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1、钻井施工过程中常见事故的预防及处理 钻井事故制约了钻井速度的发展，而且增加了钻井液对地层的 浸泡时间，使井下更加复杂，若油层已钻开，则会加重对油层的污 染,给国家和企业造成人力物力和财力重大损失，多年来 ,如何最大 限度的减少钻井事故，缩短钻井周期,提高经济效益和社会效益是每 一个钻井工作者为之奋斗的目标，下面简要讲一下钻井事故的预防 及处理。一：卡钻事故 卡钻是指钻具在井下失去活动能力的事故。它可分粘附卡 钻、憋漏卡钻、沉砂卡钻、键槽卡钻、井塌卡钻、井下落物卡钻、 干钻卡钻、缩径卡钻等。卡钻事故是在钻井工程事故中发生机率最 高、最常见的事故，发生的原因也是多方面的。（）泥饼粘附卡钻1、发生粘
2、附卡钻的条件： 泥饼是造成粘附卡钻的前提条件。 凡是使用水基钻井液和有固相钻井液时，钻井液中的自由水在 液柱压力大于地层压力这个压差的作用下，渗入地层，而钻井液的 固相部分难以渗入地层，则糊在井壁上形成了一层泥饼。等钻具接 触井壁时，在压差的作用下产生了一个推力，将钻具压向井壁并嵌 入泥饼中.如果钻具与井壁泥饼所产生的摩阻力加钻具在钻井液中 的重量之和大于钻机安全提升拉力时，则发生卡钻。通常称为泥饼 粘附卡钻或压差卡钻。凡是泥饼质量和井身质量差以及井内压差大时都容易发生粘 卡.造成粘卡的原因是多反面的,它与泥饼摩阻系数、钻井液密度及 钻具与井壁的接触面积等因素有关。钻井液因素:钻井液性能不好，
3、失水量大，钻井液净化差,固相 含量较高,加之地层渗透性好,便会在井壁上形成厚厚的泥饼.若遇漏 失层，钻井液中加入了堵漏材料，同样会提高泥饼的厚度和摩阻力。钻井液受浸污：如果钻遇水层或石膏层 ,钻井液受到盐水或钙 的浸污后性能变坏，失水和泥饼都会迅速增加，如果处理不及时就 会造成卡钻的事故。活动钻具不及时:因设备故障无法活动或钻具折断后靠在井壁 上等原因，使钻具与泥饼接触的相对静止时间过长，都可能发生卡 钻。井身质量差：狗腿度过大，会使钻具的大部分贴在了井壁上， 增加了粘卡的机会.2、粘卡的现象: 发生粘卡后，钻具不能上提下放或转动，但开泵正常且泵压稳 定；一般没有大量的沉砂返出,振动筛上比较干
4、净；钻具的伸长随卡 钻的时间的增加越来越小（卡点上移）。3、采用近平衡压力钻井减小压差，为了防止粘卡，应尽量 使用具有防卡性能的优质钻井液尽量降低泥饼的摩阻系数 ,降低失 水量和增强泥饼的可压缩性;使用重钻井液时，混油或固相润滑剂, 或加入表面活性剂，可以提高钻井液的润滑性.4、粘卡后的处理： 卡钻后首先要保证正常循环钻井液，调整钻井液性能，加强净 化工作,充分洗井，这是处理粘卡的前提条件。卡钻初期，在尚未彻 底卡死的情况下（卡点低，被卡段少），可采用下砸的办法.目前所 用钻杆大部分经过摩损,而无准确的使用记录，井队很难掌握抗拉及 扭转的强度.实践证明,靠大力上拔解卡往往是失败的。如果卡点较
5、高，被卡段很长，就采取泡油（或解卡剂）、泡酸（石灰岩地层）的 办法解卡。在为处理卡钻事故之前应维持钻井液循环和防止卡点上 移（采用压弯钻具等办法）。若无效，采用爆炸松扣、套铣倒扣。再 无效，填井侧钻。（二）开泵憋漏卡钻 在环形空间堵塞，井眼复杂的情况，连续强行开泵把井眼憋漏， 钻井液大量漏失，井眼垮塌所造成的卡钻就叫开泵憋漏卡钻。 开泵憋漏卡钻的特点及发生原因卡钻的根本原因是由于沉砂、砂桥、井壁垮塌等因素造成了井 眼环空不畅通。在这种情况下强行开泵，泵压逐渐升高（悬重下降）, 等泵压高达某一值时地层破裂，大量的钻井液注入地层造成井漏 . 这种地层的特点是:有漏必垮。这种卡钻在开泵前钻具一般可以
6、自由活动。开泵后压力升高 , 高达一定值即下降，但停泵后不回零。继续开泵钻井液只进不出。 若漏失量小，钻具仍可以活动,但随着多次的开泵,钻井液大量漏失, 便出现转盘负荷重,上下活动钻具阻卡直至最后卡死。实践证明，如果一旦发生开泵把地层憋漏，如果不再试开，则 卡钻的可能性就很小。应该及时灌钻井液强行起钻,这样完全可以起 出或抢出大部分的钻具。一旦发生卡钻 ,如果井内钻具不多而且漏失量也不大（小于10m3）,这时应在井架与钻具的安全负荷下不断活动和灌钻井液， 有希望则大幅度活动，配合转动（不准开泵），然后将钻具起出。 否则会造成恶性卡钻（不能硬拔硬转），只能套铣倒扣处理。 开泵憋漏卡钻的处理：开泵
7、憋漏卡钻后，要视具体情况进行处理.一般来讲，卡点浅， 倒扣容易的情况下，采用倒出卡点以上钻具（有时卡点上留有一根 钻具作引子,在套铣时便于入鱼头），然后用套铣倒扣的办法处理。 如果卡点深且倒扣困难，采用爆炸松扣的办法起出卡点以上钻具 , 然后队卡点以下的钻具套铣倒扣。常用的倒扣工具有倒扣器、倒扣 接头、倒扣捞矛、倒扣捞筒、倒扣套铣矛。（三）泥包卡钻凡是钻头或扶正器泥包而造成的卡钻就叫泥包卡钻。泥包卡钻的种类有：干钻造成钻头泥包，排量不足而引起的钻 头泥包，带引子打眼形成干钻，即形成干领眼而造成钻头泥包而卡 钻，短路循环后泥包，钻头不合适或喷嘴配备不好导致泥包。钻头干钻往往是工作中疏忽大意造成的
8、，大体有三种情况，一 是钻井泵上水不好,甚至不上水，在钻进中出现打倒车 ,转不动，提 不起钻具的想象，卡钻后再开泵时开不开；二是因某种原因，在钻 进时司钻与副司钻配合不好，副司钻不与司钻取得联系就停泵,司钻 也看不见泵压的变化和返出钻井液的情况而造成干钻 ;三是在钻进 过程中钻刺坏，短路循环造成干钻，如果司钻经验不足或大意，出 现干钻，有时由于灌钻井液阀门坏或没管好而造成短路。总之只要 钻头没有钻井液通过，20 分钟左右即可把钻头烧坏，如此时再开泵 是开不通的。干钻引起钻头泥包卡钻的现象主要有：（1）转盘负荷增大,上提 钻具有阻力;（2）开泵泵压下降，甚至没有泵压；（3）钻井液返出正 常，钻屑
9、没有返出或突然减少；（4）井口不返钻井液，此时恢复循 环已晚.出现钻头泥包的征兆后，应立即停止钻进，分析情况并设法 恢复循环或起钻检查。干钻卡钻后是开不开泵的，应套铣倒扣处理.造成泥包卡钻是因为钻进到可钻性较好的地层时排量低，错误 的使用单泵或因钻井泵上水不好而造成排量小而钻进使用牙齿小 的钻头，钻井液性能不好，粘度大切力大 ,会促使钻头迅速泥包,扶 正器泥包，而引起在小井眼出卡钻。在使用直径大的钻头钻进或扩眼时，也可能因排量不足造成泥 包卡钻。钻头由于排量不足造成的泥包有以下现象：一是钻进中排量不 足上水不好，有跳、憋钻现象；二是钻屑返出的很少或没有大棱角 的岩屑返出，即无新钻屑；三是钻速明
10、显下降，泵压升高。发生因排量不足而造成钻头泥包后，可加大排量循环处理，如 果已经造成了卡钻，可解卡.（四）键槽卡钻 在钻进中，钻柱中和点以上受拉力的部分，在井眼全角变化率 大的地方产生较大的水平分力，使钻柱紧靠此处旋转.起下钻时在此 处上下拉刮,逐渐在井壁上磨出一条细槽（键槽） .键槽的直径稍大 于钻杆接头但小与钻头直径。起钻时钻头拉入键槽的直径稍大于钻 杆接头但小与钻头直径处，钻头拉入键槽底部被卡住，即称为键槽 卡钻。井眼键槽的形成是：当井斜变化率达到2/50m以上，方位 变化率 3050m 以上,井眼有狗腿存在；钻杆在井壁上作用时间 长，或起下钻次数多；中硬地层或中软地层。以上因素综合在井
11、壁 上形成键槽。发生键槽卡钻前，一般都有比较明显的征兆：（1）钻 杆出现明显的偏磨；（2）发现钻杆偏磨后，起钻在井斜变化率大的 地方遇卡，卡点越来越深，是键槽越来越深的结果;（3）在起钻过 程中，转动自如，开泵畅通，稍提一点拉力转动一下钻具就可跳出 键槽，再不遇卡，有的情况在遇卡时稍提拉力就转不动；（4）起出 钻无泥包现象;（5）下钻畅通无阻，起起钻遇卡倒划眼时稍多提点拉 力，憋劲就非常大；（6）遇卡后大力上提钻具可卡死钻具，卡点就在 键槽处。当发生较轻的键槽卡钻时，可采用循环的办法砸开，采用轻提 慢转可转开，耐心的倒划眼，配合以下不同的方向上提，不规则的 转动转盘，使井下钻具摆动而跳出.严重
12、的键槽卡钻以后，提拉力会 使其卡死,然后倒扣或爆炸松扣将卡点以上的钻杆全部倒出，然后再 打捞井下落鱼。尽量不要采取套铣倒扣的办法，避免堵塞落鱼水眼。键槽卡钻以后，还可以上提提死钻具，倒出上部钻具，然后下 入12根钻杆+扩大器或键槽破坏器+下击器和落鱼对扣下砸解 卡，开泵循环，然后向下划眼，破坏键槽后即可起出被卡钻具.键槽卡钻后,常用的处理工具有随钻震击器、液压上击器、开 式上击器和地面震击器。（五）井塌及岩屑沉淀卡钻 井塌卡钻是一种恶性卡钻，多发生在砾石层，“红层”及胶结不好的地层，当地层倾角较大，长时间停钻也容易造成井塌。井塌 后轻者可大排量循环下放，上提正、倒划眼解卡。严重井塌开泵不 通，
13、只有倒扣处理。井塌比较容易判断，在大塌前有小掉块，有时在钻井液中冲出 未经切削的上部地层砂子，钻进中有憋钻、上提遇卡的现象，憋泵、 接不上单根,开泵返出的砂子很少等现象。沉砂卡钻主要是在清水钻进阶段。粘度、切力小，在快速钻进 时或钻达硬地层、砂岩、泥岩层时，停泵后会产生钻屑沉淀埋死钻 头,开泵不通造成卡钻。这种卡钻，只能用倒扣的办法处理。（六）缩径卡钻:钻进过程中当钻遇含膨胀性粘土的页岩层，红层时,经常 造成由于钻井液不足一平衡地层压力，致使井眼直径缩小而卡钻 , 这一卡钻称之为缩径卡钻。解决这一问题的方法是选择合适的钻井液体系.（七）压差卡钻 为了防止地层流体流入井眼，井眼内钻井液静液压力必
14、须平 衡于或超过孔隙压力。在渗透性地层，会发生自然过滤过程而使钻 井液的流体含量部分侵入地层同时固相堆积在井壁上形成泥饼。若 泥饼变厚,使钻铤与其接触并嵌入泥饼中.若正压差很大，就很难 使管柱解卡。此问题在定向井及水平井施工中经常遇到,因为钻铤 趋于定向井眼的低边下垂而被卡钻，这一卡钻称之为压差卡钻。此卡钻与钻井液与地层流体之间的压力差，钻具与井壁之间 的接触面积,钻具与井壁之间的摩擦系数有关.解决压差卡钻的方法： 通过减少三个起作用的因素中的每一个即可使问题得已解 决。1）可以降低钻井液静压力而减少压差，可以将水或较轻钻 井液（柴油）泵入钻柱，但是，在裸眼井段中会导致其它地层发生 井涌。2）
15、通过使用外表面切割宽槽的螺旋钻铤可以减少接触面积.目 前,在定向井及水平井施工中，大多使用加重钻杆代替钻铤。3）通过使用润滑剂或油基钻井液降低摩擦系数。二 钻具事故及井下落物事故（）钻具事故及处理 钻井过程中，钻具受力情况复杂，由于各种各样的原因，经常会发 生钻具折断滑扣脱扣等钻具事故。处理钻具事故应根据鱼顶形状和井眼的实际情况来选择合适 的打捞工具，必要时还应根据实际需要另外设计特殊的打捞工具。 目前常用的打捞工具有下列几种；1公锥公锥是打捞管柱内孔部位的一种常用的打捞工具。公锥 技术规格主要有SY511486，公锥打捞螺纹分为锯齿螺纹和三角 螺纹两种，三角螺纹强度高.螺纹又分为右螺纹和左螺纹，识别标志 在标志槽侧。2母锥 母锥是打捞管柱外径部位的一种常用的打捞工具。母 锥技术规格主要有SY511486，公锥打捞螺纹分为锯齿螺纹和三角 螺纹两种,三角螺纹强度高.螺纹又分为右螺纹和左螺纹,识别标志在 标志槽侧。3可退式卡瓦打捞矛4可退式卡瓦打捞筒5分瓣捞矛 （二）井下落物事故及处理 落物的打捞应根据落物的大小形状等采用不同的打捞工具 有时需要设计特殊的工具进行打捞，常见的打捞工具有反循环强磁 打捞蓝随钻打捞杯磁力打捞器等等。
