井下复杂情况、事故的判断及处理
钻井工程复杂情况判断与处理[整理版]
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钻井工程复杂情况判断与处理职工培训中心张怀文一、下钻遇阻是何原因?怎样处理?答:下钻遇阻是:(1)起钻完后井塌;(2)钻井液性能不好、失水大、泥饼厚,地层膨胀致使井径缩小;(3)上次起钻钻头直径磨小严重,下新钻头造成遇阻;(4)起钻前未循环好钻井液,下钻下不到底;(5)钻具结构变化。
如果换大钻具,或加入大直径扶正器,或更换了钻头类型,也容易遇阻。
处理办法(包括预防措施):起钻前必须充分循环钻井液,处理好钻井液性能,起钻中必须按规定灌钻井液。
下钻过程中遇阻要划眼,不能强压、强下。
下钻前必须详细检查钻头类型和尺寸。
钻具尺寸若改变,下钻时应控制下放速度,严格执行操作规程,防止遇阻、遇卡。
二、为什么有时下钻中途要循环泥浆?答:因为(1)井下较长时间未下钻,或上次起钻前因其它原因未循环好钻井液,防止因钻井液性能变坏开不开泵。
(2)井下地层有坍塌现象(已经发现)。
(3)钻井液性能变坏,被盐水侵、石膏侵等。
(4)井下有轻微漏失。
(5)井下情况复杂,经常开不开泵。
(6)复杂深井或超深井,还有高压油气层存在时,要分段处理钻井液,若不中途循环钻井液会造成下钻遇阻,下钻完开不开泵,或泵压过高蹩漏地层。
(7)中途循环钻井液可以将下钻时钻具划下的泥沙循环出来。
三、下钻完开不开泵是何原因?该怎样处理?答:(1)本次下钻时大量更换钻具,钻具水眼内不清洁,堵塞钻头水眼。
(2)下钻时钻具内掉了东西,如丝扣油刷子、手套、棉纱等物。
(3)下钻中由于井壁坍塌,严重倒返钻井液,钻屑带入钻具,堵塞钻头水眼。
(4)冬季地面管线或钻具冻结。
(5)井壁泥饼厚,钻头泥包,钻井液不能上返,如果下部有滲透层还易蹩漏地层。
处理措施:如果开不开泵,首先要排除地面因素,然后处理井下堵塞,应大距离活动钻具,用小排量慢慢开泵,如无效应立即起钻,以防井下恶化,造成卡钻。
四、钻进中水龙头或水龙带坏了,不能循环钻井液,应怎样正确处理?答:钻进中如果水龙头漏泥浆或水龙带坏了,进行修理时,首先应当起100—200米钻具到安全井段一面专人活动钻具,一面组织人力抢修或更换,如井下情况复杂,应把钻具起到技术套管内,如没下技术套管,应将钻具全部起完,不准接方钻杆把钻具放在井内修理水龙头,或更换水龙带,以防卡钻。
井下复杂情况及事故处理

井下复杂情况及事故处理一、异常高压地层解释1、钻进泥(页)岩地层时,钻进逐渐降低,气测资料有异常显示,特别是在钻开或即将钻开异常高压层时更加明显。
2、泥(页)岩密度在一定范围内呈趋势性减小3、泥(页)岩井段指数或sigma值在一定范围内呈趋势性减少并偏离正常趋势线。
4、地温梯度不正常,出口钻井液温度明显升高,梯度下降,并有明显升高且持续30米以上。
5、计算机处理孔隙度呈趋势性增大。
6、出口钻井液密度相对减少,出口流量相对增大。
7、出口电阻率或电导率有明显变化。
8、可能有井壁坍塌及蹩钻卡钻现象。
二、钻井工程施工异常事件解释1、井深跳变——放空、钻遇裂缝孔洞发育地层或高孔隙地层;溜钻、顿钻,深度系统出问题,冲井深。
2、钻时显著减小——钻遇油气水层,欠压实地层,盐岩层。
3、钻时显著增大——钻头磨损,地层变化。
4、大钩负荷增大,钻压减小——井涌,井漏。
5、大钩负荷减小,钻压增大——溜钻,顿钻。
6、大钩负荷突然减小——钻具断落。
7、转盘扭矩突然增大——井内复杂情况,卡钻预兆,地层变化。
8、转盘扭矩逐渐增大——钻头轴承或牙轮磨损。
9、转盘扭矩大幅度波动——掉牙轮,转盘机械故障。
10、转盘转速大幅度波动——掉牙轮。
11、立管压力下降很快然后上升——钻井液密度增大。
12、立管压力缓慢下降——刺泵,刺钻具,钻井液密度变化。
13、立管压力突然下降——掉水眼,井涌,断钻具。
14、立管压力缓慢升高——钻井液粘度增大。
15、立管压力突然增高——水眼堵。
16、立管压力先升后降,起伏跳跃——井涌。
17、钻头时间成本增大——掉牙轮,掉水眼,水眼堵。
18、钻头时间成本减少——溜钻。
19、指数、sigma指数减小偏离正常趋势线——钻遇欠压实地层。
20、入口流量稳定,出口流量逐渐减小——气侵、油侵、水侵,刺钻具。
21、入口流量稳定,出口流量起伏跳跃增大——井涌,井喷预兆。
22、入口流量稳定,出口流量逐渐减小——微井涌。
23、泵冲正常,出口流量逐渐减小——刺泵24、入口流量稳定,出口流量大幅度下降或突然降为零——严重井漏。
钻井事故预防及处理

井下复杂预防及故障处理一、钻进中复杂情况的预防1、钻井过程中防止卡钻事故,正常情况下钻具在井内静止不得超过3分钟,每次转动不少于10圈,上下提放的距离不少于4米,必要时连续转动或上下活动,并适当改变位置,每次活动都要使悬重、泵压恢复正常。
2、设备发生故障,不能用钻机活动钻具时,要想其他办法活动。
井浅时用人力或大钳活动,防止粘卡。
井深确实无法活动时,应立即把钻具全部重量压在井底。
维持单泵循环,防止循环失灵。
3、钻具在裸眼内因检修设备或吊测时,方余或吊卡一般高于转盘面2米以上,不要坐在转盘面上,防止粘卡而无法活动钻具。
4、上提钻具有遇卡现象时,不可强提硬拔,应用小排量顶通,再逐步加大排量循环。
若无效果,应采取倒划眼、少提多放等方法处理,切忌拔死。
5、发现钻具由于静止粘卡,首先要抓紧时间大幅度上下活动(先压后提)强行转动钻具,同时开泵循环。
根据设备能力和与钻杆钢级在安全负荷内活动。
转动根据钻杆的允许扭转圈数不能超载。
下压不宜老在同一悬重,防止疲劳折断,钻具下放不要过猛,防止大钩倒挂,不要上提拉力静止,防止粘吸范围扩大,同时注意刹车,防止解卡后顿钻。
6、循环或钻进中发现井漏:泥浆只进不出或漏失量超过3方应立即起钻,起钻时要连续大排量灌泥浆,一直起到套管内。
井漏后除及时采取措施外,要立即向上级汇报。
7、采用双泵钻进时,打完单根先停一个泵,提出方钻杆再停一个泵,接好单根先开一个泵,泥浆返出后再开另外一个泵,操作人员待泵压正常后手才可以离开气门。
8、钻进中如果钻进钻时比较快的地层,应在钻完单根后划眼修整井壁和携砂,必要时可采取循环携砂的办法处理,不可一味抢钻,盲目抢速度.9、钻遇盐层井段时,除泥浆采取预处理外,还要采用试钻,开始每钻进1~2米上提观察有无显示,每钻完单根要划眼修整井壁,应尽量避免在盐层井段长时间大排量循环.10、钻进中应有专人每半个小时记录一次泵压变化,发现异常必须查明原因,司钻等重点岗位每班必须对井下情况掌握清楚,在交接班时把井下情况,设备状况,泵压,悬重等给下一个班交接清楚。
钻井事故与复杂情况

第十三章钻井事故与复杂情况本章主要论述钻井作业中的井下事故和复杂情况发生的原因及其处理和预防,其次介绍常用打捞工具的结构、技术规格和使用方法。
自升式钻井平台、固定钻井平台、半潜式钻井平台和浮式钻井船在打捞工具选用、打捞方法及打捞操作方面基本上大同小异,但半潜式钻井平台在打捞作业中应注意以下几点:1.当井下事故发生时,应立即记录升沉标高尺上的标尺高度。
2.处理井下事故及打捞起下钻过程中,半潜式钻井平台漂移应控制在规定允许的范围内。
3.打捞起下钻时,打捞工具及落鱼通过隔水管伸缩节、水下防喷器和水下井口头处时要放慢速度,注意阻卡,必要时打开升沉补偿器缓慢起下。
4.当打捞工具下至鱼顶深度前4~6米时,先打开升沉补偿器,然后再进行打捞作业,打捞起钻到正常井段后才能锁上升沉补偿器。
第一节钻井事故原因及其处理和预防一.钻头事故原因、处理及预防海上钻井常用的是三牙轮钻头、PDC钻头和金刚石取心钻头。
PDC钻头和金刚石取心钻头较少发生事故。
主要是三牙轮钻头掉牙轮或整个钻头落井。
钻头事故主要发生在深部地层和研磨性地层,如钙质砂岩、石英质砂岩、含砾砂岩、钙质泥岩等地层。
1.钻头事故的原因:(1)在研磨性地层钻进时间过长,轴承发生损坏,极易导致牙轮落井。
(2)钻压过大,措施不当,导致牙轮蹩落井内。
(3)钻头选型与地层岩性不相适应,加上使用措施不当导致牙轮落井。
(4)井底有金属落物,未打捞就强行钻进导致牙轮蹩落。
(5)牙轮破碎掉落井内一一钻头制造中,由于牙轮热处理中残存有内应力或受伤,牙轮壳体淬火太老太脆,钻进中遇蹩跳钻导致一个牙轮部分或全部破碎落井(其余两个牙轮尚完好),也有三个巴掌间的焊缝质量不好导致巴掌连同牙轮一起落井的。
(6)溜、顿钻造成牙轮落井。
(7)钻头公扣根部断裂造成整个钻头落井。
(8)蹩钻严重,钻头螺纹倒扣,造成钻头落井。
(9)配合接头螺纹滑扣造成钻头落井一一钻头与钻铤之间的配合接头螺纹由于长期使用、磨尖及台肩磨薄或胀大,一遇蹩钻严重时就可能发生滑扣,把钻头遗留井底。
井下事故、复杂情况预防与处理

井下事故、复杂情况预防与处理摘要:随着近些年我国社会的不断进步,海上钻井作业面临着巨大挑战,同时也带来了丰厚的经济利益。
但是在海上钻井作业过程中也存在着一系列风险和隐患,其中最突出的就是井下事故、复杂情况等,一旦发生将对海洋石油开发造成巨大影响。
因此,需要从钻井作业施工过程中及时发现和处理各种问题,以保证海洋石油开发工作顺利进行。
本文就海上钻井作业过程中常见井下事故、复杂情况进行了分析和探讨。
关键词:井下事故;预防;处理引言:海洋石油开发是目前石油工业发展的必然趋势,海洋石油的开发离不开钻井技术的支持,但是随着钻井技术的不断发展,海洋石油开采过程中井下事故频繁发生,严重影响了海洋石油开发的进程。
因此,针对海上钻井作业过程中出现的井下事故、复杂情况,需要采取有效的预防与处理措施。
1井漏井漏是钻井过程中最常见的一种复杂情况,也是钻井过程中最严重的事故之一。
在井下,井漏就是指钻井液进入地层或地层内漏失。
如果不及时采取措施,会造成钻井工程事故和经济损失,对钻井施工造成严重影响。
井漏的原因:①钻井液性能不符合要求;②地层压力和地层性质发生变化;③由于地质原因,如断层、裂隙、溶洞等。
④操作不当,如压力控制不当、井内钻具组合不合理、钻进速度过快或过慢等。
⑤钻井液性能不符合要求;②钻具组合不合理,如钻柱质量差、钻头的磨损程度和磨损时间与设计要求不符等。
⑥钻进过程中,由于地层压力突然变化、钻杆突然断裂或其它意外事故造成的地层破裂。
从井下情况看,井漏主要有以下几种类型:(1)地层井漏(直井段、套管下深较浅或偏斜造成的井漏);(2)构造井(钻井过程中,由于钻遇断层或裂隙等构造引起的漏失);(3)套管穿孔引起的漏失;(4)井漏(钻遇地层裂缝、溶洞或溶洞与井壁接触而引起的漏失);(5)套管外漏和套管内漏;(6)溢流与井喷共现引起的漏失。
2井涌井涌是指在钻井过程中,井筒中的井眼周围岩层受到压力水或地层流体的影响而产生的一种溢流现象。
分析深井井下复杂情况处理措施

分析深井井下复杂情况处理措施摘要:随着我国经济的快速发展,国家的各项经济建设和国民的日常生活对石油资源的需求量越来越大。
为了满足这种需求,国家只能大力发展石油这一行业,扩大石油的勘探开采范围。
开采石油的过程也是一个进行深井作业的过程。
随着开采深度的增加,石油资源开采的难度也越来越大。
例如,在开采过程中,经常会遇到地层裂缝这个问题。
同时,随着油井深度的增加,工作人员也很难确定石油资源的精确位置。
本文通过对深井井下的复杂情况进行分析,总结出深井下故障相应的处理措施。
关键字:深井,井下,复杂情况,处理,措施开采石油的工作通常是在地下进行的。
在错综复杂的地下环境中,石油开采工作会受到很多非控制因素的影响。
由于这些非控制因素的影响,石油开采工作正常运转会更加困难。
另外,石油井的深度也影响着开采工作能否顺利进行。
随着石油井井深的增加,石油开采者会遇到更多的挑战。
在开采深井石油时,工作者经常遇到地层裂缝问题。
因为出现这个问题的位置比较深,工作人员平时很难确定裂缝的准确位置。
基于这个原因,工作人员在石油开采工作中就会出现各种各样的难题,同时这也影响了深井的正常开采工作。
一、分析深井井下事故原因(一)钻井速度石油井的钻井工作需要一定的工作周期。
通常情况下,石油部门需要加快钻井的速度才能保证钻井工作的按时完成。
但是,钻井速度太快会损坏钻井设备,会磨损管套[1]。
这样还会降低其承受压力的能力,甚至使石油井的质量也随着降低。
总之,钻井速度要适中,既能够在规定时间内完成钻井任务,又能避免出现安全问题。
(二)卡钻原因如果钻井井眼开得太小,在进行钻井工作的时候就会出现卡钻现象。
卡钻现象指用于钻井的工具卡在井眼内无法正常工作的现象。
另外,井眼太小还被称为井眼缩径。
井眼缩径会增加事故的发生率,还会影响深井自身的质量,为以后的开采工作埋下安全问题。
(三)固井出现问题钻井工作中的一项重要工作是固井。
固井工作包括向深井内下套管和注入水泥。
井下复杂情况的预防及处理

3.钻头事故的处理 3.钻头事故的处理
钻头事故处理的安全注意事项: 钻头事故处理的安全注意事项:
④磨铣时如蹩跳严重,应立即上提划眼,并改变参数,直 磨铣时如蹩跳严重,应立即上提划眼,并改变参数, 至磨铣平稳。 至磨铣平稳。 磁性打捞器不允许转动,要停泵打捞, ⑤磁性打捞器不允许转动,要停泵打捞,可多转动几个方 注意记录打捞方入,以帮助判断是否捞获。 向,注意记录打捞方入,以帮助判断是否捞获。 一把爪及反循环一把爪的齿应向内弯, ⑥一把爪及反循环一把爪的齿应向内弯,在井底可少许转 动或拨动落鱼使之进入,但不能旋转, 动或拨动落鱼使之进入,但不能旋转,以防落鱼将齿蹩断 落井。 落井。 反循环打捞篮可在软—中软地层进行取心式钻进0.3 0.3— ⑦反循环打捞篮可在软—中软地层进行取心式钻进0.3— 0.5米 使井底落鱼碎屑随岩心进篮打捞。 0.5米,使井底落鱼碎屑随岩心进篮打捞。但进尺不超过 篮爪至钢球阀座底部的距离。 篮爪至钢球阀座底部的距离。 除磨鞋以外其它打捞工具,打捞起钻不得用转盘卸扣, ⑧除磨鞋以外其它打捞工具,打捞起钻不得用转盘卸扣, 并注头事故的处理 3.钻头事故的处理
牙轮落井时: 牙轮落井时:根据落井牙轮的多少及井眼 情况来考虑下入何种工具,一般情况下, 情况来考虑下入何种工具,一般情况下, 掉牙轮井底都可能是锥形小井眼, 掉牙轮井底都可能是锥形小井眼,因此应 先下钻头通井把锥形小井眼扩成正常大小 的井眼后: 的井眼后:再下入磨鞋打捞杯去磨铣或下 一把爪,反循环打捞盖、 一把爪,反循环打捞盖、磁铁打捞器等去 打捞。 打捞。注意起钻时不能用转盘卸扣
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二.钻具事故的原因、预防及处理 钻具事故的原因、
1.钻具事故的原因 1.钻具事故的原因 (1)钻铤螺纹折断 (1)钻铤螺纹折断 钻铤在井下长期处于受压状态, 钻铤在井下长期处于受压状态,在中 性点附近还处在拉压应力交替作用状态。 性点附近还处在拉压应力交替作用状态。 如加压和振摆作用产生的弯曲应力集中在 丝扣的根部,那么丝扣根部就容易折断, 丝扣的根部,那么丝扣根部就容易折断, 实践中公扣折断比母扣折断的几率高。 实践中公扣折断比母扣折断的几率高。大 都属于弯变应力集中引起的疲劳折断。 都属于弯变应力集中引起的疲劳折断。一 般都有微裂纹,如果断口全新, 般都有微裂纹,如果断口全新,而且断面 粗糙不平, 粗糙不平,大都是过大的扭矩负荷下扭断 的。 13
井下事故复杂的预防与处理

井下事故复杂的预防与处理一、卡钻事故钻柱在井内某井段被卡,致使整个钻柱失去自由(不能上下活动和转动)叫做卡钻。
由于造成卡钻的原因不同,卡钻按其性质分为粘附卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、落物卡钻和钻头干钻卡钻等。
1.1卡钻事故发生的原因、预防与处理卡钻事故一般发生在钻进、接单根、循环钻井液和起下钻过程中,钻柱落井也容易造成卡钻。
为了对比各种不同卡钻的主要特征、发生原因、预防措施和处理方法,将8种不同性质的卡钻列入表2-1中。
1.2卡钻事故处理通则卡钻事故发生后,应首先考虑的问题是为顺利解除事故创造条件。
1.2.1尽量维持钻井液循环,保持井筒畅通。
卡钻后,一旦水眼或环空被堵,循环丧失,就失去了浸泡的可能,并诱发井塌和砂桥的形成,加重卡钻事故处理的难度。
1.2.2保持钻柱的完整性。
卡钻后,在提拉、扭转钻柱时,不能超过钻杆的允许拉伸负荷和允许扭转圈数。
一旦钻杆被拉断和扭断,断口不齐,会造成打捞工具套入困难,同时下部钻柱断口会被钻屑和井壁落物堵塞,给打捞作业造成极大困难。
1.3卡钻事故处理程序不同性质的卡钻事故,有不同的处理程序。
总结起来,多数卡钻事故的处理方法,总是遵循以下6个处理程序:一通,保持水眼畅通,恢复钻井液循环;二动,活动钻具,上下提拉或扭转;三泡,注入解卡剂,对卡钻部位进行浸泡;四震,使用震击器震击(单独震击或泡后震击);五倒,套铣、倒扣;六侧钻,在鱼顶以上进行侧钻。
图2-1与图2-2为8种卡钻事故处理程序图1234图2-1 卡钻处理程序之一5图2-2 卡钻处理程序之二6二、钻具断落事故钻具断落事故是钻井作业中常见的事故之一。
若井况正常,处理也容易,成功率较高。
若井筒条件差,井况复杂,可伴随卡钻事故发生,处理不慎,也会造成复杂事故。
钻井作业中常见的钻柱事故与处理方法见表2-2。
三、井下落物事故井下落物是指碎小的不规则或没有打捞部位或无法与打捞工具连接的落物,如牙轮、刮刀片、手工具等。
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井下复杂情况、事故的判断及处理目录一、井塌: (3)1.井塌现象: (3)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: (4)5.处理井塌的基本原则: (4)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: (6)3.预防井漏的一般原则: (6)4.处理井漏的一般原则: (7)三、井涌: (7)1.井涌的征兆: (7)2.引发井涌的可能因素: (7)3.处理井涌的一般原则: (8)四、井喷: (8)1.引发井喷的可能因素: (9)2.处理井喷的一般原则: (9)五、浅层气和浅层气井喷 (10)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: (11)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。
一、井塌:井塌的发生与所钻地层的岩性有关,与地层应力有关。
井塌的发生一般是由于泥浆液柱压力不能平衡地层压力或不能平衡地层的坍塌压力所造成。
当然有些井塌是由于地层的岩性水敏性较好,泥浆中的水进入地层,造成井壁剥落。
1.井塌现象:钻进和循环:●振动筛处岩屑返出量比正常返出量增多;●岩屑形状和大小发生变化;●泵压增加或蹩泵,泵压增加的量值与井塌严重程度成正比;●顶驱/转盘扭矩增加,扭矩增加的量值与井塌严重程度成正比,严重时,顶驱/转盘有被蹩死的可能;接立柱或单根:●卸扣,如果钻具上没有浮阀,有泥浆从钻杆水眼返出;●接立柱或单根后,开泵可能有蹩泵和蹩转现象;●接立柱或单根后,可能有阻卡现象;起、下钻:●起钻遇卡,开泵,遇卡现象减轻;●下钻遇阻,井底沉砂较多;2.在渤海湾井塌可能发生的地层:从一般意义上来说,井塌可以发生在任何地层,只要条件满足。
目前在渤海湾所钻的井的资料看,明化镇、馆陶组和东营组容易发生井塌,而以东营组井塌为最,而且处理井塌难度较大,成本较高,如果处理不当,可转化为井塌卡钻的恶性事故。
3.发生井塌的可能原因:●泥浆液柱压力不足以平衡地层压力(由井漏造成井塌);●泥浆液柱压力不足以平衡地层坍塌压力;●泥浆失水较大;●地层对泥浆中自由水反应比较敏感;●泥浆对地层的抑制性能较差;●裸眼暴露时间过长;●井温较高,泥浆不适;4.预防井塌基本原则:●正确的钻井工程设计和泥浆设计;●维持良好的泥浆性能;●提高钻井速度;●随时观察返出岩屑的变化,如有井塌的迹象,应立即进行处理;●现场储备足够的泥浆材料;5.处理井塌的基本原则:●井塌发现的越早,处理越及时,井塌就越容易处理;●首先要保证循环通路的畅通,其次是活动钻具,因为这是复杂情况和事故的分界线,钻具被卡(埋),复杂情况转为事故;●如果井塌比较严重,想尽办法将钻具提至安全井段或套管鞋内,而后再进行处理;●当井塌比较严重,又没有较好的方法抑制时,让其坍塌,并不断地循环出沉砂,坍塌压力释放完后会达到一个压力平衡,然后再进行下一步作业;二、井漏:井漏与地层的地质构造和岩性有关,井漏的表现形式有渗透性漏失、裂缝性漏失、溶洞漏失等。
井漏的发生是由于泥浆液柱压力大于地层压力所致。
漏失程度与泥浆液柱作用于地层的压力与地层压力的差值成正比,与地层的渗透率成正比。
1.井漏的类型及现象:✶渗透性漏失:渗透性漏失一般发生在渗透性较好的砂岩层和砾石层。
造成渗透性井漏的原因:●已经钻过或钻至渗透性较好的砂层或砾石层;●在提高井内泥浆密度过程中;●在机械钻速较高,环空泥浆中含有大量的岩屑;●由于提高泥浆排量,使得环空循环压力增加;●快速下放钻具或下套管速度过快造成泥浆液柱压力激动;●开泵速度过快和过猛或泥浆的流动性不好,泥浆从静止到流动时附加给地层较大的压力;●井下情况不正常,如井下突然发生井塌、掉块,使得环空流道受阻,造成蹩泵现象;●关井所产生的回压大于低压层的漏失压力;渗透性漏失地层可能有以下一些特点:●地层可钻性好,机械钻速很快;●漏失速率有小有大,小到每小时几方、十几方,大到每小时几十方;●由压力激动或蹩泵造成的井漏,当减小泥浆排量循环后,被压裂的地层可慢慢自动愈合,并在漏失层重新形成泥饼;●渗透性好的地层会随着液柱压力的变化或漏或吐,而且会越漏越活;可能发生渗透性漏失的地层:凡渗透性较好、地层压力较低的地层。
✷裂缝性漏失:由于地层的构造运动,造成地层的断裂、错位而形成的裂缝,裂缝内的地层压力较低或裂缝内无充填物或地层的裂缝与低压层位连通所造成的泥浆漏失。
裂缝性漏失地层可能有以下特点:●大多没有漏失先兆,钻进过程中突然发生漏失;●地层岩性一般没有什么变化,所以钻速没有太大的变化;●漏失速率有小有大,小到每小时几方、十几方,大到每小时几十方、上百方;●一般发生在钻进过程中;●常规堵漏剂堵漏效果不明显;一般较大裂缝性漏失地质可以预报,在渤海湾裂缝性漏失多发生在东营组,沙河街组的泥岩或砂岩地层。
✹风化壳漏失和溶洞漏失:一般发生在中生界石灰岩地层。
风化壳漏失和溶洞漏失有以下特点:●地质可以预测;●这两种漏失均发生在钻进过程中,有时钻具放空;●地层压力较低,有的甚至低于水的密度;●漏失严重,甚至有进无出;●风化壳漏失还有堵漏的可能;●溶洞漏失一般无法进行堵漏;2.井漏所带来的损失及潜在的危害:●增加额外作业成本;●井漏问题不解决,一般无法进行下一步作业;●固井作业和固井质量无法保证;●可能对油层造成污染;●井漏可能会引起上部井眼坍塌,引发井塌卡钻的机率增加;●井漏将使液柱压力降低,可能会使地层流体进入井眼,造成井涌或井下井喷;3.预防井漏的一般原则:以预防为主,堵漏为辅。
地层压力的大小是地层特性所决定的,根据地球物理勘探,地质上可以比较准确地作出地质风险分析,为钻井作业提供钻井工程设计依据,以避免和减少钻井风险,降低作业成本。
由井漏发生的原因可以看出,可以通过合理的井身结构将地层压力体系相差较大的地层封隔开来,以确保井下的安全。
对于无法回避的井漏,应提前做好风险分析,制定相应的处理方案,把风险和可能发生的费用降到最低。
一些井漏则是由于人为操作失误造成的,所以要减少和杜绝因人为造成的井漏。
如压力激动引发的井漏;机械钻速过快,环空中大量的岩屑造成当量泥浆密度过高引起的井漏;提高泥浆密度方法不当引起的井漏;密度较高的泥浆从静止到流动,其摩擦阻力很大,开泵速度过快造成井漏等等。
4.处理井漏的一般原则:●首先正确判断出井漏的类型;●快速作出正确的第一反应;●尽量维持井口液面;●保证井下钻具的安全,因为钻具的安全是复杂情况和事故的分界线,也是处理井漏和因井漏引发连带复杂情况的唯一保证;三、井涌:井涌是由于泥浆液柱压力低于地层压力,地层流体进入井筒。
每一个从事钻井工作的人都应该十分清楚地认识到:井涌如果发现和处理不及时,方法不正确,所带来的后果是十分严重的,损失是巨大的。
井涌被发现的越早,地层流体可能进入井内的就越少,井口压力可能就越低,处理井涌的风险就越小,人们的心理压力也就越小。
所以,要求人们的警惕性和安全意识要高,仪表和报警装置要灵敏可靠,井控设备要始终保证正常,处于随时可用状态。
井涌是复杂情况,发生井涌不一定是坏事。
1.井涌的征兆:●井口泥浆返出流量增加;●泥浆池泥浆体积增加;●停泵,井口仍有泥浆溢出;●机械钻速增加,有可能发生井涌;●起钻时灌入的泥浆量少于应该灌入量;●下钻泥浆应返出的量多于应返出的量;●进入泥浆的地层流体使泥浆一些性能发生变化;2.引发井涌的可能因素:●由于钻井工程设计预测的地层压力偏低,使得泥浆密度不足以平衡地层压力;●抽吸造成液柱压力低于地层压力,如钻具泥包、起钻速度较快都是抽吸的必要条件;●起钻没能有效地灌泥浆,或计量不准确,实际灌入量与应该灌入量相差甚远;●起钻时人为灌泥浆量不足造成泥浆液柱压力低于地层压力(小尺寸井眼尤为敏感);●井漏,泥浆液柱压力不足以平衡地层压力;●压力激动(一般压力激动是人为的,如下放钻具过快;关井的形式;开泵速度过快等等凡是能引起井下泥浆液柱压力突变的)造成井漏;●泥浆密度严重不均匀,如替换新浆、因卡钻向井内泵入解卡剂或柴油等等;●下套管循环泥浆,没有将套管内的空气排出而被压入环空,这一气柱随着在环空中的上移,体积迅速膨胀,使泥浆液柱压力快速降低而发生井涌;3.处理井涌的一般原则:发现井涌后,应立即采取有效措施控制地层流体进一步进入井筒,即尽量减少地层流体进入井内,在尽可能短的时间内,配制压井泥浆进行循环压井,彻底将井涌抑制住,并将地层流体循环出井。
但要特别注意的是:在发现井涌到整个压井过程结束,一定要控制套管压力,使其对裸眼段低压层所产生的压力低于地层的漏失压力。
四、井喷:井喷是井内地层流体失去控制。
井喷大多数是由井涌处理不当所致。
井喷是恶性事故,海上如果发生井喷其处理难度要远远大于陆地,所造成的经济损失、环境污染、社会负面影响更大。
井喷的形式有两种:井上井喷和井下井喷,这两种井喷对于钻井平台来说处理起来都十分困难,井上井喷是由于井口防喷系统失效,无法控制井下流体的喷出;而井下井喷是井口防喷系统有效,但可能是由于操作失误或井身结构设计不合理,两个甚至几个不同的压力体系的地层在同一井段,当井下高压流体压裂裸眼段低压渗透层,就造成井下井喷。
1.引发井喷的可能因素:●未能及时发现泥浆体积增加,大量地层流体进入井眼,这时关井,对地面防喷设备和裸眼地层产生的回压增大,从而造成压井困难,并在处理过程中极容易造成防喷器被刺坏而失效或将地层压漏;●起钻至钻铤处发生井涌,这时的防喷器都不能有效地进行关井,如果操作失误,钻具被喷出井眼的可能性很大,使井喷着火的可能性增大;●地面防喷系统不能有效的工作,如:①防喷器密封件损坏;②储能器不能正常工作;③阻流管汇故障,如:弯头、闸门、阻流阀、法兰刺坏;④防喷器组及套管头试压不合格;⑤防喷器组安装不合理;●空井,而这时的井口装置没有安装盲板或剪切闸板防喷器;●关井操作失误,造成井控设备失效的假象,使决策人下达错误指令;●压井操作失误,回压将承压能力较弱的地层压漏,造成井下井喷;●下套管循环泥浆,没有将套管内的空气排出而被压入环空,这一气柱随着在环空中的上移,体积迅速膨胀,使泥浆液柱压力快速降低而发生井涌,如果没有安装相应的防喷器芯子,使井口防喷系统失效;●所使用的防喷系统压力等级较低,不足以高压井控;2.处理井喷的一般原则:●首先是尽可能防止因井喷而着火;●打救援井,以减少或截断油气源;●由井喷造成井塌,将井眼埋死;●利用井喷的间歇时间进行压井;●对于井下井喷,要根据漏失层的具体情况进行压井作业或堵漏以提高漏失层的承压能力,而后进行压井作业;五、浅层气和浅层气井喷浅层气和浅层气井喷单独作为一个内容进行介绍,是因为浅层气的特点和浅层气的防喷技术以及处理方法与井喷的防喷技术截然不同。