卡钻事故原因分析及处理
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卡钻事故危害识别和风险评估:综合分析、全面应对在钻井和采油/采气工程中,卡钻事故是一种常见的危险情况。
这可能会导致钻具损坏、井眼破坏、埋钻具风险、采油/采气工程延误、井筒完整性、环境污染、人员伤害和作业成本增加等一系列问题和风险。
因此,对于处理卡钻事故危害识别和风险评估,需要全面考虑以下各个方面。
1.钻具损坏:卡钻事故可能会导致钻具受到不同程度的损坏,包括钻头磨损、钻杆变形等。
这不仅会影响钻井或采油/采气工程的进度,还可能需要采取维修或更换措施,增加工程成本。
2.井眼破坏:卡钻事故可能会导致井眼受到破坏,如井壁坍塌、砂堵等。
这需要采取相应处理措施,如修井作业、地层处理等,以恢复井眼的完整性。
3.埋钻具风险:卡钻事故处理不当可能导致钻具被埋,从而引发一系列风险,如地面塌陷、钻具脱落等。
为避免这些风险,需要采取适当的应急措施,如使用专业设备进行解卡处理。
4.采油/采气工程延误:卡钻事故可能导致采油/采气工程被迫中断或延误,从而造成一定的经济损失和资源浪费。
为减少损失,需要尽快采取措施恢复工程的正常进行。
5.井筒完整性:卡钻事故可能导致井筒完整性受到破坏,如套管破损、井口泄漏等。
这不仅会影响工程的安全性,还可能对环境造成潜在危害。
为确保井筒完整性,需要进行相应的检测和处理工作。
6.环境污染:卡钻事故可能会导致井喷、原油泄漏等情况,从而对环境造成严重污染。
为保护环境,需要采取相应的应急措施,如封堵漏点、清理污染物等。
7.人员伤害:卡钻事故可能导致人员伤亡,如操作不当导致窒息、砸伤等。
为确保人员安全,需要加强作业人员的培训和安全意识教育,同时采取相应的安全措施。
8.作业成本增加:卡钻事故可能会导致作业成本增加,如解卡费用、维修费用、更换工具费用等。
为降低成本,需要提高工程设备的可靠性和稳定性,同时加强现场管理和应急响应能力。
综上所述,处理卡钻事故危害识别和风险评估需要综合考虑多个方面的影响。
通过对这些方面的全面了解和分析,可以采取有效的措施来降低卡钻事故的风险,保障工程的安全顺利进行。
卡钻事故原因分析及处理文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)卡钻事故原因分析及处理冯宗伟(长城钻探钻井液公司技术中心,北京)摘要正确分析钻井过程中发生的卡钻事故原因,根据井下卡钻类型做好相关的防卡预案和解卡措施,是实现安全、快速和低成本钻井的关键。
本文分析了钻井过程中所出现卡钻现象原因,并根据不同的卡钻原因将卡钻分成了沉砂卡钻、压差卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻和落物卡钻等七大类,同时按照不同的卡钻类型制定了相应的防卡解卡措施,为保障井下安全提供了一定的技术支持。
关键词钻井液密度卡钻解卡钻井过程中,由于各种原因造成的钻具陷进井内不能自由活动的现象,称为卡钻[1]。
地层原因、钻井液性能不良、操作不当等都可能造成卡钻。
必须针对不同情况进行分析,以便有效的解卡。
及早地发现井下异常并采取适当措施是防卡的关键。
通过对不同卡钻原因的分析和总结,制定相关的防卡解卡措施,以便减小钻井过程中卡钻事故的发生频率,提高钻速,降低钻井成本。
1 卡钻事故类型及产生的原因沉砂卡钻用清水钻进或用粘度小、切力低的钻井液钻进时,由于其悬浮岩屑的能力差,稍一停泵岩屑就会下沉,停泵时间越长,沉砂量就越多,尤其是在钻速较快时更是如此,严重时就可能造成下沉的岩屑堵死环空、埋住钻头与部分钻具,形成卡钻。
此时若开泵过猛还会憋漏地层,或卡的更紧。
沉砂卡钻的表现是:接单根或起钻卸开立柱后,钻井液倒返甚至喷势很大,重新开泵循环,泵压很高或憋泵,上提遇卡,下放遇阻且钻具的上提或下放越来越困难,转动时阻力很大甚至不能转动。
压差卡钻(泥饼粘附卡钻)凡是使用水基钻井液和有固相钻井液时,钻井液中的自由水在液柱压力大于地层压力所产生的压差作用下,渗入地层,而钻井液的固相部分难以渗入地层,则糊在井壁上形成了一层泥饼。
当钻具接触井壁时,尤其是在钻井液密度较高时在压差的作用下形成一个推力,将钻具压在井壁并嵌入泥饼中。
卡钻原因及解卡方法摘要:卡钻事故常常使油水井的生产不能正常进行,严重时会导致油水井报废,给油田造成重大的经济损失。
对卡钻事故原因及解卡方法进行论述,并指出其重要。
关键词:分类;原因;预防;方法实例1卡钻事故的分类1.1油水井生产过程中造成的油管或井下工具被卡。
如砂卡,蜡卡等。
1.2井下作业不当造成的卡钻。
如落物卡,水泥(凝固)卡,套管卡等。
1.3井下下入了设计不当或制造质量差的井下工具造成的卡钻。
如封隔器不能正常解封造成的卡钻。
2卡钻的原因2.1 砂卡钻的原因生产过程中,地层砂随流油进入井内,随着流速的变化,部分砂子逐渐沉淀。
从而埋住部分生产管柱,造成卡钻。
冲砂时,泵排量低,冲砂液携砂性能差。
冲砂工作不连续,使用直径较大的其他工具代替冲砂工具等。
造成冲起的砂子重新回落并沉淀造成砂卡。
压裂设计有误,施工不连续,加砂量过大,压裂后排液过猛等造成的砂卡。
填砂施工失效,注水井排液速度过快,修井时不及时向井内充补压井液造成砂卡。
注采过程中工作制度不合理等液可造成砂卡。
2.2水泥卡钻原因打完水泥塞后,没有及时反洗井或上提管柱,水泥固封将井下管柱卡柱。
憋压挤水泥时,没有检查上部套管的破损,使水泥浆上行至套管破损位置而短路,将上部管柱固封在井里造成砂卡。
挤水泥时间过长时或添加剂用量不准,使水泥浆在施工中凝固。
井下温度过高,对水泥浆又未加处理或井下遇到高压盐水层,使水泥浆性能变坏,以致早期固结。
计算错误或挤水泥时发生设备故障造成管柱或封隔器固封在井中。
在注水泥后,未等井内水泥凝固,盲目探水泥面,误认为注水泥失败。
此时即不上提管柱又不洗井造成砂卡。
在挤注水泥后凝固过程中,由于井口渗漏,使水泥浆上返造成井下管柱固封。
落物卡钻原因小件落物卡钻。
在修井施工中,因操作失误或检查不细,致使一些手工具(管钳,牙板,扳手等)辅助工具(大钳牙块,液压钳牙块,气动卡瓦压块)井口螺栓等掉入井内造成卡钻。
钢丝卡钻。
由于清蜡,测试等工作失误,造成钢丝落井。
卡钻原因分析预防及处理卡钻是指钻头在钻孔过程中突然卡住无法继续前进或退出的现象,是工程施工中常见的问题之一、卡钻一旦发生,不仅会严重影响施工进度,还会增加人员安全风险。
以下是卡钻原因的分析、预防和处理方法的详细讨论。
一、卡钻原因的分析:1.岩层破碎:卡钻最常见的原因是钻孔过程中遇到了破碎的岩层。
岩石的破碎程度和坚硬度会影响钻头的进退。
2.岩层塌方:如果岩层存在明显的松散层或孔隙结构,当钻头进入这些区域时,岩层容易发生塌方,导致钻头卡住。
3.钻进物的堆积:在钻孔过程中,可能会遇到一些杂质和碎屑,这些杂质堆积在钻头前端或孔壁上,导致钻头无法前进。
4.规范操作不当:不正确的钻探操作也是卡钻的原因之一、例如,钻头速度过快、进给过大、切屑排放不及时等。
5.钻头损坏:钻头的损坏或磨损会导致其在岩层中无法正常工作,也会引发卡钻。
二、卡钻的预防方法:1.岩层勘察:在施工前进行详细的岩层勘察,了解地层特点和岩石结构,预测可能遇到的问题,制定合理的施工方案。
2.钻孔设计:根据岩层情况,合理设计钻孔方案。
选择合适的钻头和钻具,确保其能适应遇到的地质条件。
3.正确操作:在施工过程中,严格按照规范要求进行操作。
控制钻头速度和进给,避免突然变动。
合理选择钻进水压力和冲洗液体量,保持良好的冷却和清洁效果。
4.及时检查:定期检查钻具的磨损情况,及时更换损坏的钻头和其他配件。
5.加强培训:加强施工人员的技术培训,提高其对卡钻问题的识别和处理能力。
三、卡钻的处理方法:1.停止钻进操作:一旦发生卡钻,应立即停止钻进操作,防止进一步的损坏和事故的发生。
2.清理孔道:清理钻孔,排除堆积在钻头前端或孔道中的杂质和碎屑。
可以使用抽水泵或吸尘器进行清理。
3.转换钻具:根据卡钻的原因,采取合适的方法更换钻具。
例如,如果是钻头磨损导致的卡钻,可以更换新的钻头。
4.冲击解困:在卡钻处进行适当的冲击解困操作,可以通过回转、轻微的推拉等方式尝试解决卡钻问题。
卡钻事故特征、原因、预防与处理一、卡钻类型:粘吸卡钻•主要特征1、循环正常、泵压无变化;2、发生在钻具静止时间较长的情况下;3、被卡部位主要在钻铤;4、随时间推移,卡点上移,粘卡井段增长。
•主要原因1钻井液压柱压力与地层空隙压力差值较大;2、井壁存在疏松的厚滤饼。
•预防措施1使用优质钻井液;2、钻井液中加入润滑剂等;3、减少钻具在井内静止时间;4、实现近平衡压力钻井;5、在钻柱中加入螺旋稳定器和加重钻杆,减少大直径钻铤,并加入碎钻震击器。
•处理方法1、上下活动钻具;2、使用震击器解卡;3、浸泡与震击;4、套铳、倒扣;5、侧钻。
二、卡钻类型:坍塌卡钻•主要特征1、钻进中扭矩增大,泵压升高;2、钻具上提遇卡,下放遇阻;3、起下钻时阻卡严重,循环后阻卡减轻或清除;4、划眼时井口返出大量岩屑,呈块状或片状。
主要原因1地质因素,如断层面,构造褶皱带,地层倾角大,地层微裂隙发育,胶结差,破碎带,压力异常带等;2、理化因素,如泥页岩水化膨胀;3、工程因素,如钻井液密度不合理、性能差,起下钻压力激动与抽吸等。
•预防措施1优化井身结构设计,封固易坍塌层和高压层等;2、使用防塌钻井液,防止地层水化膨胀;3、保持井筒有足够的液柱压力,并减少压力激动与抽吸;4、调整钻井液性能。
•处理方法1钻井液回流,应停止下一步作业,开泵循环、划眼,使井筒畅通;2、注入高粘钻井液携带坍塌物,不让坍塌岩屑堆积;3、不能恢复循环时,进行套铳、倒扣。
三、卡钻类型:砂桥卡钻主要特征1起下钻时有阻卡,开泵循环、活动钻具可解除;2、阻卡井段基本固定;3、正常钻进时,扭矩略有波动。
•主要原因1松软地层钻速快,井筒岩屑浓度高,停止循环后,钻屑迅速沉积在小井眼段;2、钻井液切力低或泵排量低,携岩性能差;3、脆性泥页岩剥落,井眼形成大肚子,岩屑堆积在小井眼段。
•预防措施1用低滤失钻井液钻疏松地层;2、在易剥落地层中钻井时提高钻井液的携岩性能,并控制钻速;3、优化钻井参数与排量,选择密度合适、利于地层稳定的钻井液。
卡钻事故原因分析及处理卡钻事故是指在钻井作业中出现卡钻现象,即钻杆或其他工具卡住无法继续下入或提出井口的情况。
卡钻事故可能导致生产停工、设备损坏甚至人员伤亡,因此对卡钻事故的原因进行分析并采取相应的处理措施非常重要。
卡钻事故的原因主要包括以下几个方面:1.井壁失稳:井壁的稳定性是钻井作业的重要条件之一,如果井壁不稳定,容易造成井壁塌方、孔壁开裂等问题,导致钻杆卡钻。
井壁失稳的原因可能包括地质条件不好、井眼不足、地层水压过高等。
2.井筒过窄:当井筒直径过小时,钻杆容易卡在井筒内无法移动。
井筒过窄的原因可能包括工程设计不当、沉积物、钻屑等杂质堆积在井筒中等。
3.钻杆弯曲或损坏:钻杆的弯曲或损坏会导致其无法顺利下入或提出井口,从而造成卡钻事故。
钻杆弯曲或损坏的原因可能包括操作不当、材料质量不良、工作环境复杂等。
4.钻井液性能不好:钻井液的性能直接影响钻井作业的顺利进行,如果钻井液的流变性能不好,容易造成钻屑无法快速排除,从而导致钻杆卡钻。
钻井液性能不好的原因可能包括配方不当、浓度过高或过低、污染等。
5.井口操作不当:井口操作不当可能导致钻杆卡钻。
例如,钻杆下入或出井时速度过快、钻杆与井壁摩擦等。
针对卡钻事故的处理措施可以根据具体情况进行,但一般可以遵循以下几个原则:1.综合分析:针对卡钻事故,需要综合分析具体原因,了解作业环节、操作过程以及工作条件等因素,找出造成卡钻的主要原因。
2.紧急处理:一旦发生卡钻事故,需要立即停止钻井作业,采取紧急措施,保护钻杆和井眼不受更多损害。
同时保证人员安全,做好事故现场的救援和处理工作。
3.采取措施解除卡钻:根据具体情况,可以采取不同的措施来解除卡钻。
例如,可以使用钻杆打击、旋转、拉伸或振动等方法来解除卡钻;也可以使用卸重器、撤框器等专业工具来解除卡钻。
4.防止再次发生:事故处理完毕后,需要对钻井作业的各个环节进行全面检查和分析,找出事故发生的根本原因。
并采取相应的措施,包括加强工艺管理、提高作业操作标准、改进工作设备等,从而防止类似事故再次发生。
粘吸卡钻的原因、特征、预防及处理泥包卡钻的原因、特征、预防及处理缩径卡钻的原因、特征、预防及处理落物卡钻的原因、特征、预防及处理卡钻事故的解卡方法活动钻具解卡1)循环钻井液的同时配合活动钻具,卡钻不严重时可以得到解决;(2)沉砂卡钻或井塌卡钻不能上提钻具,避免卡的更死,可以下放和旋转钻具,设法开泵循环,用倒划眼的方法慢慢上提解卡;(3)对键槽、缩径或泥包卡钻起钻遇卡时,可提到原悬重后猛放钻,不可猛力上提,防止卡的更死;(4)下钻遇阻、压得过大而卡钻时,用较大的力量上提解卡;对于压差卡钻,可以采取猛提猛放和转动钻具的方法使较轻的粘附卡钻解脱。
浴井解卡在活动钻具不能解卡时,可以向井内泡油、盐水、泡酸或采用清水循环等方式,泡松粘稠的泥饼,降低粘滞系数,减少与钻具的接触面积,减少压差,从而活动解卡。
震击器解卡1)在钻进中遇到垮塌、粘性、膨胀性等易卡地层,可在钻杆与钻铤之间接上震击器,一旦遇卡,可立即下击或上击解卡。
(2)起钻中遇卡,如缩径、键槽等引起的卡钻经活动不能解卡时,可以在卡点处倒开钻具,再接下震击器,对扣后,下击解卡。
然后循环洗井,上提钻具,如果还卡,可以转动钻具倒划眼轻轻上提。
(3)下钻过程中遇阻,未能及时发现而卡钻,或较轻的粘附卡钻时,可使用上击器上击解卡。
倒扣套铣解卡1)遇到严重的卡钻时,用以上方法不能解除也不能循环时,现场常用倒扣、套铣的方法来取出井内全部或部分钻具。
(2)倒扣是使转盘倒转,将井内正扣钻杆倒出。
每次能倒出的钻杆数量取决于井内被卡钻具螺纹松紧是否一致。
希望从卡点处倒开。
(3)对卡点以下的钻具要下套铣筒将钻具外面(钻具与井壁的环形空间)的岩屑或落物碎屑等铣掉,然后再倒出钻具。
费时很长。
爆炸倒扣、套铣(1)首先测出卡点位置,然后用电缆将导爆索从钻具内送到卡点以上第一个接头螺纹处,在导爆索中部对准接头的同时,将钻具卡点以上的全部重力提起,并给钻具施加一定的倒扣力矩,点燃导爆索使其爆炸。
各种卡钻原因现象及措施卡钻是指机械装置在工作中出现所谓的卡住状态,无法正常运转的现象。
卡钻的出现往往会导致工作效率的降低甚至设备的损坏,因此需要及时采取措施解决。
下面将介绍一些常见的卡钻原因、现象及处理措施。
一、卡钻的原因:1.设备故障:设备本身存在隐患、磨损或损坏等问题,导致卡钻现象的发生。
2.物料问题:物料过大或不符合规范,导致堵塞或卡住设备。
3.操纵不当:操作人员不熟悉或没有按照正确的程序操作设备,导致设备卡钻。
4.环境影响:工作环境的温度、湿度等因素可能导致设备运作不稳定,引起卡钻现象。
二、卡钻的现象:1.设备无法启动:按下启动按钮或操作开关后,设备无法启动或启动后立即停止。
2.异常声音:设备工作时出现异常的声音,如噪音、杂音等。
3.设备振动:设备在工作过程中产生异常的振动,不稳定或晃动。
4.运转困难:设备在工作中转动不灵活或行程受限,难以正常运转。
三、处理措施:1.预防措施:-定期保养维护:定期对设备进行保养和维护,及时更换老化磨损的零部件。
-严格操作规程:培训操作人员,确保他们按照正确的程序操作设备,避免不必要的卡钻现象发生。
-选择合适物料:根据设备的规格和要求选择适合的物料,避免物料过大或不符合规范导致的卡钻问题。
-良好的工作环境:保证设备工作环境的温度、湿度等条件符合要求,避免环境影响设备正常运行。
2.处理方法:-紧急停机:如果设备出现卡钻问题,立即停止设备运转,避免进一步损坏。
-清理物料:检查设备是否被堵塞物料卡住,及时清理杂物,解决卡钻问题。
-检查设备状况:检查设备是否有损坏部件或磨损现象,及时更换或修复。
-调整工作参数:根据设备的工作要求和实际情况,适当调整工作参数,改善设备的运行状态,解决卡钻问题。
总之,卡钻是常见的机械故障,可能导致设备故障甚至事故发生。
为了保证设备的稳定运行和生产效率,我们需要重视卡钻问题,并采取相应的预防措施和处理方法。
只有做好设备的维护保养、培训操作人员、选择合适的物料和良好的工作环境,以及及时清理物料、检查设备状况和调整工作参数等措施,才能最大程度地避免和解决卡钻问题,确保设备的正常运行。
卡钻的预防与处理范文卡钻是一种常见的问题,特指机械设备中传动部分出现卡住现象。
卡钻问题不仅会影响设备的正常运转,还会引发安全隐患。
因此,我们需要采取一系列的预防和处理措施,以确保机械设备的平稳运行和工作人员的安全。
本文将从不同方面探讨卡钻的预防与处理方法。
一、坚持设备的定期保养维护卡钻问题往往是由于机械设备长时间运行或使用不当造成的,因此,定期保养和维护是预防卡钻的关键。
首先,应按照设备的操作手册进行维护,清理和润滑设备的关键部位,保持设备的正常运转。
其次,定期检查设备的传动部分,包括齿轮、链条、皮带等,发现问题及时更换或修理。
此外,注意设备的工作环境,避免将设备暴露在恶劣的工作环境中,这样可以减少设备的损耗和故障发生的可能性。
二、引入自动监测和故障诊断技术卡钻问题往往难以预测和检测,因此,引入自动监测和故障诊断技术可以提前发现和解决卡钻问题。
现代机械设备通常会配备传感器和监测系统,可以实时监测设备的运行状态和传动部分的工作情况。
当设备出现异常时,监测系统会发送警报并记录故障信息,以便及时采取对应的处理措施。
此外,故障诊断技术可以通过分析故障数据和设备运行时间等信息,提前预知设备可能出现卡钻问题的情况,从而及时进行维修和更换关键部件。
三、提供专业培训和操作指导卡钻问题往往也与操作人员的技能和经验有关,因此,提供专业培训和操作指导是预防卡钻问题的重要环节。
首先,操作人员应该熟悉设备的工作原理和操作方法,了解设备各个传动部分的作用和运行参数。
其次,针对常见的卡钻问题,可以开展专门的培训课程,教授操作人员如何处理卡钻问题以及如何避免卡钻问题的发生。
此外,定期组织技术交流会议,分享操作经验和解决案例,提高操作人员对卡钻问题的认识和处理能力。
四、加强设备的可靠性设计卡钻问题往往与设备的结构和设计有关,因此,加强设备的可靠性设计可以有效预防卡钻问题的发生。
首先,设备的传动部分应选用可靠性高的材料和零部件,避免材料磨损和零部件断裂的情况。
钻井卡钻事故原因以及案例资料钻井是一项高风险的作业,事故的发生可能导致人员伤亡和财产损失。
钻井事故的原因可能是人为因素,也可能是设备故障或其他外部因素引起的。
以下将介绍钻井事故的一些常见原因和相关的案例资料。
1.人为因素:-错误操作:操作人员的错误操作是引起钻井事故的主要原因之一、例如,不正确地启动或停止设备,忽略警告信号或操作程序。
-疏忽和不负责任:一些工作人员可能不遵守安全操作规程,对任务的重要性缺乏意识,从而引发事故。
-训练不足:缺乏适当的培训和教育可能导致操作人员对钻井设备和程序不熟悉,无法应对意外情况。
-管理失误:管理人员的决策和指导不当也可能导致钻井事故的发生,例如疏忽安全检查、缺乏有效的沟通等。
2.设备故障:-设备老化和磨损:钻井设备的长时间使用可能导致机械故障和部件失效。
-设备设计缺陷:一些钻井设备的设计存在缺陷,例如容易泄漏,难以维修等,可能导致事故发生。
-维护不当:缺乏定期维护或不正确的维护措施可能导致钻井设备的故障。
-新设备使用不规范:对于新引进的设备,缺乏正确的操作和使用指南可能导致设备故障和事故。
3.外部因素:-天气条件:恶劣天气条件如风暴、冰冻等可能对钻井作业产生不利影响,导致设备故障和事故发生。
-地质条件:地下结构不稳定、地下气体泄漏等地质条件也可能导致钻井事故。
以下是一些钻井事故的案例资料:1.2005年,美国得克萨斯州:一口正在进行钻井作业的油井发生意外喷漏,14名工人因此丧生。
事故原因是装置连杆连接处的脱节导致油井压力失控。
2.2024年,墨西哥:一口在墨西哥湾进行钻井的井架发生爆炸和火灾,导致11名工人遇难。
事故原因是油井压力失控,引发了爆炸和火灾。
3.2024年,中国江苏省:一口正在进行钻井作业的井发生塌陷,导致4名工人被困井下。
经过近30小时的紧急救援,3名工人安全获救,1名工人不幸丧生。
事故原因是井下地质条件没有得到充分评估和预警。
4.2024年,印度:一口正在进行钻井作业的油井发生井喷,导致25名工人被杀。
卡钻的类型原因及预防措施卡钻是工程中常见的问题之一,它主要是由于岩层的抗剪强度不足、应力集中或荷载超限等原因导致。
卡钻一旦发生,容易造成施工进度延误、工程质量下降甚至安全事故。
因此,及时采取预防措施是非常重要的。
下面我们将从卡钻的类型、原因和预防措施等方面进行详细的介绍。
一、卡钻的类型1.摩擦卡钻:主要是由于钻杆与孔壁之间的摩擦力过大,导致钻进受阻。
这种情况通常是因为孔壁的光洁度不够或者钻杆表面磨损严重导致的。
2.压裂卡钻:主要是由于在钻进过程中受到的挤压力过大,导致钻杆被卡住。
这种情况通常是因为岩层的抗剪强度不足或者孔壁内部存在裂隙等原因导致的。
3.堆积卡钻:主要是由于在钻进过程中岩屑或者其他杂物堆积在孔底或孔壁上,导致钻进受阻。
这种情况通常是因为清孔不及时或者清孔方法不当等原因导致的。
二、卡钻的原因1.岩层不均匀:岩层的强度、硬度、韧性等性质不均匀,容易造成卡钻。
2.钻进速度过快:钻进速度过快会导致振动加剧,使岩屑难以排除,从而导致卡钻。
3.钻进过程中受到外界干扰:如地质构造的不均匀、地下水位的波动等都会影响钻进的正常进行。
4.钻井液质量不佳:钻井液的性质不适合导致岩屑无法有效排除,从而导致卡钻。
5.钻头磨损严重:钻头磨损严重会增加钻进的阻力,容易造成卡钻。
6.钻推力不足:钻推力不足会导致进尺速度过慢,从而增加了卡钻的可能性。
三、预防措施1.合理选择钻进速度:钻进速度应该根据岩层的性质和孔径大小来合理调节,避免速度过快导致卡钻。
2.定期更换钻头:钻头磨损严重时及时更换,可以减少卡钻的概率。
3.保持钻井液质量:保持钻井液清洁、密度适中,能帮助有效排除岩屑,减少卡钻的发生。
4.加强孔壁处理:保持孔壁光滑、无裂隙,可以减少摩擦卡钻的发生。
5.加强清孔工作:避免孔底或孔壁堆积杂物导致堆积卡钻的发生。
6.加强地质勘探:提前了解地层地质情况,做好地质勘探工作,可以避免不均匀岩层导致的卡钻。
综上所述,卡钻是工程中一个常见的问题,合理选择钻进速度、定期更换钻头、保持钻井液质量、加强孔壁处理、加强清孔工作和加强地质勘探等措施都是有效预防卡钻的方法。
粘吸卡钻原因预防及处理粘吸卡钻是指在进行旋转或钻孔操作时,轴承或刀具被材料的碎屑、金属屑等物质粘附或吸附,导致刀具无法正常旋转或钻孔的现象。
这不仅会影响工作效率,还可能导致设备损坏和人身安全事故。
因此,了解粘吸卡钻的原因、预防和处理方法非常重要。
一、粘吸卡钻的原因:1.碎屑或金属屑粘附:在钻孔或切削加工中,材料的碎屑、金属屑等颗粒容易粘附在刀具上,形成堆积,从而导致刀具无法顺利旋转或下刀。
2.润滑不足:如果润滑剂不足或使用不当,摩擦系数会增大,降低了刀具与材料表面之间的滑动性,使得刀具容易被材料粘附。
3.切削速度不合适:切削速度过慢会增加摩擦,加热工件表面,从而使材料容易粘附在刀具上。
4.材料性质:一些特殊材料具有很强的黏附性,容易粘附在刀具上。
二、粘吸卡钻的预防方法:1.加强清洁:在加工过程中,及时清理刀具底部的碎屑和金属屑,保持刀具的清洁度,减少粘附的机会。
2.使用合适的润滑剂:根据加工材料的不同,选择适合的润滑剂,提供充足的润滑,减少切削区域的摩擦,减轻粘附的可能性。
3.控制切削速度:合理选择切削速度,避免速度过慢或过快,减少切削区域的发热,减少材料与刀具之间的粘附。
4.使用刀具涂层:针对特殊材料,可以采用刀具涂层技术,增加刀具与材料表面之间的滑动性,减少粘附的发生。
5.定期保养与更换刀具:定期对刀具进行保养,清洁和更换磨损的刀具,保持刀具的良好状态,减少粘吸卡钻的发生。
三、处理粘吸卡钻的方法:1.停止加工:一旦发现刀具被粘附,应立即停止加工,以免损坏设备和加剧粘附。
2.清理刀具与材料:使用合适的工具,将粘附在刀具上的碎屑或金属屑清理干净,彻底消除粘附。
3.检查重复使用:清理完刀具后,应仔细检查再次使用,确保刀具没有受到损坏或变形,以免影响加工质量。
4.更换刀具:如果清理后仍有粘附现象出现,说明刀具已经受到严重损坏或磨损,应及时更换刀具。
总之,粘吸卡钻是一种常见的加工问题,影响工作效率和产品质量。
卡钻事故原因分析及处理冯宗伟(长城钻探钻井液公司技术中心,北京)摘要正确分析钻井过程中发生的卡钻事故原因,根据井下卡钻类型做好相关的防卡预案和解卡措施,是实现安全、快速和低成本钻井的关键。
本文分析了钻井过程中所出现卡钻现象原因,并根据不同的卡钻原因将卡钻分成了沉砂卡钻、压差卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻和落物卡钻等七大类,同时按照不同的卡钻类型制定了相应的防卡解卡措施,为保障井下安全提供了一定的技术支持。
关键词钻井液密度卡钻解卡钻井过程中,由于各种原因造成的钻具陷进井内不能自由活动的现象,称为卡钻[1]。
地层原因、钻井液性能不良、操作不当等都可能造成卡钻。
必须针对不同情况进行分析,以便有效的解卡。
及早地发现井下异常并采取适当措施是防卡的关键。
通过对不同卡钻原因的分析和总结,制定相关的防卡解卡措施,以便减小钻井过程中卡钻事故的发生频率,提高钻速,降低钻井成本。
1 卡钻事故类型及产生的原因1.1 沉砂卡钻用清水钻进或用粘度小、切力低的钻井液钻进时,由于其悬浮岩屑的能力差,稍一停泵岩屑就会下沉,停泵时间越长,沉砂量就越多,尤其是在钻速较快时更是如此,严重时就可能造成下沉的岩屑堵死环空、埋住钻头与部分钻具,形成卡钻。
此时若开泵过猛还会憋漏地层,或卡的更紧。
沉砂卡钻的表现是:接单根或起钻卸开立柱后,钻井液倒返甚至喷势很大,重新开泵循环,泵压很高或憋泵,上提遇卡,下放遇阻且钻具的上提或下放越来越困难,转动时阻力很大甚至不能转动。
1.2 压差卡钻(泥饼粘附卡钻)凡是使用水基钻井液和有固相钻井液时,钻井液中的自由水在液柱压力大于地层压力所产生的压差作用下,渗入地层,而钻井液的固相部分难以渗入地层,则糊在井壁上形成了一层泥饼。
当钻具接触井壁时,尤其是在钻井液密度较高时在压差的作用下形成一个推力,将钻具压在井壁并嵌入泥饼中。
如果钻具与井壁泥饼所产生的摩阻力与钻具在钻井液中的重量之和大于钻机安全提升拉力时,则发生卡钻事故。
卡钻事故原因分析及处理
冯宗伟
(长城钻探钻井液公司技术中心,北京)
摘要正确分析钻井过程中发生的卡钻事故原因,根据井下卡钻类型做好相关的防卡预案和解卡措施,是实现安全、快速和低成本钻井的关键。
本文分析了钻井过程中所出现卡钻
钻井成本。
1 卡钻事故类型及产生的原因
1.1 沉砂卡钻
用清水钻进或用粘度小、切力低的钻下放遇阻且钻具的上提或下放越来越困难,转动时阻力很大甚至不能转动。
1.2 压差卡钻(泥饼粘附卡钻)
凡是使用水基钻井液和有固相钻井液时,钻井液中的自由水在液柱压力大于地
层压力所产生的压差作用下,渗入地层,而钻井液的固相部分难以渗入地层,则糊在井壁上形成了一层泥饼。
当钻具接触井壁时,尤其是在钻井液密度较高时在压差的作用下形成一个推力,将钻具压在井壁并嵌入泥饼中。
如果钻具与井壁泥饼所产
1)钻井液因素
钻井液性能不好,失水量过大,钻井液净化差,固相含量高,加之地层渗透性好,便会在井壁上形成厚厚的泥饼。
如果含沙量高则形成一层“砂饼”,从而提高泥饼的摩阻系数。
若遇到漏失层,钻井液中加入了堵漏材料(如锯末、贝壳渣等),这样同样会提高泥饼的厚度和摩阻力;另外,为了平衡高压地层而采用加重钻井液时,高密的钻井液会在非高压层产生很大的压
层钻井液,使钻柱四周有液柱压力存在,可以避免卡钻事故的发生。
4)井身结构
井斜过大,会使钻具的大部分贴在井
壁上,增加了粘卡的机会。
实践证明,定向井发生粘卡的频率超过了直井。
1.3. 键槽卡钻
键槽卡钻多发生在硬地层中,井斜和方位变化大时,形成了急弯(狗腿)的地
造成钻头泥包,排量不足而引起的钻头泥包,钻井液性能差引起钻头泥包而产生的卡钻。
1.4.1 泥包卡钻原因
1)钻井液循环
在没有钻井液循环的情况下钻进,失去了润滑和冷却钻头的手段而造成钻头迅速泥包,甚至烧死牙轮钻头轴承。
在没有钻井液冲洗井壁的情况下,所钻的井眼与
液通过,20min左右即可把钻头烧坏,如此时再开泵是开不通的。
干钻引起钻头泥包卡钻的现象主要有:①转盘负荷增大,上提钻具有阻力;②开泵后泵压下降,甚至没有泵压;③钻井液
返出正常,钻屑没有返出或突然减少;④井口不返钻井液,此时恢复循环已晚。
出现钻头泥包的征兆后,应立即停止钻进,分析情况并设法恢复循环或起钻检查。
干钻卡钻后是开不通泵的,应套铣倒扣处理。
钻的现象称为井塌卡钻。
一般在严重井塌之前,先有大块泥饼和小块地层脱落,换钻头后下钻不能到底,有时在钻井液中携带出大块未切削的上部岩石,在钻进中突然发生憋泵、上提遇阻、泵压上升、憋泵甚至钻具不能转动等现象,都说明可能是井塌卡钻[3]。
1.5.1 井塌卡钻原因
1)地层原因
膨胀,改变井壁岩石应力状态,导致井眼不稳定,井壁出现掉块、垮塌,严重时容易造成卡钻。
3)钻井液密度
钻进时,在井眼的形成过程中,岩石的原始应力状态遭到破坏,当钻井液密度小于设计密度时,钻井液液柱压力小于地层坍塌应力,井壁地层压力得不到及时的平衡,在岩石应力作用下岩石原始结构发生改变,破坏井壁的稳定性,引起卡钻。
岩屑及加重剂,致使井径缩小。
主要表现是:遇阻的位置固定,循环时泵压增大,上提困难,下放容易,起出的钻杆接头的上部经常有松软泥饼。
1.7 落物卡钻
由于操作不小心,将卡瓦牙、吊钳牙或其他小工具掉落井内,卡于井壁与钻具之间而造成落物卡钻。
2 各种类型卡钻事故的预防措施。
高度,避免抽泣作用引起的井壁坍塌。
2.3 压差卡钻(泥饼粘附卡钻)的预防
压差卡钻的预防措施主要是调节好钻井液性能,尽可能降低钻井液密度,提高
钻井液的润滑性能,降低泥饼的粘滞系数;并要加强活动钻具或采用加扶正器的方法使钻具居中[7~8]。
2.4 键槽卡钻的预防
为了防止键槽卡钻的发生,必须首先
严格执行操作规程,加强责任心就可避免其发生。
2.7 其他预防
卡钻并非无法避免,只要做好以下几点,就可以避免卡钻事故的发生。
1)保持良好的联系。
要求井队成员定时通报井眼的情况,要确保不断记录井眼状况,并在交接班时把情况交接清楚。
统计数据表明大多数卡钻事故发生在交接班
液性能参数在指定的范围内,特别是密度、流变性、低密度固相以及失水等。
当钻井液性能发生变化时,要及时找出发生变化的原因,并对井下情况作适当的调整。
5)不断地活动钻具。
在裸眼井段中,
任何时候都要尽可能保持钻具的运动。
6)保持井眼干净。
钻进时要尽快把岩屑携带出来,以保证井眼干净。
一定要牢记,在大肚子井眼和定问井中,要用更高的环空返速来有效地净化井眼。
在起钻前必
3.1 上提、下放和转动钻具解卡
在循环钻井液洗井的同时配合活动钻具,若卡的不严重时可以得到解决,但活动钻具要针对不同的类型的卡钻来进行,如果是沉砂卡钻或井塌卡钻则不要上提钻具,以免卡得更死,那么可以下放和旋转钻具,并设法憋开循环,用倒划眼的方法慢慢上提解卡。
起钻遇卡(键槽、缩径或泥包卡钻)
在浴井之前,首先要弄清卡点的深度,这可以根据弹性材料受拉时的拉力与伸长量的关系实测出卡点的位置,先用大钩以一定的力上提钻具,测出钻具受此拉力时的伸长量,可根据下式计算出卡点的井深
[5]:
式中:
L——卡点以上钻杆长度,m
E——钢材弹性模量,取 20.6⨯104Ma
式中:
V
——泡油量,m3
K hD ——井径附加系数,一般取
1.2-1.5
d
p
——钻杆外径,m
d
b
——钻杆内径,m
H
1
——环空泡油高度,m
3.3 上击、下击解卡
在钻进中若遇上垮塌、粘性、膨胀性
等易卡地层,可在钻杆与钻铤之间或在钻
铤之间接上震击器,一旦遇卡,便立即下
击或上击解卡。
起钻中遇卡,如缩径、键
槽等引起的卡钻经活动不能解除时,可以在卡点处倒开钻具,再接下震击器,对扣后,下击解卡。
然后循环洗井,慢慢上提钻柱,如仍有卡的现象时,可以转动钻具倒划眼轻轻上提[9~10]。
较长。
其倒扣、套铣的步骤如下[10]:将卡点以上钻具重量全部提起,使卡点附近钻具不受拉力和压力,然后倒转转盘,将钻杆丝扣倒开,起出井外。
如果倒出的钻具还不到卡点处,可用反扣钻杆下接反扣公锥,下到井内钻具处造扣,然后上提,使卡点处钻具不受力,再反转转盘倒扣,如此反复进行直到将卡点以上钻具全部倒出,再进行套铣。
50m
扣处,在导爆索中部对准接头的同时,将钻具卡点以上的全部重量提起,并给钻具施加一定的倒扣力矩,点燃爆索爆炸时产生剧烈的冲击波及强大的震动力,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母接头后就可卸开的原理是一样的。
同时,由于导爆索爆炸产生大量的热,使钻杆接头处受热,熔化其中的丝扣油,并产生塑性变形,也有助于卸开丝扣。
这种方法具有安全、可靠、速度快、钻具一般不易破具顶上打水泥塞,再另侧钻一新井眼。
4 结论
坚持预防为主、安全第一的理念,在复杂的地质环境下对可能产生的卡钻事故做好提前预防,对现场钻井液工程师来说,。