基于层次分析法的钻井井塌卡钻事故分析研究
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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。
石油钻井过程中卡钻的原因与处理对策作者:李兵来源:《智富时代》2019年第02期【摘要】本文通过对钻井施工中卡钻的原因分析,给出合理的处理对策,从而做到对各种卡钻事故的预防,一旦卡钻事故发生,一定要针对卡钻原因细致分析,采取合理的解决措施及时解除卡钻,保持井筒正常钻进状态,保证石油钻探的效率。
简单介绍,如下文所示。
【关键词】石油钻井;卡钻;技术;分析随着石油钻探技术发展,井下定向钻进技术也在不断进步,成为钻探工程领域的一项新技术。
在日常石油钻井施工中,操作人员并不能够观察、预测到井底的作业状况,他们所进行的一切石油开采措施与工作均是凭借长期积累的施工经验与技术进行。
因此,在石油钻井施工过程中,采取必要的预防措施,防止卡钻事故的发生,保证钻探施工的顺利进行,遇到卡钻事故,必须分析卡钻的原因,了解多种卡钻事故的类型、事故预防及应急处理方式就显得极为必要。
一、关于日常石油钻井过程中卡钻的原因分析钻井卡钻事故的原因是多方面的,由于沉砂卡钻、压差卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻等原因,导致钻井施工的停止,给石油钻井施工带来一定的危害。
必须采取必要的处理措施,才能解除卡钻事故,恢复钻井施工的进尺,达到安全事故的技术要求。
其一,缩径卡钻。
对于渗透性比较好的地层的钻探施工过程中,由于钻井液的性能不能满足钻井施工的技术要求,引起井筒直径变小,使钻头和钻具遇卡的现象,就属于缩径卡钻。
导致井径缩小,钻头遇阻,严重的情况既发生卡钻事故。
其二,压差卡钻。
由于钻井液循环的不到位,极易引起压差卡钻事故,也可以称为泥饼粘附卡钻事故。
一般是因为泥饼的质量和井身结构的质量存在问题。
如果在钻井施工过程中,钻遇高压的油气水层,导致钻井液遭受严重的污染,也会形成压差卡钻事故。
井斜角过大,钻具的钻进过程中,会触及井壁,与泥饼接触,形成卡钻事故。
其三,井塌卡钻。
由于井壁疏松,钻井施工的过程中,极易发生井塌的事故,而使鉆头无法正常钻进,钻头下放困难,上提也无法完成,形成的卡钻事故,属于井塌卡钻。
井下复杂情况、事故的判断及处理目录一、井塌: (2)1.井塌现象: (2)2.在渤海湾井塌可能发生的地层: (3)3.发生井塌的可能原因: (3)4.预防井塌基本原则: (3)5.处理井塌的基本原则: (3)二、井漏: (4)1.井漏的类型及现象: (4)2.井漏所带来的损失及潜在的危害: (5)3.预防井漏的一般原则: (5)4.处理井漏的一般原则: (6)三、井涌: (6)1.井涌的征兆: (6)2.引发井涌的可能因素: (7)3.处理井涌的一般原则: (7)四、井喷: (7)1.引发井喷的可能因素: (8)2.处理井喷的一般原则: (8)五、浅层气和浅层气井喷 (9)1、浅层气、浅层气井涌有以下特点: (10)2、钻前准备工作: (10)3、一开钻遇浅层气应注意的事项及处理方法: (10)4、二开钻遇浅层气应注意的事项及处理方法: (11)钻井作业过程中各种各样的井下复杂情况有人为造成的,也有由于地质情况复杂自然造成的,人们在处理这些复杂情况的实践中积累了大量的经验和处理方法,这些经验和方法为后人在从事钻井作业中提供了大量可借鉴资料和财富。
复杂情况是一个量的概念,它在不断地向人们提供信息,告诉作业人员井上、井下情况,当这个量积累到一定程度,就要发生质的转变-事故。
这个积累过程有长有短,表现出来的各种现象有的明显,有的不明显;有的表现出来的是真相,而有的表现出来的则是假象,需要去粗取精,去伪存真。
当然,在处理复杂情况时,人为的因素(指挥与操作)极为重要,正确的判断,正确的处理措施,正确的操作这三点是解决问题的根本,缺一不可,而第一点则来源与数据的准确记录和收集;第二点则来源与丰富经验和处理方法的积累;第三点则来源与组织、应变能力和操作的技能。
下面我们就几个方面来分别描述:1.井塌;2.井漏;3.井涌;4.井喷;5.浅层气及浅层气井喷;6.卡钻;7.卡套管;8.卡电缆;9.钻头及钻具泥包;10.钻头不正常损坏。
常见卡钻原因与预防浅议摘要钻井是一种隐蔽的地下工程,要寻找油气资源,就要钻井,要钻穿各种复杂地层,钻井时可能会遇到井下岩层、压力、温度等的各种变化,而这些变化的地下信息,往往在钻井时尚未完全掌握,这样在钻井过程,常常会发生钻井事故,钻井事故会带来重大的经济损失,甚至会带来很大的安全隐患。
对于一个从事钻井工作的人员来说,了解并正确地判断钻井事故类型,并正确地处理钻井事故,具有重大的意义。
本论文主要简单地介绍在钻井过程中常见的一些卡钻事故,如粘吸卡钻、泥包卡钻、落物卡钻、键槽卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻、干钻卡钻等八种常见卡钻,并介绍了常见卡钻的原因、特征预防以及简单的处理。
卡钻事故是钻井过程中常见的事故。
各种卡钻产生的机理不同,处理的方法也各异。
关键词:粘吸卡钻,泥包卡钻,落物卡钻,键槽卡钻,砂桥卡钻,目录第1章前言 (1)第2章粘吸卡钻浅议 (2)2.1 粘吸卡钻的原因 (2)2.2 粘吸卡钻的特性 (2)2.3 粘吸卡钻的预防 (3)2.4 粘吸卡钻的处理 (3)第3章泥包卡钻浅议 (5)3.1 产生泥包卡钻的原因 (5)3.2 泥包卡钻的特征 (5)3.3 泥包卡钻的预防 (6)3.4 泥包卡钻的处理 (6)第4章落物卡钻浅议 (8)4.1 落物卡钻的概念 (8)4.2 发生落物卡钻的原因 (8)4.3 落物卡钻的危害 (8)4.4 井下有落物的征兆 (9)4.5 井口有落物及落物卡钻的预防 (10)4.6 井下落物的处理 (10)第5章键槽卡钻浅议 (12)5.1 产生键槽卡钻的原因 (12)5.2 键槽卡钻的特征 (12)5.3 键槽卡钻的预防 (13)5.4 键槽卡钻处理 (14)第6章砂桥卡钻浅议 (15)6.1 砂桥卡钻的原因 (15)6.2 砂桥卡钻的特征 (15)6.3 砂桥卡钻的预防 (15)6.4 砂桥卡钻的处理 (16)第7章井塌卡钻浅议 (17)7.1 井塌卡钻的原因 (17)7.2 井塌卡钻的特征 (17)7.3 井塌卡钻的预防 (18)7.4 井塌卡钻的处理 (18)第8章缩径卡钻浅议 (20)8.1 缩径卡钻的原因 (20)8.2 缩径卡钻的特征 (23)8.3 缩径卡钻的预防 (24)8.4 缩径卡钻的处理 (26)第9章干钻卡钻浅议 (28)9.1 干钻卡钻的原因 (28)9.2 干钻卡钻的特征 (28)9.3 干钻卡钻的预防 (29)9.4 干钻卡钻的处理 (29)第10章结论与认识 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录第1章前言钻井是一项隐蔽的地下工程,存在大量的模糊性、随机性和不确定性问题。
钻井过程中井壁坍塌原因分析及预防措施研究作者:赵洪涛来源:《中国科技博览》2015年第01期[摘要]井壁坍塌问题是石油钻井工程中经常遇到的复杂情况。
保持井壁稳定具有十分重要的意义。
井眼破裂后稍不注意,井眼压力降低发生溢流,或又导致井塌,甚至有井喷的危险,严重影响了钻井工作速度和效益,阻碍了该油田勘探开发工作的进展。
我国各油田也都存在一些易勘探的层位或区段,每年造成巨大耗费。
石油工业发展到今天,由于定向井、水平井特殊的井身结构,理论和实践上井壁稳定问题在这些工程中显得格外突出和重要。
[关键词]石油钻井;井壁坍塌;复杂因素中图分类号:TE28 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0367-011.地层复杂性与井眼坍塌的关系分析1.1 膏盐层具有易水化和蠕变的特点盐岩层在高温高压下易产生塑性流动,即蠕变。
因此在盐岩地层常导致井眼缩径、坍塌、甚至发生遇阻、卡钻事故,更有甚者,蠕变的盐岩层将套管挤坏。
盐岩的蠕变随温度的升高而加快,并且还与垂向主应力及水平主应力有直接关系。
盐岩层埋藏越深,上覆压力越大,盐岩的蠕变就越快。
在钻开井眼的短时间内,无论是均匀地层还是非均匀地层,岩石的蠕变都不明显。
随着时间的延长,对于水平应力不等的非均匀地层,蠕变出现明显不同。
在最大水平主应力方向上井径收缩得快,在最小水平主应力方向上井径收缩得慢,又由于受到较大的切向应力,可能出现井壁岩石坍塌,造成明显的椭圆井眼。
在无水石膏和易吸水的泥岩含量较高的膏盐岩地层,其本身的岩石强度可能不是太低,但是由于地层岩石的吸水性,岩体发生膨胀,这就导致了岩石力学性质发生了重大改变,特别对于井壁附近岩石,表现为弹性模量急剧减小,泊松比增大,岩石强度减小,因此易容易发生井眼井稳。
1.2 砾岩、煤层和页岩具有强度低和脆性大的特点1)砂岩、砾岩、砂砾岩未胶结或胶结不好。
2)地层未成岩。
3)页岩层理发育,这些岩性具有强度低和岩石脆性较大的特点,直接引起坍塌压力增大,使地层的稳定性变差。
钻井故障与井下复杂问题的分析及处理前言在钻井过程中,钻头不断地破碎岩石、新井眼随之生成,新形成的井壁岩石失去了原来的支撑条件,呈现出不稳定状态,如果钻井措施不能适应这些变化,就会造成井下诸多复杂情况和事故。
因此,在钻井施工中正确认识和预防、处理井下事故及复杂情况是至关重要的。
本次毕业设计以此为论文题目对生产中面临相关的钻井故障及井下复杂问题进行细致分析研究,并且结合实际作出相关的预防措施和处理办法,并且在实践中取得相应的效果,为今后的施工和生产积累了宝贵的经验财富。
一、造成井下故障及复杂情况的原因1、地质因素1)异常的地层压力,孔隙压力,破裂压力,坍塌压力,特殊地层的蠕变应力。
2)不稳定的岩性层位:蠕变的盐岩层、膏岩层、沥青层、水软泥岩层、吸水膨胀泥岩层、容易坍塌剥落的泥岩层、煤层、特高渗透岩层、含硫化氢、二氧化碳层。
3)特殊的地质构造:断层,裂缝,溶洞。
2、工程因素1)地质资料的掌握程度;2)工程设计的科学性;3)技术措施的正确性;4)管理、操作人员的素质。
二、处理井下故障及复杂情况的原则1)安全坚持安全第一的原则,根据设备、工具、人员素质确定技术方案和措施,避免事故进一步复杂化。
2)快速决策正确,组织周密,准备充分。
3)灵活详实掌握现场信息,不失有利战机。
4)经济综合考虑技术方案的安全性、可行性、有效性,使事故损失减至最小。
三、卡钻处理通则1、顺利解除事故的必要条件1)力求钻井液循环畅通;2)尽量保持钻柱完整;3)防止钻具连接螺纹扭转过紧;4)建立专业化的队伍。
2、分类按卡钻产生的原因可分粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、干钻卡钻、落物卡钻等各种类型。
(一)、粘吸卡钻1、原因:(1)井壁因吸附、沉积形成滤饼;(2)地层孔隙压力与泥浆柱压力形成的压差。
2、特征:(1)钻柱有处于静止状态的过程;(2)卡点位置在钻柱部分;(3)卡钻前后泥浆循环正常;(4)卡点可随时间增长而上移。