钻井井下故障处理推荐方法.docx

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钻井井下故障处理推荐方法

钻井井下故障处理推荐方法

第一章井下故障的分类及判断

一、井下故障的分类

钻井井下故障分：

井下落物故障、钻具故障、卡钻故障和其他井下故障。

1、井下落物故障是指物体掉入井内造成钻井作业不能正常进行的现象。

2、钻具故障主要是指钻具在钻井过程中发生的钻具断脱、断裂或刺穿等现象。

3、卡钻故障是指由于井内的原因，造成钻柱在井内不能上提、下放或转动的现象。

卡钻故障又分为粘吸卡钻、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、水泥固结卡钻等故障。

4、其他井下故障是指除上述故障以外的部分，主要包括测井故障、固井故障等。

二、井下故障的判断

1、表一井下故障的判断

2、表二钻进时发生卡钻故障的判断

3、表三起钻进发生卡钻故障的判断

4、表四下钻时发生卡钻故障的判断

表1井下故障的判断

判据

故障类型

钻具断落

卡钻

严重井塌

钻头落井

落物

在钻头上

在钻头下

转

盘

转

动

情

况

扭矩正常

扭矩增大

B

A1

A1

扭矩减小

A

A

跳钻

A2

蹩钻

A2

A3

不能转动

A

钻具活动情况

上提遇阻

A

A

A

下放遇阻

A

A

悬重变化

正常

B

下降

A

泵压变化

正常

B

B

上升

A

下降

A

A

钻井液井口返出量变化

正常

B

B

B

B

增大

减小

A1

不返

A2

注：

A项为该类故障的充分条件，据此可为该类故障定性。

B项为该类故障的必要条件，可作为辅助判断的依据。

角码1，2，3表示同一判据中的三项可能同时存在，也可能只有两项或一项存在。

表二钻进时发生卡钻故障的判断

判据

运行状态

卡钻类型

粘吸

坍塌

砂桥

缩径

泥包

干钻

落物

卡

钻

前

各

种

显

示

钻进中的显示

跳钻

A1

蹩钻

A1

A1

A1

A2

扭矩增大

B

B

A2

A2

A2

A3

钻具上下活动时的显示

上提有阻，短距离内阻力消失

A

上提一直有阻，阻力忽大忽小

A

A

A

上提一直有阻，阻力越来越大

A

A

下放有较大阻力

B

B

下放有较小阻力

B

泵压显示

泵压正常

B

B

泵压逐渐上升

A1

A1

A1

A1

泵压逐渐下降

A2

A2

泵压波动，忽大忽小

A2

A2

返出液量显示

进出口流量平衡

B

B

B

B

B

井口返出量减少

A1

A1

井口不返钻井液

A2

A2

钻速变化

机械钻速急剧下降

A

A

机械钻速缓慢下降

A

钻屑显示

返出量增多，有大量坍塌物

B

B

返出量减少

B

B

钻具运行状态

钻具静止时间较长

A

钻具在上下活动时遇卡

A

A

A1

钻具在转动中遇卡

A

B

A

A2

卡点位置

在钻头附近

A

A

A

A

在钻铤或钻杆上

A

A

A

卡

钻

后

显

示

泵压显示

泵压正常

A

A

A

泵压上升

A

A

A

泵压下降

A

钻井液循环情况

可以正常循环

A

A

可以小排量循环

A1

A1

A1

失去循环

A2

A2

A2

注：

A项为充分条件，据此可为卡钻故障定性。

B项为必要条件，可帮助判断。

角码1，2表示两项可同时存在，也可能只一项存在。

表三起钻时发生卡钻故障的判断

判据

运行状态

卡钻类型

粘吸

坍塌

砂桥

缩径

键槽

泥包

落物

卡

钻

前

显

示

钻

具

运

行

显

示

钻柱静止时间较长

A

钻柱上行突然遇阻

A1

A1

A

钻柱在一定阻力下可以上行

A1

A1

A

上行遇阻而下行不遇阻

A2

A2

A

上行遇阻，下行也遇阻

A2

A2

B

循环活动正常，停泵就有阻力

A3

A3

无阻力时转动正常

B

B

B

无阻力时转动不正常

B

B

A

井

口

显

示

钻柱上起，环空液面不下降

B

B

B1

钻井液随钻柱上起返出井口

B2

钻柱内孔反喷钻井液

A

卡

钻

后

显

示

卡

点

位

置

在钻头附近

A

A1

A

A

在钻铤顶部

A2

在钻铤或钻杆上

A

A

A

泵

压

显

示

泵压正常

A

A

A

A

泵压下降

B

泵压上升

A1

A1

B

憋泵

A2

A2

井

口

显

示

钻井液进出口流量平衡

A

A

A

B

A

井口返出液量减少

A1

A1

井口不返钻井液

A2

A2

注：

A项为充分条件，据此可以判定卡钻类型。

B项为必要条件，可帮助判断。

角码1，2，3表明三项可能同时存在，也可能只有一项存在。

表四下钻时发生卡钻故障的判断

判据

运行状态

卡钻类型

粘吸

坍塌

砂桥

缩径

落物

卡

钻

前

显

示

钻

具

运

行

显

示

钻柱静止时间较长

A

下行突然遇阻

A

下行不遇阻，上行遇阻

A

下行遇阻，上行也遇阻

A1

A1

下行遇阻，阻力越来越大

A2

A2

下行遇阻，阻力点相对固定

A

下行遇阻，阻力点不固定

B

B

循环时可下行，停泵则有阻力

A3

A3

无阻力时转动正常

B

无阻力时转动不正常

B

B

井口

显示

下钻时井口不返钻井液

A1

A

钻柱内孔反喷钻井液

A2

B

卡

钻

后

显

示

卡点

位置

在钻头附近

A

A

在钻铤或钻杆上

A

A

A

泵压

显示

泵压正常

A

A

A

泵压上升

A

A

井

口

显

示

钻井液进出口流量平衡

A

A

井口返出液量减少

A1

A1

井口不返钻井液

A2

A2

注：

A项为充分条件，据此可以判定卡钻类型。

B项为必要条件，可帮助判断。

角码1，2，3表明三项可能同时存在，也可能只有一项存在。

第二章井下落物故障的处理

井下落物故障的处理有打捞、磨铣两种方法。

一、常见打捞工具

井下落物故障处理的常见打捞工具有:

反循环打捞篮、磁力打捞器、随钻打捞杯、卡板打捞筒、三球式打捞筒等。

二、常见磨铣工具

井下落物故障处理的常见磨铣工具有:

平底套鞋和凹底磨鞋。

三、反循环打捞篮

1、反循环打捞篮适用于软地层和中硬地层打捞。

2、反循环打捞篮可用于打捞落井的钻头牙轮、钻头巴掌、钻头轴承、断卡瓦牙、钳牙、手工具和各种螺栓、螺母及碎铁块等。

3、反循环打捞篮的规格选用，参见表1进行选择。

表1反循环打捞篮技术规格

4、钻具组合宜采用:

反循环打捞篮+随钻打捞杯+钻铤（加重钻杆）+钻杆+（方钻杆）。

（注本标准中对于使用顶驱的钻机，所有钻具组合均无方钻杆。

）

5、下井前检查。

1）、钢球与球座应吻合。

2）、所选钢球应能通过全部钻具和配合接头水眼。

3）、筒体的上、下水眼应畅通。

4）、篮框在外筒内转动自如，无阻卡，篮爪活动灵活。

5）、铣鞋与筒体间的螺纹连接处要按规定扭矩上紧。

6、打捞步骤。

1）、下钻前应保持井眼畅通。

2）、下钻到离井底lm左右，用不小于正常钻进排量循环洗井。

边循环边慢慢下放钻具探井底，确认井底井深无误后，上提钻具离开井底0.3m一05.m，循环和转动钻具，并记录泵压。

3）、停泵，投人钢球

4）、开泵送钢球到球座。

通常钢球落入球座后，泵压增加1MPa一3MPa为正常。

5）、边循环边转动钻具，将反循环打捞篮下放到距井底0.1m－0.2m，循环时间15min-30min，把落物冲到打捞篮内或冲到井底中间位置。

6）、套铣参数:

钻压5kN-50kN，转速30r/min-60r/min，钻压、排量应根据套铣筒/铣鞋尺寸大小不同而有所变化，排量应不小于钻进排量;套铣进尺0.3m-0.5m。

套铣过程应一次完成，中途不可上提钻具。

7）、停泵，干钻割心。

当套铣进尺接近完成时，刹住滚筒同时停泵，继续取心钻进1min-3min，然后上提钻具拔断岩心。

8）、探方人证明岩心割断。

割心后上提钻具，并转动钻具不同方向下探方人，如方人等于割心方人，则岩心割断。

如方人减少，则判断岩心未割断，这时应采取重复割心措施，割心方法同5）-7）。

9）、起钻时操作平稳，不应使用转盘卸扣。

10）、起钻完盖好井口，取出落物。

7、维护保养。

1）、起钻完，取出钢球放人提环内。

卸下反循环打捞篮，取出落物，掏通筒体上的水眼，再用

清水冲洗干净。

2）、检查各部（零）件应完好。

3）、螺纹部位涂上防腐脂并装配好，篮体涂漆后平放在干燥处备用。

五、磁力打捞器

1、磁力打捞器适用于垂深在3000m以内的中硬或硬地层打捞

2、磁力打捞器用来捞取能被磁体吸引的落井小件金属落物。

3、钻具组合宜采用:

磁力打捞器+随钻打捞杯+钻挺（加重钻杆）+钻杆+（方钻杆）。

4、下井前检查

1）、根据井眼直径及落物特点，参见表2、表3选择磁力打捞器及引鞋。

表2磁力打捞器技术规格

表3磁力打捞器引鞋的选择

2）、将磁力打捞器放在木板或胶板上，取掉磁芯下部的护磁板，清除吸附在磁钢内外表面的一切杂物。

3）、吸力应不少于规定吸力的85%。

4）、磁力打捞器水眼应畅通。

5、打捞步骤。

1）、磁力打捞器下井前应保证井眼畅通。

2）、磁力打捞器的引鞋螺纹连接处按规定扭矩上紧。

3）、将磁力打捞器放在垫有木板的转盘上，接钻具下井。

4