(绵阳2井)重点探井事故分析.ppt

1、绵阳2井溢流事件,一、基本情况 二、发生经过 三、处理经过 四、原因分析 五、教训及防范措施 六、时间损失 七、责任划分,绵阳2井溢流事件,一、基本情况,构造位置：川西坳陷梓潼凹陷永兴高点 目的层位：以上须四TX41、TX47、TX410砂组为主要目的层，兼探上须五段自流井组 主要邻井：绵阳1、潼深1、川33、丰谷22 开钻日期：2013.10.18 完钻日期：2014.2.17 主要复杂情况：二开溢流事件,绵阳2井 井场,绵阳2井溢流事件,借鉴绵阳1井成功经验，在蓬莱镇组中上部设立一个必封点，采用二开制井身结构,设计参数,绵阳2井溢流事件,井 深：3944.31m 钻达层位：须四 钻头程序：

2、444.582m+311.21502m+215.93944.31m 套管程序：339.778.98m+311.21501.2m+177.8（未下） 钻具组合：215.9mmPDC钻头+螺杆+回压凡尔+变扣接头+165.1mm钻铤 12根+变扣接头+127mm加重钻杆18根+127mm柔性短节+随钻震击器+127mm加重钻杆+旁通阀+127mm钻杆（总长3910.96m） 井口装置：2FZ35-70（下半封+全封）+FZ35-70（剪切）+FH35-70（环形） 钻井液密度：2.25g/cm3（设计最高2.10g/cm3）,钻井情况,绵阳2井溢流事件,2014年1月16日3:28钻进至井深394

3、4.1m发生井漏（钻井液密度2.25g/cm3、立压25.2MPa24.3 MPa；出口流量21L/s16 L/s）。3:30当班人员发现井漏。 3:32停泵，钻头提离井底，观察。 3:35-3:44降排量循环观察，测漏速，理论计算漏速59m3/h。 3:52-3:59 倒浆（2#罐4#罐） 3:59-4:36停泵，配堵漏浆17m3（6#罐），密度2.25g/cm3 。期间4:13-4:20提钻1柱 4:36-4:43开2#泵测漏速，理论计算漏速54m3/h。,二、发生经过,绵阳2井溢流事件,4:43-5:02停泵，做堵漏准备。 5:02-5:14注堵漏浆12m3（密度2.35g/cm3，浓度

4、10%），此间6#罐参与循环，注浆过程井内有漏失，池总体积，减少3.43m3。 5:14-5:32停泵，替浆准备。池总体积上涨2.67m3，扣除过浆槽回流影响1.1m3，实际上涨1.57 m3，已发生溢流，但未能发现。 5:33-6:04 替浆36m3（密度2.25 g/cm3），此间6#罐参与循环，分析堵漏浆未替到漏层前，井内应有漏失。但期间池体积不降反增加0.9m3，溢流进一步扩大，仍未被发现。,绵阳2井溢流事件,6:04-6:18卸方钻杆，准备提钻8柱关井挤堵。池体积继续上涨3m3，扣除回流影响1.1m3，实际上涨1.9m3。录井实时曲线显示井口有间断流，发出异常预报。 6:18-6:2

5、1卸开方钻杆后，钻杆内即有少量泥浆外溢，现场判断为堵漏重浆进入环空产生压差（0.35MPa）所致，未引起重视。继续上提钻具至第2个单根出转盘面，发现钻杆水眼返浆加大，明显异常，下放钻具至转盘。期间钻杆内溢出的泥浆洒落到司钻操作室顶棚及前方视窗玻璃上，司钻视线严重受阻。期间池体积继续上涨1.6m3。 6:21-6:32抢接回压凡尔：第1次抢接，对上了扣，但引扣过少（想利用液压大钳快速紧扣），但在准备用液压大钳紧扣过程中回压凡尔被冲开。第2次抢接回压凡尔，靠人力已无法对扣。抢接方钻杆：无法对上扣，即使对正也被冲开。方钻杆抢接也失败。期间池体积继续上涨3.6m3，钻杆由冒浆转为严重涌浆。 由于井口见

6、天然气，有起火危险，井队钻井工程师唐兵请示井队长郑广峰后实施关井操作（关剪切，关全封），控制井口（6:32）。,绵阳2井溢流事件,绵阳2井 井口装置图,剪断钻具断口,FZ35-70剪切闸板,钻具断口,绵阳2井溢流事件,（一）平推压井 14:00开始进行平推压井作业。 14:00-14:30井口泄压，点火放喷，将井口压力从21MPa降至13MPa。 14:30-18:28平推压井。共计泵入泥浆180m3（密度2.40g/cm3的泥浆50 m3+密度2.28g/cm3的泥浆130m3）。压裂车泵注排量0.67-1m3/min，施工压力最高24.1MPa。 18:28-18:55关井观察，套压由21

7、 MPa降至16MPa。 处理效果：通过平推压井，将环空气侵泥浆进行了置换，有效降低了井口压力 （21 MPa16MPa），井内情况得到有效控制，解除应急状态。,三、处理经过,绵阳2井溢流事件,（二）后续处理简况 因平推法不能将被剪断钻具内气浸泥浆进行有效顶替，因此尚有气顶压力。后通过多次泄气顶压力，同时挤入泥浆，逐渐建立浆柱，1月19日8:00，通过压井管汇全开节流阀，静停观察时间1:14，井口压力降为0，出口管有少量泥浆返出，之后断流，满足开井条件。 11:27开井，下入倒扣工具：母锥+反丝钻杆。探到鱼顶后，造扣未成功。分析鱼头贴边，母锥无法抓住鱼头。提钻，改进母锥（加工引鞋）。 为确保下

8、步作业安全，13:09-13:34再次关井泵入2.35g/cm3的压井泥浆20 m3。 13:53再次开井，再次下入倒扣工具。探鱼头，造扣成功。14:42倒扣成功，提钻，捞出鱼顶钻杆短节（剪断）。 16:14下入正丝对扣钻具组合，对扣成功，紧扣。分段紧扣过程中，扭矩消失（落鱼松动）。上提钻具至125t（原悬重110t），提动落鱼。 17:15开泵，建立循环。之后转入正常脱气、排后效处理。,绵阳2井溢流事件,改进的反扣母锥,捞获的钻具,反丝母锥,绵阳2井溢流事件,1.溢流发现不及时，是导致本次井控事件的主要原因。 5:14-5:32替浆准备期间。池总体积：44.6247.29m3，涨2.67m3

9、，扣除泥浆回流影响1.1 m3，池体积上涨 1.57m3，已开始溢流。 替浆过程溢流进一步加大。5:33-5:52（19min）采用“2#罐+4#罐+6#罐”替浆，池体积47.2940.59m3，平均漏速0.3526m3/min。5:52-6:04（12min）采用“2#罐+4#罐”替浆（6#罐闸门关闭），此间循环罐（2#罐+4#罐）池体积不降反升（28.8m329.7m3），增加0.9m3。（堵漏浆未到井底前，考虑井漏影响，溢流量至少达到2.4m3） 替浆结束，卸方钻杆，准备提钻8柱关井挤堵，井口有间断流（录井曲线反映）。(泥浆池体积变化：29.7m332.7m3，涨1.9m3。 从替浆准备

10、（5:14）至卸开方钻杆（6:18）长达62分钟时间内，液面累计上涨4.37m3 ，由于当时井内工况复杂，溢流监测人员未及时发现溢流。,四、原因分析,直接原因,绵阳2井溢流事件,2.井内回压凡尔失效，是溢流处置复杂化的关键原因。 因回压凡尔失效，钻具水眼泥浆喷势较大，抢接回压凡尔、方钻杆均未成功，被迫关剪切、全封控制井口，失去正循环条件，致后续压井处置难度增大。 经现场调查，事发钻具组合中安装了回压凡尔，为第2趟入井（取心作业后新换）,入井前检查工况正常（箭形阀按压后回弹），使用时间共计38h。满足严格的川东北规范要求。从井队提供的供货清单查证，该回压凡尔供货厂家为四川开源（泸州），密封检测（

11、出厂检测）报告出具时间2013年2月4日，探伤检测报告出具时间2013年11月28日（检测地点为广钻元坝项目部），到场时间为2013年11月30日。 回压凡尔失效原因：箭形阀件被胶皮卡住，阀件始终处于开位。,绵阳2井溢流事件,绵阳2井溢流事件,1.对裂缝性气层、喷漏同存情况下的井控风险和复杂性认识不足。 发生井漏后初始阶段，现场进行了循环观察、测漏速，但停泵后井口液面不降，也无溢流。表面的压力平衡未能引起现场的警惕，实际上地层流体自井漏发生时已开始进入井筒（置换+气侵）。 现场工作人员忙于处理地面配浆+倒罐等复杂工序，未能及时对液面监测数据变化进行分析，未能第一时间发现溢流。 2.回压凡尔抢接

12、未成功，是导致该井井控复杂化的重要原因。 在抢接回压凡尔过程中，第一次抢接对上了扣，但引扣较少（当班人员口述：约1-2扣），想利用液压大钳快速上扣，但在准备用液压大钳紧扣过程中回压凡尔被冲开，再次对扣已无法对正，丧失宝贵机会。 从当班人员讲述情况看，第1次抢接回压凡尔是完全有条件的，关键是引扣太少，没有人工上扣到上不动为止。,间接原因,绵阳2井溢流事件,3.井队骨干人员从业时间短，经验不足，应急处置能力差。 井队长提任时间不到1年。当班值班干部为井队助理技术员，2011年毕业，参加工作仅2年，施工经验不足，不具备重点井目的层钻进值班资格。当班司钻2010年参加工作，任司钻时间1年不到。当班副司

13、钻2011年参加工作，任副司钻时间仅半年。此外，班组人员普遍年轻，平均年龄仅20出头，工作时间短，经历经验都非常欠缺，在溢流应急处置过程中非常紧张，不知所措。,绵阳2井溢流事件,1.强化井控风险意识 教训：该井从替浆准备至抢接回压凡尔长达1小时，液面累计上涨4.37m3，多岗位监测人员均未及时发现溢流。暴露了现场对井控安全风险认识不足，致使一起简单的井漏溢流事件复杂化。 防患措施：进一步强化全员、全过程的井控意思，尤其是井漏工况时，应高度警惕，全员应意识到存在“又漏转喷”的井控风险。,五、教训及防范措施,绵阳2井溢流事件,2.强化溢流监测工作，特别是复杂井况下的溢流“早发现” 教训：从本井溢流

14、监测工作实际情况来看，现场安排有专人进行液面监测，但在面对喷漏同存复杂井况以及地面转浆、配浆、倒罐的复杂工序条件下，溢流监测形同虚设，未起到有效监测溢流的作用。 防患措施：加强液面坐岗人员井控技能培训，确保坐岗工作有效性，要切实弄清楚液面数据变化原因，特别要注意区分转浆、配浆、倒罐等工序对液面的影响，确保液面增减得到及时发现，并正确汇报。,五、教训及防范措施,绵阳2井溢流事件,3. 在处理井内复杂情况时，应注意浆柱压力的平衡，杜绝出现浆液倒灌等情况，避免对溢流判断的干扰 教训：本井钻井钻具组合中带有螺杆，为避免出现堵漏作业时堵塞螺杆的问题，井队将堵漏浆全部替出了钻具水眼，这是正常的堵漏作业程序

15、。卸开方钻杆涌浆，井队误认为是压差作用下的正常泥浆倒灌，而未能意识到井内溢流，错失了先期处置的时机。 防患措施：强化技术管理及现场指导工作，进行堵漏等作业时，尽可能采用相同密度的浆体，或替浆时达到内外平衡，避免出现内外压差。,五、教训及防范措施,绵阳2井溢流事件,4.强化入井井控工具的优选和检查，确保工作可靠 教训：本井按设计和井控规范的要求，钻具组合中配有回压阀，现场检查该回压阀有出厂检验合格证，入井循环、钻进时间仅为38h，未超过使用及检测规范要求，但却在关键时候失效。起钻检查发现回压阀被橡胶条堵塞，导致不能正常工作。 防患措施：一是加强对供应商产品质量的把控，优选使用时间长，可靠性强的工

16、具。二是规范内防喷工具的强制检测、保养检查，确保入井工具状态良好。三是强化可能导致内防喷工具失效的其它工作把关。四是为进一步提高钻具防倒流控制能力，下步论证在主要油气井段使用2个回压阀的可行性。,五、教训及防范措施,绵阳2井溢流事件,5.加强应急演练，提高抢接工作成功率，确保在关键时候控制井口 教训：本井发生钻具内溢流后，井队进行了抢接回压阀、方钻杆作业，但由于涌势较大，没有抢接成功。因未能在溢流初期成功控制井口，从而导致溢流进一步恶化，井涌进一步加剧。 防患措施：一是施工方应加强防喷演习和应急演练，避免“演习当做演戏”，确保演练效果，尽可能做到演练和实战结果一致。二是分析抢接回压阀失败的原因，处于顶开状态时回压阀流动阻力仍然较大