高新94—1井钻杆本体刺漏原因和对策分析
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钻井过程中井漏原因分析及对策研究摘要:由于地层压力较低,天然裂缝及大孔发育,以及钻进错误等原因,造成了钻井过程中的漏失现象。
一旦发生事故,将造成井下压力急剧降低,造成井下不稳定、垮塌,并极易发生溢水、井喷等事故。
本文通过对井漏形成原因的分析,并对其进行了判定,提出了防治的对策,为同类工程的施工提供了借鉴。
关键词:钻井;井漏原因分析;对策井漏是指在钻井、固井、完井、试井、修井过程中,由于压力差异,使钻井液进入到地层中而引起的一种非常复杂的现象。
井漏是一种危害巨大的井眼,它不但造成钻井液的大量流失,延长了钻进的周期,而且还可能引起卡钻、井喷和塌井等井下并发症。
为此,世界各国对石油钻探中的漏失问题给予了高度的关注,并为此付出了巨大的努力。
1钻井施工过程中井漏产生的条件及原因1.1井漏产生的条件。
钻井液中的固相粒子粒径比套管中井漏通道孔径小,是造成钻井液泄漏的重要原因。
(2)钻井过程中,由于钻井过程中所产生的液体压力比相应的液体压力大,在钻井过程中产生了一个正的压差。
(3)钻进的岩层中存在着大量的溶洞、裂缝、孔隙,这些都为钻井液的渗漏创造了容身的空间,也为钻井液的渗漏提供了通道。
1.2井漏产生的原因1.2.1人为原因(1)在水驱期间,储层的破裂压力会产生不同程度的改变,并产生不同程度的压差。
(2)钻井及施工不合理的主要原因是:钻井时低速太快、泵转速太高、高速钻井时钻头位移不够,使岩石颗粒密度增大。
(3)在水驱过程中,由于储层孔隙水驱的改变,使得井眼竖向水驱体系的破坏。
1.2.2天然原因所谓天然河流,就是在地质作用的作用下,逐步形成的天然河流。
总体而言,页岩渗漏的可能性比较小,而低渗、低水平线上的砾石也比较少见。
但在弱胶结砂砾岩储层中,由于其孔隙连通性好、孔隙度大等特点,使得其在钻探、穿越过程中有很高的漏失几率。
白云石灰石、石灰石等碳酸盐岩储层受风化作用及构造、成岩作用等因素的综合作用,在储层中发育了大量的孔隙和裂隙,这些孔隙和裂隙是储层中最重要的渗透通道。
钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨钻井工程是石油工业中非常重要的一环,而井漏的发生往往会给钻井工程带来重大的损失,因此井漏预防及堵漏技术显得尤为重要。
本文将从井漏的形成原因、预防措施和堵漏技术等方面进行分析与探讨。
一、井漏的形成原因井漏是指在钻井过程中,地层中的钻井液或压差等原因导致地层岩石破裂或孔隙中的流体窜入井筒或井壁。
主要形成原因有以下几点:1. 地层压力异常:地层中如果存在高压或低压区域,当钻井液的密度和地层压力失衡时,容易造成地层岩石破裂,导致井漏的发生。
2. 钻井工艺操作不当:如果钻井工程中的操作不当,比如钻进速度过快、循环速度不合适等,都会导致局部压力失衡,从而形成井漏。
3. 井壁稳定性差:如果井壁不够稳定,容易受到地层压力的影响而发生破裂,从而导致井漏。
4. 钻井液性质不合适:钻井液的密度、黏度等性质不合适也会导致井漏的发生。
二、井漏预防措施为了防止井漏的发生,钻井工程中需要采取一系列的预防措施,主要包括以下几点:1. 合理设计钻井方案:在设计钻井方案的时候,需要对地层情况进行充分的调查和分析,确定井壁稳定性和地层压力等参数,从而制定合理的钻井方案。
2. 选用合适的钻井液:钻井液的性质直接影响着井漏的发生,因此需要根据地层情况和钻井工艺选用合适的钻井液,并加强对钻井液的监测和管理。
3. 严格控制钻井液循环速度:合理控制钻井液的循环速度是防止井漏的关键,循环速度过快或过慢都会导致地层压力失衡,因此需要科学、严格地控制循环速度。
4. 加强井壁稳定性管理:在钻井过程中,需要不断地加强对井壁稳定性的管理,保持井壁的稳定,防止地层压力对井壁造成影响。
5. 强化井漏监测系统:建立完善的井漏监测系统,可以及时发现并解决井漏问题,避免井漏的扩大和发生。
三、井漏堵漏技术分析与探讨即使采取了各种预防措施,井漏偶尔还是会发生。
这时候就需要采取有效的堵漏技术来及时处理井漏问题。
1. 流体压裂:流体压裂是一种常用的井漏堵漏技术,通过向井内注入固体或液体流体,增加井内压力,使井漏位置的孔隙或裂隙被封堵,达到堵漏的目的。
钻井过程中井漏原因分析及对策研究摘要:随着我国油气资源需求变得更加旺盛,我国加大了钻井工程的投入力度,越来越多的油气井得到了开发与利用。
对于钻井工程而言,井漏是钻井作业中常见的问题之一,如果处理不当,将会引起严重的事故,甚至会直接影响钻井工程的实施效果。
因此,为了提升钻井效率,给钻井工作营造安全的环境,需要钻井人员对井漏问题予以足够的重视,并采用科学的预防与堵漏技术,降低井漏对钻井工程的影响,使钻井工程可以安全、有序地实施,对促进我国油气资源开采事业的发展具有重要意义。
关键词:钻井过程;井漏原因1 井漏原因和条件井漏原因主要有三方面,首先是地质因素,包括异常低压层、天然裂缝和洞穴(碳酸盐岩油藏)发育、断层影响等;其次是工程因素,包括钻井液密度过大、井身结构不合理、泵排量过大等;三是人为因素,如注水强度差异性导致纵向上储层存在多套压力体系、多轮次蒸汽吞吐开发地层压力低以及施工作业工序操作不当(起下管柱压力激动、岩屑浓度大等)。
总之,造成井漏需要同时满足三个条件,一是地层中存在漏失通道,如天然裂缝、大孔洞、洞穴等,能够满足钻井液在内流动;二是井底压力大于地层压力,建立正压差,驱使钻井液进入到漏失通道内;三是地层中一定体积空间,能够存放钻井液。
2 井漏类型按漏失条件可以分成不同类型井漏。
首先,按漏速分类,漏速小于5 m3/h为微漏,漏速在5~15 m3/h为小漏,漏速在15~30 m3/h为中漏,漏速在30~60 m3/h为大漏,漏速大于60 m3/h为严重漏失。
其次是按漏失通道形状分为孔隙性漏失、裂缝性漏失和溶洞性漏失;三是按引发井漏原因分为压差性漏失、诱导性漏失和压裂性漏失。
3 漏失层判断3.1 综合分析法综合分析法是根据地质特征、钻井过程中反应特点确定漏失层位,主要有六方面,一是钻井液性能无变化,钻井时井漏,漏失层为钻头刚达到位置;二是有放空现象,发生井漏,漏失层即为放空段;三是分析原来曾发生井漏的层段重新漏失的可能性;四是根据地层压力和破裂压力对比,最低压力点处易发生井漏,特别是已钻过的油气水层及套管鞋附近;五是根据地质剖面和岩性对比,漏层一般是孔隙、裂缝发育的层段;六是邻井采出程度高井段[1]。
钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析摘要:近年来,我国社会经济发展迅速,石油资源需求量持续增加,因此石油资源勘探力度不断加深。
石油资源的勘探开发过程中,钻井属于重要设备,因为钻井井型复杂程度不断加深,因此钻井的施工工艺更为复杂化,导致钻井事故频发,直接影响到钻井施工的安全性。
为保证钻井作业的安全性,必须重视井漏的预防以及堵漏作业。
关键词:钻井工程;井漏;预防;堵漏技术;因为我国地质条件复杂,地区间差异性较大,因此井漏事故的诱发原因相对多元化,根据漏速等因素的不同,井漏可以分为不同的类型。
钻进施工作业当中,导致井漏事故的原因比较复杂化,必须重视以及做好井漏事故有效预防,结合井漏的具体状况,运用合理的堵漏技术,在保证钻井作业安全性的同时,也给我国石油资源勘探作业奠定基础保障。
1、钻井工程中井漏事故分析钻井施工作业中井漏事故比较常见,和地层与钻井施工等因素密切相关。
地层的孔隙度相对较大,并且有裂缝与溶洞等情况时,钻井液便会进入到地层中,直接导致井漏事故。
钻井液的密度较大,井筒内部压力超出地层压力产生压力差,在压力差达到临界值时导致井漏事故。
此外,地层的裂缝与溶洞相对较大,超出了钻井液内固相颗粒的尺寸也会导致井漏事故。
造成井漏事故的原因主要分为裂缝漏失、溶洞漏失、渗透漏失以及破裂漏失。
其中,裂缝漏失主要出现于裂缝较多的地层位置,在地层因为复杂化的板块运动而产生的大量地质构造裂缝,在钻井液因为压力作用沿着裂缝进入到地层内。
溶洞漏失集中于碳酸盐岩类的地层位置,碳酸盐岩因为地层流体的相应作用导致溶蚀而产生的较大溶洞,溶洞体积逐步增加,会让钻具出现放空情况,钻井液随后进入到地层内产生井漏,同时会诱发井塌与井喷事故。
渗透井漏主要位于地层疏松以及砂砾岩地层等位置,地层的孔隙度大且渗透能力高,在井筒中静液压力超过限值时,会导致井漏事故[1]。
2、钻井工程中的井漏预防措施2.1钻井结构的合理设计钻井井身结构设计的合理性与科学性直接关系到井漏事故的发生率,所以,为有效地控制钻井工程中井漏事故的发生,首先必须合理的设计钻井的井身结构。
钻杆及其接头的早期失效分析与措施研究[摘要]钻杆失效表现在三个方面:本体断裂、刺漏、钻杆螺纹处失效。
本文将分析并探讨钻杆及其接头的早期失效类型、失效形式、失效原因,并且根据分析原因去寻找应对的方法以及预防的办法。
通过设计优化的钻杆结构,提升钻杆质量,使钻杆失效事故发生的概率下降。
[关键词]分析原因钻杆失效优化设计预防措施钻具0前言失效分析是分析判断材料的失效模式、性质、原因、研究失效事故处理方法和预防再失效的技术活动与管理活动,是一种科学的分析方法。
本文将对钻杆失效进行分析。
钻杆很容易受到磨损以及腐蚀等问题的影响从而引发失效事故。
而仅仅是在我们国家的油田之中发生的钻杆失效事故就多达数百起,钻杆失效不仅会造成极大的经济财产的损失,并且常常影响到工程的进度,后果十分严重。
失败乃是成功之母,通过研究钻杆失效,推进提高钻杆质量以及加强研究钻杆的使用和管理,尽量避免失效事故。
1失效类型分析在钻进过程中的受力繁杂,不仅仅是拉力,还有各种应力,因此失效的种类十分复杂,环境也很苛刻,井下的介质之中还包含有一些具有腐蚀性质的液体,而钻具运转起来后会促使钻杆与井壁之间产生高频率的撞击以及摩擦。
钻杆失效的类型种类繁多,主要可以概括为三大类型:断裂失效或者是刺穿失效;表面受损以及过量变形。
断裂或者是刺穿失效在失效事故比较常见,疲劳以及腐蚀等因素是罪魁祸首。
而腐蚀也极易造成表面受损,机器磨损也是表面受损。
当所受到的应力超过钻杆能承受的极限的是,则会引起过量变形[1]。
1.1断裂失效①过载断裂:如“鳖钻时的钻柱体断裂”,“钻杆遇卡提升时焊缝热影响区的断裂”。
②氢脆断裂:金属中的氢含量过多时,材料在拉力和应力的作用下很容易产生氢脆。
很多人不知道,由硫化氢和盐酸引起的钻柱应力腐蚀断裂也是由于氢的作用造成的。
③应力腐蚀断裂:如“钻杆接触某些腐蚀介质时的应力腐蚀开裂”,“钻柱在含硫油气井中工作时的硫化物应力腐蚀断裂”。
④低应力脆断:此类失效在钻杆失效中占了很大的比例,是最危险的断裂方式之一。
钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析在社会的不断发展和进步背景下,无论是社会生产还是交通运输,对石油的利用越来越广泛,对其需求量不断增加,从而促使了对石油资源的不断开发和利用。
在石油开发利用的环节当中,钻井工程占据着至关重要的地位,是整个石油开发利用的过程中最为基础的环节,所以需要采取一定的措施来防止这一环节出现各种问题。
在钻井工程当中比较容易出现的问题近视井漏问题,从而对整个钻井工程作业造成了一定的威胁,不但影响了钻井工程正常的生产,还会导致各方面事故的发挥,进而威胁着人们的生命安全,所以需要对这一普遍存在的问题进行相应有效措施的制定,从而能够对这一问题进行有效的解决,促进钻井工程以及石油资源开发利用。
在对其进行解决的过程当中需要充分结合钻井工程的实际情况,利用先进有效的技术来对其进行堵漏的操作,能够有效的预防钻井工程开展的过程当中井漏问题的出现。
本文分析了井漏的概念,并对钻井工程中井漏的预防以及堵漏技术进行了分析。
标签:钻井工程;井漏;堵漏1.引言在对钻井工程中出现井漏问题进行预防的过程中需要根据钻井的具体结构,从而制定能够满足相应钻井要求的预防措施,而一旦发生井漏情况时就需要进行堵漏,在进行堵漏时需要对井漏的具体位置以及井漏的具体情况进行确定,从而才能够有效的结合堵漏技术来对井漏问题进行解决。
2.井漏的概念井漏是钻井工程当中比较容易出现的一种问题,其主要指的是在钻井工程开展的过程当中受到各方面因素的影响而使得钻井环节当中的部分工作液在一定的压力的作用下进入该区域内的地质结构当中,其中的工作液主要包括了钻井过程中的井液、水泥浆、完井液等,如果钻井过程中发生了程度较轻的井漏时是不会对钻井工程造成一定的影响的,而随着井漏的程度不断加深,使得钻井工程中井内的压力不断下降,直接影响了钻井井壁的稳定性,进而使得地层内部的相应液体注解进入钻井井筒当中,如果不采取措施及时处理的话就会发生井喷事故。
造成钻井工程井漏的主要原因包括以下方面:(1)钻井工程所在区域内的地层当中存在自然漏失通道,在进行钻井的过程中如果对钻井液的控制不合理就会造成一定的人为漏失通道,这就为井漏问题的发生奠定了基础;(2)在钻井作业的过程当中,所钻地层有可能出现压力亏空的情况,使得地层当中形成了一定的压力差,这种压力差的形成也有可能是由于钻井液的密度太高而引起的;(3)钻井液自身在黏度切力方面存在过大的情况,使得钻井作业时开泵的压力过大,造成了井筒憋压得情况最终形成了井漏;(4)由于钻井液携砂能力不足或者钻井井壁不干净而导致钻井过程中水分流失情况严重,再加上某些环节上的钻井操作处理不当最终形成了井漏。
钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨钻井工程是石油勘探和开发的重要环节之一,而井漏是钻井工程中常见的问题之一,一旦发生井漏,将会给工程带来巨大的安全隐患和经济损失。
钻井工程中的井漏预防和堵漏技术显得非常重要。
本文将从井漏产生的原因、井漏预防和堵漏的技术手段等方面展开分析与探讨。
一、井漏产生的原因1. 地层条件地层条件是井漏产生的重要原因之一。
地层的裂隙、节理等都可能导致井漏的发生。
2. 钻井液失控在钻井作业中,如果钻井液的密度不够,或者钻井液中的固相粒子过大,就容易导致钻井液失控,从而引发井漏。
3. 工程操作不当工程人员的操作技术是否过硬也是导致井漏的一个重要原因。
比如在进行封隔层时,如果操作不当容易破坏地层,导致井漏的发生。
4. 钻头损坏如果钻头受损,不仅会降低钻进效率,还有可能导致井漏的发生。
二、井漏预防技术1. 合理设计井眼轨迹钻井前要进行地质勘探和评价,根据地质条件、地层性质等因素合理设计井眼轨迹,以减少穿越脆弱易漏地层的概率。
通过调整钻井液的密度、粘度等参数,确保钻井液的稳定性和密封性,避免因钻井液失控引起的井漏。
3. 加强对地层的监测在钻井过程中,要不断对地层进行监测,及时查找存在的问题,采取合理的措施加以解决,以减少井漏的发生。
4. 加强人员培训钻井工程中的人员要接受严格的培训,提高其操作技能和意识,减少因工程操作不当引起的井漏事故。
1. 封隔层技术利用特殊的封堵材料对漏失层进行封隔,以达到阻止井漏发生的目的。
2. 循环干燥法利用吸湿干燥介质,将井漏点的水分干燥,然后进行固化封堵,以堵住井漏点。
3. 泵浆技术通过泵浆技术将特定的浆液注入井漏点,形成封堵层,达到堵漏效果。
钻井工程中的井漏预防和堵漏技术是非常重要的,它关系到整个钻井工程的顺利进行和安全。
在实际应用中,需要根据具体的地质条件和钻井工程的实际情况,采取相应的预防和堵漏措施。
只有科学合理的预防和堵漏技术手段结合,才能有效降低钻井工程中井漏事故的发生率,保障钻井工程的顺利进行。
钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨在现阶段钻井作业中,所发生的井漏问题较为常见,针对该问题的解决,需要加大对其有效的预防,提高解决策略的实施效果。
必要情况下,井漏问题发生程度较为严重,需要及时采取对应的堵漏技术。
鉴于此,本文通过对钻井工程中井漏问题的存在进行分析研究,积极提出应对的预防措施,以及有效的堵漏策略,提高工程实施的安全性。
标签:钻井工程;井漏;预防措施;堵漏技术;分析探讨钻井施工存在的井漏问题,对钻井工程施工进度具有一定的影响,对施工中整体的安全会有一定的隐患存在,以及对其环保性造成影响。
在钻井工程中对该问题的解决,需要制定有效的堵漏技术,以及提前采取有效的预防措施,避免发生施工事故。
一、钻井工程中井漏问题的概况在当前的钻井作业实施中,发生井漏问题主要的原因分为以下方面:(一)地层发生自然井漏钻井作业实施中,井内的地层会有自然状态的漏失通道出现,主要包含高渗透的地层、裂缝性的地层以及地下溶洞等现象。
在钻井作业的实施中,钻井液没有受到合理的控制,会有人为性的漏失通道出现,最终造成井漏问题的出现。
(二)地层压力亏空出现井漏在钻井中地层发生亏空,则钻井过程会导致受地层内外部的压力差造成井漏问题的发生,或是钻井液自身的密度较大,同样会造成压力差,发生井漏问题。
(三)井液黏度受压力较大在钻井中所使用的井液所具备的粘度切力较大,造成在钻井中,开泵的压力较大,会有井筒憋压等情况的存在,导致憋漏底层等情况发生。
(四)井下内部存在不足钻井作业实施中,井液自身不具备较强的携砂能力,或钻井时,井下四周的墙壁干净度不足,则会造成失水等问题较为严重,最终造成滤饼的厚度不断增加,在此状态之下,钻井作业实施所采取的技术不当,则会有井漏问题的发生。
二、钻井工程中井漏问题的预防(一)井身结构的合理设计井身结构在设计中,是否属于合理状态,会对钻井作业实施下,井漏问题整体的发生率产生直接影响,针对井漏问题在实际发生中,其情况的有效减少,在措施的采取中,需要保证钻井在对井身结构进行全面设计时,所具备的科学性以及规划的合理性。
钻井过程中的井漏原因分析与防治措施研究摘要:钻井过程中,井漏是一种常见的事故,它可能会导致油气井的堵塞和生产能力下降,甚至会对环境造成污染。
本文介绍了井漏的原因分析和防治措施研究。
在原因分析方面,主要介绍了井壁破裂、岩层裂隙、钻井液密度过低等原因,同时阐述了不同井漏类型的特点。
在防治措施方面,提出了从钻井液体系、固井、完井等方面进行防治的方法,同时指出了井漏预防的必要性和重要性。
关键词:钻井,井漏,原因分析,防治措施一、引言钻井是一项复杂的工程,涉及到多个环节和多种因素,如地质情况、钻井液体系、钻井参数等。
在钻井过程中,井漏是一种常见的事故,指地下液体通过井壁进入井筒的现象。
井漏可能会导致油气井的堵塞和生产能力下降,甚至会对环境造成污染,给钻井安全和生产带来巨大的威胁。
因此,研究井漏的原因和防治措施对于保障钻井安全和生产具有重要意义。
本文将从井漏的原因和防治措施两个方面进行探讨。
在井漏原因方面,我们将主要从井壁破裂、岩层裂隙、钻井液密度过低、井壁不均匀、钻井液中含有固体颗粒、钻井液性质变化等方面进行分析和讨论。
在井漏防治措施方面,我们将主要从优化钻井液体系、固井和完井、预防等方面进行分析和讨论。
通过本文的探讨和分析,我们希望能够全面了解井漏的原因和防治措施,提高井漏预防和控制的能力和水平,为钻井安全和生产提供保障。
二、井漏原因分析2.1 井壁破裂井壁破裂是导致井漏的主要原因之一。
井壁破裂可能由于钻进地层时岩层的强度和稳定性受到影响而发生。
这种情况下,地层中的压力会对井壁施加作用,导致井壁破裂。
岩石破裂漏失的主要特点是漏失量大、漏失速度快。
此外,钻进含有可膨胀性岩层的地层时,如泥页岩、煤系地层等,也容易导致井壁破裂漏失。
这是因为这些岩层往往具有较弱的稳定性,一旦受到钻井液的冲击,容易发生破裂。
2.2 岩层裂隙岩层裂隙是导致井漏的另一种主要原因。
岩层裂隙是指在地质演化过程中形成的裂隙,可能导致井漏。
石油钻杆管体刺漏原因检测与分析摘要:通过钻杆刺缝宏观形貌、断口微观形貌观察及EDS 谱分析,结合钻杆材料的力学性能、化学成分和显微组织分析,对钢级钻杆管体的刺漏原因进行分析。
结果表明:该钻杆刺漏属于早期腐蚀疲劳开裂;钻杆外壁表面受到井下弱酸性液体的腐蚀而存在多个腐蚀坑,腐蚀坑底部易产生应力集中,在交变应力的作用下,多条裂纹分别在腐蚀坑底快速萌生;钻柱在钻进的过程中存在跳钻及钻柱组合结构中严重的截面突变,加速了该钻杆疲劳裂纹的扩展;这些疲劳裂纹不断扩展,当其中一条裂纹穿透管壁时,钻杆便发生刺漏。
关键词:钻杆管体;失效分析;刺漏;腐蚀疲劳引言石油钻杆是井下钻柱的重要组成部分,在石油开采过程中,钻杆承受着交变载荷及不同环境介质的作用,易产生多种形式的失效。
钻杆刺漏是其常见的失效形式之一,它会给油田造成较大的经济损失。
由于早期钻杆的加厚技术不过关及管体内壁未涂防腐涂层等原因,钻杆管体发生刺漏的区域主要集中在管体加厚过渡带,且刺漏点常起源于钻杆内壁。
但随着加厚技术的发展及对钻杆内壁进行了涂层防腐保护后,钻杆的刺漏敏感区已从钻杆加厚过渡带区域向管体侧转移,且起源于管体外壁的刺漏事故进一步增多。
为找出钻杆发生刺漏的原因,避免此类事故发生,选取某井钻杆进行失效分析。
1理化检验及结果1.1 宏观形貌钻杆发生刺漏的部位位于管体区域上,距母接头密封端面1.7~1.9m处。
钻杆刺漏部位存在多条小刺缝,刺缝长短不一,长度在10~40mm,沿管体周向分布。
将管体沿轴向剖开,管体内壁涂层完好,并无脱落的痕迹,且外壁上只有一条刺缝已穿透管体至内壁,该刺缝在内壁的长度约20mm,周向分布将刺缝沿钻杆周向压开,发现已穿透管体的刺缝两侧尖端区域未被冲蚀,较为平坦,呈黑褐色,刺缝中间区域受钻井液的冲蚀,原始形貌已被破坏并留下刺漏痕迹。
未穿透管壁的刺缝压开后呈扇形圆弧形貌,同样较为平坦,表面呈黑褐色。
将管体刺漏部位进行清洗后,能观察到管体外表面存在一些腐蚀坑,将腐蚀坑剖开后可以发现部分腐蚀坑底已经萌生裂纹,裂纹呈穿晶形式扩展。
长文!井漏及处理措施井漏概述井漏是在钻井、完井及其他井下作业过程中,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。
在钻井施工中,井漏现象经常发生,若严重的漏失得不到及时的发现和处理,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。
所以井漏问题是钻井工程中最常见的技术难题之一。
井漏发生的原因主要有三个方面:一是地层原因,即在地层沉积、地下水溶蚀或构造活动过程中形成了原始漏失通道,钻开漏失通道后便会发生漏失。
二是钻井施工钻井液当量循环压力大于地层抗破能力(即地层被压实、胶结等形成的结构强度),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。
三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。
人为漏失通道主要指的是诱导裂缝,大部分是垂直裂缝,其长度可达几十米至几百米,对井漏产生重要影响。
技术要点及有关计算从技术角度来讲,钻井完井过程中井漏的发生主要与钻井液柱压力、地层孔隙压力和地层破裂压力有关,当井筒中钻井液液柱作用于井壁地层的动压力(P动)超过地层的孔隙压力P孔时;或当P动大于地层抗破能力(即破裂压力P破)时地层破裂形成新的漏失通道时,就会产生井漏。
因此,压力P孔、P破、P动、大小的变化,直接影响井漏的发生。
准确掌握地层的漏失压力、抗破裂能力、钻井液性能及人为造成的激动压力等因素,对于制定并采取恰当的防漏、堵漏方案和措施具有重要意义。
1、地层漏失压力地层漏失压力即漏层压力,是指示井筒中钻井液进入地层漏失通道时所需的最低压力,其值等于地层孔隙压力与钻井液在地层漏失通道中发生流动的阻力之和。
漏失压力越低,钻井中漏失的可能性越大。
•地层漏失压力的影响因素1)地层孔隙中流体压力的大小。
地层漏失压力随地层孔隙压力的降低而下降。
钻具刺漏分析******井在钻进过程中共发生钻杆加厚过渡带(母接头附近)刺漏11根/次。
经分析研究,井斜对钻具的影响有关理论已经证明,如果井斜角大于某一临界值,在狗腿处旋转钻杆将会引起严重的疲劳破坏。
不会引起疲劳破坏的狗腿最大允许曲率可由公式计算得出。
应用该理论中的公式进行计算得出,该井频繁发生刺漏的主要原因就是井斜的影响,导致钻具疲劳。
也有一定原因的脆性断裂。
一是钻具使用时间久,达到正常使用寿命;二是井下载荷复杂,钻具受力苛刻,导致钻具发生早期疲劳失效。
脆性断裂与材料、质量、环境和使用方法有极大关系。
在钻具的疲劳失效中,钻铤失效尤为突出。
对于钻具的刺穿失效分析,原因很多,失效机理复杂,比如钻杆加厚过渡区间的截面突变,引起应力集中,导致钻杆产生微裂纹,带有腐蚀性的高压钻井液侵入微裂纹引起钻具腐蚀疲劳;钻井液中的硫化氢、二氧化碳、溶解氧对钻杆的腐蚀损伤造成壁厚减薄,也会引起腐蚀疲劳失效;带有固体颗粒的钻井液高速流经突变截面的过渡区间,对截面产生冲击和摩擦。
钻具的腐蚀失效原因与钻井液中的腐蚀源有直接关系,其主要危害是硫化氢。
目前刺漏的主要原因有四点:
一、钻具自身质量问题,材质问题、使用区块地层岩性特殊。
二、井身轨迹复杂,受井斜曲率影响。
三、钻井液固相含量过高影响,管内磨损。
四、井下载荷复杂,钻具受力不均。
总结人:张宝宏 2014年11月3日。
浅析如何分析和找到钻具刺漏谢伍平在石油钻井施工过程中,钻具避免不了存在刺漏问题,钻具刺漏并不可怕,可怕的是不知道钻具刺漏,或明知刺漏却找不到刺漏点。
我在工作中记录了些分析和找钻具刺漏的一些经验,今天想与大家一起来探讨一下,下面就现场初略如何分析钻具刺漏和如何找到刺漏点两方面发表本人的几点拙见。
一)钻具刺漏的原因钻具刺漏首要条件是钻具内壁承受不住循环时的高泵压和大排量钻井液的冲击。
钻具在井下受力我们可以认为:(1)起钻时承受最大抗拉应力,下钻时承受最大抗压应力,抗拉、压应力不会直接影响钻具的刺漏;(2)旋转时钻具承受着最大抗剪应力,循环时承受最大抗冲击内压应力,随着井眼循环损耗压力的增加,钻具管体内壁承受的压强也增加,增加到一定程度,如果钻具最薄弱处不能承受该泵压,这二种应力同时作用时最容易造成钻具刺漏的。
当然钻具正确使用中刺漏,最主要原因还是钻具质量问题。
二)钻具刺漏征兆当钻具刺漏时,最明显的征兆就是泵压下降。
但有时候泵压的变化与地面设施(地面循环系统刺漏)、钻井液的性能(进出口密度有差值)、地层原因(溢流、漏失)又密切相关,这时我们可以在发现泵压下降后立即检查地面循环泵组和管汇、测量循环时的进出口钻井液密度值、钻井液液面变化,如果确认非地面、地层和钻井液原因引起,就应该判断是井下钻具刺漏。
在钻进时如果钻具刺漏,还有一个明显征兆就是因上部循环短路,新钻井段岩屑循环不上来全部沉在钻头和扶正器附近,上提或下放钻具时一定会有挂卡显示。
结合各种征况一定能分析出钻具是否刺漏,是否需要起钻检查。
三)钻具刺漏检查通常情况下,钻具刺漏后我们需要起钻逐根肉眼检查,但这种方式往往事倍功半,还经常找不到刺漏点。
如果逐根检查时不能检查到刺坏的钻具,又没有探伤仪器时可以参考以下几种方式,或许对你有一定帮助。
1、下钻后固定一个小排量开泵循环,同时向钻具内容里投入彩色碎胶带,安排人员在振动筛出口观察彩色胶带何时返至出口,记录开泵和返出胶带的时间差,利用循环周时间计算法理论计算出刺漏点大概位置,然后再起钻有针对性检查。
钻杆失效原因分析2008年09月28日星期日钻杆失效原因分析在钻井过程中,钻杆在任何部位失效都会造成严重的后果,甚至使井报废。
我国各油田每年发生钻杆事故约五六百起,经济损失巨大,每年进口各种规格的钻杆就要耗用数亿元人民币的外汇。
随着浅层资源的不断枯竭,今后越来越多的钻深井、超深井,钻杆的安全可靠性就成为一个十分突出的问题。
钻杆失效一般表现为本体断裂和刺漏,钻杆螺纹处失效等。
原因大致是由以下一些因素引起的:钻进时钻杆的基本力学工况,钻具的组合及钻井工艺,井径规则性,偏磨,螺纹密封脂,钻井液,钻杆结构和材料,地层因素,井内腐蚀介质等,以上因素交互作用的结果导致钻杆失效。
钻杆的基本力学工况钻杆在内外充满钻井液的狭长井眼里工作,通常承受压、弯、扭、液力等载荷。
如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时,钻杆虽经过无数次的弯曲,也不会产生疲劳裂纹。
钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大,特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大,钻杆在远远小于100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹;微裂纹产生后便不断扩大延伸,此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中,就会加速裂纹扩展,最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。
刺穿发展的结果,使钻杆有效断面不断缩小,刺孔加裂纹的总长度超过其临界裂纹尺寸时,即发生断裂。
除旋转向下的运动,同时还有钻杆的各种振动和涡动。
钻具组合及钻井工艺钻杆作为一个旋转的细长弹性杆件,有其固有振动频率,钻具的组合决定了此固有频率。
钻杆旋转时还会产生纵向、横向和扭转3种形式的振动,当它们的频率与固有频率相吻合时则产生共振。
共振的结果会在原来钻杆疲劳应力的基础上附加一个额外的疲劳应力,加速钻杆的失效。
采用长效螺杆钻杆替代转盘钻定向井、水平井的钻井工艺可以减少钻杆的旋转弯曲疲劳程度。
如牙轮钻头轴产生的纵向振动频率与钻头-钻柱系统的固有自振频率相同时会出现共振,使钻头的振幅增大,产生极大的冲击载荷,加剧钻杆疲劳。
钻井工程井漏预防及堵漏技术分析随着我国经济快速的发展以及国内汽车保有量的急速攀升,目前国内石油的消耗量正常养护与快速提升的过程当中,为了能够更好的满足人们日趋增长的石油供应要求,目前国内正在逐步的加强油田的建设。
而作为油气勘探工作中最重要组成部分的油气勘探已经成为最为关键的组成部分,其自身质量对于相关后续工作的开展会产生直接的影响。
标签:钻井工程;井漏;预防;堵漏目前,国内的经济正处于快速发展的大背景之下,在国内石油能源需求日趋增长达大背景之下,国内石油建设工作的整体步伐也在不断的加快。
钻井工程是在油气勘探开发中最常见的工程之一,其主要作用获取地下实物资料,探明地下石油、天然气的储藏情况,以为油气开采提供科学的依据。
井漏是在钻井工程中比较常见的一项问题,也是一项较大的技术难题。
井漏会导致钻井液、完井液以及泥浆等漏失到地层当中,从而带来许多安全隐患。
但目前我国的井漏堵漏技术尚比较落后。
当前国内的石油勘探,经过相对较长时间的发展,已经逐步的赶上了发达国家,但是当前在国内勘探钻井的过程当中井漏的现象相对较为严重,目前这是一项比较难以解决的问题。
一旦在钻井过程当中发生井漏其效果非常的严重,可能会使得整个勘探工作面临巨大的困难。
我们之后做好井漏的预防以及及时的堵漏才能够最终降低井漏产生的概率,从而降低井漏的风险。
1 钻井过程中井漏预防的基本措施经过较长时间的研究与分析,我们发现导致井漏出现的很大一部分原因是由于在井深设计是存在较大的不合理性。
为了能更好的进行井漏的预防,我们井身设计过程当中必须要做好相关工作。
在开展设计时,需要针对地层的压力来进行和相相馆参数的选择,主要包括:套管的尺寸以及层次、下入的深度以及井眼本身的深度等等。
以上相关数据的获取本身都必须要在前期地质勘探的基础上进行确定。
导致井漏产生的主要原因是在进行钻井过程当中钻井液本身的压力过大。
要想能够更好的避免此现象,在钻井过程当中必须要针对钻井的压力展开科学性的控制,既不能太低同时也不能太高。