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1、井下复杂情况、事故的判断及处理目录一、井塌：21.井塌现象：22. 在渤海湾井塌可能发生的地层：33. 发生井塌的可能原因：34. 预防井塌基本原则：35. 处理井塌的基本原则：3二、井漏：41. 井漏的类型及现象：42. 井漏所带来的损失及潜在的危害：53. 预防井漏的一般原则：54. 处理井漏的一般原则：6三、井涌：61. 井涌的征兆：62. 引发井涌的可能因素：73. 处理井涌的一般原则：7四、井喷：71. 引发井喷的可能因素：82. 处理井喷的一般原则：8五、浅层气和浅层气井喷91、浅层气、浅层气井涌有以下特点：102、钻前准备工作：103、一开钻遇浅层气应注意的事项及处理方法：104
2、、二开钻遇浅层气应注意的事项及处理方法：11钻井作业过程中各种各样的井下复杂情况有人为造成的，也有由于地质情况复杂自 然造成的，人们在处理这些复杂情况的实践中积累了大量的经验和处理方法，这些经验 和方法为后人在从事钻井作业中提供了大量可借鉴资料和财富。复杂情况是一个量的概念，它在不断地向人们提供信息，告诉作业人员井上、井下 情况，当这个量积累到一定程度，就要发生质的转变事故。这个积累过程有长有短， 表现出来的各种现象有的明显，有的不明显；有的表现出来的是真相，而有的表现出来 的则是假象，需要去粗取精，去伪存真。当然，在处理复杂情况时，人为的因素（指挥 与操作）极为重要，正确的判断，正确的处理措
3、施，正确的操作这三点是解决问题的根 本，缺一不可，而第一点则来源与数据的准确记录和收集；第二点则来源与丰富经验和 处理方法的积累；第三点则来源与组织、应变能力和操作的技能。下面我们就几个方面来分别描述：1.井塌；2.井漏；3.井涌；4.井喷；5. 浅层气及浅层气井喷；6.卡钻；7. 卡套管；8. 卡电缆；9. 钻头及钻具泥包；10. 钻头不正常损坏。井塌：井塌的发生与所钻地层的岩性有关，与地层应力有关。井塌的发生一般是由于泥浆液柱压力不能平衡地层压力或不能平衡地层的坍塌压力 所造成。当然有些井塌是由于地层的岩性水敏性较好，泥浆中的水进入地层，造成井壁 剥落。1.井塌现象：钻进和循环：振动筛处岩
4、屑返出量比正常返出量增多；岩屑形状和大小发生变化； 泵压增加或蹩泵，泵压增加的量值与井塌严重程度成正比； 顶驱/转盘扭矩增加，扭矩增加的量值与井塌严重程度成正比，严重时，顶驱/转盘有被蹩死的可能；接立柱或单根： 卸扣，如果钻具上没有浮阀，有泥浆从钻杆水眼返出； 接立柱或单根后，开泵可能有蹩泵和蹩转现象； 接立柱或单根后，可能有阻卡现象；起、下钻： 起钻遇卡，开泵，遇卡现象减轻； 下钻遇阻，井底沉砂较多；2. 在渤海湾井塌可能发生的地层：从一般意义上来说，井塌可以发生在任何地层，只要条件满足。目前在渤海湾所钻 的井的资料看，明化镇、馆陶组和东营组容易发生井塌，而以东营组井塌为最，而且处 理井塌难
5、度较大，成本较高，如果处理不当，可转化为井塌卡钻的恶性事故。3. 发生井塌的可能原因： 泥浆液柱压力不足以平衡地层压力（由井漏造成井塌）； 泥浆液柱压力不足以平衡地层坍塌压力； 泥浆失水较大； 地层对泥浆中自由水反应比较敏感； 泥浆对地层的抑制性能较差； 裸眼暴露时间过长； 井温较高，泥浆不适；4. 预防井塌基本原则：正确的钻井工程设计和泥浆设计；维持良好的泥浆性能； 提高钻井速度；随时观察返出岩屑的变化，如有井塌的迹象，应立即进行处理； 现场储备足够的泥浆材料；5. 处理井塌的基本原则： 井塌发现的越早，处理越及时，井塌就越容易处理；首先要保证循环通路的畅通，其次是活动钻具，因为这是复杂情况
6、和事故的分界线，钻具被卡（埋），复杂情况转为事故； 如果井塌比较严重，想尽办法将钻具提至安全井段或套管鞋内，而后再进行处理；当井塌比较严重，又没有较好的方法抑制时，让其坍塌，并不断地循环出沉砂，坍塌压力释放完后会达到一个压力平衡，然后再进行下一步作业；二、井漏：井漏与地层的地质构造和岩性有关，井漏的表现形式有渗透性漏失、裂缝性漏失、 溶洞漏失等。井漏的发生是由于泥浆液柱压力大于地层压力所致。漏失程度与泥浆液柱作用于地 层的压力与地层压力的差值成正比，与地层的渗透率成正比。1. 井漏的类型及现象：渗透性漏失：渗透性漏失一般发生在渗透性较好的砂岩层和砾石层。造成渗透性井漏的原因： 已经钻过或钻至渗
7、透性较好的砂层或砾石层； 在提高井内泥浆密度过程中； 在机械钻速较高，环空泥浆中含有大量的岩屑； 由于提高泥浆排量，使得环空循环压力增加； 快速下放钻具或下套管速度过快造成泥浆液柱压力激动； 开泵速度过快和过猛或泥浆的流动性不好，泥浆从静止到流动时附加给地层较 大的压力； 井下情况不正常，如井下突然发生井塌、掉块，使得环空流道受阻，造成蹩泵 现象； 关井所产生的回压大于低压层的漏失压力；渗透性漏失地层可能有以下一些特点： 地层可钻性好，机械钻速很快； 漏失速率有小有大，小到每小时几方、十几方，大到每小时几十方； 由压力激动或蹩泵造成的井漏，当减小泥浆排量循环后，被压裂的地层可慢慢 自动愈合，并
8、在漏失层重新形成泥饼； 渗透性好的地层会随着液柱压力的变化或漏或吐，而且会越漏越活； 可能发生渗透性漏失的地层：凡渗透性较好、地层压力较低的地层。II裂缝性漏失：由于地层的构造运动，造成地层的断裂、错位而形成的裂缝，裂缝内的地层压力较低或裂缝内无充填物或地层的裂缝与低压层位连通 所造成的泥浆漏失。裂缝性漏失地层可能有以下特点：大多没有漏失先兆，钻进过程中突然发生漏失；地层岩性一般没有什么变化，所以钻速没有太大的变化； 漏失速率有小有大，小到每小时几方、十几方，大到每小时几十方、上百方； 一般发生在钻进过程中； 常规堵漏剂堵漏效果不明显； 一般较大裂缝性漏失地质可以预报，在渤海湾裂缝性漏失多发生
9、在东营组，沙河街组的泥岩或砂岩地层。风化壳漏失和溶洞漏失：一般发生在中生界石灰岩地层。风化壳漏失和溶洞漏失有以下特点： 地质可以预测； 这两种漏失均发生在钻进过程中，有时钻具放空； 地层压力较低，有的甚至低于水的密度； 漏失严重，甚至有进无出； 风化壳漏失还有堵漏的可能； 溶洞漏失一般无法进行堵漏；2. 井漏所带来的损失及潜在的危害： 增加额外作业成本； 井漏问题不解决，一般无法进行下一步作业； 固井作业和固井质量无法保证； 可能对油层造成污染； 井漏可能会引起上部井眼坍塌，引发井塌卡钻的机率增加； 井漏将使液柱压力降低，可能会使地层流体进入井眼，造成井涌或井下井喷；3. 预防井漏的一般原则：
10、以预防为主，堵漏为辅。地层压力的大小是地层特性所决定的，根据地球物理勘探，地质上可以比较准确地 作出地质风险分析，为钻井作业提供钻井工程设计依据，以避免和减少钻井风险，降低 作业成本。由井漏发生的原因可以看出，可以通过合理的井身结构将地层压力体系相差较大的 地层封隔开来，以确保井下的安全。对于无法回避的井漏，应提前做好风险分析，制定相应的处理方案，把风险和可能 发生的费用降到最低。一些井漏则是由于人为操作失误造成的，所以要减少和杜绝因人为造成的井漏。如 压力激动引发的井漏；机械钻速过快，环空中大量的岩屑造成当量泥浆密度过高引起的 井漏；提高泥浆密度方法不当引起的井漏；密度较高的泥浆从静止到流动
11、，其摩擦阻力 很大，开泵速度过快造成井漏等等。4. 处理井漏的一般原则：首先正确判断出井漏的类型；快速作出正确的第一反应； 尽量维持井口液面； 保证井下钻具的安全，因为钻具的安全是复杂情况和事故的分界线，也是处理井漏和因井漏引发连带复杂情况的唯一保证；三、井涌：井涌是由于泥浆液柱压力低于地层压力，地层流体进入井筒。 每一个从事钻井工作的人都应该十分清楚地认识到：井涌如果发现和处理不及 时，方法不正确，所带来的后果是十分严重的，损失是巨大的。井涌被发现的越早，地层流体可能进入井内的就越少，井口压力可能就越低，处 理井涌的风险就越小，人们的心理压力也就越小。所以，要求人们的警惕性和安全意识要高，仪
12、表和报警装置要灵敏可靠，井控设 备要始终保证正常，处于随时可用状态。井涌是复杂情况，发生井涌不一定是坏事。1. 井涌的征兆： 井口泥浆返出流量增加； 泥浆池泥浆体积增加； 停泵，井口仍有泥浆溢出；机械钻速增加，有可能发生井涌；起钻时灌入的泥浆量少于应该灌入量； 下钻泥浆应返出的量多于应返出的量； 进入泥浆的地层流体使泥浆一些性能发生变化；2. 引发井涌的可能因素： 由于钻井工程设计预测的地层压力偏低，使得泥浆密度不足以平衡地层压力； 抽吸造成液柱压力低于地层压力，如钻具泥包、起钻速度较快都是抽吸的必要 条件； 起钻没能有效地灌泥浆，或计量不准确，实际灌入量与应该灌入量相差甚远； 起钻时人为灌泥
13、浆量不足造成泥浆液柱压力低于地层压力（小尺寸井眼尤为敏 感）； 井漏，泥浆液柱压力不足以平衡地层压力； 压力激动（一般压力激动是人为的，如下放钻具过快；关井的形式；开泵速度 过快等等凡是能引起井下泥浆液柱压力突变的）造成井漏； 泥浆密度严重不均匀，如替换新浆、因卡钻向井内泵入解卡剂或柴油等等； 下套管循环泥浆，没有将套管内的空气排出而被压入环空，这一气柱随着在环 空中的上移，体积迅速膨胀，使泥浆液柱压力快速降低而发生井涌；3. 处理井涌的一般原则：发现井涌后，应立即采取有效措施控制地层流体进一步进入井筒，即尽量减少地 层流体进入井内，在尽可能短的时间内，配制压井泥浆进行循环压井，彻底将井涌抑
14、制住，并将地层流体循环出井。但要特别注意的是：在发现井涌到整个压井过程结束，一定要控制套管压力，使 其对裸眼段低压层所产生的压力低于地层的漏失压力。四、井喷： 井喷是井内地层流体失去控制。井喷大多数是由井涌处理不当所致。 井喷是恶性事故，海上如果发生井喷其处理难度要远远大于陆地，所造成的经济 损失、环境污染、社会负面影响更大。井喷的形式有两种：井上井喷和井下井喷，这两种井喷对于钻井平台来说处理起 来都十分困难，井上井喷是由于井口防喷系统失效，无法控制井下流体的喷出；而井 下井喷是井口防喷系统有效，但可能是由于操作失误或井身结构设计不合理，两个甚 至几个不同的压力体系的地层在同一井段，当井下高压
15、流体压裂裸眼段低压渗透层， 就造成井下井喷。1. 引发井喷的可能因素：未能及时发现泥浆体积增加，大量地层流体进入井眼，这时关井，对地面防喷 设备和裸眼地层产生的回压增大，从而造成压井困难，并在处理过程中极容易造 成防喷器被刺坏而失效或将地层压漏； 起钻至钻铤处发生井涌，这时的防喷器都不能有效地进行关井，如果操作失 误，钻具被喷出井眼的可能性很大，使井喷着火的可能性增大； 地面防喷系统不能有效的工作，如： 防喷器密封件损坏； 储能器不能正常工作； 阻流管汇故障，如：弯头、闸门、阻流阀、法兰刺坏； 防喷器组及套管头试压不合格； 防喷器组安装不合理； 空井，而这时的井口装置没有安装盲板或剪切闸板防喷器； 关井操作失误，造成井控设备失效的假象，使决策人下达错误指令； 压井操作失误，回压将承压能力较
