钻井复杂事故与处理-卡钻事故_例2

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1、第第章一章卡钻事故1.4粘吸卡钻的处理例2：某井Φ339.7mm(壁厚9.65mm)套管下深900m，Φ215.9mm钻头钻达3400m，起钻至3200m发生粘吸卡钻，此时大钩悬重850kN，钻井液密度1.15g/cm3，循环泵压12.00MPa，钻具结构为：Φ2159mm215.9mm钻头+Φ1778mm177.8mm钻铤(内径7144mm)100m71.44mm)100m+Φ158.8mm钻铤(内径71.44mm)60m+Φ127mm(内径108.6mm)钻杆。经10001200kN1000~1200kN拉力多次上下活动，量得钻具伸长差为82582.5cm。已知井深1000m处有

2、浅气层存在，地层压力梯度0.0103MPa/m；在2400m以下有多套油气层存在，地层压力梯度为0.011MPa/m。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为解卡剂。请计算①卡点位置(考虑钻杆接头及加厚影响)、②解2013-12-1989卡剂用量、③最高泵压，并④校验施工安全性。(Q=3.0m3)3第第章一章卡钻事故1.4粘吸卡钻的处理(1)卡点位置。用式(1-5)可算得：LE=ΔΔAxf/拉力△f1200kNf=1200kN-1000kN200kN1000kN=200kN;Φ127mm×9.19钻杆系数K(=E*A)由表1-7查得K为7150;1△x=3

3、040*200/7150*0.965=82.06cm；(考虑钻杆接头及加厚影响)1△x=60=60200/33149=0*200/33149=036cm.36cm、△x=100=100200/43724=0*200/43724=046cm.46cm；23钻具伸长实测值△x=82.5cm，卡点在Φ177.80mm钻铤上;卡点位置:L=3100+K△x/△f=3100310043724+43724×0.08/2002003=3117m.22013-12-1990第第章一章卡钻事故1.4粘吸卡钻的处理(2)计算解卡剂用量为保险起见，考虑泡过卡点77m，即解卡剂管外液面位置为3040m，留顶

4、替量Q=3.0m3，则由式(1-15)可算得：3222QQQQ=++=0.785KHDd(−+)0.785dHQ+(1-15)12323式中，钻头直径D=02159m0.2159m；Φ1588mm158.8mm钻铤浸泡长度H=60m，外径d=0.1588m；钻杆浸泡长度H=0m；解卡剂附加量20％，因而环空容量：Q=0.785×1.2×[(0.21592-0.1782)×100+(0.21592-0.15882)×60]=2.62m3。12013-12-1991第第章一章卡钻事故1.4粘吸卡钻的处理(2)计算解卡剂用量Φ1778177.8、Φ1588mm158.8mm钻铤内径为Φ71

5、44mm71.44mm，Φ127mm×9.19mm钻杆内径为Φ108.6mm，则管内容量为，Q=0.785×(0.071442×160+0.10862×0)=0.64m32顶替至最后，管内解卡剂液面不能低于管外解卡剂液面，预留顶替量Q=30m3.0m3.3总计解卡剂用量：Q=Q+Q+Q=2.62+0.64+3.0=6.26m31232013-12-1992第第章一章卡钻事故1.4粘吸卡钻的处理p=ppp121+=+0.01(ρ12−ρ)h(1-16)(3)计算最高泵压最高泵压为流动阻力(循环泵压)与钻柱内外液柱压差之和。显然，钻柱内容量比解卡剂注入量要大得多(()?)，最高泵压应出现

6、在6.26m3解卡剂全部进入钻柱并达钻头时(?)。用式(1-16)算出：正常循环泵压p=12MPa，钻铤内线容积为4.01L/m，钻杆内线容1积为9.26L/m，全部解卡剂注入钻柱内并到达钻头时，所占钻柱长度L=160+(6260-4.01×160)÷9.26=160+606.7=766.7m，内外液柱压差，p=0010.01×(115(1.15-087)0.87)×7667215MPa766.7=2.15MPa22013-12-1993最高泵压:p=p+p=12+2.15=14.15MPa。12第第章一章卡钻事故1.4粘吸卡钻的处理(4)施工安全校核虽然解卡剂注入量不多，但有油气层

7、存在，应对以下三种情况进行安全校核。①3200m以下油气层的安全性②2400m以下油气层的安全性③1000m处浅气层的安全性2013-12-1994第第章一章卡钻事故1.4粘吸卡钻的处理(4)施工安全校核①3200m以下油气层的安全性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：h=160+[626h=160+[6.26-07850.785×(02159(0.21592-01780.1782)×100×121.2-07850.7