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1、钻井工程事故处理与 典型事故处理实例,钻 井 监 督 培 训 教 材,1 发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则 2 事故的种类、发生的原因及预防与处理 3 处理事故中的主要技术工具 4 处理钻井工程事故中应主要关注的问题 5 典型钻井工程事故处理实例,目 录,前言,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，是一项真正的高风险的作业。对象是地层岩石，目标是找油找气。在钻井作业中，由于对深埋在地壳内的岩石的认识不清（客观因素）或技术因素（工程因素）以及作业者决策的失误（人为因素），往往会产生许多井下复杂情况，甚至造成严重的井下事故，轻者耗费大量人力、财力和时间，重者将导致
2、油气资源的浪费和全井的废弃。据近年来的钻井资料分析，在钻井过程中，处理井下复杂情况和钻井事故的时间，约占钻井总时间的3%8%。正确处理因地质因素产生的井下复杂情况，避免或减少因决策失误、处理不当而造成的井下事故是提高钻井速度，降低钻井成本的重要途径，也是钻井工程技术人员（包括现场钻井监督）的主要任务和基本功。,1、发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则,造成井下复杂与事故的因素 地质因素 工程因素 复杂与事故的诊断 井下复杂情况诊断 井下事故诊断 井下复杂与事故的处理原则 安全原则 快捷原则 科学诊断原则 经济原则,1、发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则,造成井下复杂与事故的因素,地质
3、因素,1、发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则,造成井下复杂与事故的因素,工程因素,1、发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则,复杂与事故的诊断,井下复杂情况诊断,1、发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则,复杂与事故的诊断,井下事故诊断,1、发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则,井下复杂与事故的处理原则,安全原则,井下复杂与事故多种多样，井下情况千变万化，处理方法、处理工具多种多样。“魔高一尺、道高一丈”。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应有周密的策划。重大事故还应制订应急方案，如井喷、着火等。在
4、处理井下复杂过程中，尤为小心，稍有不慎，就可能造成事故。而在处理事故过程中的失误又可能使事故更加恶化。安全原则体现在对事故性质、井下情况准确分析和判断的基础上。在处理中使事故严重程度逐渐减轻，不致加重。因此，入井工具、器材、药品，严格质量检验，下得去，能起出，用得上。操作人员应熟知入井打捞工具的结构和正确使用方法。处理方案中还应包括人员设备的防护 和环境保护等措施 。,1、发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则,井下复杂与事故的处理原则,快捷原则,复杂与事故随着时间的推移而恶化，尤其是卡钻事故与井喷事故，要求在短期内进行处理，不能延误时间。快捷原则体现在迅速决策制订处理方案。甚至制订几套处理
5、方案，迅速组织处理工具与器材，加快处理作业进度，协调工序衔接，减少组织停工。同时有几套处理方案时应优选其中最有把握、最省时、风险最小的方案。实施第一方案时，同时准备第二方案。要做到心中有数，要有预见性，不能看一步，走一步，时间就是效益。旷日持久、劳师无功，必然会影响信心，降低士气，精力分散，更容易出问题。要做到处理一 次，有一次收获，增加一份信心，提高一份士气 。,1、发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则,井下复杂与事故的处理原则,科学诊断原则,科学诊断原则就是还原复杂与事故的本来面貌。这一原则应贯穿在处理的全过程中。要认真收集现场（井下）第一手资料，特别是操作者提供的直接信息。科学的分析
6、，去伪存真，准确地描绘井下情况，切忌主观臆断，或仅凭以往的经验，武断做出结论。在处理过程中还应对井下情况进行必要的计算和草图绘制，以及时纠正或补充处理方案，使处理方案尽可能切合实际，做到“事半功倍”，少犯错误，加快 处理进度，减少经济损失 。,1、发生井下复杂与事故的因素、诊断及处理原则,井下复杂与事故的处理原则,经济原则,根据事故性质、地质条件、工具、器材供应状况、技术手段等，全面分析、评估事故处理的时间与费用。根据处理方案对比，经济合算，则继续处理下去，若处理时间长，费用太高，则停止处理，另想其它办法，如条件许可，移井位重钻或原井眼填井侧钻等。 事故处理费用包括：预计事故处理时间的钻机日费
7、；处理事故时井下工具、钻具的租赁费；处理事故消耗的材料费；技术服务费或其它费用。 移井位费用预算：搬迁费；钻前工程费；钻达事故井深的进尺费。 填井侧钻费用预算：技术服务费（打水泥塞费、测井费、侧钻工具与人工费等）；材料费；钻达事故井深的时间费用。 “钻井工程事故处理与典型事故处理实例”培训教材，主要参考蒋希文编著的钻井事故与复杂问题（石油工业出版社出版）一书。典型事故、处理实例是选取了三个不同探区的深探井中不同性质事故的具体处理方法。对我们从事现场具体技术工作或遇到类似的事故处理中可吸取经验与教训，开阔视野，少犯错误，更好地做好本职工作 。,卡钻事故 卡钻事故发生的原因、预防与处理 卡钻事故处
8、理通则 卡钻事故处理程序 钻具断落事故 井下落物事故 下套管作业中的复杂与事故 注水泥作业中的复杂与事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故,钻柱在井内某井段被卡，致使整个钻柱失去自由（不能上下活动和转动） 叫做卡钻。由于造成卡钻的原因不同，卡钻按其性质分为粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、落物卡钻和钻头干钻卡钻等 。,卡钻事故发生的原因、预防与处理,卡钻事故一般发生在钻进、接单根、循环钻井液和起下钻过程中，钻柱落井也容易造成卡钻。为了对比各种不同卡钻的主要特征、发生原因、预防措施和处理方法，将8种不同性质的卡钻列
9、入下面的表中 。,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故发生的原因、预防与处理 （粘吸卡钻）,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故发生的原因、预防与处理 （坍塌卡钻）,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故发生的原因、预防与处理 （砂桥卡钻）,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故发生的原因、预防与处理 （缩颈卡钻）,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故发生的原因、预防与处理 （键槽卡钻）,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故发生的原因、预防与处理 （泥包卡钻）,卡钻事
10、故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故发生的原因、预防与处理 （落物卡钻）,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故发生的原因、预防与处理 （钻头干钻卡死）,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故处理通则,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故发生后，应首先考虑的问题是为顺利解除事故创造条件。 维持钻井液循环，保持井筒畅通。 卡钻后，一旦水眼或环空被堵，循环丧失，就失去了浸泡、爆炸松扣的可能，并诱发井塌和砂桥的形成，加重卡钻事故处理的难度。 保持钻柱的完整性。 卡钻后，在提拉、扭转钻柱时，不能超过钻杆的允许拉伸负荷和允许扭
11、转圈数。一旦钻杆被拉断和扭断，断口不齐，会造成打捞工具套入困难，同时下部钻柱断口会被钻屑和井壁落物堵塞，给打捞作业造成极大困难。 切忌将钻杆螺纹扭得过紧。 联接螺纹紧扣后，将会给倒扣作业造成困难，更可能使打捞工具损坏，延长处理时间,卡钻事故处理程序,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,不同性质的卡钻事故，有不同的处理程序。总结起来，多数卡钻事故的处理方法，总是遵循以下6个处理程序： 一通，保持水眼畅通，恢复钻井液循环； 二动，活动钻具，上下提拉或扭转，以提拉为主； 三泡，注入解卡剂，对卡钻部位进行浸泡； 四震，使用震击器震击（单独震击或泡后震击）； 五倒，套铣、倒扣； 六侧钻，在
12、鱼顶以上进行侧钻。,卡钻事故处理程序之一,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,卡钻事故处理程序之二,卡钻事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,钻具断落事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,钻具断落事故是钻井作业中常见的事故之一。若井况正常，处理也容易，成功率较高。若井筒条件差，井况复杂，可伴随卡钻事故发生，处理不慎，也会造成复杂事故。钻井作业中常见的钻柱事故与处理方法见下面的表 。,钻具断落事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,钻具断落事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,井下落物事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,井下落物是指碎小的不规
13、则或没有打捞部位或无法与打捞工具连接的落物，如牙轮、刮刀片、手工具等。这些落物掉到井底，给钻头正常钻进造成困难，蹩坏牙齿或刀片。掉到钻头或钻具稳定器上可直接造成阻力，起下钻挂卡。当嵌入井壁后，起下钻随时掉入井底或钻头上部，成为隐患。钻井中常见的井内落物事故与处理方法见下面的表。,井下落物事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,井下落物事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,下套管作业中的复杂与事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,套管事故是指在下套管作业过程中或套管串部件满足不了正常工艺要求以及注水泥后套管本体失效等影响油井寿命和正常工作的缺陷。 下套管作业中最常见的复杂与
14、事故是卡套管，循环梗阻、循环失效、套管挤毁、套管断裂和套管泄露等6方面问题。这些复杂与事故产生的原因、预防与处理方法见下面的表。,下套管作业中的复杂与事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,下套管作业中的复杂与事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,注水泥作业中的复杂与事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,注水泥作业是建井过程中最后也是最主要的一道工序。它关系到一口井的质量与寿命。钻井技术工作者对注水泥作业应给予极大的关注，不容许有任何疏漏。但由于地层因素、管材、器材质量以及技术因素等造成注水泥作业产生漏失、蹩泵、不碰压、窜槽和漏封等复杂和事故发生。这些复杂与事故的主要原因
15、与采取的措施见下面的表。,注水泥作业中的复杂与事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,注水泥作业中的复杂与事故,2、事故的种类、发生的原因及预防与处理,3、处理事故中的主要技术工具,震击解卡工具 震击器的结构特点 震击解卡工具的种类 震击器的工作原理 震击器的操作技术 倒扣、切割工具 套铣工具 打捞井内钻具断落工具 井底落物打捞工具,震击解卡工具,3、处理事故中的主要技术工具,震击解卡工具主要用于钻柱被卡后提供撞击力，使被卡钻柱松动而解卡。与上提下放活动钻具的区别在于震击器提供了强大的动能，并将这种动能在极短的时间内转换成撞击力施加给卡点。 震击解卡工具是结构较为复杂的事故处理工具，根据
16、作用原理不同基本上可分为液压和机械两种。以其提供作用力的方向不同又可分为上击器与下击器。,震击器的结构特点,3、处理事故中的主要技术工具,震击解卡工具的结构特点是： 能提供循环钻井液的通道，满足事故处理工艺要求； 能传递扭矩、心轴与外筒之间不能有周向运动； 必须有寿命可靠的密封，保持持久的工作能力； 要有承受高压高温提供高速运动的储能机构； 要有强度极高的震击偶（撞击锤与震击垫）； 具有调节动载的调节机构； 工具两端具有与钻柱联接的螺纹。,震击器解卡工具的种类,3、处理事故中的主要技术工具,震击解卡工具的种类，根据用途分为解卡震击器与随钻震击器，根据加放位置不同分为地面震击器与井下震击器，根据原理不同分为液压震击器与机械震击器，根据作用力方向不同分为上击器与下击器等。 常用的震击解卡工具的工作原理与使用方法见下面的表。,震击器解卡工具的种类,3、处理事故中的主要技术工具,震击器解卡工具的种类,3、处理事故中的主要技术工具,震击器的工作原理,3、处理事故中的主要技术工具,液压上击器的工作原理,目前现场使用的上击器利用液压式的居多，即利用液缸内活塞运动的阻
