井内复杂事故处理
水平井常见事故复杂及预防处理
水平井常见事故复杂及预防处理水平井钻井技术是当代油气资源勘探开发的重大技术之一,水平井具有“少井高产”的突出特点。
2009年底苏里格气田累计探明和基本探明地质储量达到2.27万亿立方米,其中探明储量8715亿立方米,成为国内最大气田,为规模应用水平井开发提供了较好的资源基础。
但由于水平井施工工艺的特殊性,其事故与复杂问题与常规直井、定向井相比存在着较大差异,水平井事故复杂的影响因素很多,涉及到多个领域、多个学科,本文对其影响因素从地质岩性到钻井工艺方面进行了总结归类,在前人研究的基础上,把事故复杂因素分为了两个方面:地质因素和工程因素,并提出了对应的预防及处理措施。
标签:苏里格;水平井;事故复杂;地质因素;工程因素;预防;处理第1章引言1.1苏里格水平井事故复杂研究现状及意义水平井具有井眼贯穿油气层段长、单井产量高的优点,同时也解决了某些特殊油藏采收率低的问题,因此得到广泛重视,这极大地促进了此项技术的应用和发展。
另外随着现有油气资源的开发趋于殆尽,我国的油气资源正在逐渐向低渗、超薄、海洋、稠油方向发展。
这为水平井钻井技术的发展和应用提供了有利的空间。
2009年底苏里格气田累计探明和基本探明地质储量达到2.27万亿立方米,其中探明储量8715亿立方米,成为国内最大气田,为规模应用水平井开发提供了较好的资源基础。
中国石油天然气股份有限公司《关于进一步加强苏里格气田水平井开发工作的通知》要求,在相对富集区优选的基础上蹄选水平井开发面积1892平方公里,规划部署水平井1459 口,建产能218亿立方米,动用地质储量2682亿立方米。
在钻井作业中,由于地质因素和工程因素的共同作用,往往會发生许多井下复杂情况,甚至造成严重的井下事故,轻者耗费大量人力、财力和时间,重者将导致油气资源的污染和浪费,甚至导致全井的报废。
据近几年的苏里格水平井钻井资料分析,在钻井过程中,处理井下复杂情况和钻井事故时间占钻井总时间的3%-8%。
超深水平井复杂事故处理技术
来, 二是将落物消灭掉 , 借鉴 同类地区打捞经验 , 确 定的基本打捞程序为 , 使用反扣钻具 , 先采取倒扣打 捞, 视井下砂埋情况 , 再采 取套 铣后打捞 , 辅助于活
动 接卡 或大力 上 提解卡 。
1原 因分析 .
HM.1 I 1H油管砂卡类型在哈得作业 区具有典 型的代表性 , 属于该地区井 眼中部套损频繁引起 的
处理过程
根 据本 井落 物处 理进 度 , 以及采 用 的打捞 工 艺 、 打捞人 井工 具 的显 著 变 化 和取 得 的不 同效 果 , 井 本
( =1 1 /m , p .4ge =4 ~5 ) 5 5s 。
() 6 第六 阶段 : 钻磨
此 阶段 历 时 6 。处 理井 段 为 5 8 ~5 3 2d 0 1 1 5m,
井斜角 7。 8 。人井工具是 : O ~ O, 反扣高效磨鞋 , 工具 人井 2 次 , 8 处理油管 近 6 , 根 钻磨 最大进尺 7 O .7 m, 最小进尺 0 7m, . 最后继续采用套铣后 打捞方式 将 落鱼 全部 打捞 完毕 。
各 阶段 打捞 统计 和处 理 落物 的效 果 分 析 如表 1
所示 。
表 1 各阶段打捞统计及效果对 比
处理落物过程大致可分为六个阶段 : () 1 第一 阶段 : 埋 以上 管柱 常规 打捞 砂 此 阶段 历 时 4d 。处 理 井 段 为 3 6 4 3~3 5 9 7m,
井斜 角 0, 。人井 工 具 : 扣 公 锥 , 扣 可 退 式 捞 矛 , 反 反
此 阶段历 时 5 。处 理井 段 3 5 2d 9 7~4 9 井 2 0m,
斜角 O, 井工具 有 反 扣 公锥 、 扣 可退 式 捞 矛 、 。人 反 反 扣卡 瓦捞 筒 、 扣 套 铣 管 、 扣 母 锥 、 扣 接 头 等 。 反 反 对 人井 总次 数 :2次 , 获 7 .2 4 捞 3 05mmNU 3 5根 ; 成功
钻井事故及处理
钻井事故及处理钻井事故及处理⼀、钻井井下事故(Downhole drilling accident):钻井作业在井内发⽣的各种事故的总称。
1、卡钻(pipe sicking):凡钻柱在井内不能上提、下放或转动叫做卡钻。
2、机械卡钻(mechanical sticking):除压差卡钻之外的卡钻统称为机械卡钻。
3、泥包卡钻(bailing-up sticking):钻⼊泥页岩底层不能及时清除井底岩屑,钻井液与岩屑混合紧紧抱住钻头或其他井下⼯具形成的卡钻。
4、砂桥卡钻(sand bridge sticking):岩屑在井径变化处集聚堆积造成的卡钻。
5、沉砂卡钻(solids setting sticking):岩屑在井底沉积造成的卡钻。
6、键槽卡钻(key seat sticking ;key slot sticking):钻井作业过程中,钻具在井壁形成的槽沟内被卡。
7、垮塌卡钻(sloughing hole sticking):由于井壁坍塌埋住钻具⽽发⽣卡钻。
8、压差卡钻(differential pressure sticking):即粘附卡钻,钻井液液柱压⼒⼤于地层孔隙压⼒使钻柱紧贴于井壁发⽣卡钻。
9、⼩井眼卡钻(undergauge hole sticking):当井眼直径⼩于使⽤钻头直径,在下钻时钻头压⼊该井段造成的卡钻。
10、缩径卡钻(formation swelling sicking,hole shrinking sticking):由各种因素⼀起井径缩⼩⽽造成的卡钻。
11、顿钻卡钻(drill string free-fall sticking):由于顿钻后钻具弯曲造成的卡钻。
12、落物卡钻(junk sticking):由于井内落物⽽造成的卡钻。
13、⽔泥卡钻(cement sticking):在挤、注⽔泥作业中造成的卡钻。
14、⼲钻卡钻(dry drilling sticking):在⽆钻井液到达钻头时钻进⽽发⽣的卡钻。
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。
钻井中主要复杂工程事故处理研究
2.2管道沟槽土方开挖管道沟槽土方开挖工作是管道施工要进行的第一个步骤。
施工人员要根据现场的实际情况,根据不同的场地面积、土质条件等客观参数来确定合适的开挖方案。
爆破方式、人工开挖和机械开挖这三种沟槽土方开挖方式是管道工程中较为常见的几种操作类型。
在挖运量相同的情况下,机械挖运的单价要比爆破挖运的单价更低,且具有安全性能高的特点。
所以在非必要的情况下可以减少爆破开挖的使用次数,尽量选择机械开挖方式,既能保证施工人员的人身安全,又可以提高开发效率。
2.3管道的安装与连接在管道开挖工程验收合格之后,就可以将管道安装工程提上日程。
需要注意的是,在正式进行管道安装之前,必须要多次进行高程复核。
在多次高程复核的结果显示合格情况下才可以开始进行排管。
整个过程要选取理论知识和实践经验都较为丰富的施工人员负责。
不同的管道材料要采取不同的连接方式。
例如常见的给水用聚乙烯管多用于生活水系统的管道安装中,而连接方式也要以电热熔连接为主。
同样是给水用聚乙烯管,如果是用于工业水系统之中,就要采取承插胶圈接口的连接方式。
同样使用承插胶圈接口的连接方式的管材类型,还有应用于消防水系统的柔性接口离心铸造球墨铸铁管。
应用于污水系统的管材材料是高密度聚乙烯缠绕型结构壁管,需要采取承插电熔连接的方式。
水系统可以应用的管材材料包括两种,第一种是高密度聚乙烯缠绕性结构壁管,第二种是钢筋混凝土管。
分别采取的连接方式是承插电熔连接和承插胶圈接口。
具体使用哪一种管道材料还需要根据实际的土质情况来决定。
3结语总的来说,电厂给水排水管道的布置设计和施工技巧是一项复杂的内容。
给水排水管道的布置涉及了很多施工环节,也会受到很多客观因素的影响。
但也正因如此,使得电厂给水排水管道的布置设计工作地位举足轻重。
实际上,电厂给水排水管道布置设计的专业化和科学化就是电厂给水排水管道工作质量的保障。
给水排水管道的布置设计和施工技巧不能一概而论,施工现场和周围环境的某一项客观因素就可能影响到给水排水管道的施工。
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
12
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。
井下复杂情况、事故的判断及处理
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。
钻井故障与井下复杂问题的分析及处理
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。
钻井事故处理及预防
复杂与事故的预防和处理1、复杂与事故的预防钻井工程复杂与事故的预防工作十分重要。
根据设计提示和邻井、邻区域资料,认真分析井下情况,做好井下复杂、事故的预防工作,为保证井下安全,加快钻井速度,提高工程质量奠定基础。
井下复杂、事故发生的原因很多,但概括起来主要有三类。
(1)由于地层原因引发的井下复杂、事故较多,如泥页岩的剥落,煤系地层、欠压实地层的坍塌,含砾砂岩、砾岩造成蹩、卡、跳钻,复合盐层、软泥岩蠕变缩径造成的阻卡,由于地层压力窗口窄造成井漏与溢流的发生(如塔里木油田迪那2、克拉2构造,以及塔中的碳酸盐岩储层),地层破裂压力低,以及断层、褶皱、溶洞、裂缝等造成的井漏,地层倾角大造成的井斜等。
(2)由于工程原因引发的井下复杂、事故也较多。
如井身结构设计不合理,同一裸眼井段存在不同的压力系统,造成喷、漏、卡并存于同一裸眼井段;钻井液性能不能满足井下需要也是造成井下复杂、事故的重要原因;钻井参数、钻具组合不合理,造成井斜超标,因井身质量问题引发的井下复杂、事故也较为多见。
(3)由于人为原因造成井下复杂、事故,如违反操作规程、技术措施或因设备问题引发的井下复杂、事故等。
井下复杂、事故发生后,正确判断井下复杂、事故的性质与类型十分重要,如能正确判断井下复杂、事故的性质与类型,采取正确的处理措施,复杂、事故就有可能较快解除;反之,若对井下复杂、事故性质与类型判断错误,采取的措施也会发生错误,井下复杂、事故将会进一步恶化,处理将会更加困难。
(4)井下复杂、事故的预防①地质原因造成的井下复杂是客观存在的,但如果我们能认真分析井下情况,加深认识,提前采取措施,有些井下复杂是可以避免的,即使对其认识不充分,在井下复杂情况发生后,能根据井下情况采取有针对性的措施,只要措施得当,也是可以避免事故发生的;②工程原因引发的井下复杂、事故大多是由于人们对客观事物的认识不足、采取措施不当造成的,部分是由于现场管理差、人为操作失误造成的,要防止此类井下复杂、事故的发生,应做好以下几方面工作:a、搞好钻井工程设计是预防井下复杂、事故的基本保证(如合理的井身结构设计)。
钻井复杂问题的预防措施与处理原则
式,才能快速的排除问题,恢复正常生产,但是井下复杂问题的判断较为复杂,需要时刻关注钻井状态的变化,通过各种征兆及时发现井下复杂问题,并进行预防是最好的处理手段。
以下简单介绍一些常见的钻井复杂问题:2.1 井下落物与打捞技术按照井下落物的特点,主要分为以下几类[2]:(1)小体积物品:钢球、螺丝等;(2)绳类物品:钢丝、电缆等;(3)杆类物品:比如空心杆、加重杆等;(4)管类物品:比如油管、钻杆等。
针对井下落物问题要及时进行打捞,避免对正常钻井活动造成影响,井下打捞作业时针对井下落物进行打捞,因此不同的井下落物对于工具的需求也不同,只有根据井下落物的具体情况,针对性的选择合适的打捞工具,才能高效的进行打捞作业。
根据以上不同的井下落物种类,进行打捞作业人员要选择采用合适的打捞工具进行打捞,不仅可以有效的提高打捞效率与打捞质量,打捞的安全性也更加高。
对打捞工具进行选择时,主要有以下的原则:(1)打捞工具要根据井下落物的特点进行选择,并且要与落物向匹配,比如对井下落鱼打捞时要注意尺寸匹配,内捞时工具外径要与鱼顶内径匹配;外捞时工具的内径要与鱼顶的外径匹配;(2)打捞时,最重要的要首先确认打捞工具的状态,保证打捞工具状态完好无伤。
尤其是对于有水眼的打捞工具,水眼一定不能堵塞;(3)打捞时要注意对打捞工具和管柱做好相应的安全措施,避免出现打捞工具或者管柱掉落,形成二次井下落物事故。
井下作业打捞时,配套设施是否完善非常重要,直接关系到打捞效率与打捞质量。
因此要提前做好想好的配套设施,保证打捞作业的顺利。
井下落物的类型多种多样,不同的井下落物对于打捞工具的要求也不同,对打捞方法的要求也不同。
因此进行打捞时,一定要明确井下落物的具体种类,并对其位置进行确定。
根据实际情况综合分析整个打捞过程,选用合适的打捞工具,制定合理的打捞方式,避免盲目性,尤其是对于复杂物件的打捞时,一定要先确定再打捞,保证打捞效率与打捞质量。
常见井下复杂情况与事故处理
常见井下复杂情况与事故处理现在钻井施工是我们很多工程都会用到的施工方法之一,但是因为井下施工的很多不确定因素,不稳定因素,也就导致井下施工通常情况下都比较的危险,都会出现很多的事故。
希望通过分析能够对我们的井下工作有更深入的认识,能够去有助于我们的井下施工安全。
标签:井下施工复杂情况事故处理1前言我们现在的井下施工工程越来越多,而且现在的井下施工技术虽然在不断地发展,但是由于井下施工情况比较复杂,情况比较多变,很多时候安全问题还是井下施工最大问题。
怎么来预知井下发杂情况依旧是很多科研人员的课题,我们对井下施工中的复杂情况做一个简要分析探讨,还有对我们的常见事故也做一个分析探讨就很有必要了。
2井下施工简介在地热田开发过程中,根据地热田调整、改造、完善、挖潜的需要,按照工艺设计要求,利用一套地面和井下设备、工具,对地热井井采取各种井下技术措施,达到提高注采量,改善热储层层渗流条件及地热井技术状况,提高采水速度和最终采收率的目的。
这一系列井下施工工艺技术统称为井下作业。
3井下施工复杂情况(1)起下作业是井下作业最频繁的施工之一。
由于起下作业前没有检查刹车系统,刹车失控造成顿钻事故,或因超速起下造成顿钻甚至落物事故。
没有检查提升系统,在重负荷作用下,发生大绳断落事故。
井口操作不熟练造成单吊环伤人。
无证操作,不熟练绞车操作规程而发生顶天车、顿钻,甚至管柱落井等恶性事故。
(2)高压作业主要包括封堵、压裂、气举、气井作业等。
由于这些作业均属高压施工,地面管线、施工管柱、井口装置等均承受高压。
选择、试压、检查、安装、固定等问题会造成管线刺漏,闸阀渗漏及管柱弯曲等故障。
封堵作业因堵剂性能变坏,施工超时,管柱漏失等造成卡阻或施工失败。
压裂施工因油管强度不够、压裂液变质、封隔器不工作及放压控制不当造成事故。
气举作业因放喷控制不当引起地层出砂造成事故。
气井作业不但在高压下作业,而且易引发井喷爆炸事故。
由于井口装置、防喷器等选择、检查、试压等问题造成井口失控,还会因射孔、压井、排液等措施不当引起井喷,甚至爆炸等。
井下复杂情况及处理措施
井下复杂情况及处理措施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。
4.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)钻井液压力降低;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)返出钻井液粘度变化;7)循环压力下降;8)地面油气显示;9)大钩负荷增大。
5.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,向着火井输送重钻井液压井、灭火。
6.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大于地层破裂压力便会发生井漏。
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。
煤层气井复杂事故的非常规处理方法
安 全生 产与、 检 测评 价
煤层 气井复杂事故的非常规处理方法
朱玉新
( 河南省煤 田地质局二队, 河南 洛阳 4 7 1 0 2 3 )
[ 摘
要 ] 根据对寿阳区块煤层气井 H S 一 1 2 4井事故发 生过程及前期处理情况, 分析 总结了事 故 发 生的 原 因及 前 期 处理 过 程 中的 失误 ,提 出了采 用非常规 处理 井 内残 留钻 具 的 具体 方 法 , 并对 每一 步 骤操 作 要 点进 行 了具体 分 析 和研 究 , 成 功 处理 了H S 一 1 2 4井 内的事 故 。通过 H S 一 1 2 4井事故 处理 的 实例 进 一步证 明 , 在 钻铤 上部 带有钻杆 的情 况下, 采 用非常规 处理 井 内残 留钻 具 的方 法是 可行 的 。 [ 关键词 ] 煤层气井; 钻具粘卡 ; 事故处理 ; 非常规处理 [ 中图分类号 ]P 6 3 4 . 8[ 文献标识码 ]B [ 文章编号]1 6 7 2 _ 9 9 4 3 ( 2 0 1 3 ) 0 5 1 0 0 2
轮钻 头 。
2 事故发 生过程及前期事故处理情况
2 . 1 事故 发生过 程 2 0 1 2年 8月 2 6日, H S 一 1 2 4井 钻 进 至 井 深
初 步判 断钻 具 已被 粘 卡住 , 造 成 了粘 钻 事故 。
1 工 程 概 况
寿 阳区块 主要 含煤 地层 为上石 炭太 原组 及 下 二叠 统 山西 组 , 其中3 、 l 5 煤 为 主力煤层 。 在寿 阳 区块煤 层气 井施 工过程 中 ,有时会 钻 遇到较 为 复
2 4 4 . 5 m l T l 表 层套 管 , 固井 并侯 凝 4 8 h 。二 开采 用 2 1 5 . 9 mm钻 头钻 至 目的层 , 下入 1 3 9 . 7 i t l m
井下事故处置难点
井下事故处置难点引言井下事故是指在矿井、隧道或其他地下工程中发生的意外事件,这些事故可能导致人员伤亡、设备损坏以及环境污染等严重后果。
井下事故处置是保障矿山安全生产的重要环节,然而面对种类繁多的井下事故,处置工作存在许多难点和挑战。
本文将探讨井下事故处置的难点,并提出相应的应对措施。
井下事故处置难点1. 工作环境恶劣井下工作环境常常充满各种风险,例如有限的空间、高温、低氧、有毒气体和潜在的火灾等。
这些环境因素给事故处置工作带来了巨大的困难。
处置人员在井下需要忍受极端的温度和压力,同时也需要抵御尘土、噪音和振动等不利于工作的因素。
此外,井下的紧急照明和通信设备常常不完善,增加了处置工作的风险和难度。
2. 快速反应与准确判断井下事故的突发性和不可预见性使得处置工作需要快速反应和准确判断。
在事故发生后的短时间内,处置人员需要对事故场景进行快速评估,并作出正确的决策。
然而,井下环境的复杂性和工作的高风险性给处置人员带来了极大的挑战。
在缺乏充分信息和有限资源的情况下,如何快速做出正确的判断成为井下事故处置的难点之一。
3. 救援和搜救困难井下事故往往发生在深埋地下的狭小空间中,使得救援和搜救工作异常困难。
井下的通风系统常常受到事故的破坏而失效,导致空气污浊和缺氧。
此外,有时候还会出现坍塌、滑坡等情况,增加了救援和搜救人员受困的可能性。
井下地形复杂,道路狭窄,导致救援和搜救工作受到严重限制。
4. 缺乏专业人员和设备井下事故处置需要具备多种专业知识和技能,包括紧急救护、火灾扑救、交通事故处理等。
然而,在实际工作中,由于人员和设备的限制,井下事故处置常常只有少数工作人员参与,导致处置效率低下和处置结果不尽如人意。
此外,井下的特殊环境和条件需要专门的设备和工具进行处置,缺乏合适的设备和工具也成为井下事故处置的难点之一。
应对措施1. 加强培训和技能提升针对井下事故处置的特殊性,应加强对处置人员的培训和技能提升。
培训内容应包括井下突发事故处置的基本知识、安全操作规程以及紧急救援等。
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井内复杂事故的处理
钻井事故的简单与复杂没有明确的界线,更没有定量的标准,只能把井壁不够稳定,事故钻具卡阻比较严重,事故钻具头偏离钻井中心远,事故有几个断头等视作相对复杂的井内事故。
必须明确一点:处理方法及操作很重要。
看来很简单的事故,如钻杆折断,下打捞筒对上提钻就行,但如对上不愿提钻而继续钻进,就很有可能烧钻;又如处理事故中途将工具掉人井内,事故也会复杂化。
而有些看来比较复杂的井内事故,由于处理措施得当,操作精心,很快就能处理结束。
已发生的事故是客观存在的,我们应当仔细分析,采取正确的处理措施并谨慎操作,争取尽快把事故处理好,把事故带来的损失减小到最低程度。
处理井内事故的基本原则
一、了解井内的具体情况
1、井内情况:地层特点、井内结构、井壁状况及井径变化、井底岩心和岩屑数量井身弯曲情况及有无物件落入井内或粘附于井壁等
2、钻进情况:仪表显示、设备运转、钻进时间及进尺情况等。
3、事故情况:事故性质、程度,断脱事故中的断头形状、大小、部位、井深位置偏离程度等。
二、精准施策
1.合理选择事故处理工具及组合形式
2.合理制定处理方案
(1)根据事故性质及程度确定处理步骤。
(2)具体措施的运用要贯彻先易后难的原则。
(3)不留隐患。
(4)前一步为后一步考虑,要留有余地。
如探头石、缩径、键槽卡阻时尽量不要拉死,串拉无效应放回井底,设法扫通卡阻部位或改换钻具组成。
(5)在事故处理过程中,应根据情况的变化及对事故的进一步了解,及时修订处理方案
(6)方案制定要考虑设备、工具及工艺水平的实际状况。
各队、各地区的设备类型,工具种类及数量,以至操作习惯都不尽一致,制定具体措施时应当从具体条件出发。
三、处理要快
钻具停留在井内越久,卡钻越严重。
如断钻杆处理不及时,岩粉沉淀、井壁脱落、塌陷能进一步造成卡、埋。
处理迅速不仅有利恢复钻进,也有利于事故处理本身。
四、操作要稳
处理要快不等于蛮干。
如起下钻盲目求快易造成溜钻,趸坏打捞工具与事故接头,破坏井壁甚至插入井壁与事故钻具间,使事故复杂化。
1、对处理事故的工具、设备要严格检查
处理前及处理过程中都要注意检查工具、设备的安装紧固及工作状况。
2、熟练操作并严格遵守操作规程
熟练而规范的操作,是安全有效地处理事故的保证。
如小口径公锥不能开车上扣。
事故的操作还有“四不准”
(1)不准盲目地猛拉、猛顶、猛墩
(2)打捞工具一般不准超过事故头过多
(3)不准超过负荷作业
(4)不准技术不熟练的人员操作。
井内情况及井内事故分析
一、井内情况及井内事故的复杂性
1.同一井内可能存在多种复杂因素
如同一井内可能既有易于崩落,又有易于塌陷、缩径地层,可能引起多种井内事故,都需要注意预防。
2.地层稳固、浅井或浅井段也可能发生事故
3.某种复杂现象可能是导致另一种复杂现象产生的原因,如钻遇漏失层后上部井段坍塌,考虑防塌可加大冲洗液比重,而比重加大会使漏失更严重。
降比重防漏似又有碍于防塌,应如何考虑?这种情况下必须注意两者间的内在联系。
漏失使井内水位下降,井壁失去平衡而坍塌,因此漏失是诱发坍
塌的原因,首先应设法堵而不应脱离两者的联系,单纯地、孤立地考虑防塌措施。
4.同一种复杂现象可能引起不同事故
如井内坍塌可能引起理钻、烧钻、钻具折断、脱落等事故。
5.某些事故会随时间的发展而发展。
6.不同事故可能同时产生
7.不同事故可能叠加
如断钻具、脱后处理不及时又被卡、理。
8.处理过程中井内情况可变化
如处理过程中将断头挤偏、破坏;钻杆甩脱,单头变为多头,其中活头位置还可变化操作不慎落入工具、物件;井壁扩大或打出新井等。
必须根据井内情况的变化修订处理方案没有井内条件完全相同的井,也没有井内条件一成不变的井,各类事故之间存在联系,可以叠加并发,甚至互为因果。
从这一意义上讲,井内事故的预防和处理之间也没有截然界限。
静止地、孤立地研究井内事故,是不可能很好预防和处理事故的。
正确的方法是深入实际,积累经验,在实践中学会正确分析判断井内情况的方法。
二、井内情况的分析与判断
各类事故有它本身的特点及处理方法,但首先要准确判断事故的性质与程度,而这一恰恰是比较困难的。
1.怎样分析、判断井内情况
(1)深入实践积累经验
井内情况复杂多变而又不能直接观测,分析判断常常依靠经验,而经验具有一定科学性,是长期分析判断井内情况的总结。
例如在断头井深处找不到事故头,怀疑甩脱,缓下钻具找头,在某位置“头”,但一转动就掉,再往下走又碰“头”,对扣的情况同前,根本上可以肯定事故仍在上面,碰“头”实际上是接头根本无法对扣。
其它如打捞、是否有效的判断,由地表现象判断井内情况等的经验,都来自长期实践,它们的运用仍需要自己去总结经验。
(2)注意具体条件
经验有一定局限性,受各种条件制约,而井内条件是变化的,必须具体问题具体分析。
如利用钻具触碰感觉来判断井内情况,一般来说,钢铁碰撞声脆、弹跳明显,但使用粘稠泥浆或泥在事故头上沉淀,就有可能淡化这种感觉,使与接触碰岩石及密实的岩粉类似;又如钻具与金属的磨痕常深而显,但当接触压力很小,转速较高,接触面大而稳定的情况下,就会呈现表面打磨抛光的特点,脱离具体条件去判断,就会产生误断
(3)综合分析
同类事故可能有不同表现,不同的情况又可能有类似的表现,常常需要综合多方面的表现才能准确判断。
如钻具断、
脱,与掉块憋车都会发出声响,仅从声响难以判断。
进一步可称重,钻具断脱后重量会发生变化,。
但实际工作中,钻具断脱、特别是掉岩心管及钻头未能及时发觉,错误地判断为岩心堵塞或岩石变硬的情况时有发生,除了责任心以外,也有经验不足、不善于判断的因素。
(4)了解钻井有关情况
对岩性及地层组合,钴井情况,以往发生过的事故,有无脱落岩心及其它物件残留井内等的了解,都有助于分析判断井内情况。