的处理,大排量循环冲洗井眼,配合上提下砸钻具。在5001500米范围内卡钻时可用地面震击器震击解卡。在碳酸岩地层卡钻时,可用泡酸的方法解卡。如果钻头在离表层套管鞋较近的软地层,可用清水加入烧碱循环冲刷井眼,使井眼扩大解卡。如果卡点在较深的硬地层,其它方法不能解卡时,可倒开钻具,送入震击器震击解卡。,六)、键槽卡钻,1、现象 在卡钻的井段下钻时无遇阻现象,钻进正常,无井眼缩径等现象,

13、每次起钻到该井段都会遇卡,随着井深的增加和时间的延长遇卡现象逐渐严重,能下放不能上提,循环泵压正常,卡钻后循环正常。,2、键槽卡钻的原因,由于钻具自重产生的力,使钻具在井眼全角变化率较大的井段产生很大水平分力,使钻柱紧靠井壁旋转,起下钻时在此处上下刮拉,逐渐在井壁上磨出一条“键槽”,键槽的直径略大于钻杆接头的外径。起钻时,略大于键槽直径的钻具经过此处,就会发生键槽卡钻。 在定向井的稳斜段或直井也会发生键槽卡钻,原因是该井段的井径不规则,有大肚子井段和小井眼井段,在长时间施工中,钻具在小井眼井段下井壁磨出键槽,起钻时,略大于键槽直径的钻具经过此处,就会发生键槽卡钻。,3、键槽卡钻的预防,)、深井

14、要保证井眼质量,使全角变化率不超过标准,避免出现急弯井眼。)、加快钻井速度,减少起下钻次数,减轻钻具与井壁相磨的时间。)、定向井定向点及造斜段易形成键槽,要在起钻至该井段时低速慢起,注意观察遇卡情况,发现有遇卡现象,应倒划眼起出钻具。,)、再下钻时,钻具中带有键槽破坏器,针对可能出现键槽的井段进行划眼,消除键槽。)、直井和定向井直井段施工时间长,在某井段起钻多次遇卡,下钻无显示,可判断为键槽遇卡,要下入键槽破坏器进行破槽。,4、键槽卡钻的处理,键槽卡钻后,要尽量大力下砸。在较浅井段卡钻的井,可采用地面震击器震击解卡。较深井段卡钻的井,可倒开钻具,送入随钻下击器下击解卡。解卡后,起出钻具,用键槽

15、破坏器消除键槽。,七)、缩径拔卡,1、现象 起钻至该井段出现遇卡显示,钻具只能下放不能起出,多数伴有拔活塞现象。当钻具接有稳定器时,倒划眼上提有时有憋泵现象。上提的吨位越大,下放越困难。当拉力超过一定数值时,钻具卡住砸不下去。这种卡钻有能循环和憋泵不能循环两种情况。,2、缩径拔卡的原因,钻井液性能不好,泥饼厚,失水大;固相清除不好,钻井液中有害固相含量高;施工时间长;泥岩吸水膨胀;低压砂层滤失量大,在该井段时速度快,没有注意遇卡显示;在发现遇卡后反复活动时上提拉力过大易造成卡钻。,3、缩径拔卡的预防,)、应用优质钻井液体系,性能与地层具有良好的适应性。)、使用好固控设备,清除有害固相。)、在下

16、部井段钻进,控制钻井液失水,形成良好的泥饼。,)、起钻至缩径井段,要少提多放,不能起出时接方钻杆循环,调整钻井液性能冲洗井眼,倒划眼起出钻具,特别是钻具接有稳定器时严禁多拔。,4、缩径拔卡的处理,卡钻发生后,应尽量开泵循环,大排量冲洗,改善钻井液的流动性,清除有害固相,配合下砸钻具,仍不能解卡时,可用解卡剂浸泡解卡。如果卡钻后开泵憋泵,不能循环,则采取倒扣后送震击器震击或套铣倒扣的方法解卡。,八)、水泥填井时卡钻,1、水泥填井时卡钻的几种情况:下钻、循环、注水泥浆过程正常,在顶替钻井液过程中压力越来越高,被迫强行起钻,起出部分钻具时拉力越来越大,转动困难,最后卡死;复杂井段填井时,循环注水泥正常,当水泥浆顶替出钻杆时,泵压突然上升憋泵,井口返出减小,钻具活动阻卡,转动困难,上提拉力越来越大,最后卡钻。定向井填井时,注入水泥浆量较大,起钻至预定井段循环,继续循环时转盘负荷越来越重,停转盘上提卡钻;或起钻中上提阻力越来越大,最后卡钻。,

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