钻井工程试题及答案(第八章)

第八章试题及答案

一、名词解释

1．什么叫井下复杂情况？什么叫钻井事故？

答：

钻井中由于遇到特殊地层、钻井液的类型与性能性能不当、井身质量较差等原因，造成井下的遇阻遇卡、钻进时严重蹩跳、井漏、井涌等腰三角形不能维持正常的钻井和其他作业的现象，均称为井下复杂情况。由于操作失误、处理井下复杂情况的措施不当等都会造成钻具折断、顿钻、卡钻、井喷、失火等钻井事故。

2．什么现象称之为卡钻？

答：

钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。3．什么是键槽卡钻？

答：

键槽卡钻多发生在硬地层中，井斜和方位变化大，形成了急弯（狗腿）的地方。钻进时，钻柱紧靠狗腿段旋转，起下钻时钻柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一条细槽（形如键槽），它比钻杆接头稍大但比钻头直径小，起钻时钻头拉入键槽底部被卡住。

二、简答题

1．造成井喷的原因有哪些？井喷前有哪些预兆？

答：

井喷的原因有：

（1）地层压力掌握不准；

（2）钻井液压油压油降低；

（3）钻井液液柱高度降低；

（4）起钻时的抽汲作用。

井喷前的预兆：

（1）钻时加快；

（2）钻井液池液面升高；

（3）钻井液返出流量增加；

（4）返出钻井液温度升高；

（5）返出钻井液密度变低；

（6）返出钻井液密度变化；

（7）返出钻井液粘度变化；

（8）循环压力下降；

（9）地面油气显示；

（10）大钩负荷增大。

2． 井喷着火后有几种处理方法？

答：

目前处理着火井喷的常用方法有两种，一是地面灭火，由原井口循环重钻井液压井；二是打定向救援井内向着火井输送重钻井液压井、灭火。

3． 井漏的原因有哪些？井漏一般发生哪种地层，井漏时会出现什么现象？

答：

钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象即称为井漏。井漏是钻井中严重而又常见的井下复杂情况之一。

钻井过程中，井内钻井液液柱压力d P 大于地层破裂压力f P 便会发生井漏。引起井漏的因素主要有两方面：一是井下地层破裂压力异常低，岩层孔隙度大、渗透性好，或有裂缝、溶洞等；另一方面是由于钻井工艺措施不当，如钻井液密度过大、压力过高，或开泵过猛以及下钻速度过快而造成井下压力激动等。

井漏可能会发生在以下四种地层中：

（1）松散的或高渗透率的地层；

（2）天然裂缝性地层；

（3）诱导的裂缝性地层；

（4）洞穴性地层。

井漏会造成钻井液池面下降，返出的钻井液量减小，严重的井漏则会使钻井液失去循环，只进不出，进而会导致井壁坍塌或井喷。

4． 根据漏层性质、漏速及发生井漏的原因简述井漏的类型。

答：

每小时钻井液的漏失量称为漏速，根据漏层性质、漏速及发生井漏的原因可将井漏分为三大类。

（1）渗透性漏失。这种类型的井漏多发生在浅井段胶结疏松的砂、砾岩层中。由于这些地层的渗透性较好，在井内压差的作用下钻井液将会漏入岩层的空隙里，但泥饼的形成又会阻止或减弱其漏失的程度，因而渗透性漏失的漏速不大，一般在10m 3

/h 以内。

（2）裂缝性漏失。钻井中钻遇的各种类型的岩层均可能存在着自然裂缝，在自然裂缝发育的地层中钻井，都会发生不同程度的钻井液漏失。在破碎带地层中钻进时，常会随着井下蹩跳、钻速加快等现象的出现而发生井漏，其漏速一般为20～100m 3/h 不等。

（3）溶洞性漏失。在某些石灰岩地层中，经地下水长期溶蚀而形成大溶洞。当钻遇大溶洞时，会出现钻具放空，有时可达4～5m ，随之循环失灵，钻井液只进不出。漏速一般在100m 3/h 以上，井漏后往往会造成井喷或井塌卡钻事故，属最严重的井漏。

5．常用的堵漏方法和堵漏剂有哪些？

答：

（1）渗透性井漏的处理。轻微的漏失主要通过调整钻井液性能，降低井下压差及堵塞岩层空隙通道的办法，达到恢复正常钻井的目的，可降低钻井液密度，采用平衡钻井技术，同时适当提高钻井液的粘度和切力，以增大钻井液流入地层空隙的阻力。常用的提高粘度和切力的处理剂有CMC、烤胶、纯碱、水玻璃、芒硝等。若提高粘度后处理效果不明显，则可在钻井液中加入细云母片、坚果壳粉等细颗粒桥堵剂循环，直至堵住为止。

（2）裂缝性漏失的处理。由于裂缝性漏失的具体条件不同，其漏速差别很大，在具体处理时要根据具体情况选择合适的方法，目前国内常用的有以下三种方法：

①注谷壳、锯末稠钻井液堵漏。谷壳和锯末要细，加量为10%～15%，粘度要适当高些，因锯末、谷壳易堵钻头水眼，可采用反循环注入。

②在非油所层中发生裂缝性漏失时，可注入水泥或胶质水泥堵漏。胶质水泥的一种配方是：水泥5份，粘土1份，另加2%的氯化钙作为催凝剂。目前我国现场采用水泥堵漏的较多，水泥堵漏的关键在于掌握井内水泥浆的位置，使初凝时水泥浆大部分进入地层剩下少量留作水泥塞。

③在油、气层中发生裂缝性漏失时，可采用注石灰乳钻井液对裂缝性油、气层进行暂时性封堵，其配方为石灰乳（密度1.3g/cm3）和钻井液（密度1.25g/cm3以上）相混合，比例为1︰1或1︰2，具体要根据井下温度施工要求的时间来确定；另一种是速凝石灰乳钻井液，即在普通石灰乳钻井液中加水玻璃配制而成，用水玻璃的含量来调节初凝时间，水玻璃含量越大，初凝时间越短，适用于较大的裂缝漏失。

（3）溶洞性漏失的处理。溶有洞性漏失是最严重的漏失，常采取直接从井口投入石子泥球、长纤维物捆（稻草、树枝等）来填堵井下洞穴，或架起“桥”来再用水泥浆等方法封堵。近年来又发展起了使用一种以钻井液和水泥浆携带形状不同、大小不一、数量不等腰三角形的多边角坚硬果壳及云母、赛璐璐和各种植物纤维等惰性物质配成的复合堵漏液，利用这些物质的边锋与溶洞、裂缝、孔穴的腔壁产生较大的摩擦、阻挂和滞流作用形成网状桥架，进而利用云母等薄而光滑的、曲张变形的特点造成无孔不入，滑而流动的环境，再以植物纤维的密集堆砌达到填缝堵漏，消除漏失而恢复循环钻进之目的，实践中已取得了较好的效果。

6．什么现象称之为卡钻？常见的卡钻有几种类型？

答：

钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。

卡钻的类型有：

（1）沉砂卡钻；

（2）井塌卡钻；

（3）压差卡钻（泥饼粘附卡钻）；

（4）键槽卡钻；

（5）缩径卡钻；

（6）落物卡钻。