水文水井井眼卡鉆事故淺析

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1、水文水井井眼卡鉆事故淺析66259部隊技術(shù)室呼和浩特市010051摘要：水文水井井眼卡鉆事故是水文鉆探中經(jīng)常遇到的問題，處理不好會帶來一定的損失，因此分析探討卡鉆的原因并有效處理事故至關(guān)重要。關(guān)鍵詞：水文水井；卞鉆事故1水文水井井眼卡鉆的原因分析1.1地質(zhì)因素水文水井井眼卡鉆事故受到地質(zhì)因素的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面:第一，在礫巖或者砂巖井段，假如鉆井液的濾失量相對較大，就會在井壁形成一定厚度的泥餅，從而縮小井眼的有效直徑。第二，井眼在泥頁巖井段會由于其吸水膨脹而導(dǎo)致井眼縮徑。第三，如果鉆井液在鹽巖井段的液柱壓力達(dá)不到控制鹽層塑性流動的程度，就會導(dǎo)致鹽巖的塑性變形，

2、從而形成小井眼段。1.2井眼因素在鉆頭遇到研磨性的地層時，通常鉆頭己經(jīng)到了使用的后期階段，或者穩(wěn)定器由于受到磨損減小了外徑，形成小井眼。如果對于這段小井眼沒有預(yù)見性，就很有可能導(dǎo)致卡鉆事故。并且因為下部地層性質(zhì)、鉆井參數(shù)以及鉆具結(jié)構(gòu)等各個因素都會發(fā)生變化，有時會形成彎曲井眼，一旦下部鉆具組合發(fā)生改變，下入長度較長且外徑大的套銑打撈工具，也會出現(xiàn)卡鉆事故。1.3鉆井液因素在鉆井過程中如果遇到高壓鹽水層、鹽巖層或者石膏層時，鉆井液的性能可能會發(fā)生很大的變化，比如切力以及粘度有所提高，濾失量有所增加，或者堵漏過程中如果鉆井液的性能有大幅度的改變，井壁上都很容易形成假泥餅，縮

3、小井徑導(dǎo)致卡鉆事故的發(fā)生。1.4操作因素按照井眼卡鉆的相關(guān)力學(xué)模型分析，下鉆過程中的下壓噸位以及下鉆速度是兩個最主要原因，所以在預(yù)見到會形成小井眼井段時，要制定出嚴(yán)格的下鉆操作規(guī)范。2防止水文水井井眼卡鉆的措施2.1浄化井眼1、泵排量要足夠即要有足夠的環(huán)空返速以防止形成巖屑床。各種井斜角下，不管是使用紊流還是層流，如果提高了泥漿環(huán)空流速則清巖的效果就會更好，排量越大，鉆屑沉積床的厚度就越小，一旦排量大于一個臨界值，則基本不會形成鉆屑沉積床。2、井斜角度大于可以利用紊流如果井斜角度小于45。，層流可以達(dá)到最好的清洗效果，清井效果會隨著泥漿屈服值的增加而越來越好。但紊流與

4、流體流變性無關(guān)，只與泥漿的動量特征有關(guān)，因此如果井斜角度大于55。時，再增加泥漿的塑性粘度以及屈服值就不會再起到?jīng)坊鄣男Ч?，所以此吋在井中利用紊流的清潔效果會相對更好?、改善鉆井液的粘度鉆井液的粘度如果脊所提高，就可以提高鉆井液粘附鉆屑的能力，在流動鉆井液中鉆屑的滑脫速度就會有所減小，從而被鉆井液帶出井眼。2.2改善操作方法1、短起下作業(yè)如果井段的斜度大則可以有計劃的采用短起下作業(yè)，鉆桿緊緊貼著下井壁，在鉆具進(jìn)行上下活動的過程中，鉆桿的接頭部分可以刮開巖屑沉積床，于是巖屑就會散入環(huán)空泥漿中隨其帶出井U，達(dá)到?jīng)坊鄣淖饔谩?、旋轉(zhuǎn)鉆柱泥漿被旋轉(zhuǎn)的鉆具不停攪動，

5、就會帶出泥漿里的巖屑，從而防止艽脫滑沉積；并且旋轉(zhuǎn)鉆柱對于泥漿在流動過程中產(chǎn)生紊流也奮一定的幫助。如果流體的粘度較高，采用旋轉(zhuǎn)鉆柱的方法可以提高井眼的浄化效果。3、鉆速的控制如果下鉆的井段鉆速較快，則要對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。鉆速提高就會增加單位時間內(nèi)的鉆屑量，巖屑沉積的機(jī)率也隨之增加，所以要對鉆速進(jìn)行適當(dāng)控制。此外，還要減少在下鉆吋的泥漿靜止時問，在泥漿無法正常循環(huán)的情況下，巖屑很容易會沉積到下井壁，而且泥漿靜止的時間越長，沉積就會越徹底，所以要盡量減少泥漿的靜止時間2.3保持井壁的穩(wěn)定性鉆井過程中井壁的穩(wěn)定性是保證鉆井安全的重要因素之一，如果井壁失穩(wěn)則很容易發(fā)生卡鉆事

6、故，因此要采取相應(yīng)的措施以提高井壁的穩(wěn)定性。比如提高泥漿的密度，為井壁提供足夠的支撐力；提高泥餅的質(zhì)量，從而奮效防止泥漿失水，如果泥餅的質(zhì)量高的話，就會牢固的吸附在井壁，并且還具有較好的潤滑性能；減少泥漿的失水，尤其是高壓高溫環(huán)境下的失水，從而盡可以減小濾液侵入等。2.4鉆具及其組合的選擇2.4.1鉆具組合結(jié)構(gòu)的選擇在造斜井段，鉆柱會產(chǎn)生比較高的彎曲應(yīng)力，從而導(dǎo)致鉆具疲勞損壞，尤其當(dāng)鉆柱進(jìn)行旋轉(zhuǎn)吋，鉆柱在彎曲井段會受到交變應(yīng)力的作用而產(chǎn)生疲勞損壞，所以在選擇鉆具組合結(jié)構(gòu)時要遵循可以順利通過大曲率井眼的原則，鉆具組合要盡可能減少轉(zhuǎn)換配合，盡可能降低造斜井段鉆柱的剛性，以

7、免發(fā)生斷鉆具事敵。此外在水平段以及造斜段可以采用斜坡鉆桿，因為在斜井段鉆具是緊貼下井壁的，如果采用直角鉆桿會使下放阻力增加，還會利壞井壁的泥餅：而直井段則采用加重鉆桿，因為加重桿的剛性相對較大，在曲率較大的井段中使用會對加重鉆桿進(jìn)一步的破壞，所以一般加重鉆桿應(yīng)用于直井段，以降低鉆柱的摩阻，提高鉆柱抗壓失穩(wěn)的能力。2.4.2鉆具的選擇要選擇品質(zhì)優(yōu)良的鉆頭，以避免發(fā)生鉆頭事故。如果在斜井段采用PDC鉆頭，要選擇使用造斜、短保徑的高效鉆頭，而選擇牙輪鉆頭吋要采用帶金屬密封、適用于高轉(zhuǎn)速的產(chǎn)品。這類鉆頭通常壽命較長。螺桿的選擇也很重要，要盡量選擇強(qiáng)度高、壽命