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。
钻井事故与复杂问题

钻井事故与复杂问题钻井是一项隐蔽的地下工程,存在着大量的模糊性、随机性和不确定性问题。
由于对客观情况的认识不清或主观意识的决策失误,往往产生许多复杂情况甚至造成严重的事故,轻者耗费大量人力物力,重者导致全井报废。
本文就我们钻井现场经常发生的一些事故发生的原因和一般处理程序作以总结。
1.造成井下事故与复杂情况的主要因素:1.1地质因素钻井的对象是地层,而地层有软有硬,地层压力有高有低,孔隙有大有小等,如果对这些认识不足,就会发生一些难以预料的问题,就会导致井下事故与复杂情况。
1.2工程因素1.2.1思想认识上模糊,存在侥幸心理。
在钻井作业中,有些人思想认识模糊或为发某些片面的局部利益驱动,或明知故犯,或铤而走险,为事故和井下复杂的发生创造了条件。
如片面的节约钻井成本,使泥浆性能恶化,如片面的追求钻井速度,表层钻进深度不够或座塞子失败,如一些低、老、坏作法和违章,起下钻铤和接钻铤钻进不卡安全卡子,造成钻铤落井,如对钻头的使用没有科学的分析,导致钻头牙轮落井等。
1.2.2钻井设备发生故障。
在钻井作业中,由于对钻井设备没有仔细检查,没有预见性,导致设备发1.2.3管理不到位,岗位人员不负责任。
岗位人员严重脱岗,措施执行不力,落实不到位,导致造成井下事故与复杂情况。
如钻遇目的层,座岗人员脱岗,没及时发现溢流,导致发生井涌或井喷,如钻遇洛河组副司钻没有观察好泥浆池液面,场地工没有记录好接单根泥浆返出时间导致井漏加剧。
2.处理井下事故与复杂情况应遵循的原则:2.1安全原则在井下事故与复杂的处理过程中,设备和工具所承受的拉、压、扭转都要比正常钻进时所用的力量大得多,而且处理事故工序复杂,起下钻次数频繁,也增加了新事故发生的机率。
所以在处理井下事故与复杂情况时,必须从设备、工具、技术方案、技术措施、人员素质各个方面进行综合考虑,不但要考虑如何进攻,而且还要考虑如何退守,凡事要留有余地,留有后路。
2.2快速的原则一旦发生井下事故或复杂问题,其情况会随时间的推移而更趋恶化,所以在安全的前提下,必须抓紧时间进行处理,要迅速决策,迅速地组织,迅速地施工,工序衔接要有条不紊。
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。
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
钻井事故与复杂问题

2. 震击解卡
带有震击器,下击器下击,以求解卡, 带有震击器,下击器下击,以求解卡,这比单纯的上 下压的力量要集中。 提、下压的力量要集中。
四、粘吸卡钻的处理
3. 浸泡解卡剂
浸泡解卡剂是解除粘吸卡钻最重要的办法, 浸泡解卡剂是解除粘吸卡钻最重要的办法,用专门 配成的用于解除粘吸卡钻的特殊溶液, 物料 配成的用于解除粘吸卡钻的特殊溶液,有油基和 水基的,高压井只能选用高密度解卡剂。 水基的,高压井只能选用高密度解卡剂。 求卡点位置 最准确的办法是利用测卡仪测量。 最准确的办法是利用测卡仪测量。但现场常用的办 法是根据钻柱在一定拉力下的弹性伸长来计算。 法是根据钻柱在一定拉力下的弹性伸长来计算。依据 虎克定律: l=LF/ES 虎克定律: 卡点的计算公式: 卡点的计算公式: L: 卡点深度 米 e L
⑷钻具组合
为了保持井眼垂直或稳斜钻进,下部钻具采用刚性结构, 为了保持井眼垂直或稳斜钻进,下部钻具采用刚性结构, 但如钻铤直径太大,扶正器过多, 但如钻铤直径太大,扶正器过多,下部钻具与井壁之间 的间隙小,起下钻时容易生产压力激动,导致井壁不稳。 的间隙小,起下钻时容易生产压力激动,导致井壁不稳。
•⑶井斜与方位的影响
在同一地层条件下,直井比斜井稳定, 在同一地层条件下,直井比斜井稳定,而斜井的稳定性 又和方位有关系,位于最小水平应力方向的井眼稳定, 又和方位有关系,位于最小水平应力方向的井眼稳定, 位于最大水平主应力和最小水平主应力方向中分线的井 眼稳定,而位于最大水平主应力方向的井眼不稳定。 眼稳定,而位于最大水平主应力方向的井眼不稳定。
钻井事故及复杂情况 预防处理
第一章
卡钻定义: 卡钻定义:
卡钻事故
钻具失去了活动的自由, 钻具失去了活动的自由,既不能转动又不 能上下活 这就是钻井过程中常见的井下事故。 动,这就是钻井过程中常见的井下事故。
油田井下作业常见事故的预防与处理

油田井下作业常见事故的预防与处理油田井下作业施工,往往因为人为因素,会造成各种井下事故,大致分为:工艺技术事故:如井喷;井下卡钻事故:有砂卡、水泥凝固卡钻、井下落物卡钻、套变卡、工具变形卡、稠油卡、高凝油卡等;井下落物事故。
本文对井下作业施工过程中的事故预防与处理作为简单解析。
标签:井下作业;事故;处理一、事故类型1. 砂卡1)什么叫砂卡在油水井生产或作业过程中,由于地层砂或工程用砂埋住部分管柱,使管柱不能提出井口,这种现象叫砂卡。
2)砂卡处理砂卡处理常用的方法有以下5种:(1)活动管柱解卡在管柱负荷允许的范围内上提管柱,当上提负荷大于砂子在环形空间的摩擦阻力时,油管开始上移达到解卡的目的。
(2)套铣倒扣法解卡当活动解卡无效时,采用套铣与倒扣反复交替进行的方法,将砂卡管柱全部捞出。
(3)震击解卡在打捞工具的上部接一个开式上击器,捞住落鱼后上提,上击器会在瞬间产生一个很大的向上的冲击力,解除砂卡。
(4)憋压法解卡在对油管施加一定上提负荷的同时,从油管内注入高压液体,冲开尾管环空的砂子达到解卡的目的。
(5)内冲管解卡在油管内下入小直径的内冲管或软油管,开泵后,在油管内形成循环。
将砂子冲出达到解卡目的。
3)砂卡的预防(1)生产管柱下入深度要适当。
(2)注水井放压要控制,特别是套管放压。
(3)冲砂施工:①水泥车要保持一定排量,换单根要快,冲至设计深度后要彻底循环洗井,待砂子返出后,再停泵起管柱。
②不得带大直径工具探砂面,且加压不得超过10 kN。
③不能用大直径工具冲砂。
④在深井或大直径套管内冲砂时,可采用正、反冲砂法或泡沫冲砂等工艺。
(4)打捞作业施工前要彻底冲洗鱼顶,特别是捞封隔器时必须在砂子全部返出地面后才能进行打捞,捞获后要边冲洗边上提,待负荷正常后再卸管线。
(5)填砂施工尾管深度应距预计砂面有足够的距离。
2. 井下落物1)井下落物的类型(1)管类落物;(2)杆类落物;(3)绳类落物;(4)小件落物。
井下作业常见安全事故及应对措施

井下作业常见安全事故及应对措施井下作业是一项危险性较高的工作,其安全事故一旦发生往往会导致严重的人员伤亡和财产损失。
为了确保井下作业的安全进行,必须对常见的安全事故及应对措施有充分的了解和准备。
本文将就井下作业常见的安全事故及应对措施进行介绍。
一、坍塌事故井下作业中,由于地质条件不稳定或者施工过程中挖掘过深等原因,常会发生坍塌事故。
坍塌事故一旦发生,很容易造成人员被埋压或者道路封闭,从而导致严重后果。
1. 应对措施在进行井下作业前,必须对工作区域进行仔细的勘察和评估,确保地质条件稳定,并且采取相应的支护措施来防止坍塌事故的发生。
在进行井下作业过程中,也要随时关注地质情况的变化,一旦发现异常立即停工,并采取安全措施。
还要为作业人员提供必要的安全培训和装备,确保他们在发生事故时能够及时自救。
二、有毒气体中毒事故井下作业中,常常会有有毒气体的存在,这些气体如果超出一定浓度就会对作业人员造成中毒,甚至危及生命。
在进行井下作业前,必须充分了解井下气体成分及浓度,有针对性地做好防护措施,例如使用通风设备、戴防毒面具等,以保护作业人员的安全。
要定期对井下气体进行检测,确保作业环境的安全。
三、坠落事故井下作业中,工作空间通常较窄,地形复杂,而且有时作业要求在高处进行,很容易发生坠落事故。
坠落事故一旦发生,往往会导致严重的伤害甚至死亡。
在进行井下作业前,必须对工作区域进行仔细的评估和规划,为作业人员配备安全带和其他安全装备,并且做好相应的防护措施,比如搭设安全网、设置警示标识等。
对作业人员进行相关的安全培训,加强他们的安全意识,避免发生坠落事故。
四、瓦斯爆炸事故在进行井下开采作业时,常常会有瓦斯泄漏或者积聚的情况,一旦遇到明火或者静电,就会导致瓦斯爆炸。
在进行井下作业前,必须对气体浓度、气体来源和可能的泄漏点进行充分的了解和评估,制定合理的防护措施,如增加通风设备,设置瓦斯报警器等。
严格禁止在可能有瓦斯泄漏的地方使用明火,采取特殊的防静电措施,确保井下作业的安全进行。
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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。
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。