特殊井况及工艺的绞车操作.ppt

特殊井况及工艺的绞车操作 主要内容 一、特殊井况下作业时的注意事项 二、遇卡时的处理 三、遇阻时的处理 四、其他事故的预防 五、事故的预防 1.斜井 在定向斜井中作业，仪器和电缆下放速度比直井慢，因为在这样的井作业容在定向斜井中作业，仪器和电缆下放速度比直井慢，因为在这样的井作业容 易遇阻也容易造成电缆吸附卡。下放时要保持匀速，切记不可高速。必须与操作易遇阻也容易造成电缆吸附卡。下放时要保持匀速，切记不可高速。必须与操作 员密切配合观察遇阻。发现遇阻时不要硬冲，三次下不去应提出下井仪器，可以员密切配合观察遇阻。发现遇阻时不要硬冲，三次下不去应提出下井仪器，可以 采取改变系列组合方式重新下井。应避免下井仪器在井中停留，要及时上提防止采取改变系列组合方式重新下井。应避免下井仪器在井中停留，要及时上提防止 遇卡。遇卡。 2.“狗腿子井” 在这种井作业时，电缆容易在井壁上拉出槽沟来造成键槽卡，因此测井时要在这种井作业时，电缆容易在井壁上拉出槽沟来造成键槽卡，因此测井时要 尽量缩短测井仪器在井下静止停留时间，避免下井仪器和电缆卡在井里。尽量缩短测井仪器在井下静止停留时间，避免下井仪器和电缆卡在井里。 3.套管鞋 在套管鞋处往往有一段大井眼，井斜度大时，喇叭口有时会被磨出缝或槽，在套管鞋处往往有一段大井眼，井斜度大时，喇叭口有时会被磨出缝或槽， 也容易卡住仪器。因此上提到套管鞋前速度要慢，等全部下井仪器进入套管再加也容易卡住仪器。因此上提到套管鞋前速度要慢，等全部下井仪器进入套管再加 快速度。快速度。 一、特殊井况下作业时的注意事项 3.井壁上有落物 有时井队在钻井过程中有异物落入井中，嵌在井壁上，也容易造成有时井队在钻井过程中有异物落入井中，嵌在井壁上，也容易造成 下井仪器被卡。遇到这种情况，要在测井前向井队负责工程的人员了解下井仪器被卡。遇到这种情况，要在测井前向井队负责工程的人员了解 情况，注意在落物井段慢下慢提，小心谨慎。情况，注意在落物井段慢下慢提，小心谨慎。 4.井涌或井漏 测井过程中如果发现这种情况，必须迅速通知井队，井涌严重时必测井过程中如果发现这种情况，必须迅速通知井队，井涌严重时必 须立即停止作业，上提电缆，但不宜上提过快，以免起到提吸作用。井须立即停止作业，上提电缆，但不宜上提过快，以免起到提吸作用。井 漏时应让井队立即灌注泥浆，若漏失泥浆严重，也必须停止作业。漏时应让井队立即灌注泥浆，若漏失泥浆严重，也必须停止作业。 绞车操作者只要按照井口慢、井底慢，特殊井段慢，遇阻、遇卡慢，措施得绞车操作者只要按照井口慢、井底慢，特殊井段慢，遇阻、遇卡慢，措施得 当，操作准确，就能做到安全生产。当，操作准确，就能做到安全生产。 p 吸附卡 p 键槽卡 p 桥塞卡 p 损坏的套管造成的事故 p 损坏电缆造成的事故 p 损坏的下井仪器造成的事故 二、遇卡时的处理 （一）遇卡主要类型 注意：500psi的压力差，在 50英尺的砂岩地层范围之内 ，会在电缆上产生约15000磅 的吸附力 泥饼平衡井眼和地层之间压力 电缆或下井仪器切入地层 压差迫使电缆或下井仪器压靠 到井壁上 如果压差产生的力大于电缆的 安全拉伸张力，电缆或下井仪 器就发生吸附卡 所谓压差粘附是由于井筒中的钻井所谓压差粘附是由于井筒中的钻井 液和地层之间的压差较大，压差迫使电液和地层之间的压差较大，压差迫使电 缆或下井仪器切入泥饼，当压差产生的缆或下井仪器切入泥饼，当压差产生的 力大于电缆的最大安全拉力就发生吸附力大于电缆的最大安全拉力就发生吸附 卡。吸附卡多数是吸附电缆造成仪器遇卡。吸附卡多数是吸附电缆造成仪器遇 卡。这种情况一般发生在钻井中使用了卡。这种情况一般发生在钻井中使用了 密度较高的钻井液或钻井过程中发生钻密度较高的钻井液或钻井过程中发生钻 井液漏失，而测井时电缆在井中静止时井液漏失，而测井时电缆在井中静止时 间过长。在进行地层测试或井壁取心作间过长。在进行地层测试或井壁取心作 业过程中，易发生压差粘附。业过程中，易发生压差粘附。 （二）遇卡的原因及预防 1.吸附卡 渗透层 Pf地层压 力 Pm地 层压 力 泥 饼 电 缆 电缆吸附卡过程示意图 预防吸附卡的有效措施 pp A A、在裸眼井内应保持电缆移动。对于旋转式井壁取芯或地层测试等特、在裸眼井内应保持电缆移动。对于旋转式井壁取芯或地层测试等特 殊作业，也要注意不要让电缆在井中静止时间过长；殊作业，也要注意不要让电缆在井中静止时间过长； pp B B、如果测井项目允许，尽可能的在仪器上安装适当数量的扶正器，在、如果测井项目允许，尽可能的在仪器上安装适当数量的扶正器，在 仪器头上安装间隙器避免吸附卡。仪器头上安装间隙器避免吸附卡。 2.键槽卡 在斜井或狗腿井段，电缆会在井壁上摩擦出键槽，当下井仪器不能通过键槽时在斜井或狗腿井段，电缆会在井壁上摩擦出键槽，当下井仪器不能通过键槽时 ，就会发生键槽卡（如下图）。，就会发生键槽卡（如下图）。 预防措施：在仪器头附近加装间隙器，使仪器居中。 3.桥塞卡 页岩的膨胀、地层的坍塌、碎屑的挤入等都会在下井仪器上方或仪器周围形页岩的膨胀、地层的坍塌、碎屑的挤入等都会在下井仪器上方或仪器周围形 成桥塞，发生桥塞卡。成桥塞，发生桥塞卡。 井眼缩径或桥塞卡示意图 预防措施： （1 1）使仪器居中；）使仪器居中； （2 2）遇阻时不要使仪器快速下）遇阻时不要使仪器快速下 冲；冲； （3 3）井队通井、循环泥浆。）井队通井、循环泥浆。 4.损坏的套管/油管 在损坏的套管处或破碎的套管处可能造成仪器遇卡。在损坏的套管处或破碎的套管处可能造成仪器遇卡。 套管损坏或套管鞋开裂 预防措施： （l l）上提仪器时缓慢接近套）上提仪器时缓慢接近套 管鞋；管鞋； （2 2）使仪器居中。）使仪器居中。 5.损坏的电缆 打了结的电缆造成鸟笼式损坏或铠装损坏的电缆都容易造成遇卡。打了结的电缆造成鸟笼式损坏或铠装损坏的电缆都容易造成遇卡。 预防的有效方法： A A、避免超速下放电缆；、避免超速下放电缆； B B、新电缆一定要破劲后使用；、新电缆一定要破劲后使用； C C、仪器遇阻时要及时停车避免电、仪器遇阻时要及时停车避免电 缆堆积，上提时速度要慢；缆堆积，上提时速度要慢； D D、保持充分的电缆张力；、保持充分的电缆张力； E E、使用旋转接头。、使用旋转接头。 6.开窗侧钻井的窗口处遇卡: 对老井进行侧钻，通过在套管上开窗打斜井，测井时仪器在开窗处遇卡大对老井进行侧钻，通过在套管上开窗打斜井，测井时仪器在开窗处遇卡大 致分两种情况：致分两种情况： （1 1）套管口钻穿过程中形成齿状裂口，不是标准的椭圆形，电缆或仪器易）套管口钻穿过程中形成齿状裂口，不是标准的椭圆形，电缆或仪器易 卡在裂口处；卡在裂口处； （2 2）开窗周围水泥环震动坍塌，加上钻井液冲蚀井眼扩大，在窗口处形成）开窗周围水泥环震动坍塌，加上钻井液冲蚀井眼扩大，在窗口处形成 台阶。台阶。 预防这种遇卡的措施： （1 1）上提仪器时缓慢接近开窗口；）上提仪器时缓慢接近开窗口； （2 2）在仪器顶部加装导角适中的间隙器。）在仪器顶部加装导角适中的间隙器。 7.损坏的下井仪器 井径腿或扶正器和推靠臂的断裂及仪器的损坏都会造成遇卡。井径腿或扶正器和推靠臂的断裂及仪器的损坏都会造成遇卡。 8.井底沉砂 由于井底沉砂过多，仪器快速冲至井底陷入沉沙中，造成遇卡。由于井底沉砂过多，仪器快速冲至井底陷入沉沙中，造成遇卡。 9.井壁坍塌、碎块引起的遇卡 测量过程中，下落的碎块等掉在仪器的上部尔卡住仪器或井壁夸她埋住仪测量过程中，下落的碎块等掉在仪器的上部尔卡住仪器或井壁夸她埋住仪 器造成遇卡。器造成遇卡。 10.井下落鱼 可能导致下井仪器被卡。可能导致下井仪器被卡。 绞车工应在下井仪器下出套管前停车调整刹车系统，下出套管后注意观察电绞车工应在下井仪器下出套管前停车调整刹车系统，下出套管后注意观察电 缆张力读数停止和上提观察一次张力读数的变化，遇卡时就能做到心中有数。缆张力读数停止和上提观察一次张力读数的变化，遇卡时就能做到心中有数。 、发现遇卡及时停车，并在规定的最大拉力范围内，通过上、下活动电缆、发现遇卡及时停车，并在规定的最大拉力范围内，通过上、下活动电缆 争取解卡。多次活动后仍不能解卡，可将电缆停在最大拉力处应不超过电缆额争取解卡。多次活动后仍不能解卡，可将电缆停在最大拉力处应不超过电缆额 定值的百分之五十，观察拉力是否有所减少。定值的百分之五十，观察拉力是否有所减少。 首先是下放电缆，若仪器能够下放，慢慢下放电缆，下放几十米后停车，进首先是下放电缆，若仪器能够下放，慢慢下放电缆，下放几十米后停车，进 行上下活动电缆，缓慢上提，这种情况比较容易解卡。若下放电缆下井仪器不动行上下活动电缆，缓慢上提，这种情况比较容易解卡。若下放电缆下井仪器不动 ，则可慢速上提电缆，密切观察绞车负荷变化，张力不要超过悬重，则可慢速上提电缆，密切观察绞车负荷变化，张力不要超过悬重+2000+2000磅。磅。 若不能解卡，应马上通知用户和井队。若不能解卡，应马上通知用户和井队。 （三）遇卡的处理 、与用户协商后若无其它措施，应继续加大拉力到、与用户协商后若无其它措施，应继续加大拉力到30003000磅，仍不能解卡则应磅，仍不能解卡则应 请示基地生产部门，在请示期间，可以拉到请示基地生产部门，在请示期间，可以拉到30003000磅，停车绷紧电缆，等候自然解卡磅，停车绷紧电缆，等候自然解卡 。 、不能自然解卡，经基地领导同意，可再增加拉力。以电缆头弱点为、不能自然解卡，经基地领导同意，可再增加拉力。以电缆头弱点为57005700磅磅 拉断力的张力棒为例，在现场可拉到悬重拉断力的张力棒为例，在现场可拉到悬重+4300+4300磅。若仍不能解卡，则应该与用户磅。若仍不能解卡，则应该与用户 和井队一起商量，采取什么方法进行打捞了。和井队一起商量，采取什么方法进行打捞了。 遇卡时采取的处理方法步骤 发现仪器遇卡 通知用户及分公司 收集/整理全部所需要的情况（包括井下仪器串的 形状/几何尺寸/抗拉强度/是否有放射性源等 通知地区经理及公司 确定打捞方案 按规标准定权限处理 （1 1）直井中最大安全拉力的计算方法）直井中最大安全拉力的计算方法 F = F = TnTn+（弱点额定值的弱点额定值的75% 75% WTmWTm） 式中：式中： F F 最大安全拉力；最大安全拉力； TnTn总深度下的正常测井张力；总深度下的正常测井张力； WTmWTm仪器在泥浆中的质量仪器在泥浆中的质量 1、最大安全拉力的计算 最大安全拉力：在不超过弱点额定张力下限最大安全拉力：在不超过弱点额定张力下限75%75%的拉力情况下的最大电缆张的拉力情况下的最大电缆张 力称为最大安全拉力。力称为最大安全拉力。 （四）遇卡时的辅助计算方法 （2 2）斜井中最大安全拉力的计算方法）斜井中最大安全拉力的计算方法 T=T=Te+W(Z-ZK)(cos-sinTe+W(Z-ZK)(cos-sin) e+WZK ) e+WZK 式中：式中： T T 地面张力，地面张力，KNKN； Te Te 弱点的张力；弱点的张力； W W 电缆的浮重电缆的浮重 ZK ZK 造斜深度，造斜深度，mm； Z Z 弱点的当前深度，弱点的当前深度，mm； 井斜的偏斜度；井斜的偏斜度； 摩擦系数（摩擦系数（ 一般取一般取0.350.35） 。 2、卡点深度的确定（拉伸法） 使电缆处于正常张力状态。 在转盘水平面处的电缆上扎上一根白纱带做标 记。 使电缆张力增加9.8KN，持续3min后按 做 标记。 测量出两个记号间的距离L1。 按 增加电缆张力。 按 做标记。 1 6 3 4 5 2 2 3 2 拉伸法确定卡点深度 测量出最后一个记号与第一个记号间的距 离L2。 利用测量出的结果和下面的公式求出卡点深度 D=L/（TE） 式中: D 遇卡深度(m)； L 加力后测量出的电缆伸长量(m)； 7 8 拉伸法确定卡点深度 T T 附加拉力附加拉力(KN)(KN)； E E 末端固定的电缆伸长系数如下表所示。末端固定的电缆伸长系数如下表所示。 七 芯 电 缆 七 芯 电 缆 型 号 系 数 型 号 系 数 7-52PR 1.19 7-46S 1.85 7-53SP 1.19 7-46SO 1.83 7-46 1.54 7-46V 1.59 7-76NT 1.54 7-38P 1.98 7-46NTH 1.54 末端固定的电缆伸长系数表 如果两个测量值符合,就能确定卡点的深度，如 果两个测量值不一致,且第二个测量值指出的卡点深 度要深些,那么电缆没完全传递张力，卡点的深度可 能还要深些，一般在斜直井中或井眼不规则井中会发 生这种情况，此时不能准确判定卡点深度。 用拉伸法测定卡点深度时，所加张力不得超过 最大安全拉力。 10 9 1.1.如果仪器不能下放，而且拉力增加，仪器不能向上移动，且电缆伸长，即如果仪器不能下放，而且拉力增加，仪器不能向上移动，且电缆伸长，即 表明是吸附卡或键槽卡。发生遇卡后，收回推靠臂，拉到最大安全拉力，为避免电表明是吸附卡或键槽卡。发生遇卡后，收回推靠臂，拉到最大安全拉力，为避免电 缆吸附卡，拉到最大安全拉力和上下活动电缆应交替进行（电缆活动的范围是缆吸附卡，拉到最大安全拉力和上下活动电缆应交替进行（电缆活动的范围是 2m/1000m2m/1000m） 。分别通知钻井队、测井分公司或测井公司，同时要按照下面方法。分别通知钻井队、测井分公司或测井公司，同时要按照下面方法 计算卡点深度。计算卡点深度。 2.2.如果仪器可以下放，但不能上提，说明仪器是桥塞卡。发生桥塞卡后如果仪器可以下放，但不能上提，说明仪器是桥塞卡。发生桥塞卡后 ，收回推靠臂，用大于测井正常拉力，收回推靠臂，用大于测井正常拉力5 5 KNKN的拉力上提仪器，如果电缆没有慢的拉力上提仪器，如果电缆没有慢 慢放松，就下放点电缆，再用大于测井正常拉力慢放松，就下放点电缆，再用大于测井正常拉力5 5 KNKN的拉力上提仪器。反复的拉力上提仪器。反复 进行上述步骤，直到仪器被拉出桥塞。进行上述步骤，直到仪器被拉出桥塞。 （五）事故类型的判断及处理 （3 3）如果电缆伸长后测定的深度位于套管鞋处，仪器深度又在套管鞋以）如果电缆伸长后测定的深度位于套管鞋处，仪器深度又在套管鞋以 下，则电缆可能卡在套管鞋。这种情况可能是由于套管破裂、电缆打结或者损坏下，则电缆可能卡在套管鞋。这种情况可能是由于套管破裂、电缆打结或者损坏 引起的。引起的。 （4 4）若上述作法不能解卡，唯一的解决办法就是电缆穿芯打捞，不能用）若上述作法不能解卡，唯一的解决办法就是电缆穿芯打捞，不能用 拉掉仪器或拉断电缆的办法解卡。拉掉仪器或拉断电缆的办法解卡。 pp 发现电缆遇阻时，应立即停车，听从小队长操作员和井口上的指挥，用低速发现电缆遇阻时，应立即停车，听从小队长操作员和井口上的指挥，用低速 慢起电缆，严密观察绞车负荷的变化，速度不得超过慢起电缆，严密观察绞车负荷的变化，速度不得超过1000m/h1000m/h，严禁绞车超负荷，严禁绞车超负荷 运转。运转。 pp 电缆上提时，开始速度要慢，不得超过电缆上提时，开始速度要慢，不得超过1500m/h1500m/h，待下井仪器真正离开井，待下井仪器真正离开井 底后才能增至正常上提速度。底后才能增至正常上提速度。 三、遇阻时的处理 离合器和链条是测井施工中最重要的安全点，应经常检查发现问题应离合器和链条是测井施工中最重要的安全点，应经常检查发现问题应 及时解决。如果在下井过程中，发生离合器突然失灵或链条突然断裂的情及时解决。如果在下井过程中，发生离合器突然失灵或链条突然断裂的情 况，首先要看一下仪器是否到底，若仪器还没到底，应采用间歇性下放电况，首先要看一下仪器是否到底，若仪器还没到底，应采用间歇性下放电 缆，即根据本井泥浆参数下放几米电缆，停留适当时间，再下几米。在此缆，即根据本井泥浆参数下放几米电缆，停留适当时间，再下几米。在此 期间，测井作业人员要全力修好离合器或链条；若仪器已下到井底，应及期间，测井作业人员要全力修好离合器或链条；若仪器已下到井底，应及 时与井队联系，发动钻机，准备用钻机吊钩帮助活动电缆。同时测井作业时与井队联系，发动钻机，准备用钻机吊钩帮助活动电缆。同时测井作业 人员要在最短的时间内迅速打好人员要在最短的时间内迅速打好“ “T”T”型卡，检查一下绞车刹把、刹车带和型卡，检查一下绞车刹把、刹车带和 各紧固螺丝。然后，指挥司钻上下活动钻机游车，使电缆在井内不间断活各紧固螺丝。然后，指挥司钻上下活动钻机游车，使电缆在井内不间断活 动，防止粘卡。在此期间，组织抢修好离合器或链条。动，防止粘卡。在此期间，组织抢修好离合器或链条。 四、其他事故的预防 （一）离合器失灵或链条断裂时的防卡措施 一是由于电缆起下不均匀，忽快忽慢，使靠近仪器部分发生电缆堆积一是由于电缆起下不均匀，忽快忽慢，使靠近仪器部分发生电缆堆积 ；二是仪器遇阻未被发现仍不停地下电缆，电缆在井下遇阻处堆积太多，；二是仪器遇阻未被发现仍不停地下电缆，电缆在井下遇阻处堆积太多， 上提时又过快或起速突然，使电缆来不及回动，则扭成上提时又过快或起速突然，使电缆来不及回动，则扭成“ “麻花麻花” ”状；三是新状；三是新 使用电缆没有经过很好的拖放处理，测井时绞车工难以把握电缆性能，稍使用电缆没有经过很好的拖放处理，测井时绞车工难以把握电缆性能，稍 不注意则很容易发生打扭。不注意则很容易发生打扭。 （二）电缆打扭或打结 1.电缆打扭或打结的原因 2.电缆打扭事故的安全处理 如果在测井作业过程中，发现或怀疑发生了电缆打扭，应采取以下步骤进行处如果在测井作业过程中，发现或怀疑发生了电缆打扭，应采取以下步骤进行处 理：理： （1 1）上提电缆。发现电缆打扭，应及时低速上提电缆，上提的速度应控制在）上提电缆。发现电缆打扭，应及时低速上提电缆，上提的速度应控制在 10001000米米/ /小时之内。井口工应集中精力认真观察井口和电缆运行情况，操作员要认小时之内。井口工应集中精力认真观察井口和电缆运行情况，操作员要认 真观察地面仪器显示的变化。真观察地面仪器显示的变化。 （2 2）使电缆扭结部位谨慎通过滑轮。当井口工观察到电缆扭结已临近井口，应）使电缆扭结部位谨慎通过滑轮。当井口工观察到电缆扭结已临近井口，应 立即果断指挥绞车停止上提电缆。然后根据电缆扭结大小，采取适当的通过滑轮的立即果断指挥绞车停止上提电缆。然后根据电缆扭结大小，采取适当的通过滑轮的 方法。方法。 （3 3）排除电缆扭结。电缆扭结部分提出井口后，若发现扭结较大不易解开，且）排除电缆扭结。电缆扭结部分提出井口后，若发现扭结较大不易解开，且 外皮纲丝已损坏，缆芯通断或绝缘被破坏，只能采用将电缆扭结部分剁掉，利用铠外皮纲丝已损坏，缆芯通断或绝缘被破坏，只能采用将电缆扭结部分剁掉，利用铠 装的方法把电缆接起来重新使用。如果不是很严重，可利用绞车拖电缆的方法，将装的方法把电缆接起来重新使用。如果不是很严重，可利用绞车拖电缆的方法，将 电缆放至地面，使电缆扭结破劲解开，然后在已解开的电缆扭结位置铠装一段电缆电缆放至地面，使电缆扭结破劲解开，然后在已解开的电缆扭结位置铠装一段电缆 外皮，再继续使用。外皮，再继续使用。 a) a) 井深、井斜；井深、井斜； b) b) 狗腿井段；狗腿井段； c) c) 钻具遇阻遇卡的深度；钻具遇阻遇卡的深度； d) d) 高渗透地层的深度；高渗透地层的深度； 五、事故的预防 1、查阅钻井记录了解井下情况 工程管理必须以预防为主，预防比处理事故更