钻井事故预防及处理陪训.ppt
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钻井事故钻井事故预防及处理预防及处理主讲人:
汪多安主讲人:
汪多安大庆油田钻探集团鲁迈拉项目部大庆油田钻探集团鲁迈拉项目部钻井事故预防及处理钻井事故预防及处理概述概述卡钻事故卡钻事故钻具断落事故钻具断落事故井下落物事故井下落物事故测井事故测井事故套管事故预防套管事故预防固井中的事故及复杂问题固井中的事故及复杂问题井斜井斜概概述述钻井是一项隐蔽的地下工程,存在着大量的模糊性、钻井是一项隐蔽的地下工程,存在着大量的模糊性、随机性和不确定性,由于对客观情况的认识的不随机性和不确定性,由于对客观情况的认识的不清楚或主观意识的决策失误,往往会产生许多复杂与清楚或主观意识的决策失误,往往会产生许多复杂与事故。
任何事故的发生都有其主客观原因,事故。
任何事故的发生都有其主客观原因,在钻井过在钻井过程中,钻头不断地破碎岩石、新井眼随之生成,钻具程中,钻头不断地破碎岩石、新井眼随之生成,钻具旋转受到各种应力、扭矩旋转受到各种应力、扭矩同时也发生同时也发生变化,如果钻井措施变化,如果钻井措施不能适应这些变化,就会造成井下许多事故和复杂不能适应这些变化,就会造成井下许多事故和复杂情况。
据统计,当前事故与复杂情况可占钻井施工总情况。
据统计,当前事故与复杂情况可占钻井施工总时间的时间的2233,造成很大经济损失。
正确认识和预,造成很大经济损失。
正确认识和预防防、处理井下事故和复杂情况是钻井工作者的重要任务之一。
处理井下事故和复杂情况是钻井工作者的重要任务之一。
概概述述造成井下事故及复杂情况的原因造成井下事故及复杂情况的原因地质因素地质因素异常的地层压力异常的地层压力老区常年注水,新开发地区,地层压实不均不稳定的岩性层位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。
特殊的地质构造特殊的地质构造断层,裂缝,溶洞。
工程因素工程因素地质资料的掌握程度地质资料的掌握程度;工程设计的科学性;工程设计的科学性;技术措施的正确性;技术措施的正确性;管理、操作人员的素质。
管理、操作人员的素质。
概概述述处理井下事故及复杂情况的原则处理井下事故及复杂情况的原则安全安全坚持安全第一的原则,根据设备、工具、人员素质确定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。
技术方案和措施,避免事故进一步复杂化。
快速快速决策正确,组织周密,准备充分。
决策正确,组织周密,准备充分。
灵活灵活详实掌握现场信息,不失有利战机。
详实掌握现场信息,不失有利战机。
经济经济综合考虑技术方案的安全性、可行性、有效性,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。
使事故损失减至最小。
卡钻事故卡钻事故卡钻事故处理通则卡钻事故处理通则分类分类按卡钻产生的原因可分粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡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。
卡钻、水泥固结卡钻等各种类型。
一般卡钻总是发生在钻进、起钻、下钻三个不同的一般卡钻总是发生在钻进、起钻、下钻三个不同的过程中。
过程中。
顺利解除事故的必要条件顺利解除事故的必要条件力求钻井液循环畅通;力求钻井液循环畅通;尽量保持钻柱完整;尽量保持钻柱完整;防止钻具连接螺纹扭转过紧。
防止钻具连接螺纹扭转过紧。
卡钻事故卡钻事故常规卡钻事故的预防常规卡钻事故的预防控制好井身质量。
一是井眼轨迹要符合设计;二是井径要规则,控制好井身质量。
一是井眼轨迹要符合设计;二是井径要规则,严禁定点循环。
严禁定点循环。
采用防卡钻具。
多使用螺旋钻铤和加重钻杆,必要时使用随钻震采用防卡钻具。
多使用螺旋钻铤和加重钻杆,必要时使用随钻震击器。
击器。
优选钢套直径。
确保钻井泵的排量满足携砂要求。
优选钢套直径。
确保钻井泵的排量满足携砂要求。
维护好钻井液性能。
磨阻系数维护好钻井液性能。
磨阻系数:
直井小于直井小于0.150.15;斜井小于;斜井小于0.100.10斜斜井含油量井含油量66-8-8。
含砂量。
含砂量:
311mm:
311mm及以上井眼小于及以上井眼小于0.60.6;311mm311mm以下井眼小于以下井眼小于0.50.5。
用好固控设备。
振动筛使用率达用好固控设备。
振动筛使用率达100100,除砂器达除砂器达9090,除泥器达除泥器达8080,离心机和除气器要及时有效使用。
,离心机和除气器要及时有效使用。
卡钻事故卡钻事故及时短起下除掉井壁上岩屑床。
根据井斜、进尺、返砂、岩性、井下及时短起下除掉井壁上岩屑床。
根据井斜、进尺、返砂、岩性、井下阻力和上次短起下的情况确定短起下钻的数量。
阻力和上次短起下的情况确定短起下钻的数量。
及时活动钻具。
正常时,直井不超过及时活动钻具。
正常时,直井不超过33分钟,斜井不超过分钟,斜井不超过22分钟活动一分钟活动一次钻具;不正常时,要连续活动钻具。
次钻具;不正常时,要连续活动钻具。
及时循环除砂。
下钻到底及进尺快时,要搞好循环除砂工作,以达到及时循环除砂。
下钻到底及进尺快时,要搞好循环除砂工作,以达到控制环空岩屑浓度的目的。
控制环空岩屑浓度的目的。
快速接卸钻具。
接卸钻具不超过快速接卸钻具。
接卸钻具不超过33分钟,必要时用转盘活动井内钻具。
分钟,必要时用转盘活动井内钻具。
加重循环要讲究方法。
加重按每个循环周提加重循环要讲究方法。
加重按每个循环周提0.010.010.02g0.02gcm3cm3进行,进行,有技套的井,最好在技套内进行加重。
有技套的井,最好在技套内进行加重。
卡钻事故卡钻事故泵压升降要分析。
上升和下降泵压升降要分析。
上升和下降1.0MPa1.0MPa要停钻分析。
要停钻分析。
控制好钻进节奏。
进尺快时,要适当增加循环时间,保持井底干净;钻完方入要上提下控制好钻进节奏。
进尺快时,要适当增加循环时间,保持井底干净;钻完方入要上提下划划1122次;接单根时做到早开泵晚停泵。
次;接单根时做到早开泵晚停泵。
钻头在井底,发生设备故障不能提升时,应把钻具悬重的三分之二压在井底,待故障解钻头在井底,发生设备故障不能提升时,应把钻具悬重的三分之二压在井底,待故障解除后,再逐步上提钻具。
除后,再逐步上提钻具。
划眼工作要精心。
大段划眼速度快时,要进行中途循环,并搞好除砂工作。
划眼工作要精心。
大段划眼速度快时,要进行中途循环,并搞好除砂工作。
下钻开泵要注意。
要用单凡尔顶通,位置要避开易漏、垮地层,正常后方可在钻进排量下钻开泵要注意。
要用单凡尔顶通,位置要避开易漏、垮地层,正常后方可在钻进排量下循环。
下循环。
下钻遇阻处理要慎重。
下压力不超过下钻遇阻处理要慎重。
下压力不超过50KN50KN,遇阻不得硬压和硬砸,应以开泵冲划为主。
,遇阻不得硬压和硬砸,应以开泵冲划为主。
下放已插入小井眼时,要采用多提轻放的办法活动,有条件的进行上击解卡。
下放已插入小井眼时,要采用多提轻放的办法活动,有条件的进行上击解卡。
控制起钻速度。
在定向、扭方位、降斜等全角变化率大的井段一律采用低速起钻。
控制起钻速度。
在定向、扭方位、降斜等全角变化率大的井段一律采用低速起钻。
妥善处理遇卡。
在全角变化率大的井段起钻遇卡上提力不超过妥善处理遇卡。
在全角变化率大的井段起钻遇卡上提力不超过100KN100KN,在规定吨位内仍活动不出钻具时,要采取循环倒划眼的措施。
在规定吨位内仍活动不出钻具时,要采取循环倒划眼的措施。
卡钻事故卡钻事故正确计算卡点正确计算卡点测卡仪实测测卡仪实测根据拉力根据拉力伸长计算伸长计算其中:
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卡钻事故卡钻事故原因原因井壁因吸附、沉积形成滤饼;井壁因吸附、沉积形成滤饼;地层孔隙压力与泥浆柱压力地层孔隙压力与泥浆柱压力形成的压差。
形成的压差。
特征特征钻柱有处于静止状态的过程;钻柱有处于静止状态的过程;卡点位置在钻柱部分;卡点位置在钻柱部分;卡钻前后泥浆循环正常;卡钻前后泥浆循环正常;卡点可随时间增长而上移。
卡点可随时间增长而上移。
粘吸卡钻粘吸卡钻预测压差卡钻危险性曲线卡钻事故卡钻事故粘吸卡钻粘吸卡钻预防预防使用优质钻井液使用优质钻井液油基、油包水型、高价阳离子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尽量减少钻具在井下的静止时间保证优良的井身质量保证优良的井身质量处理处理发现粘卡最初阶段采取强力活动措施发现粘卡最初阶段采取强力活动措施下砸、震击浸泡解卡剂浸泡解卡剂原油、解卡剂、碱水、盐水、酸剂卡钻事故卡钻事故粘吸卡钻粘吸卡钻处理处理浸泡解卡剂是解除浸泡解卡剂是解除粘吸卡钻最有效的方法粘吸卡钻最有效的方法,只要能维持循环就不可轻言放弃(达深斜7井井深4890.40m,因为发生过溢流把密度提高密度1.35g/cm3发生压差卡钻,浸泡4次解卡剂1.00g/cm381.5小时)。
浸泡解卡的施工浸泡解卡的施工步骤步骤:
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。
卡钻事故卡钻事故粘吸卡钻粘吸卡钻达深斜达深斜55井井的粘吸卡钻的粘吸卡钻现象现象达深斜达深斜55井井完钻井深3540m,技术套管2231.27m。
本井区8002200m有一大段泥岩。
粘卡现象:
钻具稍停即卡,起钻在此段拉力增加200500kN;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。
解决方法解决方法增加技术套管下深,封过大段泥岩段之后,该区井钻井施工顺利。
启示启示泥岩段吸附性强,同时该井是大位移定向井井斜角大钻具斜卧在下井壁,增加粘卡机会。
录井图卡钻事故卡钻事故坍塌卡钻坍塌卡钻井壁坍塌原因井壁坍塌原因地质因素地质因素原始地应力,地层构造状态,岩性,异常孔隙压力。
物理化学方面原因物理化学方面原因水化膨胀,毛细管作用,流体静压力。
工艺方面原因工艺方面原因泥浆柱压力,泥浆性能,井身质量,油气侵,井喷,起钻或中试抽吸等。
特征特征钻屑返出增加、扭矩增大,泵压上升且不稳定。
钻屑返出增加、扭矩增大,泵压上升且不稳定。
起钻中起钻中(灌泥浆不及时)上起遇阻逐渐增加且阻力不稳,上起遇阻逐渐增加且阻力不稳,开泵返出异常、泵压升高、悬重下降。
开泵返出异常、泵压升高、悬重下降。
下钻井口不返,钻具内倒返,开泵现象与起钻相同。
下钻井口不返,钻具内倒返,开泵现象与起钻相同。
划眼困难,常需多次反复划眼才有好转。
划眼困难,常需多次反复划眼才有好转。
卡钻事故卡钻事故坍塌卡钻坍塌卡钻预防预防合理设计合理设计表层套管须封固流沙层、地表水层、松软层,技套封至明显漏层以下,下套管口袋尽量留少,设计适应所钻地层的泥浆体系。
保持泥浆柱压力保持泥浆柱压力起钻和停工期间灌好泥浆,下套管定期灌满泥浆,维护管内、外压力平衡。
减少压力激动减少压力激动控制起、下钻速度,讲究开泵方法。
使用具有防塌性能的钻井液使用具有防塌性能的钻井液油基或阳离子、油包水、硅酸盐、钾基、低滤失高矿化度钻井液等,加入堵塞剂(氧化沥青、淀粉)降低地层的坍塌压力。
降低地层的坍塌压力。
卡钻事故卡钻事故坍塌卡钻坍塌卡钻处理处理井塌井塌-划眼划眼松软地层松软地层低粘度泥浆,防出新眼(使用有领眼作用的工具,“一冲、二通、三划”),掌握领眼的处理方法较硬地层较硬地层高切力、高动塑比泥浆,使用牙轮钻头、增大排量,遇大掉块用磨鞋、铣锥,正确认识、处理蹩泵现象,起钻前稠泥浆封井领眼通井工具卡钻事故卡钻事故坍塌卡钻
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- 钻井 事故 预防 处理