《石油工业概论》课件-项目五：钻井事故预防与处理

井漏钻井施工技术课程目录CONTENTS井漏01井漏发生的原因02井漏的预防04井漏的分类03井漏的处理方法05井漏01井漏在钻井、完井及其它井下作业过程中，各种工作液（包括钻井液、完井液、水泥浆、修井液等）在压差的作用下，流进地层的一种井下复杂情况。若严重的漏失得不到及时发现和处理，不仅损失大量的生产时间，还可能引发井塌、井喷和卡钻等恶性事故，甚至导致部分井段或全井段的报废。井漏发生的原因02井漏发生的原因主要有三个方面：1.是地层原因，即在地层沉积、地下水溶蚀或构造活动过程中形成了原始楼市通道，钻开漏失通道后便会发生漏失；2.是钻井施工中钻井液当量循环压力大于地层抗破能力，或大于地层孔隙、裂缝、溶洞中流体的压力，且漏失通道的开口尺寸大于钻井液中固相的粒径，把钻井液压入了漏失通道而发生漏失；3.是施工过程中由于开泵过猛、下钻过快等人为因素造成新的漏失通道而发生漏失。井漏的分类03井漏的分类1.按漏速分类漏速≤515~30m3/h≥60m3/h5~15m3/h30~60m3/h严重漏失大漏中漏微漏小漏井漏的分类2.按漏失通道形状分类孔隙性漏失漏速不大，一般在10m3／h以内裂缝性漏失漏速一般为20～100m3／h不等溶洞性漏失漏速一般在100m3／h以上，属最严重的井漏井漏的分类井漏类型压裂性漏失诱导性漏失压差性漏失3.按引起井漏的原因分类井漏的预防042341确定合理的钻井液性能设计合理的井身结构合适的钻井工程措施先期堵漏井漏的预防井漏的处理方法05井漏的处理方法处理井漏的程序确定漏层位置确定漏层压力确定漏失通道性质判断漏层对压力的敏感程度判断井漏严重度及复杂性井塌钻井施工技术课程目录CONTENTS井塌01井塌的原因02井塌的处理04防塌措施03井塌01井塌井塌是指井壁岩石碎块掉入井内的现象。井塌的发生与所钻地层的岩性有关，与地层应力有关。井塌的原因02井塌的原因井塌发生的主要原因为:钻井液液柱压力不能平衡地层压力；钻井液失水较大；地层对钻井液中自由水反应比较敏感；钻井液对地层的抑制性能较差；上提钻具时造成抽汲现象使下部井筒压力下降；在起钻过程中，未及时回灌钻井液造成井内液柱压力下降；停钻时间过长，钻井液性能发生严重变化；裸眼暴露时间过长，大排量循环；井温较高，钻井液不适。防塌措施03防塌措施1.各种情况下，都要尽力保持井内液面到井口；2.保持维护钻井液性能良好、稳定，对易塌地层要保持钻井液中防塌剂的浓度，处理时要缓慢，防止性能突变；3.如发现上部井段掉块增多，要及时提醒司钻，坚持大排量循环，切忌停泵；4.起钻前发现钻井液从钻杆内倒流，应及时接方钻杆循环，调整钻井液性能，待井下正常后再起钻；5.若井下静止时间较长，下钻时应分段循环；6.缩短建井周期，防止地层浸泡时间过长，造成井塌；7.起钻发现上提遇阻时，应设法下放同时接方钻杆大排量循环，轻提慢转倒划眼，不得硬提。井塌的处理04井塌的处理01井塌发现的越早，处理越及时，井塌就越容易处理02提高钴井液黏度及时带出垮塌物03时时保证循环通路的畅通，其次是活动钻具，因为这是复杂情况和事故的分界线，钻具被卡埋，复杂情况转为事故04如果井塌比较严重，想尽办法将钻具提至安全井段或套管鞋内，而后再进行处理05当井塌比较严重，没有方法抑制时，让其坍塌，并不断地循环出沉砂，坍塌压力释放完后会达到一个压力平衡，然后再进行下一步作业。卡钻钻井施工技术课程目录CONTENTS卡钻卡钻事故的处理方法卡钻类型010203卡钻01卡钻在钻井作业过程中，常因地层条件复杂，钻井液性能不好、技术措施不当及设备故障等原因，使钻具陷在井内产生不能自由活动的现象，成为卡钻。卡钻的类型02卡钻的类型01粘吸卡钻钻柱在钻井液液柱压力与地层压力之差的作用下，紧贴在井壁上造成的卡钻，称粘吸卡钻（也称压差卡钻或粘附卡钻）02泥包卡钻钻遇松软且粘性地层，岩层的水化力极强，切削物不成碎屑，而成泥团，并牢牢低粘附在钻头或扶正器周围卡钻的类型03井壁坍塌卡钻卡钻的类型04砂桥卡钻卡钻的类型岩屑在井径变化处急聚堆积造成的卡钻。05沉砂卡钻卡钻的类型06缩径卡钻卡钻的类型07键槽卡钻卡钻的类型08落物卡钻卡钻的类型09干钻卡钻卡钻事故的处理方法03卡钻事故的处理方法

在任何情况下，一旦发生卡钻事故都要上提、下放、转动钻具，并设法接方钻杆循环钻井液，以便迅速解卡。对于简单办法处理无效时，可以考虑以下方法解卡。浴井解卡法：通过井内浸泡解卡剂，泡松黏稠的泥饼，降低泥饼的黏滞系数和钻具接触面积，减小压差，从而活动钻具解卡。震击器解卡法：钻具遇卡后，上提、下放活动钻具，或采用浴井解卡等方法后仍不能解卡，需考虑利用震击解卡工具解卡。震击解卡是指利用震击器震击被卡钻具，使其受突然的强烈震击而松动解卡的办法。卡钻事故的处理方法爆炸倒扣解卡法：这是处理卡钻事故的一种倒扣方法。通过导爆索爆炸时产生剧烈的冲击波及强大的振动力，足以使接头部分发生弹性变形，及时把扣倒开，这与钻杆接头卸不开时，用大锤敲打钻杆内接头后就可卸开的原理一样。侧钻解卡法：当井下事故难以处理或虽然处理但耗资巨大，在经济上难以承受时，往往采取侧钻的办法解卡。侧钻就是使用特殊工具或工艺，从落鱼旁边侧钻，超过鱼底数米后，设法活动，再进行打捞，或者钻出新井眼。倒扣、套铣和切割解卡法：倒扣是用转盘把扣倒开，将井内卡点以上的正扣钻杆倒出，然后下入铣筒将卡点以下钻具与裸眼之间的环空岩屑或垮塌的碎石等铣掉，再倒出钻具。井下落鱼未卡部分或已套铣解卡部分，不是用倒扣的办法而是用切割的办法分段取出。落物与打捞钻井施工技术课程目录CONTENTS井下落物01落物发生的原因02井下落物的处理04预防井内落物的措施03井下落物01井塌井下落物是钻井施工中常见的复杂情况和事故，正确预防和处理关系到一口井的成败。井下落物可分为以下几种情况：钻具断落电缆断落仪器掉落不规则物体落井落物发生的原因02落物发生的原因①产品质量有问题②使用参数不当③起下钻过程遇阻遇卡时，操作不当，猛提猛压④超时使用，超出可供参考的使用寿命⑤顿钻造成的事故⑥从井口落入物件预防井内落物的措施03预防井内落物的措施防止从井口落入任何物件。首先对井口常用的专用工具如吊卡、卡瓦、安全卡、吊钳等进行仔细的检查，每一个螺钉、轴销、穿销都要紧固齐全。一般情况下，井口不许使用撬杠、榔头等手工具，不得已采用时，要采取防掉措施，如盖好井口、拴保险绳等。上卸钻头必须使用钻头盒。双吊卡起下钻要用小补心。总之，要堵塞一切可能落物的漏洞。井下落物的处理04井下落物的处理卡瓦打捞筒：是一种常用的打捞工具，它是从落鱼外径抓捞落鱼，主要用于打捞钻杆、钻铤、接头、节箍、油管、随钻工具和测试仪器等外径平滑的管类落鱼常用的打捞工具有：井下落物的处理卡瓦打捞矛：是一种从落鱼内孔打捞落鱼的打捞工具，其结构简单、强度较高、操作简便、工作可靠、不仅可用于打捞钻杆、钻铤、还可以用于打捞油管、套管。常用的打捞工具有：井下落物的处理公锥和母锥：公锥可以从落物内部造扣打捞，母锥可以从落鱼外部造扣打捞，它们都是由高强度合金钢制成。无论公锥还是母锥，造扣后应密封鱼头，准备循环钻井液或注解卡剂，因此，最好不要用带排屑槽的公、母锥。常用的打捞工具有：井下落物的处理辅助打捞工具安全接头：主要用于在复杂情况下，管柱能从预计处倒开或重新接上。铣（磨）鞋：主要用于鱼头不规则，妨碍打捞工具进入或无法造扣时，需要修整鱼顶时使用。印模：当落鱼情况比较复