地震断裂带事故处理与认识

1、地,震t:处理与1人1只安徽地质杂志2016年弟1期摘要:WFSD-3）孔因地层破碎、缩径不可预知因素多发生多起孔内事故通过对钻铤脱扣、下套管卡钻、埋钻等不同事故原因分析、事故处理对WFSD-：3孔施工匚艺做出了改进与调整总结了对科学钻探孔事故预防与处理的经验体会0关键词:地辰断裂带复杂地层；事故处理认识与体会0引地辰断裂带科学钻探项目工程二号孔(WFSD-3),位于大地辰的源区龙门山北川一映秀断裂带上由F受许多次地辰作用层整体破碎严重钻探施工异常艰难孔内事故频发处理难度大0在整个施工期问仅发生较大以上孔内事故就有二起处理事故时问长达224d0本文结合WFSD-：；孔二起较大孔内事故处理情况探

2、讨在复杂地质条件、高标准要求下的科学钻探孔内事故处理与预防的认识01工程概况与钻孔结构地辰断裂带科学钻探项目工程二号孔原设计12()0m后因地质条件变化钻孔加深至1502.30m0WFSD-：3孔钻孔结构与施工过程:二开15)0mr曲心钻进至1136.77m发生1：21m怖占铤脱扣事故打捞无效采用2()0mmT孔钻具r至1143.10m(鱼顶位置)再用177/3mm套铳筒将钻具全部打捞上来0试下168m腔管上提被卡强拉套管脱扣封孔自然侧钻在795m出新孔15)2mrnf占头延伸钻进至83010mr孔划眼下入16)8mr管至815.29m周井0四开1,50m怖占具取心钻进至1187.23m扫孔换

3、浆时埋钻反出部分钻具后封孔人工侧钻152mm面钻进至1180.88m换1212mrnf占具取心至12()25，m,r孔下1：27m必管至1180.66m周井02孔内事故及其处理WFSD-3夕孔在施工过程中共发生过二次较大以上孔内事故分别是:二开15(0mm取心钻进时121m钻铤脱扣事故二开试下168m腔管卡钻事故；四开150ml曲心钻进钻具埋钻事故02.1钻铤脱扣事故处理及原因分析2010410月8日二开取1心钻进至孔深1186.77m处操作人员采心时连续两个回次发现孔内扭矩增大随即提钻发现弟一组钻铤与下面两组钻铤脱扣两组钻铤及取心钻具掉落孔内02.1,1事故处理过程钻铤脱落后立即配打捞钻具用

4、89mm变丝接头十7，3mr心锥尝试打捞吃扣后提拔不动强力提拔数次公锥数次脱扣经多次打捞无效决止采取广孔、套铳后再返出事故钻具的方法处理；起出168mm活动套管后用1501mm/)2022mm导向广孔钻头自40750mr孔至1143.70m(鱼顶）；再用178mr般铳管10,32m+2()2m铳钻头的套铳钻具逐根套铳孔内钻铤与取心钻具然后用73mr反丝钻杆+G)168mm套筒公锥反丝捞具逐根打捞如此反复0施中要求每次套铳至事故钻具下一钻铤接头处方可下反丝捞具打捞0至2010年11月23日打捞出全部钻铤与钻具事故处理占兀毕处理时问46d02.1.2事故原因分析(1)钻遇地层1160m往下缩径现象

5、严重，孔内阻力大，同时采心时泵量过小，取芯方法不(2)提钻频繁，个别钻铤丝扣磨损严重；钻杆与钻铤上紧扭矩不够(3)钻孔超径严重，钻具工作失稳使钻铤受力不均松扣2.2试下套管卡钻事故处理及原因分析事故过程及处理2010年12月1日试下套管至153.86m遇阻，遂提钻至938.50m时遇卡，强拉不动，后用大钩与油缸连顶带拉，钻具被强力提出孔内，却发现套管脱扣，有70.26m套管留在孔内(“鱼顶”在871.02m处)。套管脱落后配打捞工具，配73mm变丝接头十168mm公锥尝试打捞，锥头难以进入套管，打捞未成功，之后焊公锥导向数次打捞仍未成功。经研究决定采取水泥封孔，侧钻或自然出新孔绕障，绕障后下套

6、管固井。采用G油井水泥封孔至677.16m,待水泥凝固后用200m诈占头扫水至761.59m换用152m怖占头钻进至83010m进尺慢、阻力大。途中通过多次取芯与测斜，发现78879J0m出现拐占八、顶角由4.50增至7.5i。认在此孔段出现新孔，至830m顶角仍有增大趋势。由于新孔孔斜增大过快，不利下一步施工0为保证下步施工与孔内安全根据施工实际情况，先划眼下套管至815.29m,固井，再用15)2mrvE牙轮钻头钻进至1149.85m0之后采用150mm钻头取心钻进至4月9日达到并超过事故、之，刖孔深(1186.77m),事故处理结束历时13；0d02.2.2事故原因分析(1)孔内掉块、缩

7、径，局部孔段泥皮塌落(2)施工技术上为追求完美，试下套管太长3)套管遇阻时正赶上早换班班长经不足处理方法不当未及时活动钻具0(4)套管遇阻提升过程中因钻机台匕目匕力不钻机发生故障延1口处理最佳时机02.3埋钻事故及处理2.3.1事故发生情况2011年4月10日，WFSD-S1-3孔采用150mm又管钻具取1芯箱进至1187.2pm二|施瓦中发现自1164ml往|下,钻孔|严重缩|径，每|回|次|取芯.钻|进|前均|需|扫|孔|,W且自WFSD-S1-3孔第22回次（孔深1182.34m）开始每次提钻孔内有劲。为保证施工顺利进行，补充比重1.57g/cm3（加入重晶石）新泥浆6m3;扫孔至117

8、5.40m,突然BW300/12泥浆安全阀冲开，调好安全阀后泵送浆不通，提钻有劲，倒划眼不转，连顶带拉，强力提拔不动，钻具卡死2.3.2事故处理过程此次事故因受三开套管口径限制，处理难度极大，具体处理过程：（1）事故发生后，开泵循环不通、倒划眼不动，处理无效。（2）用XY-8B钻机连顶带拉强拔，钢丝绳断，处理失败。（3）用DY-75液压千斤顶起拔，起拔力达75T拔出由mm单根|1根9.53m。后效果不明显,停止强力起拔。（4）用注浆泵送浆以图建立循环，泵压达25MPa,钻孔漏失,未建立循环停止作业。（5）反钻具：第一步用钻机拉紧退扣，返出73mm正丝钻杆89根，后用73mm反丝钻杆分2次返出3

9、根73mm弟一步:先用140ml腔铳钻杆打捞分多次返出杆至1097.76m0其下孔筒才过鱼顶将杆体法打捞只封孔侧钻杆采用泵送注入油井孔0水泥凝周后152m至孔深1051.50m采用1：1096.83m取心确认出新孔头钻进至1180.88m之后进至1202.57m换径02.3,3事故原因分析孔壁形成泥皮厚且松散长钻孔超径严重一孔内超径孔段泥皮、-uU脱裤子现象导致事故除钻铤脱扣采取套两次事故因复杂只得侧套管卡钻事故后采用n正丝钻杆累计86687m筒套铳再用73mr反丝剩余26根73mm正丝钻内残留钻具因140套铳磨薄扭断在孔内无0(6)通过73mr钻G级水泥8t进行封*牙轮钻头扫水泥塞30mlm

10、s斜钻头侧钻至后采用152mTfE牙轮钻采用1：22mmf占头取心钻钻孔裸眼钻进周期太次换浆县里过大扫孔时屑、碎块脱落出现埋钻0WFSD-3孔二次孔内铳方法处理成功外后钻处理0弟一次:1(68m水泥封孔自然侧钻绕过事故套管弟二次:150mlrnf占具埋钻事故后采用水泥封孔,人工侧钻绕过事故钻具03事故后施工改进措施及其效果3.1下管刖充分划眼WFSD-3）孔在试下套管卡钻事故后采用多遍划眼方法:弟一遍扩孔钻头+同径稳止器1只+钻铤+钻杆的钻具组合划眼；弟一遍扩孔钻头+同径稳止器1只+钻铤2根+同径稳止器1只+钻铤+钻杆的钻具组合划眼；弟二遍扩孔钻头+同径稳止器1只+钻铤1根+同径稳止器1只+钻

11、铤1根+同径稳止器1只+钻铤+钻杆的钻具组合划眼；划眼要匀速划眼扩孔钻头用带导向四M或六M复合片钻头这样井眼圆正易于套管下入0上述方法效果好后期套管均一次下放到位03.2改善泥浆体系WFSD-3）孔地应力较高所钻遇大县里煤系、泥页地层以及断层泥具有较强的塑性和遇水膨胀性尤其在1150m以后地层缩径现象严重钻铤脱扣与埋钻事故均与此有关通过以下技术方法有效控制了钻孔快速缩径：(1)平衡强地应力，用加重晶石提高泥浆密度(泥浆密度最高为1.59g/cm3);(2)一控制一失一水|量，|主要一通过向泥浆中添加S-1,CMC等降滤失剂，体系失水量一般控制在46ml/30min（最低至3.2ml/30min

12、）;(3)提高泥浆体系的抑制能力，加入多种强抑制剂(如：NH4-HPAN,K-PAM),提高泥浆防塌能加强固控措施因泥浆粘度高、比重大，用沉淀法捞磴已不适应泥浆净化及固控需要，增加自制振动筛和除泥器各1台，与原有的离心机形成三级固控体系，加强泥浆除磴、除泥工作，取得了较好效果。每次调浆量控制在2m3以内，充分循环后再加浆；泥浆泵采用TBW850-5A与BW300-12一大一小双泵并联，取芯用BW300-12泵，冲孔排硝用TBW850-5A,既保证取芯质量，又保持钻孔干净加强施工管理(1)采取项目经理、技术负责、机长值班制交接班、下套管、径、泵压高等不正常情35占八、危险时殳实施查岗注息力0(2

13、)操作上要求下钻扣发现不合格的、损入孔内遇到不正常情遇阻力时拉力表反映下放活动钻具04几占八、体会(1)WFSD-：3孔地处龙门复杂发生的事故处理深钻具重手感差孔小口径钻探经验上光确要根据孔内钻具扭县里、余尺等参数准确判若无法建立泥浆循环、用爆炸松扣处理长孔风险大、劳民伤财0(2)WFSD-：3孔属大直径周井、钻孔漏失、缩况必须在场,尤其在早班长每2h换人保持、之，刖仔细检查钻具丝坏的及时更换严下况及时汇报提钻时数据超过额止值及时山地辰断裂带上地层难度大0大口径钻探孔内事故处理不台匕目匕停留在凭手感和经验处理不准矩、拉力、泵压、泵断0大口径钻探卡钻时辰击强拔无效时可采1殳套洗反钻具周期长、复杂

14、地层取心钻孔采用的HXY-8B钻机及配套取心钻探设备但其施钻孔发生异常情况无孔内事故0如弟二次埋台匕目匕达100T可台匕目匕就可快(3)WFSD-：3孔地层复杂性长时问裸眼钻进坍塌；应及时按设计下施工顺利加深施工因失0每层套管直径与钻否则增加下井管与周井下长套管用风险大,易中不宜采用试下套管到位也应及时周井(4)地层缩径采用偏广大井径防止钻具卡(5)地表泥浆净化及备适应大口径取心钻进石钻进泥浆周相颗粒细(6)测井口袋长r设备在当时是较好的工台匕目匕力明显不足尤其台匕目匕力及时处理而造成钻事故若设备提升台匕目匕力速处理上来0泥浆护壁有其时效频繁提下钻孔壁极易入相应的套管不台匕目匕因一念之差造成重大损孔直径级差不宜偏小的难度0复杂地层中试造成孔内重大事故施的办法0若套管下放不采用下尾管方法补救0心钻头或r孔器扫孔埋0周控系统不规范应配的周控设备0尤其金刚加强泥浆除泥工作0孔时下部孔1殳用黏土球封闭，否则在下好套管后，扫下部口袋，因口袋内沉磴多、碎块大，不易破碎，无法随泥浆排出，造成憋泵，无法正常钻进，只得采用捞磴筒一点一点捞出，严重影响施工进度。施工中应尽量减少测井口袋长度和套管鞋以下的大井眼预留长度参考文献1蒋希文.钻井事故与复杂问题M.北