钻井卡钻事故及处理.ppt

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1、钻井常见事故与复杂井下事故与复杂的原因一、地质因素二、工程因素地质因素地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力、特殊地层（盐膏、软泥岩、沥青）的蠕变应力；火成岩、煤层、断层、裂缝、溶洞、特高渗透层、硫化氢、二氧化碳。工程因素不严格执行设计、钻井液体系和性能不合适、违章操作、设备故障、管理工作薄弱。对于复杂情况处理不及时方法不得当、组织工作不善，停工时间过多,钻井周期过长。处理井下事故与复杂遵循的原则安全的原则：设备、工具、技术方案、技术措施、人员素质快速的原则：迅速地决策、迅速地组织、迅速地施工、工序衔接要有条不紊灵活的

2、原则：随机应变，及时调整方案经济的原则：处理方案的安全性、有效性工艺的难易程度、工具材料费用、占用钻机时间、环境影响等事故与复杂复杂：井涌、井漏、轻度井塌、砂桥、泥包、缩径、键槽、钻具刺漏、地层蠕变、地应力引起的井眼变形、钻井液污染及有害气体溢出等事故：卡钻、井喷、严重井塌、钻具或套管断落、井下落物、钻出新井眼丢失老井眼等卡钻事故卡钻是钻井过程中常见的井下事故。卡钻:就是钻头或钻具在井眼内被卡住而不能起下和转动的现象类型：粘吸、坍塌、砂桥、缩径、键槽、泥包、干钻、落物、水泥固结卡钻的首要工作必须维持钻井液循环畅通保持钻柱完

3、整不能把钻具连接螺纹扭的过紧常用钻杆允许扭转系数（圈/m）卡钻事故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干钻卡钻水泥卡钻粘吸卡钻只在压差作用下钻具被推向井壁并粘住，而不能活动。也叫压差卡钻粘吸卡钻一、粘卡的原因二、粘卡的特征三、粘卡的预防四、粘卡的处理五、处理粘卡的注意事项一、粘卡的原因内因：井壁上有滤饼的存在外因：地层孔隙压力和钻井液液柱压力的压差存在吸附:钻井液中的固相颗粒吸附在岩石表面（砂岩、泥岩）；滤饼形成的原因沉积:钻井液中的固相颗粒沉积在井壁上（泥页岩井段大于砂岩井段，容易形成厚滤饼）；滤失作

4、用:它加速了钻井液中固相颗粒在渗透性岩层表面的沉积。结论：只要有滤饼存在就有粘卡的可能压差可使粘卡卡的更结实，有正压差存在可将钻柱压向井壁一边，进一步缩小了吸附面间的间隙，增强了吸附力，并进一步扩大了钻柱与井壁的接触面积。压差的存在泥饼粘吸的发展过程二、粘卡的特征1.在钻柱静止状态下才能发生2.卡点位置一般在钻铤或钻杆部位3.粘卡前后钻井液循环正常，进出口流量平衡，泵压没有变化。4.粘卡后如活动不及时卡点有可能上移甚至移至套管鞋附近。特点：钻具上下活动困难，泵压正常循环畅通，一般卡在加重钻杆以下钻具。三、粘卡的预防1.使用

5、中性钻井液2.钻柱静止时间不许超过3~5分钟3.对阴离子钻井液要求有效好的润滑性，较小的滤失量，适当的粘度和切力，必要时加入润滑剂、活性剂、塑料球等减少滤饼的摩阻系数4.搞好固控工作5.没有高压层、坍塌层存在，做到近平衡压力钻进6.钻井液加重时，要用优质的加重材料均匀加入7.设计合理的钻具结构，特别是下部钻柱结构三、粘卡的预防8.如果钻头在井底无法上提和转动，将钻柱悬重的1/2~2/3压在钻头上。9.测斜前，最好短起下一次。测斜时，勤活动钻具。10.正常钻进时，决不能将方钻杆座在井口进行维修。11.指重表、泵压表、扭矩表必

6、须灵敏可靠。12.保持良好的井身质量（直井防斜打直，斜井保证井眼轨迹平滑）13.钻柱中要带上随钻震击器（根据特殊井段选用，长期使用可能失效，出现负面影响）14.钻进、起下钻过程中要详细记录与钻头或扶正器相对应的高扭矩大摩阻的井段，并分析所在地层的岩性四、粘卡的处理强力活动钻具震击解卡浸泡解卡剂爆炸松扣套铣解卡填眼侧钻浸泡解卡剂的施工步骤求卡点位置：现场根据钻柱在一定的拉力下的弹性伸长来计算。依虎克定律：自由钻柱的伸长和拉力及钻柱的长度成正比，和钻柱的横截面积及钢材的弹性系数成反比，则公式表示为：移项得：式中L—卡点位置m；

7、F—上提拉力kN；S—横截面积cm2；—拉力作用下的伸长cm；E—钢材的弹性系数2.1×105MPa求卡点位置一定的钻柱,S、E均为定值，则上式改写为：式中K=ES，称为计算系数常用钻杆、钻铤的计算系数可查工具手册。127mm的钻杆K=7150复合钻柱求卡点：根据钻具的外径和壁厚的不同，将钻柱分若干段,长度分别为L1、L2、L3，在一定的拉力下，伸长值分别为1、2、3。利用此式可分别求出1、2、3求解卡剂用量Q=Q1+Q2+Q3=0.785(D2-d12)HK+0.785d22H+Q3式中Q—解卡剂总用量m3Q1—粘卡段环

8、空容量m3Q2—粘卡段管内容量m3Q3—预留顶替量m3K—附加系数，一般取1.2H—粘卡井段钻柱长度mD—钻头直径md1—钻铤或钻杆外径md2—钻铤或钻杆内径m计算注入井内时的最高泵压如果解卡剂密度与井浆相近，可不必计算如果解卡剂密度低于井浆密度，在顶替时有压差存在，即：p=p1+p2=p1+0.01(