畢業(yè)設計論文—鉆井事故預防與處理

1、更多精品論文盡在我主頁逋迥海痍攻技咐紀08級 鉆井技術(shù) 專業(yè)畢業(yè)設計（論文）題目：鉆井事故預防與處理完成時間： 2011 年5月10 日摘要鉆井工程是勘探開發(fā)石油、 天然氣的主要手段。 而一般鉆井工程講述的是鉆井方法、 井身結(jié)構(gòu)及固井、井身剖面設計與控制、鉆柱設計、鉆頭使用、鉆井液設計與油氣井壓 力控制、鉆井水力學與鉆進參數(shù)的優(yōu)化配合、完井方法、經(jīng)濟技術(shù)指標等各個鉆井環(huán)節(jié) 必不可少的內(nèi)容 , 而對于鉆井事故與復雜問題則涉及不多或論述不深 . 但是鉆井事故與 復雜問題是客觀存在 ,因為鉆井是一項隱蔽的地下工程 ,存在著大量的模糊性、 隨機性和 不確定性問題 ,由于對客觀情況的認識不清或主觀意識的

2、決策失誤 , 會產(chǎn)生許多復雜情 況甚至造成嚴重的事故 , 輕者耗費大量人力物力和時間 ,? 重者導致全井的廢棄。據(jù)近年 來的鉆井資料分析 , 鉆井過程中 ,處理復雜情況和鉆井事故的時間 , 約占施工總時間的 68%,個擁有百臺鉆機的油田,一年中就有68臺鉆機在做無功的工作,?何況資金的 消耗并不和時間成比例 , 而是要大得多 , 這是多么驚人的浪費。 任何一個鉆井工作者都不 愿意和事故打交道 , 也不樂意看到諸多復雜問題 , 但事物是相反相成的 , 不愿意看到復雜 問題和鉆井事故 , 這只能是人們的良好愿望。不懂得復雜問題與鉆井事故的預防與處理 辦法的人,難免不碰到這些問題 ,而且一旦碰到了會

3、驚慌失措 ,?舉止無著,把小病治成大 病,大病治成死病。而懂得復雜問題與鉆井事故的預防和處理辦法的人,?一旦遇到這些問題則心中有數(shù) ,采取正確的措施 ,往往可以化險為夷 ,轉(zhuǎn)危為安,這才是一個成熟的鉆 井工作者必須具備的條件。?任何事物的發(fā)生與發(fā)展都有其主、 客觀原因 ,鉆井事故與復雜問題的發(fā)生與發(fā)展 也不例外 ,因此鉆井工作者必須對鉆井事故與復雜問題發(fā)生發(fā)展的主要原因要有一 個清晰的認識 ,一旦出現(xiàn)異常情況時 ,思想上會有正確的判斷 ,?行動上也會采取正確 的措施,只有這樣 ,在大多數(shù)情況下 ,可以避免事故的發(fā)生 ,把復雜情況帶來的損失降 至最低限度。造成井下事故與復雜情況有諸多因素。關(guān)鍵詞

4、： 事故預防 事故分析 事故處理目錄緒論卡鉆事故粘吸卡鉆砂橋卡鉆 縮徑卡鉆鍵槽卡鉆井下落物事故發(fā)生的原井內(nèi)有落物的象征預防井內(nèi)落物的措施井下落物的處理井漏井漏的原因和機理漏失層位的判斷井漏的預防井漏的處理結(jié)論致謝參考文獻更多精品論文盡在我主頁1緒論鉆井工程是勘探開發(fā)石油、天然氣的主要手段。而一般鉆井工程講述的是鉆井方法、 井身結(jié)構(gòu)及固井、井身剖面設計與控制、鉆柱設計、鉆頭使用、鉆井液設計與油氣井壓 力控制、鉆井水力學與鉆進參數(shù)的優(yōu)化配合、完井方法、經(jīng)濟技術(shù)指標等各個鉆井環(huán)節(jié) 必不可少的內(nèi)容，而對于鉆井事故與復雜問題則涉及不多或論述不深但是鉆井事故與復雜問題是客觀存在，因為鉆井是一項隱蔽的地下工

5、程，存在著大量的模糊性、隨機性和 不確定性問題，由于對客觀情況的認識不清或主觀意識的決策失誤，會產(chǎn)生許多復雜情況甚至造成嚴重的事故，輕者耗費大量人力物力和時間,?重者導致全井的廢棄。據(jù)近年 來的鉆井資料分析，鉆井過程中，處理復雜情況和鉆井事故的時間，約占施工總時間的 68%,個擁有百臺鉆機的油田,一年中就有68臺鉆機在做無功的工作,?何況資金的 消耗并不和時間成比例，而是要大得多，這是多么驚人的浪費。任何一個鉆井工作者都不 愿意和事故打交道，也不樂意看到諸多復雜問題，但事物是相反相成的，不愿意看到復雜 問題和鉆井事故，這只能是人們的良好愿望。不懂得復雜問題與鉆井事故的預防與處理 辦法的人,難免

6、不碰到這些問題，而且一旦碰到了會驚慌失措,?舉止無著，把小病治成大 病,大病治成死病。而懂得復雜問題與鉆井事故的預防和處理辦法的人,? 一旦遇到這些問題則心中有數(shù)，采取正確的措施，往往可以化險為夷，轉(zhuǎn)危為安，這才是一個成熟的鉆 井工作者必須具備的條件。?任何事物的發(fā)生與發(fā)展都有其主、客觀原因，鉆井事故與復雜問題的發(fā)生與發(fā)展也不例外，因此鉆井工作者必須對鉆井事故與復雜問題發(fā)生發(fā)展的主要原因要有一個清晰的認識，一旦出現(xiàn)異常情況時，思想上會有正確的判斷,?行動上也會采取正確的措施 ，只有這樣，在大多數(shù)情況下，可以避免事 故的發(fā)生，把復雜情況帶來的損失降至最低限度。造成井下事故與復雜情況有諸多因素。1

7、.1卡鉆事故卡鉆就是鉆具失去了活動的自由，既不能轉(zhuǎn)動又不能上下活動，這是鉆井過程中常見 的井下事故?？ㄣ@可以由各種原因造成,?如粘吸卡鉆、坍塌卡鉆、砂橋卡鉆、縮徑卡鉆、 鍵槽卡鉆、泥包卡鉆、干鉆卡鉆、落物卡鉆、水泥固結(jié)卡鉆等。各種卡鉆產(chǎn)生的機理不 同,?處理的方法也各異，所以當卡鉆事故發(fā)生后，首先要弄清卡鉆的性質(zhì)，要像中醫(yī)看病 一樣,通過各種現(xiàn)象及可能獲得的各種信息察出病因，才能對癥下藥。?卡鉆事故中,?粘吸卡鉆算是最簡單的一種。但在一種卡鉆事故發(fā)生之后，往往又會誘發(fā)另一種卡鉆，如在縮徑卡鉆、鍵槽卡鉆、落物卡鉆發(fā)生之后，由于鉆柱失去了自由運 動的能力，又會發(fā)生粘吸卡鉆。粘吸卡鉆發(fā)生之后,?由于

8、處理不當，又會誘發(fā)坍塌卡鉆。 所以在一種卡鉆發(fā)生之后，要采取適當?shù)拇胧┓乐沽硪环N卡鉆的發(fā)生，不要使其形成復 合式卡鉆,處理復合式卡鉆的難度要大得多。?當卡鉆事故發(fā)生之后，首先要考慮的問題是為順利解除事故創(chuàng)造條件：?1必須維持鉆井液循環(huán)暢通:?要防止鉆頭水眼或環(huán)空堵塞，因為一旦循環(huán)失靈，就失 去了注解卡劑的可能，也很容易誘發(fā)井塌和砂橋的形成，而且要想從鉆桿水眼內(nèi)下爆炸 松扣工具也很難下到預定位置。?2要保持鉆柱完整:?因為如把鉆柱提斷或扭斷，斷點以下的鉆柱便失去鉆井液循環(huán)， 由于鉆屑和井壁坍塌落物的下沉,?有可能堵塞鉆頭和鉆柱水眼，或者在環(huán)空形成砂橋。 同時如果魚頂正好處于大井徑位置，打撈鉆具時

9、，尋找魚頭也非常困難。?3不能把鉆具連接螺紋扭得過緊:?任何卡鉆事故的發(fā)生，都有可能走到套銑倒扣的 那一步，如果扭力過大,? 一則可能使母螺紋脹大，使鉆具從中間脫開，二則扭力過大，造 成了倒扣的困難，必然要迫使你去做許多無效的工作，甚至使事故無法繼續(xù)處理下去。?1.2粘吸卡鉆?粘吸卡鉆,?也叫壓差卡鉆,是鉆井過程中最常見的卡鉆事故 （圖1-1 ）。最容易卡住 的是鉆鋌，由于鉆具失去了活動的自由，卡點可以逐漸上移，直至套管鞋附近?一 ?粘吸卡鉆的原因1 1/TH1-1粘碾卡鮎示意團因為 流體, 濾餅 基于 形成?井壁上有濾餅的存在是造成粘吸卡鉆的內(nèi)在原因,大多數(shù)鉆井液是固、液兩相流體，或者是固、

10、液、氣三相 其中的固相顆粒吸附在井壁上就形成了濾餅。有人認為 是由于鉆井液的濾失造成的，沒有濾失量就不會有濾餅， 這種思維,他們總認為鉆井液在砂巖中的濾失量大，才會濾餅,粘吸卡鉆只能發(fā)生在砂巖發(fā)育井段。 其實不然,在裸眼井段內(nèi)，不但砂巖有濾餅，泥 頁巖也有濾餅，而且要比砂巖井段的濾餅厚得多。這是因為濾餅的形成有三種原因：第一 是吸附,鉆井液中的固相顆粒吸附在巖石表面，無論砂巖、？泥巖都有這種特性。第二是 沉積,鉆井液在流動過程中，靠近井壁的流速幾乎等于零,?鉆井液中的固相顆粒便沉積 在井壁上。泥頁巖井段的井徑要比砂巖井段的井徑大得多，沉積作用更為顯著，所以泥頁 巖井段容易形成厚濾餅。第三是濾失

11、作用,?它加速了鉆井液中固相顆粒在滲透性巖層表 面的沉積。同時我們也注意到,?泥頁巖也有濾失性，而且是親水物質(zhì)，可以被水浸潤，只 要是水基鉆井液，即使濾失量等于零,?這個浸潤過程也無法停止。? ?1.2砂橋卡鉆文本文砂橋卡鉆也叫沉砂卡鉆,如圖1-16所示,其性質(zhì)和坍塌卡鉆差不多,其為害較粘吸 卡鉆更甚。一砂橋形成的原因?1.在軟地層中用清水鉆進時極易發(fā)生，因為軟地層機械鉆速快，鉆屑多,而清水的懸 浮能力差，巖屑下沉快。尤其是用刮刀鉆頭鉆進時,?形成的鉆屑粒徑大，大者如鵝卵，小圏1-1T砂岳卡詁少,?鞋下環(huán)時果井失去成砂鞋附絮凝劑過量,?細碎的砂粒和混入鉆井液中的者如核桃，一旦停止循環(huán)時間較長，

12、極易形成?2.表層套管下得太 松軟地層暴露太多,套管 部的井徑太大,在平時循 即積存了不少的巖屑，如 內(nèi)壓力有波動，這些陳砂 了支持力，就要下滑而形 橋。測井作業(yè)經(jīng)常在套管 近遇阻,就是這個道理。?3.在鉆井液中加入粘土絮凝成團，停止循環(huán)三、五分鐘，即形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，搭成砂橋。?4.有些井機械鉆速快,?鉆井液排量跟不上，鉆井液中的巖屑濃度過大，一部分巖屑 附于井壁,?排不出來,一旦停泵,就容易形成砂橋。在推廣高壓噴射鉆井技術(shù)的過程中,?有些人主張高泵壓低返速，在理論上是講得通的,?但在實際施工中,?卻吃了不少苦頭。 在勝利油田，以現(xiàn)有的鉆井液技術(shù)，在東營組以上地層中鉆進,?215.9mm鉆頭，鉆

13、井液 排量小于28L/S,220mm三刮刀鉆頭，鉆井液排量小于32L/S,要想起出鉆具來，是非常 因難的。5.改變井內(nèi)原有的鉆井液體系，或急劇地改變鉆井液性能時，破壞井內(nèi)原已形成的 平衡關(guān)系,?會導致井壁濾餅的剝落和原已粘附在井壁上的巖屑的滑移，而形成砂橋。?6.井內(nèi)鉆井液長期靜止之后,?由于切力太小，鉆屑向下滑落，有的滑落速度快，有的 滑落速度慢，有某一特定井段，巖屑濃度變得極大，但尚未形成具有一定抗壓強度的砂橋 因此，鉆頭可以毫不費力的通過，但是,?鉆井液卻返不上來。遇到這種情況，如果鉆具下 入過多,開泵過猛，就幫助巖屑擠壓在一起。泵壓越高，擠壓得越緊，鉆具活動就越困難。 ?7.有些井，施

14、工時間很長，鉆井液性能不足以抑制地層的坍塌,?使泥頁巖井段的井 徑變得很大,?而砂巖井段卻保持鉆頭直徑。鉆井液上返至大直徑井段，返速變小，靠近井 壁的返？?速接近于零,?大量巖屑就在此處沉積下來。但這些堆集起來的巖屑,?沒有粘合 性,在自然傾斜角以內(nèi)，處于穩(wěn)定狀態(tài),?對于鉆進和起下鉆毫無妨礙。可是此處的巖屑?越集越多,?當達到自然傾斜角以上時，稍有觸動，即可垮塌，像雪崩一樣，將下部井眼埋 住。這些巖屑和鉆井液混合在一起，結(jié)構(gòu)很疏松，所以下鉆時可能遇阻，也可能不遇阻。 但開泵循環(huán)時，把巖屑擠壓在一起，形成砂橋，鉆井液返不上來，憋漏地層。泵壓越高，形 成的砂橋越結(jié)實。?8.用解卡劑浸泡解除粘吸卡鉆

15、時，容易把井壁濾餅泡松泡垮，增加了解卡劑中的固 體含量。排解卡劑時，如開泵過猛，泵量過大,極易將巖屑與濾餅擠壓在一起，形成砂橋。 ?9.鉆井液被鹽水污染后，極易破壞井壁濾餅而形成砂橋。10.氣體（空氣、氮氣、天然氣、廢氣）欠平衡鉆井時，遇到地層水，會發(fā)生鉆屑潤濕、泡包， 當濕鉆屑填充了環(huán)空時，形成泥環(huán)，會切斷氣流，嚴重時會發(fā)生卡鉆。1.3縮徑卡鉆縮徑卡鉆,?說通俗一點，就是小井徑卡鉆。無論何種原因，鉆頭通過的井段，其直徑 小于鉆頭直徑，均可造成卡鉆。這些小于鉆頭的井徑，有些是縮徑造成的，有些是原本就 存在的?？s徑卡鉆也是鉆井工程中常見的事故，處理起來比坍塌卡鉆容易一些，但比粘吸l-2O砂礫諸踹

16、徑圖1切 軟犯巖髓良卡鉆要困難得多。一.縮徑卡鉆的原因1.砂礫巖的縮徑：？砂巖、礫巖、砂礫層、如果膠結(jié)不好或甚至沒有膠結(jié)物,?在井眼形成之后，由于其濾失量大，在井壁上形成 一層厚的濾餅,而縮小了原已形成的井眼,如圖1-20所示。?2.泥頁巖縮徑：？泥頁巖井段一般表現(xiàn)為井徑擴大，但有些泥頁巖吸水后膨脹，也可 使井徑縮小。？如（1）?表層泥頁巖，主要成分為鈉蒙脫石，具有較高的含水量，在鉆進中易 出現(xiàn)塑性變形。（2）未固結(jié)的粘土，內(nèi)摩擦角為零，一旦剪切應力大于膠結(jié)強度，便發(fā)生塑 性變形。（3）在壓力異常帶的泥頁巖，因其含水量和孔隙壓都遠遠超過正常值，也就容易 發(fā)生塑性變形。3.鹽膏層縮徑：所謂鹽膏層

17、是指主要由鹽巖（NaCI）和石膏（CaSO或CaSO 2HO）組成的巖層。 在鹽膏層中，鹽巖和石膏的含量不等，而且還含有大量的其它礦物。除常見的石英（Si02）、 長石、碳酸鹽巖等礦物外，還常會有各種不同的粘土礦物。根據(jù)純鹽層厚度、鹽膏層特 點及夾層情況，可將鹽膏層分為兩大類，即純鹽巖層和鹽、膏、泥復合層。?4.深部沉積的石膏層：？一般認為在上覆巖層壓力下把結(jié)晶水擠掉，成為無水石膏。 當鉆開時,石膏又吸水膨脹,減弱強度,縮小井徑。無水石膏密度為2.9g/cm3,含水石膏密 度為2.3g/cm3,即無水石膏變?yōu)楹鄷r體積要膨脹 26%其他鹽類如芒硝、氯化鎂、 氯化鈣等也具有類似性質(zhì)。?5.原

18、已存在的小井眼:?鉆頭使用后期，外徑磨小，形成一段小井眼，刮刀鉆頭尤為顯 著。有些取心鉆頭，其外徑小于正常鉆進的鉆頭,?或者在使用后期外徑磨小，也會形成一 段小井眼，如圖1-25所示。如下鉆不注意，或擴、劃眼過程中發(fā)生溜鉆，也會造成卡鉆。 其性質(zhì)和縮徑卡鉆一樣。?6.彎曲井眼：有些井由于下部鉆具結(jié)構(gòu)剛性不夠,形成如圖1-26所示的彎曲井眼。當下部鉆具結(jié)構(gòu)改變,? 長的套銑工具或打撈工7.地層錯動,?造成 橫向位移。如圖1-27所 由于所鉆地層有斷層和 存在,當鉆井液濾液浸入 面或節(jié)理面后,?引起孔 力的升高，產(chǎn)生了沿斷層具時,在彎曲井眼處容易卡住剛性增強,?或者下入外徑較大長度較圖卜27地屋諸

19、動引起的甘服芟笊節(jié)理面的滑動，導致了井眼的橫向錯動。如這一現(xiàn)井眼 示， 節(jié)理 斷層 隙壓 面或 象發(fā)生在下鉆之前,?則下鉆時將會在錯動處遇阻；如這一現(xiàn)象發(fā)生在下鉆之后，則在起鉆至錯動位置時會發(fā)生遇阻遇卡,?其情形就和縮徑差不多，但卻不是縮徑，嚴重的錯動將會 立即把鉆具卡住。?9.鉆井液性能發(fā)生了較大的變化：如鉆遇石膏層、鹽巖層、高壓鹽水層，濾失量增加, 粘度、切力增加，濾餅增厚?；蛘邽榱硕侣?，大幅度地調(diào)整鉆井液性能，都很容易形成假 濾餅,使某些井段的井徑縮小。1.4鍵槽卡鉆一.鍵槽的形成?鍵槽形成的主要條件是井身軌跡不是一條直線 （斜直或垂直）而產(chǎn)生了局部彎曲，形 成了狗腿，如圖1-32所示。

20、由于井眼處于三維空間，不能用一個簡單的視圖表示出來，為 了方便起見，我們把狗腿分為兩種：由傾斜角變化產(chǎn)生的狗腿叫傾斜狗腿 ；?由方位角變 化產(chǎn)生的狗腿叫方位狗腿。而實際井眼中的狗腿往往是這兩種狗腿的綜合體。?實際井眼由垂直段、增斜段、 段、減斜段、水平段五種類型組 在井斜變化的井段，都會產(chǎn)生狗 在增斜井段產(chǎn)生的狗腿叫增斜狗 在減斜井段產(chǎn)生的狗腿叫減斜狗 這些情況在井斜垂面圖上可以看 清楚。另外,?井斜雖然沒變化, 斜方位發(fā)生了變化，也會產(chǎn)生狗 叫方位狗腿，這在井斜方位圖上 看得很清楚。?還有一種鍵槽叫壁階式鍵是在以下的特定情況下產(chǎn)生的,?如1-33所示,?在大段的易坍塌的泥頁巖中夾有薄層砂 巖

21、,當泥頁巖坍塌井徑擴大之后，薄層砂巖仍保持著鉆頭井徑。任何直井都有一定的斜 度,?即使井斜及方位不發(fā)生任何變化,?鉆柱由于自身的重量也總是靠向井眼低邊的,?只有這部分較硬砂層的壁階支持著鉆柱的側(cè)向力,?當大部分井徑擴大至鉆頭直徑與鉆桿接頭直徑之和以上時,?在此種壁階上也會產(chǎn)生鍵槽。這種情況,好多人都未注意到。第8頁圖1-黑 斜井中鉆性車力分解,如礫石、巖塊、水泥塊及原來附01-44落桝卡鉆示譽圏會造成 的是處 的環(huán)形 井壁中 中間,?生,？上?如圖1-34(a)?所示,當鉆桿位于傾斜角為a的井眼中時，由于自身重量的作用必然 緊靠井眼低邊。在通常情況下,?只有鉆桿接頭與井眼低邊接觸，每個接頭與井

22、壁接觸處 都有一個與井眼軸線垂直的側(cè)向力 Fi,其總側(cè)向力將如圖1-34(b)所示為刀Fi。設鉆具總 拉力為T,總重量為Q,則有如下關(guān)系：刀Fi=Qsina (1-30)T=Qcosa (1-31)?2.井下落物事故發(fā)生的原因?井下落物各種各樣，有的落物形狀很規(guī)則且有可供打撈的部位，在井中經(jīng)常處于和井眼 軸線呈平行的狀態(tài)，如鉆桿、鉆鋌、套管、油管等，我們放在鉆具斷落一章中論述。有的 落物雖然形狀規(guī)則但無可供打撈的部位,?在井中經(jīng)常處于斜立的狀態(tài)，如橇杠、測斜儀 等。有的落物形狀既不規(guī)則也無可供打撈的部位，在井中所處的狀態(tài)是隨遇而安，如牙輪、刮刀片、井口工具、繩索等。?落物的來源也不同,?有的從

23、井口落入，如井口工具、手工具等。有的從井下落入，如鉆頭、牙輪、刮刀片、電測儀器等。有的從井壁落入 在井壁上的其它落物。?落在井底的落物,?雖然妨礙鉆進，但一般的不 卡鉆，我們放在落物事故一章中論述。能造成卡鉆 于鉆頭或扶正器以上的落物。由于井眼與鉆柱之間 空間有限,?較大的落物會像楔鐵一樣嵌在鉆具與 間,較小的落物嵌在鉆頭磨鞋或扶正器與井壁的 使鉆具失去活動能力，造成卡鉆。如圖1-44所示。2.1井內(nèi)有落物的象征1.在鉆進中有落物落在環(huán)空會有別鉆現(xiàn)象發(fā)提鉆具有阻力，小落物尚有可能提脫，大落物則越提越死。?2起鉆過程遇有落物則會突然遇阻。只要上提力量不大，下放比較容易。若落物所處的位置固定，則阻

24、卡點也固定。若落物隨鉆具上下移動，則鉆具只能下放不能上提，阻 卡點隨鉆頭的下移而下移。在下放無阻力時鉆具可以轉(zhuǎn)動，而上提有阻力時則很難轉(zhuǎn)動。?3.落物卡鉆的卡點一般在鉆頭或扶正器位置，較大的東西也可能卡在鉆桿接頭位置。?4.在因有落物造成遇阻遇卡的情況下，開泵循環(huán)正常，泵壓、排量、鉆井液性能均無變化。也厲向力廉圖IT籽卷銃落物時 羽成扳向力偶2.2預防井內(nèi)落物的措施1.定時檢查所有的井口工具，尤其是大鉗、卡瓦和吊卡。?2.在起下鉆、接單根時防止井口落物，鉆具在井內(nèi)，井口不使用橇杠、榔頭等足以引 起卡鉆的大型工具。要使用時必須把井口圍蓋好。?3.凡下井的鉆具和工具必須是經(jīng)廠內(nèi)檢驗合格的產(chǎn)品，在下

25、井以前還要在井場進行 仔細檢查。?4.盡量減少套管鞋以下的口袋長度(11.5m較好)?,同時要保證套管鞋處有高質(zhì)量 的水泥封固，防止水泥塊破落。?5.如果明知是落物阻卡,?絕對禁止硬提，應下放鉆具在無阻力的情況下轉(zhuǎn)動。因為 井徑并不是規(guī)則的，當落物處于大井徑井段時轉(zhuǎn)動很輕松，甚至可以把鉆具起出。如無下 放余地,就在原地轉(zhuǎn)動,以便擴大井眼，當無別勁時,再上提12cm,繼續(xù)轉(zhuǎn)動,如此耐心 地操作,爭取把落物磨小或擠入井壁或帶至上部的大井徑中。?6.磨銑井底落物時,?宜定期提起鉆具活動，一方面防止磨碎的落物翻到磨鞋上面， 一方面再將已經(jīng)翻到磨鞋上面的碎物壓到磨鞋下面去。?7.在懸重不正?；虮脡翰徽?/p>

26、的情況下，不可從鉆桿內(nèi)投入測斜儀、鋼球等物件。?8.在裸眼中磨銑,人們往往用比鉆頭小10-20mm的磨鞋,認為周圍的活動余地較大, 返到大井眼中的碎物不容易造成卡鉆。但在套管中磨銑，這種認識就不一定正確。一切事物都有必然的內(nèi)在聯(lián)系，磨鞋與套管內(nèi)壁之間的間隙越大,?則允許返到磨鞋以上的碎 物的體積也越大，間隙越小，則允許返到磨鞋以上的碎物的體積也越小。一塊鉗牙在裸眼中不會造成卡鉆，因為巖層是容易破碎的。一個螺絲釘在套管內(nèi)可以造成卡鉆，因為鋼鐵 是不容易破碎的。?9落物沒有落在井底，?而是坐落在井眼中途的大井徑井段。有的橫梗在井眼中妨礙下鉆，那只有磨銑或打撈了。有的坐落在井壁臺階上，?不妨礙下鉆，

27、但在井壁不穩(wěn)定或在鉆具的撞擊下而滑落下來，這才是要命的2.3井下落物的處理.鉆頭在井底時發(fā)生的落物卡鉆?(1)爭取轉(zhuǎn)動解卡：首先是用較大扭力正轉(zhuǎn)，如 不行則倒轉(zhuǎn)，因為落物像一個橫向的楔子楔在鉆頭上 轉(zhuǎn)越擠越死時,?倒轉(zhuǎn)卻可以松動開，許多事例都證明第ii頁是一個有效的解卡方法。但是也有危險性，容易把鉆頭倒入井底，那也沒有什么關(guān)系，比 鉆具卡死要好得多。?(2)在安全的條件下，盡最大力量上提，因向下無路，轉(zhuǎn)又轉(zhuǎn)不開，只有這一條路可走 了。?(3)?用震擊器向上震擊,可能震擊開。也可能使鉆頭與落物一同上移但不能解卡。 不過,只要有了一段活動距離，事情就好辦了，反過來再下壓或下?lián)簦涂梢越饪恕??2

28、.在起鉆過程中發(fā)生落物卡鉆?(1)?猛力下壓，可以把全部鉆具的重量壓上去，但是不許多提。必要時可以多提100kN左右,然后快速下壓,?形成來回錯動的作用，這種錯動在地面上是很難察覺的，但 活動次數(shù)多了，會逐漸擴大范圍，最終促成解卡。?(2)?用震擊器下?lián)簦喝玢@柱中帶有隨鉆震擊器，應立即啟動下?lián)羝飨聯(lián)簟Ｈ鐭o，可接 地面震擊器下?lián)?，地面震擊器的滑脫力要調(diào)至與井內(nèi)鉆具在鉆井液中的重量相同?；蛘?在倒扣或爆松倒扣后,?將震擊器接到距卡點最近的位置向下震擊。?(3)倒扣：如下壓、震擊均不起作用，應立即用原鉆具倒扣，一方面利用倒轉(zhuǎn)的力量 有可能解卡，一方面有可能倒出盡可能多的鉆具，為下一步的處理創(chuàng)造了良好

29、的條件。?(4)如果是水泥塊造成的卡鉆，可考慮泵入抑制性鹽酸來溶解水泥塊。并配合震擊 器震擊來破碎水泥塊。?(5)?套銑:如果是地層塌塊或水泥塊造成的卡鉆，套銑是很容易解卡的。如果是鋼鐵 等碎物造成的卡鉆，因環(huán)形井底不平，極易發(fā)生別鉆,?宜輕壓慢銑，不可性急。如果加壓 大了，在磨銑工具上形成一個縱向力偶,?如圖1-46所示，破壞連接螺紋，有可能使銑鞋脫 落。更有甚者，迫使銑鞋銑入被卡鉆具，這就完全失去了套銑的意義。如果銑至鉆頭仍不 能解卡,可以再接震擊器震擊解卡。3井漏“井漏”是指在油氣鉆井工程作業(yè)中鉆井液漏入地層的一種井下復雜情況。井漏的直觀表現(xiàn)是地面鉆井液罐液面的下降，或井口無鉆井液返出，

30、或井口鉆井液返出量小于 注入量。井漏對油氣勘探、開發(fā)和鉆井作業(yè)造成的危害極大，歸納起來有如下幾個方面：(1)損失大量的鉆井液，甚至使鉆井作業(yè)無法進行：井漏的嚴重程度不同，損失的鉆 井液量也不一樣，少則十幾立方米，多則幾千甚至上萬立方米。(2)消耗大量的堵漏材料：堵漏是處理井漏的主要手下段，往往一次很難見效，需要進行多次，會消耗大量的 堵漏材料。(3)損失大量的鉆井時間：井漏到了一定程度，無法繼續(xù)鉆進，必須停鉆處理，少則幾十小時，多則十幾天甚至數(shù)月之久。（4）影響地質(zhì)工作的正常進行：井漏發(fā) 生后，尤其是失返井漏，鉆屑返不到地面，取不到隨鉆砂樣，對地層無法鑒別，若鉆遇 的正好是油氣層，就會影響對油

31、氣層資料的分析。（5）可能造成井塌、卡鉆、井噴等其它井下復雜情況或事故：井漏后，井內(nèi)液面下降，液柱壓力降低，使得井內(nèi)液柱壓力不 能平衡地層壓力，造成較高地層壓力中的油氣進入井筒，發(fā)生溢流或井噴。由于液柱壓 力的降低，不能抗衡井壁應力，導致井塌甚至卡鉆。如果處理失當，還會導致部分井段 或全井段的報廢，（6）造成儲層的嚴重傷害：如果漏層就是儲層，由于大量鉆井液的漏 入及大量堵漏材料的進入，肯定會對儲層造成嚴重的傷害。所以及時的處理井漏恢復正 常鉆進是非常重要的工作。3.1井漏的原因和機理凡是發(fā)生鉆井液漏失的地層,?必須具備下列條件：（1）地層中有孔隙、裂縫或溶洞,使鉆 井液有通行的條件；（2）?地

32、層孔隙中的流體壓力小于鉆井液液柱壓力，在正壓差的作用 下，才能發(fā)生漏失；（3）地層破裂壓力小于鉆井液液柱壓力和環(huán)空壓耗或激動壓力之和,把地層壓裂,產(chǎn)生漏失。形成這些漏失的原因，有些是天然的，即在沉積過程中、或地下水溶蝕過程中、或構(gòu)造活 動過程中形成的，同一構(gòu)造的相同層位在橫向分布上具有相近的性質(zhì)，這種漏失有兩種仙）淒透性漏失仏）人為裂縫性漏矢類 型：1滲Id）沼洞漏矢Cb）天蛭製縫性漏妾圖6-1漏失的原因和類型透 性 漏 失： 如 圖 6-1 （a） 所 示,這種漏失多發(fā)生在粗顆粒未膠結(jié)或膠結(jié)很差的地層如粗砂巖、礫巖、含礫砂巖等，只 要它的滲透率超過14達西,或者它的平均粒徑大于鉆井液中數(shù)量最

33、多的大顆粒粒徑的三 倍時,?在鉆井液液柱壓力大于地層孔隙壓力時，就會發(fā)生漏失。2天然裂縫、溶洞性漏失：？如圖6-1(b)(d)所示，如石灰?guī)r、白云巖的裂縫、溶洞及不整 合侵蝕面、斷層、地應力破碎帶、火成巖侵入體等都有大量的裂縫和孔洞，在鉆井液液 柱壓力大于地層壓力時會發(fā)生漏失,?而且漏失量大，漏失速度快。3.孔隙-裂縫性漏失：即前兩者因素都具備的綜合性漏失。3.2漏失層位的判斷漏后往往采取堵漏的辦法以恢復生產(chǎn)，但要堵漏必須首先了解漏層的位置，才能有的放 矢,否則,便是盲人騎瞎馬，夜半臨深池。究竟如何判斷漏失層位呢？以下給出一些判斷的 方法；一鉆井液密度沒有增加時產(chǎn)生的漏失：1如果鉆井液性能沒有

34、發(fā)生什么變化，在正常鉆進中發(fā)生了井漏，則漏失層即鉆頭剛鉆 達的位置。2如果鉆進中有放空現(xiàn)象，放空后即發(fā)生井漏，則漏失層即放空井段。3下鉆時如果鉆頭進入砂橋，或進入坍塌井段，開泵時泵壓上升，地層憋漏，則漏層即在 砂橋或坍塌井段。4下鉆時觀察鉆井液返出動態(tài),?每下一立柱，井內(nèi)應返出與一柱鉆具體積相同的鉆井液 量,但鉆井液的返出與鉆具的下入并不同時出現(xiàn),?有一個滯后時間，可能鉆柱下完了，鉆井液才開始從井口返出，鉆具下入越深，這個滯后時間越長，如果沒有漏層，鉆井液總是 會返出來的。當鉆具下入后，井口沒有鉆井液返出時，說明鉆頭已到達或穿過漏層，以此 可以推算漏層的深度。5在原始狀態(tài)下,?漏層位置在平面上

35、的分布往往是具有同一性，所以應分析鄰井過去的 鉆井資料,橫向?qū)Ρ仍搶釉诒揪纳疃?，則此點發(fā)生漏失的可能性最大。6如果在鉆井過程中某層曾發(fā)生過漏失，以后在鉆井過程中又發(fā)生了漏失，則該層應是 首先考慮的敏感區(qū)。根據(jù)地層壓力和破裂壓力的資料對比，最低壓力點是首先要考慮的地方，特別是已鉆過的油、氣、水層及套管鞋附近。根據(jù)地質(zhì)剖面圖和巖性對比，漏層往往在裂縫發(fā)育的地方。3.3井漏的預防對付井漏應以預防為主,?盡可能避免因人為的失誤而引起的井漏，凡是能搜集到的資料 都搜集齊全，凡是能做的工作都做到井漏以前。1根據(jù)地層孔隙壓力、破裂壓力、坍塌壓力和漏失壓力曲線,?正確進行井身結(jié)構(gòu)和套管程序設計，同一裸眼井段

36、內(nèi)，不允許有噴、漏并存的地層存在。2在疏松的表層中鉆進,?最好不用清水而用鉆井液。表層套管要下到適當?shù)纳疃?，固井質(zhì)量要有保證，這是一口井的基礎(chǔ)工作，千萬不可忽視。3在松軟地層中鉆進，鉆速很快，鉆井液排量跟不上，會使巖屑濃度過大，憋漏地層,應控 制鉆速,或者每打完一單根，劃眼12次,延長鉆井液攜砂時間。4在沒有高壓層存在的條件下,?應盡量降低鉆井液密度，認真搞好鉆井液固控工作，防 止鉆井液密度自然增長。穿過高滲透地層時，應提高鉆井液的粘度和切力，降低濾失量, 加強造壁作用，減少漏失的可能。在鉆開高壓層時，應嚴格控制鉆井液密度，做到近平衡 壓力鉆進,既不噴,又不漏。5在易漏地層中鉆進,?排量要適當

37、，泵壓要適當，鉆速要適當，起下鉆、接單根時下放速 度要適當，防止產(chǎn)生激動壓力,?壓漏地層。發(fā)現(xiàn)有微小漏失時，應減小排量，降低泵壓，同 時應控制鉆速，減少鉆井液中的鉆屑濃度，并防止鉆頭泥包，這是一個互相關(guān)聯(lián)的問題， 不能顧此失彼。如果發(fā)現(xiàn)鉆頭或扶正器泥包，應設法消除。6在易縮徑地層中鉆進時，應采用抑制性鉆井液，防止井徑縮小而增加環(huán)空流動阻力。7如下部有高壓層，而上部有低壓層，又不可能用套管封隔時，在鉆開高壓層之前，應對 裸眼井段進行破裂壓力試驗，找準漏失層位，先行堵漏，待承壓能力達到預期值時，再鉆8在已開發(fā)區(qū)鉆調(diào)整井,?可以調(diào)整地層壓力，即降低高壓層壓力或提高低壓層壓力 ，降 低高壓層壓力的方法

38、是：？(1)停止注水；(2)老井排液泄壓；(3)在高壓區(qū)先打泄壓井,對 高壓層排液泄壓。提高低壓層壓力的方法是：(1)加強低壓層注水；(2)停止采油井生產(chǎn)。9對鉆井液密度敏感性很高的油氣層如石灰?guī)r裂縫、溶洞，鉆井液密度稍高則漏，稍低則 噴,最好是不堵，應調(diào)整鉆井液性能使鉆井液液柱壓力與地層壓力達到平衡，把目的層鉆穿,下套管完井。如勝利油田GB-10井，鉆達3647m時放空0.3m,?鉆井液密度高于1.06g/cm3就漏，低于1.04g/cm3就噴，堵漏四十多天無效，最后維持密度1.06g/cm310加重鉆井液時應首先把基漿處理好，要加足夠量的降失水劑，把濾失量降到8ml以下, 粘度保持在20s

39、以上,然后梯次增加鉆井液密度，使易漏層井壁對鉆井液液柱壓力有一個 逐漸適應的過程。11使用高密度鉆井液在小井眼中鉆進時,?在保證懸浮加重劑的前提下，應盡可能降低 鉆井液的動切力和靜切力，以減少環(huán)空流動阻力。12在鉆井液結(jié)構(gòu)性較強的情況下,?下鉆時應分段循環(huán)，破壞鉆井液的膠凝結(jié)構(gòu)。鉆井液 在井內(nèi)靜止時間較長時，膠凝結(jié)構(gòu)增強，而且由于巖屑的下沉，局部井段巖屑濃度增加， 下鉆時也要分段循環(huán)。每次開泵都要先小排量后大排量，先低泵壓后高泵壓，同時轉(zhuǎn)動鉆 具破壞鉆井液結(jié)構(gòu)力，防止把地層憋漏。13如果沒有高壓層，而且又沒有地層坍塌的可能，可以用泡沫鉆井液、充氣鉆井液甚至 空氣進行鉆井。14在鉆穿易漏失地層時

40、，在鉆井液中加入適當顆粒尺寸的堵漏劑如云母片、石棉粉、超細碳酸鈣、暫堵劑等,一般加量為8-14kg/m3,封堵細小裂縫和孔洞。15如下鉆過多,?開泵有困難，應起出部分鉆具再開泵。特別是不能憋漏 ，如發(fā)現(xiàn)憋漏, 要嚴格控制漏失量不能超過 5m,立即起過危險井段再開泵,如開不通,再起,再開,直至 能順利開泵循環(huán)為止，然后再分段下鉆循環(huán)。16下鉆時不要在已知的漏層位置開泵。17下鉆時如發(fā)現(xiàn)連下三柱鉆桿井口不返鉆井液，應立即開泵循環(huán)。18下鉆遇阻,必須循環(huán)鉆井液劃眼。19起鉆時如發(fā)現(xiàn)連起三柱鉆桿環(huán)空液面不降，或鉆桿內(nèi)有反噴現(xiàn)象，應立即開泵循環(huán)，待井下情況恢復正常后再起。20起鉆時井口應灌滿鉆井液,?

41、一則是為了防止溢流,二則是為了防止井塌，而井塌不僅 會導致井漏，還會造成惡性卡鉆。21鉆遇高壓層發(fā)生溢流時，要按照防噴規(guī)程，進行合理的套壓控制。3.4井漏的處理發(fā)現(xiàn)井漏以后，首先要判斷漏層的性質(zhì)，一般地，漏速越大，漏失越嚴重，漏失通道的 開口尺寸也越大。漏層如為膠結(jié)疏松的砂巖，漏失通道多為孔隙；漏層如為膠結(jié)致密的 碳酸鹽鹽、泥巖，則漏失通道多為裂縫；鉆井過程中如出現(xiàn)放空，則漏層通道為溶洞。 漏層位置越深，裂縫傾角越大，即淺部地層多為橫向裂縫，深部地層多為縱向裂縫。根 據(jù)漏速可以大致判斷漏失通道的性質(zhì)。一般的砂泥巖地層漏失，漏速每小時達幾立方米 至失返，則是孔隙性漏失。泥巖地層漏失在 3om/h

42、以內(nèi)，則為孔隙或微小裂縫性漏失， 裂縫開度在1mm以內(nèi)。碳酸鹽地層漏失，漏速30朋巾以內(nèi)，則為微小裂縫性漏失，裂縫 開度在1mm以內(nèi)。碳酸鹽地層漏失，漏速3060mVh，則為中等裂縫性漏失，裂縫開度 在25mm在碳酸鹽巖地層鉆進過程中，出現(xiàn)鉆時快，鉆具別跳，發(fā)生井漏，且井口很 快失返，則屬大裂縫性漏失，裂縫開度大于 5mm在碳酸鹽巖地層鉆進過程中，出現(xiàn)鉆 具放空，井口突然失返，則屬溶洞性漏失，溶洞大小由幾分米到好幾米。處理井漏的基本思路有三條：一是封堵漏失通道，即堵漏；二是消除或降低井筒與漏層 之間存在的正壓差；三是提高鉆井液在漏失通道中的流動阻力。所有這些都可以結(jié)合鉆井地質(zhì)資料進行分析研究。

43、要根據(jù)井漏的不同情況，采取不同的辦法進行處理。對于井下壓力系統(tǒng)比較復雜地層結(jié)構(gòu)比較復雜的井只能采取堵漏的辦法 進行處理,?對于壓力系統(tǒng)單一地層結(jié)構(gòu)強度大的井可以采用降低井底壓力的辦法進行 處理。一小漏的處理方法小漏指進多出少而未失去循環(huán)的滲透性漏失，遇到這種情況，應采取如下辦法：（一）起鉆靜置：當出現(xiàn)這種誘導性裂縫漏失時，應停止鉆進和循環(huán)，上提鉆頭至一定高度,最好是進入技術(shù)套管，讓下部鉆井液靜止幾個或幾十個小時，待井口液面不再下降時 再下鉆恢復鉆進。因為鉆井液具有觸變性，漏失到地層中的鉆井液，隨著靜切力的增加 起到了封堵裂縫的作用。而且地層中的粘土遇水膨脹也可起封堵作用。采用此法，不用 找漏和

44、堵漏，省工省時，在好多情況下，都取得了滿意的效果。（二）如漏失量不大，可繼續(xù)鉆進，穿過漏層，利用鉆屑堵漏，有可能在漏失一定鉆井液量 之后不再漏失；如果還繼續(xù)漏失，可提起鉆頭至安全位置，靜止堵漏。（三）調(diào)整鉆井液性能，降低密度，提高粘度、切力和摩擦系數(shù)，以降低井筒液柱壓力、循 環(huán)壓力和激動壓力，以減少或停止漏失。對壓差造成的井漏，減小鉆井液密度，井漏自 然停止。對自然縫洞漏失，提高粘度、切力，以增加其流動阻力，漏失會得到抑制。調(diào) 低屈服值可減少激動壓力；減小摩阻系數(shù)可降低循環(huán)壓力，都對防漏有效。（四）在鉆井液中加入小顆粒及纖維質(zhì)物質(zhì)如云母片、石棉灰、石灰粉、暫堵劑等堵漏 材料,在漏失的過程中進行

45、堵漏。采用此法時，應根據(jù)不同的漏層性質(zhì)，選擇堵漏材料 的級配和濃度，一般配比為：纖維狀：顆粒狀：片狀 =3： 6： 1,具體使用時按實際需要 調(diào)整。采用這種方法堵漏，應盡量下光鉆桿，以防堵塞水眼。堵漏成功后，要立即循環(huán) 出剩余在井筒中的橋接材料。大漏的處理方法大漏時鉆井液只進不出,?遇到這種情況，如果裸眼井段很長，很可能會發(fā)生井塌，或在局 部井段形成砂橋，在沒有井噴危險的情況下，首先應考慮的是鉆具的安全，此時應立即停 鉆停泵,上提鉆頭至技術(shù)套管內(nèi)，如未下技術(shù)套管，應一直起完，中間不可停頓，更不可試 圖開泵循環(huán)。在上起的同時，要不間斷地從環(huán)空灌入鉆井液（在沒有鉆井液的時候也可以 灌入清水）,以維

46、持必要的液柱壓力，防止井壁過早地坍塌。此時可能鉆具內(nèi)出現(xiàn)反噴，上 提阻力也可能越來越大，這正是井塌或發(fā)生砂橋的象征。越是出現(xiàn)這種情況，甚至這種情 況越來越嚴重，更要加快速度上起，更要加大井口的灌入量，只要在設備和鉆具的安全限 度以內(nèi)，必須盡最大可能上起。一般情況下,?只要中間不要停頓，不要反復開泵，是可以 把鉆具起完的。既使起不完，能多起一柱，也少一柱倒扣的工作量。只要鉆具不卡，就可 以從容處理井漏了。處理大漏的方法，大致有以下幾種：（一）靜止堵漏：有些漏失,?雖然只進不出，但并非大的裂縫、溶洞所造成，是由于壓差較大所造成。當鉆 井液漏入微細裂縫和孔隙之后，由于地層中粘土吸水膨脹和鉆井液中固體顆粒的沉淀及 漏失鉆井液靜切力的增加也會堵住漏層。如勝利油田郝科一井從2623m-4976n井段在鉆井液密度1.91g/cm3的情況下共發(fā)生大漏18次,其中有15次是靜止14-24小時后,恢復 正常鉆進的。此后做壓力試驗,竟能達到當量密度2.22g/cm3而不漏。（二）微細顆粒和纖維物質(zhì)堵漏：一些裂縫、孔隙的開口直徑小于 150卩m,較大的顆粒進入不了，只有用微細物質(zhì)如云母 片、石棉粉、超細碳酸鈣、氧化瀝青粉等進行堵漏，在壓差的作用下，隨著漏失過程的進 行，纖維物質(zhì)在漏失點聚結(jié)，加之鉆井液中各種粒子的充填，在裂縫中及井壁表面上形成 非常致密的骨架結(jié)構(gòu)，從而很快阻止