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1、第第一一章章 卡钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡钻的处理例例2：某井：某井 339.7mm(壁厚壁厚9.65mm)套管下深套管下深900m， 215.9mm 钻头钻达钻头钻达3400m，起钻起钻至至3200m发生发生粘吸卡钻粘吸卡钻，此时大钩悬重此时大钩悬重钻头钻达钻头钻达3400m，起钻起钻至至3200m发生发生粘吸卡钻粘吸卡钻，此时大钩悬重此时大钩悬重850kN，钻井液密度，钻井液密度1.15g/cm3，循环泵压，循环泵压12.00MPa，钻具结构为：，钻具结构为： 215 9mm钻头钻头+ 177 8mm钻铤钻铤(内径内径71 44mm)100m +
2、215.9mm钻头钻头+ 177.8mm钻铤钻铤(内径内径71.44mm)100m + 158.8mm钻铤钻铤(内径内径71.44mm)60m + 127mm(内径内径108.6mm)钻杆钻杆。 经经1000 1200kN拉力多次上下活动拉力多次上下活动量得钻具伸长量得钻具伸长差差为为82 5经经10001200kN拉力多次上下活动拉力多次上下活动，量得钻具伸长量得钻具伸长差差为为82.5cm。 已知井深。 已知井深1000m处有处有浅气层浅气层存在，地层压力梯度存在，地层压力梯度0.0103MPa/m； 在在以下有以下有多套油气层多套油气层存在存在地层压力梯度为地层压力梯度为在在2400m以
3、下有以下有多套油气层多套油气层存在存在，地层压力梯度为地层压力梯度为0.011MPa/m。 因条件限制，只能选用密度为因条件限制，只能选用密度为0.87g/cm3的原油和柴油的混合液做的原油和柴油的混合液做2013-12-1989为解卡剂。为解卡剂。请计算请计算卡点位置卡点位置(考虑钻杆接头及加厚影响)、 解解 卡剂用量卡剂用量、 最高泵压最高泵压，并，并校验施工安全性校验施工安全性。(Q3=3.0m3)第第一一章章 卡钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡钻的处理(1)卡点位置卡点位置。用式。用式(1-5)可算得：可算得：拉力拉力f 1200kN 1000kN
4、200kN/LEA xf=拉力拉力f=1200kN-1000kN=200kN; 127mm9.19钻杆系数钻杆系数K(=E*A)由表由表1-7查得查得K1为为7150;x1=3040*200/7150*0.965=82.06cm；(考虑钻杆接头及加厚影响考虑钻杆接头及加厚影响)x =60*200/33149=0 36cmx =100*200/43724=0 46cm ；x2=60 200/33149=0.36cm、 x3=100 200/43724=0.46cm ；钻具伸长实测值钻具伸长实测值x=82.5cm ，卡点在卡点在 177.80mm钻铤上钻铤上;卡点位置卡点位置:L=3100+K2x
5、/f=3100+437240.08/200=3117m.2013-12-1990L 3100 K2x/f 3100 437240.08/200 3117m.第第一一章章 卡钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡钻的处理(2)计算解卡剂用量计算解卡剂用量为保险起见为保险起见考虑泡过卡点考虑泡过卡点77m即解卡剂管外液面即解卡剂管外液面位置位置为为为保险起见为保险起见，考虑泡过卡点考虑泡过卡点77m，即解卡剂管外液面即解卡剂管外液面位置位置为为3040m，留顶替量，留顶替量Q3=3.0m3，则由式，则由式(1-15)可算得：可算得：式中式中，钻头钻头直直径径D=0 2
6、159m； 158 8mm钻铤钻铤浸泡浸泡长度长度H=60m，222 123230.785()0.785QQQQKH Ddd HQ=+=+(1-15)式中式中，钻头钻头直直径径D=0.2159m； 158.8mm钻铤钻铤浸泡浸泡长度长度H=60m，外径外径d=0.1588m；钻杆钻杆浸泡浸泡长度长度H=0m；解卡剂；解卡剂附加量附加量20，因因而而环空容量环空容量：Q1=0.7851.2 (0.21592-0.1782) 100+(0.21592-0.15882) 60 =2.62m3。2013-12-1991第第一一章章 卡钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡
7、钻的处理(2)计算解卡剂用量计算解卡剂用量 177 8 158 8mm钻铤钻铤内径为内径为71 44mm 177.8、 158.8mm钻铤钻铤内径为内径为71.44mm， 127mm9.19mm钻杆钻杆内径为内径为108.6mm，则，则管内容量管内容量为，为，Q2=0.785 (0.071442160+0.108620)=0.64m3顶替至最后，顶替至最后，管内解卡剂液面管内解卡剂液面不能低于不能低于管外解卡剂液面管外解卡剂液面，预留，预留顶替量顶替量Q =3 0m3顶替量顶替量Q3=3.0m3.总计解卡剂用量：总计解卡剂用量：Q=Q1+Q2+Q3=2.62+0.64+3.0=6.26m320
8、13-12-1992第第一一章章 卡钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡钻的处理121120.01()pppph=+=+ (1 16) (3)计算最高泵压计算最高泵压(1-16)最高泵压最高泵压为为流动阻力流动阻力(循环泵压循环泵压)与与钻柱内外液柱压差钻柱内外液柱压差之和。之和。显显然然，钻，钻柱内容柱内容量比量比解解卡卡剂剂注入量注入量要大得要大得多多(?)，最高泵最高泵压应出压应出现现然然柱内容解剂要大得柱内容解剂要大得( )最高泵现最高泵现在在6.26 m3解卡剂全部进入钻柱并达钻头时解卡剂全部进入钻柱并达钻头时(?)。用式。用式(1-16)算出：算出：
9、正常循环泵压正常循环泵压钻铤内钻铤内线线容积容积为为钻杆钻杆内内线线容容正常循环泵压正常循环泵压p1=12MPa，钻铤内钻铤内线线容积容积为为4.01L/m，钻杆钻杆内内线线容容积积为为9.26L/m，全部解卡剂注入钻柱内并到达钻头时，所占钻柱全部解卡剂注入钻柱内并到达钻头时，所占钻柱长度长度L=160+(6260-4.01160)9.26=160+606.7=766.7m，内外液，内外液柱压差柱压差p0 01(1 15 0 87) 766 7 2 15MPa2013-12-1993柱压差柱压差，p2=0.01(1.15-0.87) 766.7=2.15MPa最高泵压最高泵压: p=p1+p2
10、=12+2.15=14.15MPa。第第一一章章 卡钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡钻的处理(4)施工安全校核施工安全校核虽然解卡剂注入量不多虽然解卡剂注入量不多但有但有油气层油气层存在存在应对以下三应对以下三虽然解卡剂注入量不多虽然解卡剂注入量不多，但有但有油气层油气层存在存在，应对以下三应对以下三种情况进行安全校核。种情况进行安全校核。3200m以下油气层以下油气层的安全性的安全性2400m以下油气层以下油气层的安全性的安全性2400m以下油气层以下油气层的安全性的安全性 1000m处浅气层处浅气层的安全性的安全性2013-12-1994第第一一章章 卡
11、钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡钻的处理(4)施工安全校核施工安全校核以下油气层以下油气层的安全性的安全性3200m以下油气层以下油气层的安全性的安全性当解卡剂全部替出钻头时，环空液柱压力最低当解卡剂全部替出钻头时，环空液柱压力最低(why?)。环空解卡剂液柱高度：环空解卡剂液柱高度：h=160+6 26-0 785 (0 21592-0 1782)1001 2- 0 785 (0 21592-h=160+6.26-0.785 (0.2159 -0.178 )1001.2- 0.785 (0.2159 -0.15882)601.20.785 (0.21592
12、-0.1272)1.2=302.1m环空液柱压力梯度环空液柱压力梯度环空液柱压力梯度环空液柱压力梯度：G=302.10.87+(3200-302.1)1.150.013200=0.011MPa/m2013-12-1995与地层压力梯度与地层压力梯度0.011MPa/m对比，压力平衡，是安全的。对比，压力平衡，是安全的。第第一一章章 卡钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡钻的处理(4)施工安全校核施工安全校核以下油气层以下油气层的安全性的安全性 2400m以下油气层以下油气层的安全性的安全性解卡剂液柱解卡剂液柱底部底部位于位于2400m时，解卡剂液柱高度：时，解卡
13、剂液柱高度：h=6.260.785 (0.21592-0.1272)1.20=218m环空液柱压力梯度环空液柱压力梯度环空液柱压力梯度环空液柱压力梯度：G=2180.87+(2400-218)1.150.012400=0.011MPa/m与与地层压力梯度地层压力梯度0.011MPa/m对比，压力平衡，是安全的。对比，压力平衡，是安全的。2013-12-1996第第一一章章 卡钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡钻的处理(4)施工安全校核施工安全校核处浅处浅气层气层的安全性的安全性 1000m处浅处浅气层气层的安全性的安全性解卡剂液柱解卡剂液柱底部底部位于位于10
14、00m时，解卡剂液柱高度：时，解卡剂液柱高度：h=100+ 6.26-0.785 (0.21592-0.1272)1001.200.785(0 320420 1272)1 20 112 3m(0.32042-0.1272)1.20=112.3m环空液柱压力梯度：环空液柱压力梯度：G=112.30.87+(1000-112.3)1.150.011000=0.011MPa/m与与地层压力梯度地层压力梯度0 011MPa/m对比对比，压力压力平衡平衡，是安全是安全的的2013-12-1997与与地层压力梯度地层压力梯度0.011MPa/m对比对比，压力压力平衡平衡，是安全是安全的的。第第一一章章 卡钻事故卡钻事故第章第章 卡钻事故卡钻事故1.4 粘吸卡钻的处理粘吸卡钻的处理(4)施工安全校核施工安全校核对以上对以上三个井段三个井段的核算，认定这个方案是可行的，可以组的核算，认定这个方案是可行的，可以组织施工。（织施工。（如果有一个井段不安全，就应减少解卡剂用量，重如果有一个井段不安全，就应减少解卡剂用量，重新进行核算新进行核算）新进行核算新进行核算。）2013-12-1998
