钻井事故与井下复杂问题

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1、钻井事故与井下复杂问题WangBaoxin2006.08.02钻井事故与井下复杂问题概述卡钻事故钻具断落事故井下落物事故测井事故井喷事故井漏固井中的事故及复杂问题井斜概述在钻井过程中，钻头不断地破碎岩石、新井眼随之生成，新形成的井壁岩石失去了原来的支撑条件，呈现出不稳定状态，如果钻井措施不能适应这些变化，就会造成井下诸多复杂情况和事故。据统计，当前事故与复杂情况可占钻井施工总时间的68，造成巨大经济损失。正确认识和预防、处理井下事故及复杂情况是钻井工作者的重要任务之一。概述造成井下事故及

2、复杂情况的原因地质因素异常的地层压力孔隙压力，破裂压力，坍塌压力，特殊地层的蠕变应力…；不稳定的岩性层位蠕变的盐岩层、膏岩层、沥青层，富含水软泥岩层，吸水膨胀泥岩层，容易坍塌剥落的泥岩层、煤层，特高渗透岩层，含硫化氢、二氧化碳层…；特殊的地质构造断层，裂缝，溶洞…。工程因素地质资料的掌握程度；工程设计的科学性；技术措施的正确性；管理、操作人员的素质。概述处理井下事故及复杂情况的原则安全坚持安全第一的原则，根据设备、工具、人员素质确定技术方案和措施，避免事故进一步复杂化。快速决策正确，组织周密，准备充分

3、。灵活详实掌握现场信息，不失有利战机。经济综合考虑技术方案的安全性、可行性、有效性，使事故损失减至最小。卡钻事故卡钻事故处理通则分类按卡钻产生的原因可分粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、干钻卡钻、落物卡钻、水泥固结卡钻等各种类型。顺利解除事故的必要条件力求钻井液循环畅通；尽量保持钻柱完整；防止钻具连接螺纹扭转过紧；建立专业化的队伍。卡钻事故正确计算卡点测卡仪实测根据拉力—伸长计算或2段复合钻柱3段复合钻柱其中：L-自由钻柱长度mK-计算系数F-超过自由钻柱自重的拉力kN

4、S-自由钻柱横截面积cm2l-自由钻柱在F力下的伸长cm卡钻事故限制钻杆扭转圈数按计算：式中：N—限制扭转圈数H—卡点深度，mD—卡点以上钻柱直径，cm1—钢材屈服强度，Mpaq—钻柱在泥浆中的重量，N/mF—管体截面积，cm2公式使用条件：一级钻杆、大钩悬重等于卡点以上钻具重量，浅井可使用一般手册上的N=KH数据卡钻事故原因井壁因吸附、沉积形成滤饼；地层孔隙压力与泥浆柱压力形成的压差。特征钻柱有处于静止状态的过程；卡点位置在钻柱部分；卡钻前后泥浆循环正常；卡点可随时间增长而上移。粘吸卡钻预测压差

5、卡钻危险性曲线卡钻事故粘吸卡钻预防使用优质钻井液油基、油包水型、高价阳离子聚合物体系钻井液；良好的润滑性、较小的固相含量和滤失量；符合近平衡钻井要求的密度…。设计合理的下部钻具组合使用螺旋钻铤、加重钻杆、稳定器等增加钻具的支撑点，减少接触面积；使用随钻震击器。尽量减少钻具在井下的静止时间保证优良的井身质量处理发现粘卡最初阶段采取强力活动措施下砸、震击浸泡解卡剂原油、解卡剂、硷水、盐水、酸剂…卡钻事故粘吸卡钻处理浸泡解卡剂是解除粘吸卡钻最有效的方法，只要能维持循环就不可轻言放弃（董101井井

6、深5004.40m，因设备故障发生压差卡钻。注密度1.40g/cm3的解卡液195m3，浸泡9.5d解卡）。浸泡解卡的施工步骤：计算卡点、计算解卡剂用量、计算注入最高泵压、制定安全措施、注解卡剂、活动钻具、解卡。应注意的问题：合理选择解卡剂；确认钻柱无循环短路；注低密度解卡剂时钻柱中须接单流阀；重视解卡后排解卡剂过程中的风险。卡钻事故粘吸卡钻辛斜160井的粘吸卡钻现象辛斜160井完钻井深3340m，技术套管1896.27m。本井区21002500m有一大段低压砂层，密度加至1.63以上即出现严重粘卡现

7、象：钻具稍停即卡；起钻在此段拉力增加200500kN；加入多种泥浆润滑材料无效果；测井中两次卡仪器、穿心打捞。解决方法增加技术套管下深，封过大段砂层。之后，该区井钻井施工顺利。启示不同地层中，压差的“外因”作用亦不相同录井图卡钻事故粘吸卡钻郝科1井粘吸卡钻经过郝科1井1996年6月3日11:00钻水泥塞至井深4320.89m时发生井涌，当时泥浆密度为1.77g/cm3。12:00关井，至16:10以密度1.92～1.95g/cm3泥浆压井，井下平衡。继续钻进时将泥浆密度提到1.94～1.99g/

8、cm3，6日5:00钻至井深4383.87m（出技术套管59.03m）接单根15min发生卡钻。卡钻后开泵正常，活动钻具最大提到1380kN、下砸到0不能解卡。处理分析卡钻原因认为，4324.8m～4369.75m井段砂层发育，泥浆密度高，卡钻为压差卡钻。7日5:10将泥浆密度降到1.91～1.92g/cm3，钻具自动解卡。启示此类卡钻与钻具所处裸眼长度关系不大，裸眼长度短时采取降