钻井复杂与事故
钻井工程中的事故分析及安全对策分析
钻井工程中的事故分析及安全对策分析钻井工程是石油勘探和开采过程中不可或缺的环节，它对于油气资源的开发起着至关重要的作用。
由于钻井作业的复杂性和危险性，事故风险也随之增加。
钻井工程中的事故不仅会对人员安全造成严重威胁，还可能导致环境污染和生产损失。
钻井工程中的安全事故分析和安全对策分析显得尤为重要。
一、钻井工程中常见的事故类型及原因分析1. 井口事故井口事故是指发生在井口附近的事故，例如井口火灾、高压气体喷射等。
井口事故的主要原因包括不当操作、设备故障、防范措施不力等。
3. 钻井液泄漏钻井液泄漏是指钻井液从井口、管道或设备中泄漏出来，造成环境污染和安全隐患。
钻井液泄漏的主要原因包括设备泄漏、搅拌不当、压力过高等。
4. 钻柱事故钻柱事故是指钻柱受力过大、断裂或扭曲等情况。
钻柱事故的主要原因包括施工负荷超负荷、设备老化、工艺不当等。
5. 鼓风机事故鼓风机事故是指钻井现场使用的鼓风机发生故障或意外情况，例如鼓风机爆炸、风机叶轮断裂等。
鼓风机事故的主要原因包括设备老化、维护保养不到位、过载运行等。
以上只是钻井工程中常见的几种事故类型，实际上还存在着很多其他类型的事故，每一种事故都可能对人员安全和工程进度造成严重影响。
对钻井工程中的各类事故进行分析，找出事故发生的原因和规律，从而采取相应的安全对策，是非常重要的。
二、安全对策分析1. 加强安全教育培训加强对钻井工程人员的安全教育培训是预防事故的首要任务。
培训内容应包括安全生产法律法规、工作操作规程、应急救援知识等。
只有加强了员工的安全意识和技能，才能有效地预防和减少事故的发生。
2. 严格安全操作规程钻井作业是一个复杂的过程，需要严格的操作规程来保障安全。
井口附近的作业必须有专人负责监控，禁止未经许可的人员靠近；钻井液的配制和搅拌必须按照规定的工艺进行，禁止随意更改等。
只有严格执行安全操作规程，才能有效预防事故的发生。
3. 完善安全管理制度建立并完善钻井工程的安全管理制度是保障安全的重要环节。
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。
钻井事故与复杂问题(第七章_防斜打直井)
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为钻井的各向异性指数。由图７－２可以看出，由于钻井的各向异性指数和地层倾角的影响，
钻头所受的阻力在各个方向上是不均匀的，地层下倾方向的阻力大于上倾方向的阻力，因此，
钻头必受一个来自地层下倾方向的力 Fd 的作用，迫使钻头向上倾方向倾斜。这就是井斜产 生的主要原因。当地层倾角小于４５°时，井眼一般沿上倾方向偏斜；当地层倾角大于６０
沿地层上倾方向倾斜。当钻头由
硬地层进入软地时，如图７－４
（b）所示 ，开始时由 于钻头在
软地层一侧吃入多，而在硬地层
一侧吃入少，井眼有向地层下倾
方向倾斜的趋势，但当钻头快钻
出硬地层时，此处岩石不能再支
承钻头的重负荷，岩石将沿着垂直于层面方向发生破碎，在硬层一侧留下一个台肩，迫使钻
头回到地层上倾方向，所以，钻头由硬地层进入软地层也有可能仍然向地层上倾方向发生倾
°时，井眼将顺着地层面下滑发生偏斜；而在４５～６０°之间是不稳定区，即有时向上倾
斜，有时向下倾斜，这个不稳定区的范围是随各地区地层条件而不同，
２．地层的层状结构的影响：这是沉积岩的特性，井斜多发生在泥页岩、砂岩等层状地
层中，而较少发生在石灰岩等均质地层中，如图 7-3 所示，当钻头在倾斜的层状地层中钻进
如果中性截面位于钻杆上，此时钻压等于钻铤质量加上一部分钻杆质量，钻铤质量为
Wc=Lcqc 式中 Lc—钻铤长度
qc—铤铤在钻井液中单位长度质量 假设钻杆柱质量为 Wp 在一次弯曲时
W p1
=
⎜⎜⎛ 2.04 ⎝
−
Lc mc
⎞ ⎟⎟m p q p ⎠
在二次弯曲时
W p2
mc
如果钻铤 柱是由两种尺寸钻 铤所组成，且中 性截面位于上段钻 铤，其临界钻压 同样可 用式（７-6）和式（７-7）进行计算,只需将钻杆的 mp、qp 代之以上段钻铤的值即可。
钻井事故与井下复杂问题
一、卡钻事故
缩径卡钻
原因 砂泥岩易因泥浆滤失量大形成厚泥饼 特殊泥页岩吸水膨胀，含水泥岩塑性蠕变，沥青层 盐岩蠕变 温度、压力、时间 深部石膏层吸水膨胀 地层错动、井眼横向位移 特征 单向遇阻，卡点固定 多发生在钻具运动中（蠕变层例外） 一般循环正常 卡点在钻头或大直径钻具处 蠕变岩层钻速快、扭矩大、提起难下到原井深
钻井事故与井下复杂问题
钻井事故与井下复杂问题
概述 卡钻事故 钻具断落事故 井下落物事故 测井事故 井喷事故 井漏 固井中的事故及复杂问石、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。据统计，当前事故与复杂情况可占钻井施工 总时间的 68 ，造成巨大经济损失。正确认 识和预防、处理井下事故及复杂情况是钻井工作 者的重要任务之一。
一、卡钻事故
泥包卡钻 预防 钻进保证足够的排量 软地层使用低粘、低切钻井液；可使用刮刀钻头；注 意控制钻速 注意泵压和钻井液出口流量 发现泥包显示，停止钻进、及时清除；起钻防抽吸 处理 . 开大泵量，降低钻井液的粘度和切力 强力活动钻具 使用震击器震击 倒扣套铣 清除粘卡、爆松
录井图
卡钻事故 一、卡钻事故
粘吸卡钻 郝科1井粘吸卡钻 经过 郝科1井 1996年6月3日11:00钻水泥塞至井深
4320.89m时发生井涌，当时泥浆密度为1.77 g/cm3。12:00关井，至 16:10以密度1.92～1.95 g/cm3 泥浆压井，井下平衡。继续钻进时将 泥浆密度提到1.94～1.99 g/cm3 ，6日5:00钻至井深4383.87m（出技 术套管59.03m）接单根 15min发生卡钻。卡钻后开泵正常，活动钻 具最大提到1380 kN、下砸到 0不能解卡。 处理 分析卡钻原因认为，4324.8m～4369.75m井段砂层发 育，泥浆密度高，卡钻为压差卡钻。7日5:10将泥浆密度降 到1.91～1.92 g/cm3 ，钻具自动解卡。 启示 此类卡钻与钻具所处裸眼长度关系不大， 裸眼长度短时采取降密度的方法有效。
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。
钻井事故与复杂问题
象、预防措施和处理办法。并引证一些现场发生的事故实例,使大家加深认识。
井下事故与复杂情况虽然不能直观,但通过各种现象,可以察其端倪,寻其规律。我们利用现有的条件,根
据泵压、悬重、钻井液进出口流量、机械钻速的变化、及钻具上下活动、转动时的阻力变化情况,把发生
井下复杂情况的各种现象列于表 1 中,利用表 1 基本上可以把井下复杂情况判断清楚。把发生井下事故的
另走他路。发生事故本已造成了经济损失,处理事故的原则是把这种损失降到最低限度。
钻井复杂情况主要有:井涌、井漏、轻度井塌、砂桥、泥包、缩径、键槽、地层蠕变、地应力引起的
井眼变形、钻井液污染及有害气体的溢出。钻井事故主要有卡钻、井喷、严重井塌、钻具或套管断落、固
井失效、井下落物及划出新井眼丢失老井眼等。以下将分章论述各种井下事故与复杂情况的发生原因、现
能落得个事倍功半,甚至劳而无功。但是随着井下情况的变化及人们认识的加深,部分修改或全部修改原定
方案的事是常有的,所以在确定第一方案的同时要有第二甚至第三方案的考虑,预作准备。“凡事预则立,
不预则废。”要争取以最快的速度见到实际的效果。对从事作业的人员来说 ,旷日持久,劳师无功,必然会
影响工作情绪,一个士气低落的队伍是难以打攻坚战的。时间就是金钱,时间就是制胜的法宝,可惜这一点
各种现象列于表 2 中,利用表 2 基本上可以把发生的井下事故类型判断清楚。井下复杂情况有时是单一的,
有时是复合的,但发生的初期总是单一的。若处理不当,就会产生连锁反应,如井漏就可能引起井塌;井塌就
可能引起卡钻;钻具剌漏就可能导致钻头泥包或干钻,甚至会造成钻具断落或卡钻。井下事故也是一样,有
二.工程因素:
由于钻井作业的隐蔽性、复杂性,所以“安全第一”应作为钻井作业的主导思想。但是由于有些人思 想识认的模糊或者为某种片面的局部的利益所驱动 ,或明知故犯.或铤而走险,为钻井事故和复杂问题的 发生创造了条件。由于地质资料掌握不全不准,或者虽有可靠地质资料而未严格的按科学方法进行井身结 构设计,使同一段裸眼中喷、漏层并存,治喷则漏,治漏则喷。虽然下了套管但不装井控设备,或者虽然装了 井控设备但不讲求质量,一旦钻遇高压层,应急使用时,到处刺漏,造成井喷失控。钻井液体系和性能与地层
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。
钻井复杂事故与处理-卡钻事故_例2
1.4 粘吸卡钻的处理例2：某井Φ 339.7mm (壁厚9.65mm)套管下深900m ，Φ215.9mm 钻头钻达3400m ，起钻至3200m 发生粘吸卡钻，此时大钩悬重850kN ，钻井液密度1.15g/cm 3，循环泵压12.00MPa ，钻具结构为：2159mm 1778mm 7144mm)100m Φ 215.9mm 钻头+Φ 177.8mm 钻铤(内径71.44mm)100m +Φ 158.8mm 钻铤(内径71.44mm)60m +Φ 127mm(内径108.6mm)钻杆。
10001200kN 拉力多次上下活动量得钻具伸长差为825经1000~1200kN 拉力多次上下活动，量得钻具伸长差为82.5cm 。
已知井深1000m 处有浅气层存在，地层压力梯度0.0103MPa/m ；存在地层压力梯度为在2400m 以下有多套油气层存在，地层压力梯度为0.011MPa/m 。
因条件限制，只能选用密度为0.87g/cm 3的原油和柴油的混合液做2013-12-1989为解卡剂。
请计算①卡点位置(考虑钻杆接头及加厚影响)、②解卡剂用量、③最高泵压，并④校验施工安全性。
(Q 3=3.0m 3)1.4 粘吸卡钻的处理(1)卡点位置。
用式(1-5)可算得：f1200kN1000kN200kN/ L EA x f =ΔΔ拉力△f=1200kN-1000kN=200kN;Φ127mm×9.19钻杆系数K(=E*A)由表1-7查得K1为7150;△x1=3040*200/7150*0.965=82.06cm；(考虑钻杆接头及加厚影响)=60*200/33149=036cm=100*200/43724=046cm△x2=60200/33149=0.36cm、△x3=100200/43724=0.46cm ；钻具伸长实测值△x=82.5cm ，卡点在Φ177.80mm钻铤上;卡点位置:L=3100+K f=3100+43724/200=3117m.2013-12-1990L3100K2△x/△f310043724×0.08/2003117m.1.4 粘吸卡钻的处理(2)计算解卡剂用量为保险起见考虑泡过卡点即解卡剂管外液面位置为为保险起见，考虑泡过卡点77m ，即解卡剂管外液面位置为3040m ，留顶替量Q 3=3.0m 3，则由式(1-15)可算得：02159m 1588mm 222123230.785()0.785Q Q Q Q KH D d d H Q =++=−++(1-15)式中，钻头直径D=0.2159m ；Φ 158.8mm 钻铤浸泡长度H=60m ，外径d=0.1588m ；钻杆浸泡长度H=0m ；解卡剂附加量20％，因而环空容量：Q 1=0.785×1.2×[(0.21592-0.1782) ×100+(0.21592-0.15882) ×60 ]=2.62m 3。
钻井事故与复杂问题(第八章 固井复杂问题)
第八章固井复杂问题固井是钻井工程的最后一个环节,也是最重要的一个环节,固井的主要任务是在地层与井口之间建立可靠的联系通道,并能可靠的封隔开油、气、水层,为油气井长期稳定有效的进行生产奠定基础。
固井工作又是一次定型的工作,•如果固井工作出现问题,将会导致油气井终身残废或前功尽弃,所以人们对固井工作都非常重视。
但是由于各方面的原因,•还是经常出现一些问题,使人们回天无术,抱憾终身。
固井的重要环节是下套管和注水泥,我们就将这两个环节中出现的问题分别加以论述。
并且对一些特殊的固井方法加以介绍。
第一节下套管过程中可能出现的问题下套管和下钻杆的程序一样,•只是要求一次下入,并不希望起出,所以要求对下套管的工作要做得非常认真仔细。
下套管过程中容易出现的问题有:一 .卡套管卡套管的原因有两种:•一是粘吸卡,由于套管接箍外径相对的小于钻杆接头外径,套管本身的外径又往往大于钻杆外径,•套管与井壁的接触面积大于钻杆与井壁的接触面积,而套管的连接螺纹时间又多于钻杆的连接螺纹时间,所以粘卡的机会比钻杆多,•特别在钻井液性能不好的情况下,卡套管的机会更多。
七十年代初江汉油田会战时,使用的是钻井粉处理的钻井液,油层套管的粘卡率在25%以上,每次下油层套管都是一场攻坚战,以最快的速度操作,•尚不能逃脱厄运。
二是井壁坍塌或砂桥卡。
在下套管过程或下套管以后发生井塌或砂桥,卡住套管,阻塞了钻井液和水泥浆的循环通道,这是灾难性的后果。
1 卡套管的原因:(1)钻井液性能不好,越是高密度的钻井液,越是分散性的钻井液,卡套管的机会越多,可参看卡钻一章。
(2)电测和井壁取心时间过长,通井时没有很好的循环处理钻井液,没有把井内的砂子带乾净,井壁的稳定性不够。
或者在电测、取心后不通井循环，直接下套管，以致环空堵塞，把套管卡住。
(3)下套管时没能按技术要求及时足额灌好钻井液,把回压阀挤毁,产生强烈的倒流抽吸,环空液面下降,•液柱压力下降,造成井壁坍塌或钻屑集中,堵塞环空。
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。
钻井工程事故复杂处置预案
一、编制目的为提高钻井工程事故的应急处置能力，确保人员生命财产安全，减少事故损失，特制定本预案。
二、适用范围本预案适用于钻井工程中发生的各类事故，包括但不限于井喷、井涌、设备故障、火灾、中毒、触电等。
三、事故分类1. 一类事故：井喷、井涌等可能导致重大人员伤亡和财产损失的事故。
2. 二类事故：设备故障、火灾、中毒、触电等可能导致人员伤亡和财产损失的事故。
3. 三类事故：一般性事故，如轻微设备损坏、轻微人员伤害等。
四、事故处置原则1. 生命至上，确保人员安全。
2. 快速响应，迅速采取有效措施控制事故。
3. 科学处置，遵循事故发生规律，采取针对性措施。
4. 信息畅通，确保事故信息及时上报、通报。
五、事故处置程序1. 事故报告（1）事故发生后，现场人员应立即向钻井队队长报告。
（2）钻井队队长接到报告后，应在第一时间向项目经理报告。
（3）项目经理接到报告后，应在5分钟内向公司应急指挥部报告。
2. 事故响应（1）应急指挥部接到报告后，立即启动应急预案，成立事故处置小组。
（2）事故处置小组按照预案要求，迅速展开救援行动。
3. 事故处置（1）一类事故处置①立即组织人员疏散，确保人员安全。
②启动应急预案，采取紧急措施控制井喷、井涌。
③启动消防设施，扑灭火灾。
④启动中毒、触电应急预案，进行人员救治。
（2）二类事故处置①立即组织人员疏散，确保人员安全。
②启动设备故障、火灾、中毒、触电应急预案，进行事故处置。
③组织人员对事故现场进行清理，防止事故扩大。
（3）三类事故处置①立即组织人员疏散，确保人员安全。
②启动应急预案，进行事故处置。
③组织人员对事故现场进行清理，防止事故扩大。
4. 事故善后处理（1）事故处置结束后，进行事故调查分析，查明事故原因。
（2）对事故责任人进行严肃处理。
（3）总结事故教训，完善应急预案。
六、应急保障措施1. 建立健全应急救援队伍，提高应急救援能力。
2. 配备必要的应急救援设备，确保设备完好。
3. 加强应急救援培训，提高人员应急处置能力。
钻井现场事故及复杂情况分析
钻井现场事故及复杂情况分析一、钻井现场事故1、钻井工程报废指钻井队在某井未完成最后一道工序而离开的井，还包括有些井由于钻井事故而未钻到目的层，也未取得设计上要求的地质资料，又不能用做采油、采气或辅助生产的井。
2、报废井段包括两种情况：⑴因钻井事故而决定不再继续钻进时，如某井段已取得设计所要求的地质资料，则自该井段以下没有取得设计所要求的地质资料的井段为报废井段；⑵有些探井由于钻井事故而未钻到目的层，也未取得设计所要求的地质资料，但是穿过了油气层，可以用作采油、采气或辅助生产井，则自油气层以下不能利用的井段为报废井段。
3、报废进尺指由于钻井事故无法解除而报废的进尺，或由于灾害等其他原因造成的无效进尺。
4、事故损失时间指从事故发生起到事故解除恢复正常状态为止的时间。
事故包括井下事故(如卡钻、打捞)、井喷事故、地面机械设备事故、火灾事故及人身事故等等。
5、修理时间指由于机械设备或地面建筑物损坏或运转失灵被迫停止钻进工作，进行修理的时间。
包括机械动力修理和钻具修理等。
6、组织停工损失时间指由于组织工作不善、器材供应不及时或劳力调配不当、等待命令等原因而造成的停工时间。
7、处理复杂情况时间指处理井斜过大或井壁坍塌回填重钻、井漏、水浸、气浸、遇阻遇卡、钻井液循环发生故障、钻井液性能变坏、跳钻、蹩钻等时间。
8、抽油杆故障：抽油杆在工作中承受交变载荷发生的疲劳破坏导致断裂。
9、电缆击穿：由于电缆质量问题，或长期使用老化，或电缆受到腐蚀等因素影响，容易发生击穿，起泵时电缆断掉、滑脱，甚至堆积而发生井下事故。
10、工程报废井由于钻井事故工程事故，无法钻达地质设计深度而报废的井。
11、井下事故：由于各种因素而造成油水井井内管柱遇片，工具、仪器及钻柱等掉落井内的现象。
12、孔内事故造成孔内钻具正常工作中断的突然情况。
13、遇阻：下钻时若悬重比原悬重降低。
14、遇卡：上提钻具时若悬重超过原悬重。
15、埋井：指石油钻井所用的工具或钻具由于钻井事故造成无法从井内起出的现象。
油田钻井常见井下事故与复杂情况
八、地层流体进入井内的征兆 1）钻进过程中： 在油、气、水层钻进时，机械钻速突然升高或出现放空现象/泥浆有油 气显示/钻屑发现油砂或出现荧光显示/气测值增大； 钻井液性能发生比较突然的变化：密度降低/粘切增高或先升后降/温 度升高/滤失量增大/pH值下降/滤液氯离子增加； 泵压下降，井口返出泥浆量增大/泥浆罐和泥浆槽液面上升/泥浆池泥浆 体积增加/停泵后井口仍有泥浆返出； 2）起钻过程中： 起钻灌入的泥浆体积小于计算的体积/起完钻后井口仍有泥浆返出/泥浆 池钻井液体积增加；
泥饼上而卡钻； 2）压差卡钻是否产生取决于钻具与井壁（泥饼）之间的摩擦阻力大小
（总的粘附力大小）； 3）影响摩擦阻力的因素：
钻井液密度和压差增大，摩擦阻力也增大
泥饼摩擦系数越大，摩擦阻力也越大
钻具与井壁（泥饼）的接触面积越大，摩擦阻力也越大； 4）决定接触面积大小的因素：
井眼尺寸小或钻具尺寸增大而增大
7）分段循环钻井液 油气活跃的井应分段循环泥浆以避免大量气体上返时膨胀而井涌。循
环时计算油气上窜速度用于判断油气活跃程度和泥浆密度是否适当。
十、处理井喷的泥浆要求
1）适当的压井泥浆密度不宜过高以防压漏地层，但亦不能过低，否则 压不住井（应通过计算）；
2）压井泥浆类型、配方及性能与原井浆相近似性能为较低粘度，适当 的切力，低滤失量，润滑性好，稳定性强；
二十三、缩径卡钻 1）缩径是指已经钻过的井段井眼直径小于所使用的钻头直径，即井
径缩小的现象；
2）缩径卡钻一般发生在起下钻过程中；
3）钻头起至缩径井段发生遇阻，上提过猛而卡死；
4）下钻过程中，至缩径井段遇阻，划眼中措施不当而卡死；
5）缩径常发生在盐胶层、含盐膏软泥岩、含膏泥岩、浅层高含水泥 岩、浅层或中深井段的泥岩层和高渗透性砂砾岩等类地层中。
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）。
钻井事故与复杂问题预防处理措施
液柱压力降低，引起井塌原因是：
第一、起钻时未灌钻井液和灌入的数量缺乏。
第二、下钻具和套管时，下部装有回压阀，未 及时向 管内灌注钻井液，回压阀挤毁，环空液 体倒流。
第三、在注入低密度解卡剂，管内外形成很大 压差，地面管线或阀门发生故障，会时环空液体 倒流。
⑹压力冲动
开泵过猛，下钻速度过快，易生产压力冲动， 使瞬间的井内压力大于地层破裂压力而压裂地 层。
饼泡松泡垮，增加了解卡中的固相含量，排解 卡剂时，如开泵过猛，泵量过大，极容将岩屑 与泥饼挤压在一起，形成砂桥。
二、井眼中有砂桥的象征
下钻时井口不返钻井液或者钻杆内反喷钻井液：钻头进入砂桥后， 由于砂桥隔断了循环通路，被钻具体积排出的钻井液不能从井口 返出，而被迫进入钻头水眼从钻杆内返出，或者被挤入松软地层 中。
在钻进时，如钻井液排量小，或携砂能力不好，在开泵循环过程， 钻具上下活动转动均无阻力，一旦停泵那么钻具提不起来，特别 是无固相钻井液，这种情况发生的较多。
五、坍塌卡钻的处理
控制井口流量与出口流量的根本平衡。 在循环稳定之后，逐渐提高钻井液的粘 度和切力，以提高它的携砂能力，然后 逐渐提高排量，争取把坍塌的岩块带到 地面。这一步走好后，即使发生了粘吸 卡钻，也好处理。但有时候会有这样情 况，小排量可以循环，一增加排量就发 生漏失，返出量不增加停泵后，钻井液 返吐不止，这时应倒扣。
四、井塌问题的处理
如发生有井塌现象，开泵时均须用小排 量顶通，然后逐渐增加排量，中间不可 停泵。如小排量顶不通，泵压上升，井 口不返钻井液，证明是地层漏失，不可 继续挤入钻井液，一般经验数据是漏失 量不可超过5方，如恢复无望，钻具能活 动，应立即起钻。液面如不在井口，应 灌满钻井液，中途决不可试着去开泵。
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势线，其偏离值越大，地层压力越高。
预测地层压力方法有地区经验曲线及当量深度法，具体操作步骤 与前面介绍的声波测井法大致相同。
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复杂情况预防
2. 钻井过程中预测地层压力的方法 (1) d(或dc)指数法 20 世纪 60 年代以来，人们了解了机械钻速和地层压力之间的关系，并 在此基础上发展了一种改进机械钻速预测地层压力的方法，称为 d( 或 dc)指数法。
数时，标准化钻速值的变化，可以直接反映出所钻地层孔隙压力的变化。 据有关资料介绍，该方法能监测到地层压力很小的变化，但因其分析计 算较繁琐，从而限制了它的广泛应用。
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复杂情况预防
3.其它方法 地层压力还可利用页岩密度法、岩屑情况变化分析、化石资料、钻井 液返出温度及钻井液中天然气、氯化物含量变化等预测，具体方法可参 阅有关文献。
类别 产生复杂的主要原因
地层变形产生裂缝与内应 力和大倾角地层 地层变位产生断裂与断层
主要复杂性质
井斜、漏失、 井塌 井斜、漏失
可能引发的事故
褶皱
卡钻
断层
卡钻
溶洞
地层压力不稳定
溢流、井漏
井喷
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一、 地层压力的预测方法
1. 地球物理方法
多年来发展了数种预测异常高压的技术，其中有在钻井施工前进行
1、不稳定的岩性引起的复杂
产生复杂的主要原因
含高岭土、蒙托石、云母等 硅酸盐矿物，具有可塑性、 吸附性和膨胀性。 含石英、燧石块、大小悬殊 、泥质胶结的不均匀性。 含石英、长石胶结物为铁质 、钙质和硅质，具有极高的 硬度 有弹性迟滞和弹性后效现象 ，易蠕动、易溶解、易垮塌 主要成分CaO、MgO和CO2 等有溶解与重结晶等作用。
类别 泥页岩
砂砾岩
主要复杂性质
可能引发的事故
剥落、掉块等井 起下钻阻卡，可造 壁不稳定 成沉砂卡钻 蹩、跳、渗漏 粘扣、粘卡、断钻 具、掉牙轮
砂砾岩 粉砂岩
石膏 盐岩层
极强的研磨性、 钻头缩径、掉牙轮 跳钻 、掉钻具
蠕变、缩径 起下钻阻卡、卡钻
碳酸岩层
产生漏失、阻卡、 形成溶剂与裂缝 卡钻
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二、 地层破裂压力预测方法
地层破裂压力：在井中一定深度处的地层，其承受压力的能力是有限的，
当压力达到某一值时会使地层破裂，这个压力称为地层的破裂压力pf。
务之一。
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概 述
★地质因素
异常的地层压力: 孔隙压力，破裂压力，特殊地层的应力； 不稳定的岩性 盐岩层、膏岩层、煤层等 特殊的地质构造 断层，裂缝，溶洞等。
造成井下复杂情况及事故的原因
★工程因素
地质资料的掌握程度 ；
工程设计的科学性； 技术措施的正确性；
管理、操作人员的素质。
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复杂原因分析
间减少。深度D与传播时间Δ tn的对
数之间呈一条正常趋势线。
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电阻率测井法的预测原理：在正常压力地层中，随深度增大，
(3) 电阻率测井法
地层压实程度加大，孔隙度减小，导电流体也减少，页岩电阻率加 大。在一定的地区，页岩电阻率( 对数) 与井深之间存在一条正常趋 势线；在异常压力地层中，由于地层欠压实，孔隙度增大，地层流 体多，地温高，页岩电阻率向着低于正常电阻率的一侧偏离正常趋
的地球物理预测方法，也有钻井过程中应用的钻井参数方法和其他方法。
单独依靠任何一种方法都难以实现准确预测，应该综合各种方法的结果 并加以比较，才能提高预测的准确程度。目前在国内使用最多的方法是
声波测井法和dc指数法。
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(1) 地震资料法
因为地震波是一种弹性波，其传播速度与岩石致密程度有关。通常，岩
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概 述
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，是一项真正的高风险的作业。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。造成巨大经济损失。正确认识和 预防、处理井下事故及复杂情况是钻井工作者的重要任
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(2) 标准化钻速法
标准化钻速法于 1967 年由维德 (Vidrine) 和贝尼特 (Benit) 提出，
1980 年由普伦蒂斯 (Prentice) 和伍兹(Woods) 进一步完善，并用于现场。
它是利用钻速方程把影响钻速的诸因素修正成标准值，唯一将压差( 当
量循环密度与地层压力之差 ) 孤立出来。当井内的当量循环密度为一常
石愈致密，波的传播速度愈快，传播时间愈短。在正常压力梯度下，岩
石的致密程度随深度而增大，因此地震波传播速度亦随深度而增大，其
传播时间随深度而减小。当地层出现异常高压(pp＞ph)时，岩石致密度 下降，地震波传播速度减小，传播时间增大，人们可根据这一特性来解 释地震波与井深的关系曲线，从而预报异常高压。 这种方法一般用在钻井施工前的初步预测。
复杂原因分析
2、异常地层压力引起的复杂
类别
产生复杂的主要原因
主要复杂性质
可能引发的事故
高密度钻井液中高固
高孔隙压力 相含量、恶化钻井液 性能，加大井底压差、滤饼
厚压差大、井 涌、溢流 压差卡钻、井喷
钻井条件
井漏、堵漏
卡钻、井塌
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复杂原因分析
3、异常地质构造引起的复杂
d(或dc)指数法是利用泥页岩的压实规律及欠压实地层机械钻速增 大的特性和压差影响机械钻速的原理，同时考虑了钻井参数对机械钻 速的影响来监测地层压力的。 lgdc 在正常压力条件下，随着深度加大，vpe 下降， dc 指数增大，且 dc 与 D 之间呈一 条正常趋势线。在压力过渡带和异常高 压地层，由于地层欠压实和井底压差减 小，vpe加大，dc指数下降，通过其与正 常趋势线偏离值的大小，可以预报出地 层压力。 D vp
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传播时间lg Δ t
(2) 声波测井法 声波传播速度主要是孔隙度和岩性 的函数。如果岩性为泥页岩时，则 声波测井主要反映孔隙度的变化。
深 度 D
在正常压力地层中，随深度增
异常压力
大，地层压实程度增强，孔隙度下 降，则声波传播速度加快，传播时
正常趋势线 在异常高压地层中，由于欠压实，孔 隙度加大，传播时间Δ t将偏离正常趋 势线，其数值大于正常值。