钻井事故预防及处理陪训.ppt

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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23,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8002200m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200500kN;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(0.91.45),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(1012),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;4560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1828.962444m井段,采用PowerV垂直钻井系统共钻进515.04m,钻压加至200280kN,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(3040)。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127m1702m)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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