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《鉆井卡鉆事故及處理.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、鉆井常見(jiàn)事故與復(fù)雜井下事故與復(fù)雜的原因一、地質(zhì)因素二、工程因素地質(zhì)因素地層孔隙壓力、地層破裂壓力、地層坍塌壓力、特殊地層(鹽膏、軟泥巖、瀝青)的蠕變應(yīng)力;火成巖、煤層、斷層、裂縫、溶洞、特高滲透層、硫化氫、二氧化碳。工程因素不嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)、鉆井液體系和性能不合適、違章操作、設(shè)備故障、管理工作薄弱。對(duì)于復(fù)雜情況處理不及時(shí)方法不得當(dāng)、組織工作不善,停工時(shí)間過(guò)多,鉆井周期過(guò)長(zhǎng)。處理井下事故與復(fù)雜遵循的原則安全的原則:設(shè)備、工具、技術(shù)方案、技術(shù)措施、人員素質(zhì)快速的原則:迅速地決策、迅速地組織、迅速地施工、工序銜接要有條不紊靈活的
2、原則:隨機(jī)應(yīng)變,及時(shí)調(diào)整方案經(jīng)濟(jì)的原則:處理方案的安全性、有效性工藝的難易程度、工具材料費(fèi)用、占用鉆機(jī)時(shí)間、環(huán)境影響等事故與復(fù)雜復(fù)雜:井涌、井漏、輕度井塌、砂橋、泥包、縮徑、鍵槽、鉆具刺漏、地層蠕變、地應(yīng)力引起的井眼變形、鉆井液污染及有害氣體溢出等事故:卡鉆、井噴、嚴(yán)重井塌、鉆具或套管斷落、井下落物、鉆出新井眼丟失老井眼等卡鉆事故卡鉆是鉆井過(guò)程中常見(jiàn)的井下事故??ㄣ@:就是鉆頭或鉆具在井眼內(nèi)被卡住而不能起下和轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象類(lèi)型:粘吸、坍塌、砂橋、縮徑、鍵槽、泥包、干鉆、落物、水泥固結(jié)卡鉆的首要工作必須維持鉆井液循環(huán)暢通保持鉆柱完
3、整不能把鉆具連接螺紋扭的過(guò)緊常用鉆桿允許扭轉(zhuǎn)系數(shù)(圈/m)卡鉆事故粘吸卡鉆坍塌卡鉆砂橋卡鉆縮徑卡鉆鍵槽卡鉆泥包卡鉆落物卡鉆干鉆卡鉆水泥卡鉆粘吸卡鉆只在壓差作用下鉆具被推向井壁并粘住,而不能活動(dòng)。也叫壓差卡鉆粘吸卡鉆一、粘卡的原因二、粘卡的特征三、粘卡的預(yù)防四、粘卡的處理五、處理粘卡的注意事項(xiàng)一、粘卡的原因內(nèi)因:井壁上有濾餅的存在外因:地層孔隙壓力和鉆井液液柱壓力的壓差存在吸附:鉆井液中的固相顆粒吸附在巖石表面(砂巖、泥巖);濾餅形成的原因沉積:鉆井液中的固相顆粒沉積在井壁上(泥頁(yè)巖井段大于砂巖井段,容易形成厚濾餅);濾失作
4、用:它加速了鉆井液中固相顆粒在滲透性巖層表面的沉積。結(jié)論:只要有濾餅存在就有粘卡的可能壓差可使粘卡卡的更結(jié)實(shí),有正壓差存在可將鉆柱壓向井壁一邊,進(jìn)一步縮小了吸附面間的間隙,增強(qiáng)了吸附力,并進(jìn)一步擴(kuò)大了鉆柱與井壁的接觸面積。壓差的存在泥餅粘吸的發(fā)展過(guò)程二、粘卡的特征1.在鉆柱靜止?fàn)顟B(tài)下才能發(fā)生2.卡點(diǎn)位置一般在鉆鋌或鉆桿部位3.粘卡前后鉆井液循環(huán)正常,進(jìn)出口流量平衡,泵壓沒(méi)有變化。4.粘卡后如活動(dòng)不及時(shí)卡點(diǎn)有可能上移甚至移至套管鞋附近。特點(diǎn):鉆具上下活動(dòng)困難,泵壓正常循環(huán)暢通,一般卡在加重鉆桿以下鉆具。三、粘卡的預(yù)防1.使用
5、中性鉆井液2.鉆柱靜止時(shí)間不許超過(guò)3~5分鐘3.對(duì)陰離子鉆井液要求有效好的潤(rùn)滑性,較小的濾失量,適當(dāng)?shù)恼扯群颓辛Γ匾獣r(shí)加入潤(rùn)滑劑、活性劑、塑料球等減少濾餅的摩阻系數(shù)4.搞好固控工作5.沒(méi)有高壓層、坍塌層存在,做到近平衡壓力鉆進(jìn)6.鉆井液加重時(shí),要用優(yōu)質(zhì)的加重材料均勻加入7.設(shè)計(jì)合理的鉆具結(jié)構(gòu),特別是下部鉆柱結(jié)構(gòu)三、粘卡的預(yù)防8.如果鉆頭在井底無(wú)法上提和轉(zhuǎn)動(dòng),將鉆柱懸重的1/2~2/3壓在鉆頭上。9.測(cè)斜前,最好短起下一次。測(cè)斜時(shí),勤活動(dòng)鉆具。10.正常鉆進(jìn)時(shí),決不能將方鉆桿座在井口進(jìn)行維修。11.指重表、泵壓表、扭矩表必
6、須靈敏可靠。12.保持良好的井身質(zhì)量(直井防斜打直,斜井保證井眼軌跡平滑)13.鉆柱中要帶上隨鉆震擊器(根據(jù)特殊井段選用,長(zhǎng)期使用可能失效,出現(xiàn)負(fù)面影響)14.鉆進(jìn)、起下鉆過(guò)程中要詳細(xì)記錄與鉆頭或扶正器相對(duì)應(yīng)的高扭矩大摩阻的井段,并分析所在地層的巖性四、粘卡的處理強(qiáng)力活動(dòng)鉆具震擊解卡浸泡解卡劑爆炸松扣套銑解卡填眼側(cè)鉆浸泡解卡劑的施工步驟求卡點(diǎn)位置:現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)鉆柱在一定的拉力下的彈性伸長(zhǎng)來(lái)計(jì)算。依虎克定律:自由鉆柱的伸長(zhǎng)和拉力及鉆柱的長(zhǎng)度成正比,和鉆柱的橫截面積及鋼材的彈性系數(shù)成反比,則公式表示為:移項(xiàng)得:式中L—卡點(diǎn)位置m;
7、F—上提拉力kN;S—橫截面積cm2;—拉力作用下的伸長(zhǎng)cm;E—鋼材的彈性系數(shù)2.1×105MPa求卡點(diǎn)位置一定的鉆柱,S、E均為定值,則上式改寫(xiě)為:式中K=ES,稱(chēng)為計(jì)算系數(shù)常用鉆桿、鉆鋌的計(jì)算系數(shù)可查工具手冊(cè)。127mm的鉆桿K=7150復(fù)合鉆柱求卡點(diǎn):根據(jù)鉆具的外徑和壁厚的不同,將鉆柱分若干段,長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L2、L3,在一定的拉力下,伸長(zhǎng)值分別為1、2、3。利用此式可分別求出1、2、3求解卡劑用量Q=Q1+Q2+Q3=0.785(D2-d12)HK+0.785d22H+Q3式中Q—解卡劑總用量m3Q1—粘卡段環(huán)
8、空容量m3Q2—粘卡段管內(nèi)容量m3Q3—預(yù)留頂替量m3K—附加系數(shù),一般取1.2H—粘卡井段鉆柱長(zhǎng)度mD—鉆頭直徑md1—鉆鋌或鉆桿外徑md2—鉆鋌或鉆桿內(nèi)徑m計(jì)算注入井內(nèi)時(shí)的最高泵壓如果解卡劑密度與井漿相近,可不必計(jì)算如果解卡劑密度低于井漿密度,在頂替時(shí)有壓差存在,即:p=p1+p2=p1+0.01(