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钻井事故预防及处理,主讲人汪多安,大庆油田钻探集团鲁迈拉项目部,钻井事故预防及处理,概述卡钻事故钻具断落事故井下落物事故测井事故套管事故预防固井中的事故及复杂问题井斜,,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,由于对客观情况的认识的不清楚或主观意识的决策失误,往往会产生许多复杂与事故。任何事故的发生都有其主客观原因,在钻井过程中,钻头不断地破碎岩石、新井眼随之生成,钻具旋转受到各种应力、扭矩同时也发生变化,如果钻井措施不能适应这些变化,就会造成井下许多事故和复杂情况。据统计,当前事故与复杂情况可占钻井施工总时间的23,造成很大经济损失。正确认识和预防、处理井下事故和复杂情况是钻井工作者的重要任务之一。,概述,,,造成井下事故及复杂情况的原因地质因素异常的地层压力老区常年注水,新开发地区,地层压实不均不稳定的岩性层位蠕变的盐岩层、膏岩层、沥青层,富含水软泥岩层,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。特殊的地质构造断层,裂缝,溶洞。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。,概述,,,处理井下事故及复杂情况的原则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。快速决策正确,组织周密,准备充分。灵活详实掌握现场信息,不失有利战机。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。,卡钻事故,,,卡钻事故处理通则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、水泥固结卡钻等各种类型。一般卡钻总是发生在钻进、起钻、下钻三个不同的过程中。顺利解除事故的必要条件力求钻井液循环畅通;尽量保持钻柱完整;防止钻具连接螺纹扭转过紧。,卡钻事故,常规卡钻事故的预防控制好井身质量。一是井眼轨迹要符合设计;二是井径要规则,严禁定点循环。采用防卡钻具。多使用螺旋钻铤和加重钻杆,必要时使用随钻震击器。优选钢套直径。确保钻井泵的排量满足携砂要求。维护好钻井液性能。磨阻系数直井小于0.15;斜井小于0.10斜井含油量6%-8%。含砂量311mm及以上井眼小于0.6%;311mm以下井眼小于0.5%。用好固控设备。振动筛使用率达100%,除砂器达90%,除泥器达80%,离心机和除气器要及时有效使用。,,卡钻事故,及时短起下除掉井壁上岩屑床。根据井斜、进尺、返砂、岩性、井下阻力和上次短起下的情况确定短起下钻的数量。及时活动钻具。正常时,直井不超过3分钟,斜井不超过2分钟活动一次钻具;不正常时,要连续活动钻具。及时循环除砂。下钻到底及进尺快时,要搞好循环除砂工作,以达到控制环空岩屑浓度的目的。快速接卸钻具。接卸钻具不超过3分钟,必要时用转盘活动井内钻具。加重循环要讲究方法。加重按每个循环周提0.01-0.02g/cm3进行,有技套的井,最好在技套内进行加重。,,卡钻事故,泵压升降要分析。上升和下降1.0MPa要停钻分析。控制好钻进节奏。进尺快时,要适当增加循环时间,保持井底干净;钻完方入要上提下划1-2次;接单根时做到早开泵晚停泵。钻头在井底,发生设备故障不能提升时,应把钻具悬重的三分之二压在井底,待故障解除后,再逐步上提钻具。划眼工作要精心。大段划眼速度快时,要进行中途循环,并搞好除砂工作。下钻开泵要注意。要用单凡尔顶通,位置要避开易漏、垮地层,正常后方可在钻进排量下循环。下钻遇阻处理要慎重。下压力不超过50KN,遇阻不得硬压和硬砸,应以开泵冲划为主。下放已插入小井眼时,要采用多提轻放的办法活动,有条件的进行上击解卡。控制起钻速度。在定向、扭方位、降斜等全角变化率大的井段一律采用低速起钻。妥善处理遇卡。在全角变化率大的井段起钻遇卡上提力不超过100KN,在规定吨位内仍活动不出钻具时,要采取循环倒划眼的措施。,,卡钻事故,,,正确计算卡点测卡仪实测根据拉力伸长计算,,,,其中L-自由钻柱长度mK-计算系数F-超过自由钻柱自重的拉力kN,卡钻事故,,原因井壁因吸附、沉积形成滤饼;地层孔隙压力与泥浆柱压力形成的压差。特征钻柱有处于静止状态的过程;卡点位置在钻柱部分;卡钻前后泥浆循环正常;卡点可随时间增长而上移。,粘吸卡钻,预测压差卡钻危险性曲线,,卡钻事故,,,粘吸卡钻预防使用优质钻井液油基、油包水型、高价阳离子聚合物体系钻井液;良好的润滑性、较小的固相含量和滤失量;符合近平衡钻井要求的密度。设计合理的下部钻具组合使用螺旋钻铤、加重钻杆、稳定器等增加钻具的支撑点,减少接触面积;使用随钻震击器。尽量减少钻具在井下的静止时间保证优良的井身质量处理发现粘卡最初阶段采取强力活动措施下砸、震击浸泡解卡剂原油、解卡剂、碱水、盐水、酸剂,卡钻事故,,,粘吸卡钻处理浸泡解卡剂是解除粘吸卡钻最有效的方法,只要能维持循环就不可轻言放弃(达深斜7井井深4890.40m,因为发生过溢流把密度提高密度1.35g/cm3发生压差卡钻,浸泡4次解卡剂1.00g/cm381.5小时)。浸泡解卡的施工步骤计算卡点、计算解卡剂用量、计算注入最高泵压、制定安全措施、注解卡剂、活动钻具、解卡。应注意的问题合理选择解卡剂;确认钻柱无循环短路;注低密度解卡剂时钻柱中须接单流阀;重视解卡后排解卡剂过程中的风险。,,卡钻事故,,粘吸卡钻达深斜5井的粘吸卡钻现象达深斜5井完钻井深3540m,技术套管2231.27m。本井区8002200m有一大段泥岩。粘卡现象钻具稍停即卡,起钻在此段拉力增加200500kN;加入多种泥浆润滑材料无效果;测井中两次卡仪器、穿心打捞。解决方法增加技术套管下深,封过大段泥岩段之后,该区井钻井施工顺利。启示泥岩段吸附性强,同时该井是大位移定向井井斜角大钻具斜卧在下井壁,增加粘卡机会。,录井图,,卡钻事故,,,坍塌卡钻井壁坍塌原因地质因素原始地应力,地层构造状态,岩性,异常孔隙压力。物理化学方面原因水化膨胀,毛细管作用,流体静压力。工艺方面原因泥浆柱压力,泥浆性能,井身质量,油气侵,井喷,起钻或中试抽吸等。特征钻屑返出增加、扭矩增大,泵压上升且不稳定。起钻中(灌泥浆不及时)上起遇阻逐渐增加且阻力不稳,开泵返出异常、泵压升高、悬重下降。下钻井口不返,钻具内倒返,开泵现象与起钻相同。划眼困难,常需多次反复划眼才有好转。,卡钻事故,,,坍塌卡钻预防合理设计表层套管须封固流沙层、地表水层、松软层,技套封至明显漏层以下,下套管口袋尽量留少,设计适应所钻地层的泥浆体系。保持泥浆柱压力起钻和停工期间灌好泥浆,下套管定期灌满泥浆,维护管内、外压力平衡。减少压力激动控制起、下钻速度,讲究开泵方法。使用具有防塌性能的钻井液油基或阳离子、油包水、硅酸盐、钾基、低滤失高矿化度钻井液等,加入堵塞剂(氧化沥青、淀粉)降低地层的坍塌压力。,卡钻事故,,,坍塌卡钻处理井塌--划眼松软地层低粘度泥浆,防出新眼(使用有领眼作用的工具,“一冲、二通、三划”),掌握领眼的处理方法较硬地层高切力、高动塑比泥浆,使用牙轮钻头、增大排量,遇大掉块用磨鞋、铣锥,正确认识、处理蹩泵现象,起钻前稠泥浆封井,领眼通井工具,卡钻事故,,,坍塌卡钻处理小排量顶通,建立循环尽量维持循环改变泥浆性能清除坍塌岩块,灰岩可考虑注酸失去循环机会后,大吨位活动上提,最后套铣、倒扣,卡钻事故,,,砂桥卡钻砂桥形成原因钻屑多,钻井液悬浮能力低清水钻进,使用PDC式刮刀钻头,钻速快,排量不足松软地层暴露太多表层套管少,管鞋处垮塌钻井液中絮凝剂过量粘土絮凝团聚积泥浆体系或性能改变破坏原有平衡,泥饼剥落、岩屑滑移钻井液长期静止泥浆切力低、岩屑下滑堆积其他井塌,井身质量,开泵过猛特征下钻不返或钻杆内倒返;下钻常见软遇阻;下钻过砂桥开泵不畅,开泵后钻具活动遇卡;起钻“拔活塞”;钻进中停泵上提遇阻,卡钻事故,,,砂桥卡钻预防尽量使用泥浆开钻。钻水泥塞使用清水时,循环设备必须有充分保证,无法循环立即起钻,遇其他停工将清水转为泥浆。钻井液必须满足巩固井壁、携带岩屑的需要,切忌大幅度改变泥浆性能。钻进选用合适的排量,控制环空安全的岩屑浓度。执行起、下钻安全规定,掌握正确开泵方法。裸眼井段钻井液静止时间不可过长。处理小排量开泵顶通、套铣、倒扣(灌好泥浆,防粘卡,套铣防掉)。,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,卡钻事故,,,预防下井工具尺寸不可大于正常井眼,遇阻不能强提硬下注意检查旧钻头磨损程度在钻具中接震击器、扩孔器钻特殊岩层如岩盐层,必须提高钻井液密度,制定安全钻进措施控制钻井液滤失量和固相含量简化钻具结构、选择合适钻头、使用随钻扩眼工具等,钻盐岩层根据温度压力确定钻井液密度,缩径卡钻,卡钻事故,,,缩径卡钻处理遇卡初大力活动钻具解卡下阻上提,上卡下砸,钻进遇卡上提配合转动,防粘,倒划眼。震击器震击解卡起卡下击,下卡上击浸泡剂浸泡解卡泥岩缩径注油类润滑剂;盐岩缩径注水上述方法组合解卡倒扣、套铣、侧钻,卡钻事故,,,键槽形成键槽产生的主要条件是井身轨迹产生局部弯曲,形成“狗腿”,钻杆接头在运动中切削与其接触的井壁形成槽。键槽形成与地层软硬、井斜大小基本有关。在大段易坍塌泥页岩中夹有薄砂层的条件下,可形成一种“壁阶式”键槽。,键槽形成过程,键槽卡钻,卡钻事故,,,键槽卡钻特征卡钻只会发生在起钻过程中卡钻发生在钻具横向截面突变处卡钻时循环正常均质地层,卡点移动;非均质地层,卡点不动预防直井严防“狗腿”产生控制井斜、方位定向井轨迹设计应尽量简化(多增斜,少降斜);技套封过高造斜段;起钻注意观察、记录遇阻点;主动破槽缩短套管鞋以下的口袋长度防止套鞋偏磨成槽钻具带随钻震击器,卡钻事故,,,键槽卡钻处理大力下压使用下击器下击破槽套铣解卡对石灰岩、白云岩,可注盐酸溶解,键槽破坏器,,,卡钻事故,,,泥包卡钻泥包产生原因钻遇松软且粘性地层,切削物易成泥团排量太小,井底清岩效果差泥岩重复破碎、水化成团钻井液性能差,高粘、高失水、高固相含量易成厚泥饼积聚钻具循环短路钻头、扶正器处钻屑堆积粘附特征.钻进钻速逐渐降低牙轮蹩钻,泵压略有升高起钻时随井径不同阻力有变化起钻时环空灌不进泥浆提钻阻力的大小与泥包程度有关,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.提高泵排量,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,卡钻事故,,,落物卡钻原因能造成卡钻事故的是处于钻头或扶正器以上的落物。井眼与钻柱之间的环形空间有限,较大的落物会像楔铁一样嵌在钻具与井壁中间,较小的落物嵌在钻头、磨鞋或扶正器与井壁的中间,使钻具失去活动能力,造成卡钻。特征.钻进有憋钻现象发生卡钻发生在钻头或扶正器位置,起钻遇阻突然卡钻时,循环正常钻井液性能无变化,卡钻事故,,,落物卡钻预防定时检查井口工具,注意井口的围盖极软地层用特制工具拨扫落物减小套管鞋以下的口袋长度防水泥掉块严格管理,减少人为因素防硬提,争取转动,磨铣防卡处理.钻头在井底时发生落物卡钻,争取转动解卡,大力上提或用震击器上击;起钻过程中遇卡猛力下压,使用震击器下击水泥块卡用盐酸浸泡倒扣、套铣,卡钻事故,,,干钻卡钻原因因循环短路、泵上水不好等原因使钻头处失去冷却条件,造成钻头在外力下与岩屑熔和一体致卡。特征.钻进泵压下降,钻速明显降低,扭矩增大,蹩钻、打倒车,情况随时间增加逐渐恶化。预防注意观察泵压及返出流量,保证泥浆泵上水良好,钻进中不可停泵,打捞、取心作业中避免人为干钻。,卡钻事故,,,干钻卡钻处理初期干钻处于泥包状态,可用震击器上击切割、爆松倒扣扩眼套铣填井、侧钻,钻具断落预防及处理,,,原因疲劳破坏长期承受拉、压、弯、扭复杂应力,临界转速引起振动,弯曲转动产生交变应力,钻具组合不理。腐蚀破坏氧气、二氧化碳、硫化氢、溶解盐类、酸类、电化学腐蚀。机械破坏制造缺陷,磨损,超过强度极限的受力,外伤造成的应力集中点,使用不当,泥浆冲蚀。事故破坏顿、溜钻,人为倒开。特征悬重下降,泵压下降,转盘负荷减小,无进尺或放空。,钻具断落预防及处理,钻具事故的预防钻具检查要仔细。丝扣、台肩、本体剌坏、弯曲变形、胀扣及外径磨损较大的钻具不得入井。起下钻要有意识地检查钻具,并定期检查和倒换好钻具。钻具上卸扣要认真。上扣前涂好丝扣油,上扣时用液压大钳或双钳紧扣。上卸扣不得用钳子咬钻杆本钵。钻具上下钻台要戴好护丝。钻具活动防顿钻。一要记录好方入;二要使用好电磁刹车;三要及时活动钻具。井口工具要好用。接卸钻具前要检查好吊卡、卡瓦和安全卡瓦。接头更换要及时。钻具配合接头要经常检查,发现丝扣和台肩有问题的要及时更换。泵压下降要分析。泵压下降1.0MPa要停止钻进和循环。扭矩增大要小心。转盘扭矩增大要停钻分析,不要盲目钻进和划眼。测卡扭矩要控制。使用测卡仪测卡点时,施加扭矩要在钻杆允许扭转圈数范围内进行。,,钻具断落预防及处理,常用处理事故及复杂打捞工具异形接头、公锥、母锥、安全接头、卡瓦打捞筒、地面震击器、随钻震击器、加速器、打捞矛、套铣筒、反循环打捞蓝、一把抓、强磁、磨鞋、随钻打捞杯、捞砂筒、密闭取心筒。,,钻具断落预防及处理,钻具事故处理的基本步骤了解井型、地层构造以及发生事故钻具所处的层位,了解事故发生前各种情况,以及对事故的处理情况,收集该井施工的的各种数据,分析钻井参数、钻井液性能变化、井下钻具结构、内外径,钻头型号,各接头及连接扣型,扶正器的材质,对于各种情况进行汇总分析,采取相应的技术措施,对下井工具要仔细认真测量并绘制草图,数据记录准确,工具下井时的关键环节要亲自盯住,使之达到规定扭矩。在处理过程前要观察泵压悬重及扭矩等各种钻井参数,并进行记录,并和处理事故中加以对照参考。处理过程中,要保持清醒的头脑,操作要稳,对扣及打捞要保证安全并捞获不落空的原则。在处理结束后,要及时对照各种参数分析参数的变化。对井下工具要做到了解工具原理性能结构,并会熟练操作使用,对起出的打捞工具要及时测量,分析数据变化的原因。,,钻具断落预防及处理,,,处理正确选定打捞工具公锥、母锥、卡瓦打捞筒、捞矛处理复杂鱼顶的工具,可变弯接头,弯钻杆,壁钩,井下落物预防及处理,,,原因钻头等产品质量有问题、使用参数不当、操作不当、超时使用、螺纹规范不一致,顿钻造成钻具事故,井口落入物件。特征井底有较大落物,钻进中有憋钻、跳钻现象;钻压越大,憋跳越严重;没有进尺。井底有较小落物,有轻微的憋、跳钻现象;钻速相对降低;起出钻头可见断齿、磨痕。环空中有较大落物时,憋钻、起下遇阻环空中有较小落物,基本不影响钻具转动,但起钻阻力增加并不稳定。,井下落物预防及处理,,,预防防止从井口落入任何物件;不超时使用钻头,防止掉牙轮;禁止从钻具内投入任何物件;钻头、接头、套管的连接螺纹规范一致,连接牢靠,防止脱扣;入井钻具要严格检查质量;钻井参数使用得当。处理不规则细碎物件的打捞磁力打捞器,反循环打捞篮,随钻打捞杯,反循环强磁打捞器,反循环一把抓打捞器、喷射吸入式反循环打捞器,静水压力落物打捞器,气举打捞器、取心筒式打捞器细长杆落物的打捞卡板式打捞筒,卡簧式打捞筒井底落物破碎工具井下聚能爆炸、磨鞋其他处理方法,测井事故,,常见测井事故卡仪器、卡电缆、掉仪器、断电缆等。原因表层或技术套管鞋磨损成槽裸眼井径不规则,电缆拉槽井壁坍塌起钻后未灌好泥浆表层垮塌,测井其间井垮钻井液性能不好造成井塌,形成砂桥,粘附操作原因操作失误折断电缆,遇阻发现不及时电缆下入过多、盘结成团,测井中遇井涌、喷切断电缆预防严格控制井身质量,搞好钻井液性能,认真执行操作规程(灌好泥浆、控制连续测井时间,细致检查,明确岗位责任,杜绝违章操作)。,测井事故,,处理完整电缆的解卡仪器遇卡必须尽一切可能不拉断电缆钻杆穿心解卡旁开式测井仪器打捞筒,钻杆穿心打捞工具,套管事故的预防,,套管上扣要精心。要在埸地上涂好丝扣油。要戴护丝上钻台。要对好扣。要按扭矩要求上紧丝扣。下放速度要控制。吨位超过200KN要及时使用电磁刹车。遇阻时不得硬压和猛砸,应以接方钻杆循环冲下为主,仍下不去的要起出套管进行通井。井口返浆要分析。不返钻井液时,有可能出现井漏,要及时往环空灌入钻井液,并密切注意防井喷。及时灌好钻井液。下套管过程中,要认真观察悬重,当自动灌浆失灵时,每下10-15根往套管内灌入适量的钻井液,防止空套管段太长,内外压差大挤坏尼龙球,环空中钻井液倒返,造成井眼垮塌开不开泵或井喷的情况。,套管事故的预防,,套管下到底后,要先往套管内灌满钻井液,然后接上循环接头。开泵时一律采用小排量开泵顶通,正常后循环调整好钻井液性能。套管遇卡勿硬提。遇卡上提力不超过10吨,活动不开时,应尽快建立循环,进行泡油处理。卸、割好套管联顶接。在按安装完井套管头程序规定进行作业,拆掉防喷器与套管头和高压防喷管线的联接螺丝,用游车和符合安全规定的钢丝绳吊起防喷器。,套管事故的预防,,,套管事故卡套管常见粘卡和因井壁坍塌或砂桥致卡原因泥浆性能差,井眼准备不好(通井循环不足、携砂不净),漏层、高压层处理未达要求,执行措施不力(未及时灌泥浆、静止时间长)预防下套管前认真通井、循环处理泥浆,做好基础工作尽量缩短上扣时间,控制下放速度,正确处理漏、垮现象,灌好泥浆,注意活动套管处理粘卡按钻具粘卡处理塌卡或砂卡争取恢复循环、正常固井;判断为上部漏失强行固井;套管未下到位置,先固井、后通开下部挂尾管完成,套管事故的预防,,,套管事故套管下完不能循环回压阀堵塞射孔恢复循环、固井(用加长胶塞)。井塌或砂堵(开泵蹩漏)漏层不是产层,挤水泥固井;漏层即产层,射孔后用小钻杆加封隔器注水泥固井。井漏漏层在低压产层以上、有井控条件,可以固井(碰压后关井候凝、维持环空压力);产层压力高、漏层位置不确定或层即漏层,则先堵漏后固井。,射孔下封隔器注水泥,固井作业事故及复杂问题,,,注水泥中的复杂问题注水泥中发生漏失原因水泥封固段存在低压层预防依据地层压力进行水泥浆和固井流变学设计,控制作业过程的压力,按漏失层的压力采取不同的固井方法低密度水泥浆高水灰比浆(1.45),加低密度添加剂(火山灰、硬沥青、粉煤灰、硅藻土、膨胀珍珠岩,1.60),微珠水泥浆(0.91.45),泡沫水泥浆(0.8)双级或多级固井减少一次注入的压力,防气窜,减少封固段先期完成(多用于灰岩)裸眼,衬管,尾管用封隔器隔开漏层用于产层下有漏层井正、反注入水泥浆,固井作业事故及复杂问题,,,注水泥中的复杂问题注水泥中发生憋泵原因管内堵塞(胶塞提前进入),水泥闪凝(选用水泥温度有误、水灰比小、添加剂不当、混合水污染或温度高、隔离液污染、高渗透层脱水、施工中断),桥堵(井塌、冲刷泥饼堆积)。预防加强水泥浆化验,适量使用冲洗液,控制注水泥及替浆排量,加强施工前设备、工具的检查。不碰压原因阻流环处螺纹连接不好,阻流环损坏,无胶塞,套管柱中间短路,计量不准。预防套管串联试压,按规定扭矩上扣,及时灌满泥浆,低泵速碰压。,固井作业事故及复杂问题,,,注水泥中的复杂问题水泥窜槽与井口冒油冒气原因高压层未压稳或相邻注水井未停,井径不规则,井身质量差、环空间隙不合适,套管不居中,泥浆粘、切高,井壁冲洗未净,顶替效率低,水泥浆质量差(自由水多、膨胀性能差、与地层不配伍),憋压侯凝或钻水泥塞造成微间隙,浅气层未封预防钻井中控制井径扩大率(1012),下套管前认真通井、调整泥浆,保证管柱连接质量和居中度,提高水泥环质量性能(添加剂、紊流顶替、活动套管、内管插入固井),采用双凝水泥浆、双级注、封隔器、环空加压侯凝方法减少失重影响,井斜,,,原因地质条件(地层造斜特征)钻具组合因素操作者的主动原因,,影响井斜的主要因素钻头转角、钻头侧向力、地层自然造斜力、钻头与地层的相互作用对井斜的影响规律,井斜,,,原因地质条件地层倾角起主要作用倾角45向上倾方向偏斜;60沿层面下滑;4560为不稳定区层状地层倾斜的层面处井眼下倾侧产生对钻头的横向力地层各向异性钻头易向破碎阻力最小方向倾斜岩性交替变化软硬变化造成钻头两侧受力不均,钻进层状地层井眼偏斜(“小斜向器”理论),井斜,,,钻具组合变形和运动(直井中)下部钻柱弯曲在一定的钻压下钻柱弯曲,钻头及相邻部分中心偏离井眼轴线、钻压偏一角度,致井眼偏斜(斜井内)钻柱受力影响钻压在垂直井眼方向的分量增斜力;切点以下重量在井壁垂向的力减斜力;地层造斜力(增、降取决于钻压、钻铤和井眼尺寸、以及地层特性)钻柱的摆动和涡动规则的摆动、不规则的涡动致斜,原因,井斜,,,控制钢性满眼钻具组合满眼钻具,方钻铤钟摆力钟摆钻具,塔式钻具偏心组合偏重、偏心钻铤,偏轴接头(安放位置、组合方式、钻压和转数是影响效果的主要因素)导向钻具(定向井轨迹控制法)减震器、悬浮器的应用闭环垂直钻井系统VDS,偏重钻铤的纠斜作用,井斜,,,,Vertitrak系统,,PowerV系统,扶正器支点,钻头产生一个指向下井壁的侧向力,推力块Pad伸出推顶上井壁,井斜,,,控制PowerV在方8井的应用方8井是大庆油田在方正盆地部署的一口重点探井,地层层系复杂、地层倾角大。开钻后,为控制井斜,在1704~1806m井段一直采用常规纠斜钻具组合吊打(钻压60kN),效果极不理想。从1828.962444m井段,采用PowerV垂直钻井系统共钻进515.04m,钻压加至200280kN,平均机械钻速1.94m/h,与上部以常规方式钻进井段相比平均机械钻速提高304.2%,真正实现了防斜打快的目标。PowerV在方11井的应用方11井是大庆油田在方正盆地地区南部山前带部署的一口重点探井,地层倾角大(3040)。邻近地区前期2口探井中有1口工程报废,各井井斜都严重超标,其中方4井在井深1000m时,井斜达到24,并发生了严重的键槽卡钻等事故。方11井二开16“井眼(井段127m1702m)使用了PowerV垂直钻井系统,总进尺1575.0m,机械钻速2.85m/h,是邻井胜和1井相应井段的4.7倍。井斜大部分井段稳定在0.3左右,钻井时间比设计提前了120d。,井斜,,,处理未超标准降斜吊打(钻具组合、使用大质量的钻铤、钻压),钟摆组合,柔性钻杆组合,定向井方法。超标准填井重钻填井测井,侧钻井段选择(不超标、变化率大、可钻性好),打水泥塞(使用光钻杆、保证足够长度、高密度、封住已钻油层、长凝固时间、扫水泥面、考虑井斜因素、制定安全措施)。侧钻按不同地层选择钻具结构及钻头(软地层牙轮吊打或尖刮刀加压弯钻杆;硬地层特制侧切削力强的钻头或用定向井造斜工具),控时加压,观察出新眼迹象、计算“夹壁墙”厚度。,结束语,,,钻井施工要坚持预防为主的原则,施工中采取主动措施、尽可能地将事故和复杂问题消除在萌芽中。处理事故及复杂情况要善于对各种信息作出客观的分析判断,利用源自实践的经验积累作出正确的决策。随着科学技术的进步,钻井事故及井下复杂情况将大大减少,其处理技术、工艺也会有飞速的发展。不断地学习、创新是我们永恒的任务。,,谢谢,
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