斜井钻井卡钻事故处理及钻井液混油后的录井
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常见卡钻原因和处理对策粘吸卡钻粘吸卡钻也叫压差卡钻是钻井过程中最常见的卡钻事故。
最容易卡住的是钻铤,由于钻柱失去了活动的自由,卡点可能逐渐上移。
一、粘吸卡钻的原因井壁上有滤饼的存在是造成粘吸卡钻的因在原因,因为大多数钻井液是固、液两相流体,其中的固相颗粒吸附在井壁上就形成了滤饼。
有人认为滤饼是由于钻井液的滤失造成的,没有滤失量就不会有滤饼,基于这种思维,他们总认为钻井液在砂岩中的滤失量大,才会形成滤饼。
其实不然,在裸眼井段内,泥页岩也有滤饼,而且要比砂岩井段的滤饼厚得多。
这是因为滤饼的形成有三种原因:第一是吸附,钻井液中的固相颗粒吸附在岩石表面,无论砂岩泥岩都有这种特性。
第二是沉积,钻井液在流动过程中,靠近井壁的流速几乎等于零,钻井液中的固相颗粒便沉积在井壁上。
泥岩井段的井径要比砂岩井段的井径大得多,沉积作用更为显著,所以泥岩井段容易形成厚滤饼。
第三是滤失作用,它加速了钻井液中因相颗粒在渗透性岩层表面的沉积。
同时我们也注意到,泥岩也有滤失性,而且是亲水物质,可以被水浸润,只要是水基钻井液,即使滤失量等于零,这个浸润过程也无法停止。
由于泥岩含有大量的微细裂纹,这些微细裂纹有些是地层应力造成的,有些是在钻头破碎岩石时造成的,一旦泥岩表面被水浸润之后,在这些微细裂纹中形成一层吸附膜,可以发生有效的分裂作用,降低泥岩的坚固度而使其破碎脱落,所以泥岩井段井径大多大于钻头直径。
但在泥岩相对稳定之后由于水的浸润,泥岩表面的分子、原子或离子表现出极性,具有未平衡的自由的一部分力场,这部分力场的方向指向钻井液,能够吸附钻井液中的大量带异性电荷的粒子。
在吸附平衡建立之前,吸附物在钻井液中的浓度逐渐变小,而在泥岩表面上的浓度逐渐加大。
如果增大钻井液中某些粒子的浓度,也就增大它们在单位时间内吸附到泥岩表面的数目,这是一个累积的过程。
加之,又在钻井液液柱压力和钻柱旋转动力的作用下,吸附层的一部分水分被挤回钻井液中,井壁上就形成了一层比较厚的成分比较复杂的滤饼,这些滤饼的性能比砂岩井段的滤饼更差。
钻井中几种常见卡钻事故及操作上的预防探析发布时间:2021-06-28T17:24:04.277Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:崔长甲黄向南张胜利[导读] 摘要:钻井工程卡钻安全事故自从有钻井工程勘查那时起,便是环绕钻井队的一个疑难问题。
中国石化中原石油工程公司钻井二公司河南濮阳 457001摘要:钻井工程卡钻安全事故自从有钻井工程勘查那时起,便是环绕钻井队的一个疑难问题。
给钻井队带来了不可估量的财力物力及经济发展上的亏损,实际上部分卡钴安全事故只需人们精心的对待依然是可以规避的。
整合自身在钻台上十多年的实践经验,按照井下卡钻安全事故的基本特征并融合施工现场实践经验,特从钻井操作人员的视角来剖析一下安全防范措施以降低安全事故的再次发生。
关键词:卡钻安全事故;钻井过程;防范措施一、引言钻井工程是一项非常错综复杂的工程项目,在钻井工程操作过程中鉴于地质结构的错综复杂和不可预见各种因素,运用具体措施不恰当,常规检查不到位,实际操作不小心等缘故均有概率致使钻井工程安全事故再次发生。
卡钻问题是时常会出现的安全事故中的一种,倘若再带上实际操作不规范,对地形类型井中具体情况不了解,卡井现象就在所难免了,本人就对钻井工程操作过程中时常碰到的卡井具体情况做以下论述。
在通常情况下,井下钻进卡钻的安全事故可具体分为九种即:粘吸情况的卡钻、坍塌情况的卡钻、沉沙情况的卡钻、缩径情况的卡钻、键槽情况的卡钻、泥包情况的卡钻、落物情况的卡钻、干钻情况的卡钻、水泥情况的卡钻。
现在就对这九种中比较频发的四种井下卡钻安全事故,进行深入研究分析,并融合自身做钻井实际操作的实践经验,思考创新出各种卡钻情况的预防操作措施。
二、钻井过程中常见的卡钻安全事故及其防范措施(一)粘吸情况的卡钻俗称粘卡,在钻井工程施工作业操作过程中,因井墙上的泥浆饼对井下钻探设备形成非常大的粘结性,伴随钻探设备的增长,粘合力连续不断增加,此时此刻,倘若钻井液的性能指标欠佳、钻井工程具体措施或工程施工实际操作不恰当则很有可能再次发生黏吸卡钻安全事故。
卡钻的预防与钻井队处理应急预案目录一、卡钻的预防二、井眼净化三、地层因素引起的卡钻四、压差卡钻五、其它原因的卡钻六、卡钻的预兆与原因判断七、解卡卡钻的预防及早地发现井下异常情况并采取适当的措施是防卡的关键。
通常在起下钻过程中当阻卡值大于10吨时,就应该汇报并记入钻井日报表;当阻卡值超过15吨时,则必须首先建立循环并且同时活动钻具。
一、防卡操作十项准则准则之一:软地层、大井眼钻进要科学调整钻速与排量之间的关系,控制钻速,保证井眼清洁。
准则之二:尽量不使用外径变化大的塔式钻铤及不可套铣的超径钻铤。
准则之三:熟悉所钻地层的特性,选用正确的钻井液类型及性能指标。
准则之四:遇阻不强压、遇卡不强提,钻具在井内静止时间要尽可能的短,起钻认真灌浆。
准则之五:坚持短起下钻和划眼,软地层每钻进300米(或更短)或12小时需短程起下钻。
准则之六:严格交接班制度,交清井下情况及上一班各项钻井参数并有记录。
准则之七:下钻距井底20英尺以上,接方钻杆循环划眼到底。
准则之八:时刻注意观察震动筛上岩屑的形状和数量。
准则之九:认真保养、正确使用设备,让井场设备处于良好状态。
准则之十:未经过操作培训的人员,不能独立操作刹把。
二、卡钻是可以避免的1、保持良好的联系2、制定应急措施3、不断了解井下情况4、保持良好的钻井液性能5、不断地活动钻具6、保持井眼清洁7、采取措施要及时果断三、钻具及底部钻具组合1、入井钻具必须经过严格检测,并且要在规定检测许可范围内使用。
2、要尽可能地简化钻具组合,只有钻具必须件才能入井。
3、要尽可能减少钻具组合的更换次数。
如在使用柔性钻具后再下入刚性钻具,划眼和卡钻的可能性是很大的。
4、要尽可能使用随钻震击器。
在进行钻具组合设计时,可以让震击器处于拉伸或压缩状态下,但决不可以处在中和点。
5、要尽可能使用螺旋钻铤。
下入的钻铤满足设计的钻压便可。
获取更高的钻压可以通过压缩震出器和加重钻杆来实现。
塔式钻具虽然能够在较短的钻具上给出较大的钻压,但是却减小了环空间隙。
一、粘吸卡钻实例例一,胜利油田F-23井1、基础资料(1) 表层套管:φ339.7mm;下入深度84m。
(2) 技术套管:φ244.5mm;下入深度1970m。
(3) 裸眼:钻头直径:φ215.9mm;钻深:2994.14m。
2、事故发生经过钻到井深2994.14m,因一档链条断,将钻具上提21m,检修链条,未及时下放活动。
待链条接好后,上提钻具由原悬重840KN提至1200KN下放到零。
循环过程发现泵压由16Mpa降至8Mpa.3、事故处理过程(1) 注入解卡剂40M3替钻井夜时,泵压由12Mpa降至10Mpa。
15分钟后发现井口有解卡剂迫出,判断是钻具剌漏,使循环短路,经测试剌漏位置在1530m。
(2) 原钻具倒扣一次倒出钻杆1651.80m,将剌漏钻杆倒出。
(3) 下φ127mm公锥打捞三次,均未成功。
(4) 下φ144mm 公锥打捞,造扣后,上提1100KN,停止3分钟,悬重下降到1000KN,活动数次后,恢复到原悬重840KN。
开泵循环,泵压正常,事故解除。
4、分析意见(1) 在循环钻井液时,已经发现泵压由16Mpa降到8Mpa,如地面无问题,那肯定是钻具剌漏,短路循环。
在这种情况下,注解卡剂纯粹多此一举,而应测一个循环周,确实钻具剌漏位置,然后倒扣或爆炸松扣,将钻具起出。
(2) 本井下三次φ127mm公锥打捞无效,而下φ114mm公锥却一次成功,这就说明该井队对鱼顶情况根本不明,接头水眼尺寸不知道,所以加犯三次同样错误。
例二,大港油田B15-2井1、基础资料(1) 表层套管:φ339.7mm;下入深度202.10m。
(2) 裸眼:钻头直径:φ311.10mm;钻深1939m。
(3) 钻具结构:φ311.10mm钻头+φ310mm 扶正器1.85m+φ203mm 钻铤8.73m+φ310mm扶正器1.32m+φ198mm无磁钻铤8.61m+φ310mm 扶正器1.87m+φ203mm钻铤26.25m+φ178mm钻铤104.81m+φ127mm钻杆1771.64m。
文献调研报告课程名称钻井新技术题目名称钻井卡钻事故的预防与处理技术发钻井卡钻事故的预防与处理技术发在找到油气资源,并采用钻井方法到达油气藏层去获取地下油气资源的过程是非常艰辛的.在这个过程里可能会发生各种各样的事故。
比如说井漏,井喷,井塌等一系列事故。
但是,在钻井过程中,却以卡钻现象出现最频繁,卡钻事故一旦发生,其相应的钻井过程就被终止,会大大增长钻井所花的时间,浪费大量的人力,物力和财力,那么到底什么是卡钻事故呢?它分为哪些类型?一、当今卡钻的分类及产生原因与预防措施和处理措施钻井过程中常见的卡钻事故可以分为:吸附卡钻,掉块卡钻,缩径卡钻,泥包卡钻,沟槽卡钻以及井塌卡钻等。
以吸附卡钻最为常见。
除此以外,粘卡引起的压差卡钻也是现在卡钻过程中较为常见的一种卡钻事故。
卡钻事故的定义又是什么呢?所谓卡钻事故是指由于钻头在起下钻过程中,由于阻力作用对提取钻头产生阻碍的一种现象。
它可由多方面的原因产生。
比如大的岩石碎块卡在井壁中,还有井筒直径缩小,钻井液固结等等一系列的原因都有可能导致卡钻事故的发生。
1>吸附卡钻的成因与预防措施由于地热井施工大多采用牙轮钻进,钻具比较粗大,常发生卡钻事故。
卡钻是钻探过程中经常发生的一种事故,其预兆可以从钻井过程中扭矩,上下钻具的阻力以及泥浆泵泵压的变换来判断。
吸附卡钻又称压差卡钻,钻井中由于井眼不可能完全垂直,当井内钻具静止不动时,在井下压差作用下,钻柱的一些部位会贴住井壁,与井壁泥饼混合在一起,静止时间越长则钻具与泥饼的接触面积越大,由此产生的卡钻成为能够为吸附卡钻。
吸附卡钻最明显的现象就是钻具被卡既不能转动,又不能上提和下方,但是泥浆循环正常,而且,钻井液循环时间越长,钻具提升阻力越大。
2>如何去预防吸附卡钻呢?A.调节好钻井液性能,尽可能降低钻进液的密度。
B.降低泥饼的粘性系数,采用优质泥浆钻井液,可混油。
C.减少钻具和井壁的接触面积,降低泥浆的失水量。
钻井工程事故处理规则1、主题内容与适用范围本标准规定了钻井工程事故处理的各种办法。
本标准适用于吐哈石油勘探开发指挥部各种钻井单位。
2、卡钻事故的处理2.1首先详细了解卡钻前的现象,事故发生经过,卡钻位置的地层以及井斜、泵压、钻屑的变化,钻井液性能等,综合分析卡钻原因。
2.2常见卡钻的处理方法顺序a.处理压差卡钻:注解卡液→震击→爆炸松扣→套铣松扣。
b.处理键槽卡钻:震击→防掉套铣→套铣松扣。
c.处理井塌卡钻:循环钻井液→转动→震击→打捞套铣→套铣松扣。
d.处理缩径和落物卡钻:注解卡液→震击→套铣松扣或防掉套铣。
2.3地面震击作业(下击)。
2.3.1 241mm以上井眼,地面震击不得超过5次,215mm以下井眼,地面震击不得超过10次,以防折断钻具。
2.3.2震击作业前检查井架固定。
二层台、天车台无杂物.钻杆捆绑结实,提升系统完好。
2.3.3震击作业必须计算好卡点位置和自由段(卡点以上)钻杆在钻井液中重量,将卡点以上悬重标记于指重表上,提拉钻柱时不得超过标记。
2.3.4井口作业或调整吨位时,严防手工具等异物落井。
2.3.5接好地面震击器后,以转盘西为基准在捞柱上作好记号.以供监视下击效果。
2.3.6震击作业应从低吨位开始,采取遂渐增大吨位的程序。
2.3.7在整个震击作业过程中,震击器调解释放吨位,均不得大于自由段钻具重量。
2.4浸泡法应用。
2.4.1浸泡液用量计算。
2.4.1.1 环空计算卡点以上l00m至钻头环空全部处于浸泡中,液量附加20%。
2.4.1.2钻具内剩余量要依钻井液与浸泡液密度差来定,以留足顶替量、考虑内外平衡(环空液注压力大于钻柱内液柱压力)为原则。
2.4.1.3为了保证浸泡液进入预定位置,应认真计算循环系统和钻具内容积,用顶替量、顶替时间、顶替压力三者相结合计算确定泵入钻井液量。
2.4.1.4为防止浸泡液窜槽,当浸泡液出钻头后,应在许可条件下尽量开大排量顶替。
2.4.2顶替浸泡液。
石油钻井卡钻事故预防与处理摘要:石油钻井工作是一项系统的、复杂的工程,需要技术人员、管理人员以及具体的钻井施工人员密切配合,才能够尽可能地降低钻井卡钻事故的发生。
本文提出相应的预防与处理方式,以期对促进我国使用钻井工程的顺利开展有所借鉴。
关键词:石油钻井;卡钻事故;预防处理一、卡钻的分类和使用注意事项1.1泥饼粘附卡钻在渗透性地层中,经常因为泥浆地表压力和地下压力,产生不同的压差,再加上在钻井的过程中由于压差作用在井壁形成泥饼,不同的井内的压差不同,压差越大产生卡井的可能性就越大,同时卡的也就越紧。
钻卡的过紧,泥饼和钻具的接触面积就会变大,直接影响卡井的时间,钻具在井内停留的时间越长,钻具和泥饼粘合力就越大。
要想更好的处理这种卡钻事故,在使用泥浆时就要注意,一般需要加入混合油、石墨粉或一些表面的活性剂,来降低泥饼的摩擦系数。
1.2井径缩小卡钻这种情况的卡钻多发生在膨胀性地层上,例如,松疏的砂岩、空隙较大的灰岩,以及泥浆性能不好、失水量大、泥饼厚等情况,容易不慎造成的卡钻。
在疏漏层或者渗漏层也容易造成堵塞现象,当钻具起下至此不慎造成卡钻,这种卡钻的特点是遇到卡的位置固定、泵压增大,上提或者下放都比较困难。
要想避免这种方式就要在操作中十分谨慎,避免上提或下放的压力,以避免卡钻现象。
1.3沉沙卡钻沉沙卡钻的影响因素,主要是悬浮能力、钻井的速度、排量高低等现象造成的,如果强行上提或者下放多会被卡死,所以,在使用过程中要注意以上容易卡钻的因素。
如何才能很好的预防上面容易引起卡钻的因素,当钻头在井低时,如果要使用单根的钻具,就要使用大排量的循环5-10分钟,让钻屑高度上至适当的高度再向上提钻,提出钻杆后再取下泵,紧接着接单杆。
接上单杆要缓慢的开开泵等待压力下降后再开开泵,井口返出的泥浆,在提升正常的排量。
如果在开泵过程中比较困难,可以将井口吊卡摘下放在钻具1-2米,当转动正常后,再放回压力,慢慢的开泵,反复使用,如果还是开不通泵,证明钻具内的水眼被堵,可检查一下钻具,有时钻具起至中途钻具内不能喷浆了,可以再开泵试循环。
钻卡事故探讨
钻井卡钻事故是钻井施工中最常见、最易发生的井下工程事故。
几千米长的钻具在井内工作时,常因井壁掉块、由于坍塌或粘附,钻
具失去了移动自由,由此可能会发生钻具不能上提、不能下放或不能
转动的现象,称之为钻井的卡钻事故。
钻井的卡钻事故原因有很多种,最常见和最容易发生的卡钻事故
是钻井卡钻。
在钻井作业过程中,因井壁上的泥饼对井下钻具产生很大的吸附力,随着钻具的加长,吸附力不断增大,此时,如果钻井液的性能不好、钻井措施或施工操作不当则可能发生黏吸卡钻事故。
钻井黏吸卡
钻事故的一般规律是:钻井的裸眼(钻柱与井壁直接接触时)井段越长,钻井液的性能不好或泥饼质量差,泥浆柱的压力大于地层压力的值越大,或者当钻具长时间不工作时,容易发生卡钻事故。
发生事故后,钻井的正常工作就无法进行,必须抓紧时间进行处理。
目前发生黏吸卡钻事故后,一般情况下,可以通过向井内注入特
殊的解堵剂来缓解事故。
若不能进行钻井液循环或发生其他的卡钻事
故时,事故处理的难度就要大些,处理不好还会造成工程井报废。