钻井事故及处理.ppt

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1、钻井事故及处理,汇 报 提 纲,一、卡钻事故及处理二、井漏及处理 三、钻具事故及处理 四、落物事故及处理五、钻头事故及处理六、测井事故及处理七、套管事故及处理,三、卡钻事故及处理,（一）概述（二）井塌卡钻（三）沉砂卡钻（四）粘吸卡钻（五）缩径卡钻（六）键槽卡钻（七）泥包卡钻（八）落物卡钻,正常钻进时，井内钻具处于运动状态。当井内条件恶化时，如井斜、缩径、泥包、井漏、井塌、井喷、钻井液性能恶化、岩屑堆积、落物、键槽等情况发生，将阻止管柱在井内正常运动，如起下钻时遇阻，上提绞车负荷增加，转动时转盘负荷增加，钻柱活动范围变小，严重时无法开泵，管柱卡死。由此可见，引起卡钻的原因是很多，后果也很严重。,

2、（一）概述,卡钻在钻井中很容易发生，任何地区、地层、井段都有可能发生卡钻。不同地区，地质及钻井条件不同，卡钻原因、性质、程度不同。就某口井而言，卡钻有可能是以其中一种原因为主，也有可能是多种原因的综合。,（一）概述,根据卡钻的原因，卡钻可分为：井塌卡钻沉砂卡钻压差卡钻缩径卡钻键槽卡钻泥包卡钻落物卡钻,（一）概述,1.井塌原因 造成井壁失稳有地质方面、物理化学方面、工艺技术方面的原因。,（二）井塌卡钻,1）地质方面的原因（1）岩性。如岩石未胶结或胶结不好，破碎带，节理 发育等导致井塌。（2）存在原始地应力。井眼钻穿后，原始地应力释 放，钻井液液柱压力无法平衡地层侧向压力，导 致井塌。（3）存在异

3、常孔隙压力。井内若出现负压差，且连通 性较好，超过岩石强度的压差将岩石推入井内。（4）地层构造状态。构造作用使水平沉积岩发生变 化，地层出现倾角。倾角增大，地层稳定性变差。,（二）井塌卡钻,2）物理化学方面的原因（1）水化膨胀。包括表面水化、离子水化、渗 透水化。（2）毛细管作用。毛细管水运移削弱颗粒间、岩层面之间的联结力。（3）流体静液压力。滤液在静液压力的作用，进入地层，引起地层层面水化，强度降 低，裂缝裂解加剧，从而导致井塌。,（二）井塌卡钻,3）工艺技术方面的原因（1）钻井液性能不合理，如密度、粘度、切力 等。如末胶结地层、应力不稳定地层等。（2）钻井液液面下降，井内液柱压力降低，井

4、壁失去足够的支撑而导致井塌。（3）排量不当。（4）底部钻具组合设计不当，导致环空间隙太 小，起下钻易产生压力波动，导致井塌。（5）开泵过猛，管柱提放速度不当。,（二）井塌卡钻,（6）井段中同时存在水敏性地层及水层，若采用气体钻井，此时因气体对井壁的支撑力不足而产生井塌。（7）井喷引起井塌。,（二）井塌卡钻,2.井塌征兆 1）钻井液的粘度、切力、密度、含砂量皆增 高，泵压忽高忽低，有时会突然憋泵。2）井口返出岩屑量增多，砂样混杂，甚至出 现大量的剥蚀掉块。3）起钻有遇卡现象，下钻下不到井底。井塌 严重时，下钻堵水眼，开泵困难，憋泵甚 至卡钻。,（二）井塌卡钻,2.井塌征兆 4）划眼困难，有时发生

5、憋钻、打倒车、接单 根困难，反复划眼效果不大，甚至越划越 浅，严重时可造成卡钻。5）钻井液性能不稳定，变化快，并且起下钻 反喷钻井液。,（二）井塌卡钻,3井塌的预防 1）井身结构合理。（1）表层套管要封掉松软地层。（2）明显的漏层上部要用套管封住。（3）同一裸眼段，不允许喷漏并存。2）尽量减小套管鞋以下的口袋长度。口袋是下部岩屑的储藏所，易掉块。另排 量偏低，易形成砂桥。,（二）井塌卡钻,3）选用流变参数合适、能与地层相适应的钻井 液。（1）未胶结砾石层、砂层，密度适当，粘度 及切力较高。（2）钻井液PH值控制在之间。碱性越 高，泥页岩水化能力越强。（3）混油。（4）适当提高钻井液矿化度。（5

6、）促进有利于泥页岩稳定的离子交换作用。,（二）井塌卡钻,4）使用防塌钻井液。如油基钻井液、油包水 乳化钻井液、硅酸盐钻井液、钾基钻井液、低失水高矿化度钻井液、含各种堵塞剂的 钻井液等。,（二）井塌卡钻,5）留意管内外液面高度，保持静液柱压力。（1）起钻、停钻（有渗漏）回灌钻井液。（2）钻柱或套管底部装有回压凡尔时，要定 期地向管柱内灌入钻井液。,（4）管内外压力不平衡，停泵有立压，不 能放回水，不能接单根。6）钻井液静止时间不宜过长。7）负压钻进，液柱压力大于地层坍塌压力。8）开泵不宜过猛，控制起下钻速度，减小压 力波动。,（二）井塌卡钻,4井塌卡钻的处理 井塌以后，可能出现两种情况，一种是可

7、以小排量循环，另一种则无法循环。对于前者，控制好进口流量与出口流量的基本平衡，在循环稳定之后，逐渐提高钻井液的粘度和切力，尽可能降低失水量，补加防塌剂，增强钻井液的携岩能力及防塌能力，把坍塌的岩块携带到地面。对于小排量可以循环但增加排量会漏失及无法循环这两种情况，则应采取套铣倒扣的方法加以解决。,（二）井塌卡钻,5套铣倒扣解卡 卡钻处理时，套铣倒扣解卡是常见方法之一，故有必要将套铣倒扣做简要介绍。1)作用 遇到严重卡钻用其它方法不能解除且不能循环时，现场常用倒扣套铣倒扣的方法来取出井内全部或部分钻具。,（二）井塌卡钻,2)原理 倒扣就是使转盘倒转，将井内正扣钻杆倒出。每次倒出钻杆的数量决定于井

8、内被卡钻具丝扣松紧是否一致，通常希望从卡点处倒开。对卡点以下的钻具下套铣筒将钻具外环空中岩屑、落物等铣掉。套铣筒接在钻杆下面下入井内，套住井内钻具后再进行套铣，套铣一个套铣筒的长度后起钻，再下入反扣钻杆及倒扣捞矛或反扣公锥进行倒扣，如此反复，即套铣倒扣套铣，直到把井内全部钻具倒出。这是一种比较复杂的处理办法，费时较长。,（二）井塌卡钻,3)操作步骤（1）将卡点以上钻具重量全部提起（并稍大些），使卡 点附近钻具既不受拉也不受压，然后倒转转盘，将 钻具丝扣倒开提出。（2）若倒出的钻具没有达到卡点处，可在反扣钻杆下接 倒扣捞矛或反扣公锥（必要时在公锥上面接安全接 头），下到井内被卡钻具处造扣，然后上

9、提，使卡 点处钻具不力，再反转转盘倒扣，如此反复，直到 将卡点以上钻具全部倒出，再进行套铣。套铣时选 择铣鞋、铣筒的外径比井眼稍小，其内径要比钻杆 接头外径大，套铣筒的长度根据实际工况而定。,（二）井塌卡钻,4)套铣倒扣解卡工具（1）铣鞋 a.功用 用来破碎地层或清除环空堵塞物。b.结构 与取心钻头类似，呈环形结构，上有螺纹与铣管连接，下有铣齿，如右图所示。其结构有多种形式，根据套铣对象来确定。,（二）井塌卡钻,（2）铣管 a.功用 用以容纳井内钻具。b.分类 铣管按有无接箍可分为有接箍铣管和无接箍铣管，有接箍铣管又可分为内接箍铣管和外接箍铣管。c.结构 各种铣管结构如下图所示。,（二）井塌卡

10、钻,（二）井塌卡钻,（3）倒扣捞矛 a.功用 倒扣捞矛是对井下被卡钻具进行倒扣作业的一种专用工具。在倒扣打捞作业中使用该工具时，钻具可以不带安全接头，通过井上操作，可实现安全退扣。使用该工具打捞，比采用反扣公锥倒扣打捞成本低，不会引起像公锥断裂等复杂事故。,（二）井塌卡钻,（3）倒扣捞矛 b.结构 ZDM型钻具倒扣捞矛由矛体、胀心轴和胀扣套三部分构成，如右图所示。,（二）井塌卡钻,（3）倒扣捞矛 c.工作原理 矛体上部为反扣钻杆接头螺纹，矛体与胀心轴由螺纹联接，胀扣套就装配在胀心轴的外锥体上，胀心轴下部有引导锥，便于胀扣套与落鱼接头螺纹对扣，另外胀扣套在上提拉力作用下，可牢牢地抓住落鱼。若上部

11、钻具为正扣，则工具上部也应为正扣。,（二）井塌卡钻,（3）倒扣捞矛 d.操作方法（a）在倒扣打捞作业时，ZDM型钻具倒扣捞矛由反扣钻杆 送入井下，若是双正扣钻具倒扣捞矛则与正扣钻杆 联接。当引锥插入落鱼水眼之后，正转56转，使 胀扣套与落鱼上部接头螺纹旋合。（b）上提钻具，胀扣套被胀心轴撑大，紧紧地与落鱼接 头螺纹配合。上提拉力大小以要倒开钻具重量与打 捞钻具重量之和为宜。,（二）井塌卡钻,（三）沉砂卡钻,沉砂卡钻也叫砂桥卡钻，如右图所示。当井筒直径大小不规则时，钻井液往往在扩径处产生涡流而使所携带的钻屑下沉，在下面的缩径处聚集而形成的桥堵。,（三）沉砂卡钻,1.沉砂原因 1）清水钻进时，钻井

12、液悬浮岩屑能力差，岩屑 下沉，形成砂桥。2）钻井液体系或性能发生了改变。原有平衡被 破坏，井壁上的滤饼剥落，井壁上的岩屑滑 移。3）絮凝剂加入过量。4）井内钻井液静止时间过长。5）井壁存在大肚子井段。,（三）沉砂卡钻,6）机械钻速与排量不匹配。7）气体钻井遇含水地层，岩屑在环空中形成泥 球或泥环。8）循环解卡剂时，开泵过猛，泵量过大，易将 解卡剂中的岩石颗粒（井壁泡松泡垮后溶解 于解卡剂中）与滤饼挤在一起，形成砂桥。9）大斜度定向井在使用井下动力钻具时，在井 眼低边易形成岩屑床，停泵时形成砂桥。10）钻柱在上部折断，造成钻井液循环短路。,（三）沉砂卡钻,11）钻井液被盐水污染后，极易破坏井壁滤

13、饼而形成砂桥。,（三）沉砂卡钻,2.沉砂征兆 1）下钻时井口不返钻井液或者钻杆内反喷钻井液。钻 头进入砂桥以下，由于砂桥堵死了循环通路，钻井 液不能从井口返出，而只能被迫进入钻头水眼从钻 杆内返出或者被挤入松软地层中。2）起钻时环空液面不下降，但钻具内的液面下降很快。3）在钻进时，钻井液流量小或携砂能力不好，钻具上 下活动、转动均无阻力，一旦停泵则钻具无法提出。,（三）沉砂卡钻,2.沉砂征兆 4）气体钻井时，返出钻屑中有湿泥团，泵压升高，返 出气体量减少甚至不返，起下钻具有阻力。5）开泵循环，则泵压升高，悬重下降，井口返出钻井 液很少，甚至不返出钻井液。6）在砂桥未完全形成以前，下钻时可能不遇

14、阻或者阻 力很小，随着钻具的不断下入，阻力逐渐增加，出 现钻具下入但大钩悬重不增加的现象。,（三）沉砂卡钻,3.沉砂的预防 1）尽可能不用清水钻进。2）综合考虑喷射钻井、携屑、稳定井壁等，优化钻井 液设计，形成坚韧低渗滤饼，以巩固井壁。3）维持钻井液体系及性能稳定。4）裸眼井段，钻井液静止时间不宜过长。5）松软地层机械钻速较快时，应适当延长钻井液循环 时间。接单根的速度要快。开泵排量先小后大。6）胶结不好的井段不要划眼。7）控制井径扩大率(10%-15%)。,（三）沉砂卡钻,8）泵量要适当，既能保持井眼清洁，又不冲蚀井壁。9）含水地层，不宜用气体钻进。10）排解卡剂时，排量要先小后大，中途不要

15、停泵。11）起下钻出现砂桥卡钻征兆时(下钻井口不返钻井液 或钻杆水眼内反喷，起钻液面不降)，应停止起下 钻，立即接方钻杆开泵循环，开泵时采用小排量顶 通，然后逐渐增加排量，待环空畅通、钻柱内外压 力平衡后，方可继续进行起下钻作业，以免砂桥被 憋得越来越紧，卡死钻具。12）用解卡剂浸泡解卡，先小排量，再大排量。,（三）沉砂卡钻,4.沉砂的处理 1）若用小排量可循环，应慢慢增加粘度、切力，再逐 步增加排量，把循环通道打开。2）开泵时，若钻井液只进不出，钻具无法活动，应算 准卡点位置，从卡点附近倒开，以免砂桥卡钻发展 成粘吸卡钻。,（三）沉砂卡钻,4.沉砂的处理 3）若砂桥在上部，最好先炸掉钻头或炸

16、裂钻铤，然后 进行倒扣、套铣，将砂桥解除，再下钻具对扣，恢 复循环。如果砂桥在下部，应采用爆松倒扣的办 法，一次将未卡钻具倒出，卡点以下钻具通过套铣 倒扣、切割方法加以解决。4）沉砂卡钻若发生在起下钻过程中，此时钻头不在井 底，若套铣，则落鱼可能下落。为此应立即对扣，活动钻具，尽可能在活动中解卡。,（三）沉砂卡钻,5.爆炸倒扣 卡钻处理时，爆松倒扣、套铣解卡是常见方法之一，故有必要将其做简要介绍。1）作用 用于处理卡钻事故。,（三）沉砂卡钻,5.爆炸倒扣 2）原理 首先测出卡点的位置，然后用电缆将导爆索从钻具内孔送到卡点以上第一个接头丝扣处，在导爆索中部对准接头的同时，将钻具卡点以上的全部重量

17、提起，并给钻具施加一定的倒扣力矩，点燃爆索使其爆炸。导爆索爆炸时产生剧烈的冲击波及强大的震动力，足以使接头部分发生弹性变形，及时把扣倒开。同时，由于导爆索爆炸产生大量的热，使钻杆接头处受热，熔化其中的丝扣油，并产生塑性变形，也有助于卸开丝扣。倒扣后套铣、打捞。,（三）沉砂卡钻,5.爆炸倒扣 爆炸倒扣方法具有安全、可靠、速度快、钻具一般不易破坏，不需要反扣钻具和打捞工具等优点，同时加快处理卡钻的速度，但要严格控制炸药量，并合理操作。,1.粘吸卡钻原因 粘吸卡钻也叫粘附卡钻、压差卡钻、泥饼卡钻。在正常的情况下，井壁上虽有泥饼，但只要钻柱同井壁接触面积小，机会少，时间短，钻柱所受径向压力几乎相等，不

18、会压在泥饼上。由于实际井眼不会绝对垂直和规则，总有一部分钻柱与井壁接触，如下图所示。,（三）粘吸卡钻,（四）粘吸卡钻,在接触处没有钻井液，没有钻井液液柱压力，而钻柱与钻井液接触处则存在液柱压力，使钻柱紧压泥饼，从而在钻柱与泥饼之间产生摩擦力。当该力达到一定值时，压差卡钻产生。,（四）粘吸卡钻,此外，粘吸卡钻产生的另一重要原因就是泥饼具有较强的负电力场，而钻柱表面具有正电力场，二者在一定的范围内发生吸附作用，导致粘吸卡钻。粘吸卡钻发展如下：由于井斜，钻柱自身重量的水平分力使钻柱压向井壁下侧，驱走了泥饼与钻柱之间的钻井液，使钻柱与泥饼之间的距离缩小，于是吸附作用产生，此时钻柱与泥饼的接触面积较小，

19、如图下图所示t时刻。,（四）粘吸卡钻,由于钻柱与泥饼发生了接触，钻柱在压差（钻井液静液柱压力与地层孔隙压力之差）的作用，被压向井壁，扩大了与泥饼接面积，吸附作用进一步加强，如图所示 时刻。在接触面的两端，由于钻柱与井壁之间的间隙较小，钻井液无法循环至此，随着时间的推移，岩屑与钻井液中的固相颗粒填充于此，再次增加了钻柱与泥饼的周向接触长度，使压差力再进一步增大，如图所示（）时刻。,（四）粘吸卡钻,（四）粘吸卡钻,井壁上的泥饼及压差的存在导致粘吸卡钻的产生。具体表现在：1）钻井液失水量大，井壁上存在的泥饼厚。2）压差过大。3）钻井液静止时间过长。越长越有可能发生。4）没有及时活动钻具（卡点上移）。

20、5）钻井液中加入的润滑剂含量少，泥饼摩阻 大。6）钻井液净化不好。,二、粘吸卡钻原因,2.粘吸卡钻特点及征兆1）粘吸卡钻是在钻柱静止的状态下才能发生。2）粘吸卡钻卡点位置位于钻铤或钻杆处，最容易 遇卡的则是钻铤。3）粘吸卡钻前后，钻井液循环正常，泵压正常，进出口流量平衡，无井塌现象，只是钻具不能 活动。4）粘吸卡钻后，若钻柱活动不及时，卡点有可能 会上移。,（四）粘吸卡钻,3.粘吸卡钻预防 1）选用合理钻井液，如中性钻井液及阳离子钻 井液(以防泥饼带负电力场，钻柱正电力场)。2）减小钻井液滤失量，提高钻井液的润滑性，降低泥饼粘滞系数。3）利用固控设备等除掉钻井液中无用固相颗粒。4）尽可能降低钻

21、井液密度，采用近平衡钻进。5）若采用加重钻井液，加重钻井液要均匀。,（四）粘吸卡钻,6）设计合理的钻柱结构，如采用扶正器、螺旋钻 铤、加重钻杆等，以增加支撑点，减小接触面 积。7）测斜前最好短起下钻一次。8）除必要停止时间外，钻具要一直处于活动中。9）指重表、泵压表、扭矩表必须灵敏可靠，以防 做出错误的判断。10）钻头在直井井底，无法上提和转动，加大钻 压，以求把下部钻柱压弯，减小接触面积。,（四）粘吸卡钻,11）保持良好的井身质量，以防在井斜或方位 变化大的井段，钻柱由于其自重分力的作 用紧紧靠向井壁一边，增加了粘吸卡钻的 可能性。12）钻柱中要带随钻震击器。13）在正常钻进时，若水龙头、水

22、龙带发生故 障，不可将方钻杆坐在井口进行维修，否 则一旦发生卡钻，将失去活动钻柱的可能 性。,（四）粘吸卡钻,4.粘吸卡钻处理 1）强力活动钻具。2）震击解卡。震击解卡包括机械震击法、爆炸 震击法、水力脉冲法。3）浸泡解卡。在采用其它方法无效时，对于压 差卡钻、泥包卡钻、缩径卡钻、沉砂卡钻等 情况可采用浸泡解卡。这种方法即是向井内 泡油、泡盐水、泡酸或采用清水循环等方 式，泡松粘稠的泥饼，降低粘滞系数，减少,（四）粘吸卡钻,与钻具的接触面积，减小压差，从而活动钻 具解卡。4）减小环空液柱压力法解卡。环空液柱压力减 小，压差减小，可实现解卡。环空液柱压力 减小通过减小环空流体密度实现。5）电渗透

23、解卡。电源阴极与钻杆连接，阳极与 地层连接。通电后，阳离子与吸附于其上的 水分子开始在电场中向被卡钻具即阴极方向 移动，在其周围形成水化膜，水化膜渗透到,（四）粘吸卡钻,钻杆与泥饼接触区，使钻具周围的流体压力 平衡。此外，在被卡钻具周围产生电化学过 程，破坏泥饼的约束力，使之解卡。6）冲击波法解卡。使弹性冲击波以声速从井口 沿钻杆传送到卡钻点，从而实现解卡。7）井口憋压解卡。通过提高卡钻井段地层孔隙 压力来减小压差，从而实现解卡。,（四）粘吸卡钻,缩径卡钻是指井径缩小，小于钻头直径而造成的卡钻，如下图所示。,（五）缩径卡钻,1.缩径卡钻原因1）地层岩性。如砂砾岩的缩径、泥页岩缩径、盐岩缩径、深

24、部的石膏层缩径等。2）钻头磨损，一旦溜钻，有可能卡钻。3）钻井液性能改变，产生假滤饼，导致井径缩 小。4）地层错动造成井眼横向位移,导致轴向井径 缩小。,（五）缩径卡钻,5)将大一级钻头下入小一级井眼中。6)井眼弯曲。刚度不够下部钻具换用足够刚度 的下部钻具或下入外径较大较长的套铣或打 捞工具。,（五）缩径卡钻,2.缩径卡钻特点及征兆1）阻卡点固定。2）多数卡钻在钻具运行中出现，而不是在钻具静止时出现。3）一般地层钻进时，泵压正常，进出口流量平衡，钻井液性能不会发生大的变化。只有钻遇蠕变较大甚至是塑流状态的盐岩、含水软泥岩等时，泵压逐渐升高，甚至会失去循环。4）离开遇阻点后活动钻具正常，阻力稍

25、大则转动困难。,（五）缩径卡钻,5）下钻距井底不远遇阻，有可能是上一只钻头在使用后期直径磨小，形成了小井眼。6）如钻遇蠕变性的盐岩层、沥青层、含水软泥岩层，往往是机械钻速加快，转盘扭矩增大，提起钻头后，放不到井底，划眼比钻进还困难。若蠕变速率较小，泵压没有多大变化。若蠕变速率较大，可以发现泵压逐渐上升，甚至憋泵。7）缩径卡钻卡住的是钻头或大直径工具而不可能是钻杆和钻铤。,（五）缩径卡钻,3.缩径卡钻预防1）一般缩径卡钻的预防（1）起出钻头和扶正器后，应检查其磨损程 度，如发现外径磨小，下入新钻头时应提 前若干米划眼，不能一下到底。（2）在用牙轮钻头钻过的井段，下入金刚石、PDC及足尺寸的取心钻

26、头时要特别小心，遇阻超过50kN不可强行下入。,（五）缩径卡钻,（3）取心井段必须用常规钻头扩眼或划眼。（4）下钻遇阻不可强压，起钻遇阻不可硬提。（5）改变下部钻具结构，增加钻具的刚度。增 加STB数量或加大DC外径及下入外径较大 铣、打捞工具是应控制速度慢下。,（五）缩径卡钻,（6）取出旧钻头，应检查其磨损程度。（7）控制钻井液滤失量及固相含量。使渗透层井 段结成薄而韧的泥饼，减少滤饼缩径现象，尤其不能使钻井液性能发生大幅度的变化，如粘度、切力及滤失量急剧增加等，否则会 形成更多的假泥饼。,（五）缩径卡钻,（8）如上提遇阻，倒划眼无效，若此时起出的钻具超过井深的一半，可接如下图所示的扩孔器于

27、钻柱中间，下钻至遇阻位置扩眼，消除阻卡后再起钻。扩孔器类似于一般的螺旋扶正器，只是在翼片上下两个斜肩面上加焊硬质合金，使其具有破坏地层的能力。,（五）缩径卡钻,（9）在钻柱中接随钻震击器，无论上提遇卡还是 下放遇卡，都可以立即启动震击器，震击解 卡。（10）在起下钻过程中，要详细记录阻卡点，对 于较复杂的井段，要主动地进行划眼，以 消除阻卡现象。（11）如果井下情况比较复杂，可在钻铤顶部 扩孔器，加强倒划眼效果。,（五）缩径卡钻,2）盐膏层、软泥岩层缩径卡钻的预防（1）井身结构合理。技套要封之。（2）使用螺旋钻铤，不加扶正器。（3）提高钻井液密度，增大液柱压力，抵抗围岩 侧向压力。（4）在钻进

28、过程中，要勤划眼，定期进行短起下 钻。留意扭矩、泵压、返出岩屑的变化。,（五）缩径卡钻,（5）复杂井段钻进时，简化钻具结构，如不接扶 正器，缩小钻铤外径，减少钻挺数量等。（6）使用偏心PDC钻头钻较大的井眼，为蠕变留 下空间。（7）接单根前后或起下钻遇阻，要进行划眼。（8）保持较大排量，以便清洗井底，冲刷掉井壁 上吸附的假泥饼。（9）加强设备管理。,（五）缩径卡钻,（10）在钻头上适当部位接既能正划眼又能倒划眼牙轮扩大器，以修整因蠕变而缩小的井壁。（11）在裸眼井段，要经常活动钻具。（12）机修时，将钻具提至上一层套管内。,（五）缩径卡钻,4.缩径卡钻处理1）遇卡初期，强力活动钻具，争取解卡。

29、2）用震击器震击解卡。如钻柱上带有随钻震击器，在起钻过程遇卡的时候，应启动下击器下击。在下钻过程遇卡或钻头在井底遇卡的时候，应启动上击器上击。3）若是缩径与粘吸复合式卡钻，则应先浸泡解卡，然后再进行震击。,（五）缩径卡钻,4）若卡钻由盐层缩径造成，且可循环，可泵入淡水至盐层缩径井段以溶化盐层，同时配合震击器震击。若卡钻由泥页岩缩径造成，可以泵入油类和清洗剂或润滑剂，并配合震击器进行震击。5）若大力活动钻具与震击均无效，采用爆松倒扣、套铣倒扣的方法。6)如果套铣倒扣在时间及经济上不划算，或者在套铣倒扣过程中发生其它问题而无法继续进行时，则应采取侧钻。,（五）缩径卡钻,（六）键槽卡钻,1.键槽卡钻

30、原因 键槽形成主要原因是由于井眼轨迹井斜和方位变化大，形成狗腿。钻进时，钻柱紧靠狗腿段旋转。起下钻时，钻柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一条细槽，即键槽，如右图所示。键槽比钻杆接头直径稍大，但比钻铤、钻头直径小。起钻时，当钻铤或钻头起至该处，严重遇阻遇卡，拉力稍大，无法转动转盘。,键槽卡钻示意图,（六）键槽卡钻,2.键槽卡钻的特点及征兆1）卡钻只会发生在起钻过程。2）如果钻铤外径大于钻杆接头，则钻铤顶部 接触键槽下口时遇阻遇卡。如钻铤外径不 大于钻杆接头，只有钻头或其他直径较大 工具接触键槽下口时，才发生遇阻遇卡。3）开泵循环钻井液时，泵压无变化，钻井液 性能无变化，进出流量相等。,（六）键

31、槽卡钻,4）遇阻时，拉力稍大，启动转盘很困难。当 下放钻柱脱离键槽，悬重重新恢复时，则 旋转自如。5）在岩性均匀的地层中，键槽朝上下两端发 展。若井径规则，则每次起钻遇阻点向下 移动，但移动的距离不多。如果岩性不均 匀或井径不规则，键槽则不会朝上下两端 发展，遇阻点固定不变。,（六）键槽卡钻,3.键槽卡钻预防1）钻直井时，保证井眼质量，减少狗腿角出 现。2）钻定向井时在地质条件许可的情况下，尽量简化井身轨迹，多增斜，少减斜。3）用套管封掉易产生键槽的井段。4）缩短套管鞋以下的口袋长度、长的口袋容 易造成套管鞋的磨损，甚至把下部套管偏 磨而形成键槽。,（六）键槽卡钻,5）每次起下钻，都要详细记录

32、 遇阻点井深，阻力大小，以便 综合分析井下情况，找出引起 井下遇阻遇卡的原因。6）起钻遇阻，不能强提，应反 复活动，以求解卡。若长时间 活动无效，采取倒划眼的办法。7）如键槽遇阻井深小于总井深 一半时，可在钻柱上接如右图 所示的扩孔器，重新下钻至预 计键槽顶部，用扩孔器破除键 槽。,滑套式键槽破坏器结构示意图,（六）键槽卡钻,8）发现键槽后，应在钻柱中间接键槽扩大器，键 槽扩大器下接一段钻杆，其长度要大于预计的 键槽长度，其下再接足够数量的钻铤，使其能 产生足够的侧向力，同时要注意控制下划速度。9）若井身质量不好，为防止键槽卡钻，可在钻铤 顶部接键槽破坏器。如钻铤直径不大于钻杆接 头，可将扩孔

33、器接在近钻头的第一根钻铤上，以便在起钻遇阻时破坏键槽。10）在钻柱上带随钻震击器，一旦遇卡时可启动震 击器下击解卡。,（六）键槽卡钻,4.键槽卡钻处理1）大力下压。2）用下击器下击。3）套铣解卡。若震击无效，用原钻具倒扣或 爆松倒扣，然后套铣解卡。4）如果是在石灰岩、白云岩地层形成的键槽 卡钻，可以用抑制性盐酸来浸泡解卡。,（六）键槽卡钻,5.滑套式键槽破坏器1）功用 键槽扩大器是为了破坏键槽而设计的井下专用工具。该工具连接于钻铤上方，能有效的扩大键槽部位的尺寸，是钻井过程中常用的工具。,（六）键槽卡钻,2）结构 键槽扩大器由上接头、滑套、芯轴、下接头四部份组成。滑套可以在芯轴上作上下移动和转

34、动，其外面堆焊五条螺旋硬质合金棱。滑套两端有锯齿形牙嵌，可分别与上接头下端牙嵌和下接头上端牙嵌相匹配。,（六）键槽卡钻,3）工作原理 正常钻进时，由于滑套自重，使下接头与滑套的牙嵌相啮合，该工具随钻柱一起旋转。到达键槽位置，滑套卡入键槽，加压正转时可以产生向下的震击作用使滑套解卡，迫使滑套向下移动。相反，若在钻具上施加一定拉力并正转，使键槽扩大器下接头与滑套牙嵌相啮合，滑套外圆的五条螺旋硬质合金棱切削键槽，从而破坏键槽。,（六）键槽卡钻,4）使用、操作（1）钻具组合 钻头十钻铤+键槽扩大器+钻杆。（2）下井前的检查 接头螺纹是否完好；硬质合金棱尺寸是否符合要求；上下牙无损坏；芯轴加油润滑。（3

35、）操作 将键槽扩大器下过键槽，循环调整好钻井液，用较低的速度上提钻柱，并随时注意遇阻情况。若发现遇阻，不要提死应立即下放钻具，并采取下述方法破坏键槽。,（六）键槽卡钻,a.分清是钻具遇卡还是扩大器遇卡。键槽 扩大器遇卡与钻具遇卡的区别是：扩大 器遇卡时钻具能自由转动，且有移动行 程，而钻具遇卡时不能转动，没有移动 行程。b.如果键槽扩大器遇卡（一般是扩大器滑 套被卡)，应下放钻具，加压3050KN转 动钻具使上接头与滑套牙嵌啮合后产生 震击使滑套解卡。,（六）键槽卡钻,c.接方钻杆开泵，比原悬重多提1020KN，正转使下接头和滑套牙嵌相啮合。采用倒 划眼方法使滑套外圆的五条螺旋硬质合金 棱切削

36、键槽，从而破坏键槽。d.检查键槽是否完全被破坏，可将钻具下过 原键槽井段，然后起钻观察是否遇卡。也 可以将钻具下到井底，钻进810小时后 再起钻，观察是否遇卡。,（七）泥包卡钻,泥包就是软泥、泥饼、钻屑粘附在钻头或扶正器周围，或填塞在牙轮或刀片间隙之间，如右图所示。泥包轻则降低机械钻速，重则把钻头或扶正器包成一个圆柱状活塞，使其在起钻过程遇阻遇卡。后果更为严重的是其抽吸作用，极易把松软地层抽垮，把产层抽喷。故在钻井过程中，要防止泥包。,泥包卡钻示意图,（七）泥包卡钻,1.泥包卡钻原因1）地层岩性所致。如钻遇松软且粘性很强的 泥岩时，破碎物呈泥团状，牢牢地粘附在 钻头或扶正器周围。2）钻井液性能

37、不好。如粘度太大，滤失量太 高，固相含量过大，在井壁上结成了松软 的厚泥饼，在起钻过程中被扶正器或钻头 刮削，越集越多，最后把扶正器或钻头周 围的间隙堵塞。,（七）泥包卡钻,3）钻井液循环排量太小，不足以把岩屑 携离井底而粘附在钻头表面或填充于 牙齿间隙中。4）钻具刺漏，钻井液产生分流，钻头处 流量变小，岩屑无法携带至地表，粘 附在钻头上。5）泥页岩遇水发生塑性变形，使钻头表 面与钻屑间的粘附力变得比举升岩屑 的携浮力大得多。,（七）泥包卡钻,2.泥包卡钻征兆1）钻进时，机械钻速逐渐降低，转盘扭 矩逐渐增大，若因泥包而卡死牙轮，则有别钻现象发生。2）钻井液循环时，若钻头或扶正器周围 泥包严重，

38、泵压升高。,（七）泥包卡钻,3）上提钻头有阻力，阻力的大小视泥包的严 重度而定。4）起钻过程中，井径不同，阻力不同。在较 大井径井段内，钻具上下运行自如。但上 提时随着井径的减小，阻力增大，到小井 径处才会遇卡。5）起钻时，环空液面不降或下降很慢，甚至 外溢，钻杆内看不到钻井液。,（七）泥包卡钻,3.泥包卡钻预防1）使用防粘附钻井液，如石膏、石灰等、KCl、PHPA等。2）在松软地层中钻进，最好使用刮刀钻头（刮 刀钻头不容易泥包，而且泥包后也容易消 除）；使用低粘度、低切力的钻井液；同时 控制机械钻速或增加钻井液循环时间，以降 低钻井液中的岩屑浓度。3）要有适当钻井液排量，以将岩屑及时带走。,

39、（七）泥包卡钻,4）在钻进时，要注意观察泵压和钻井液 出口流量的变化。5）如发现有泥包现象，应停止钻进，提 起钻头，高速旋转，快速下放，利用 钻柱的离心力和液流的高速冲刷力将 泥包物甩掉或冲掉。若能增大排量，降低钻井液粘度，效果更好。,（七）泥包卡钻,4.泥包卡钻处理1）如果在井底发生泥包卡钻，应尽可能开大 泵量，降低钻井液的粘度和切力，以便增 大钻井液的冲洗力，同时大力上提，或用 上击器上击。2）如果在起钻中途遇卡，利用钻具的重量尽 全力下压，或用井下震击器或地面震击器 下击。若条件许可，加大钻井液排量，大 幅度降低粘度和切力并加入清洗剂，争取 把泥包物冲洗掉。,（七）泥包卡钻,3）若震击无

40、效，并考虑到粘吸卡钻，可注入解卡 剂，一方面消除钻具与泥饼的吸附，另一方面 减少泥包物与钻头或扶正器的吸附力。或者注 入土酸浸泡，使泥包物发泡疏松，以便恢复循 环时，容易清洗泥包物，为解卡创造条件。4）泥包后的钻头或扶正器像活塞样，在较大拉 力作用下把钻具提死，环空堵塞，无法循环钻 井液。在活动受限震击无效的情况下，用原钻 具倒扣或爆松倒扣，然后套铣解卡，倒扣越早 越好。,（七）泥包卡钻,5）如果泥包卡钻和粘吸卡钻均存在，且钻井液无 法循环，则不可轻易倒扣，因泥包卡钻的井段 不会长，若无扶正器，卡钻就在钻头处，可在 钻头以上爆破，以便恢复循环，消除粘吸卡钻 后再倒扣。若带有扶正器，则堵塞环空的

41、可能 有两个点，一个是钻头，一个是最上面的扶正 器，但以钻头堵塞的可能性最大，因此首先还 是从钻头以上爆破，恢复循环。若不成功，再 从最上面扶正器以上爆破，恢复循环。,（八）落物卡钻,1.落物卡钻原因 由于种种原因，卡瓦牙、牙轮、刮刀片等掉落井内，卡在钻具与井壁或钻具与套管之间而造成落物卡钻，如右图所示。,落物卡钻示意图,2.落物卡钻征兆1）在钻进中有落物卡在环空会有别钻现象发生，上提遇阻，小落物有可能会提脱，大落物则越 提越死。2）起钻过程遇有落物则会突然遇阻，上提力量不 大再下放时比较容易。若落物位置固定，则阻 卡点固定。若落物随钻具上下移动，则只能下 放而不能上提，阻卡点随钻柱的下移而下

42、移。下放无阻力时可以转动，上提有阻力时则转动 困难。,（八）落物卡钻,3）卡点一般在钻头或扶正器位置，落物较 大时也有可能卡在钻杆接头处。4）卡钻时循环正常，泵压、排量、钻井液 性能均无变化。,（八）落物卡钻,3.落物卡钻预防1）严格执行操作规程，加强操作人员的责任心。2）定时检查所有井口工具，尤其是大钳、卡瓦 和吊卡。3）在起下钻或接单根时，为了防止井口落物，不要使用橇杠、榔头等引起卡钻的工具。若 要使用，则必须把井口盖好。,（八）落物卡钻,4）凡入井钻具必须是合格产品，在下井以前还 要在井场进行仔细检查。5）尽量减少套管鞋以下的口袋长度，同时要保 证套管鞋处有高质量的水泥封固，防止水泥 块

43、破落。6）磨铣井底落物时，要定期提起钻具活动，一 方面防止磨碎的落物翻到磨鞋上面，一方面 再将已经翻到磨鞋上面的碎物压到磨鞋下面 去。,（八）落物卡钻,7）在悬重不正常或泵压不正常的情况下，不 可从钻杆内投入测斜仪、钢球等物件。8）在裸眼中磨铣，用比钻头小1020mm的磨 鞋；在小套管内磨铣钢铁等物件，用较大 直径、小水槽、多水槽的磨铣工具，不 允许大于5mm的碎物翻到磨铣工具上面。,（八）落物卡钻,9）落物没有落在井底，而是坐落在井眼中途 的大井径井段的壁阶上，若横梗在井眼 中，妨碍下钻，通过磨铣或打捞解卡；若 落物坐落在井壁台阶上不妨碍下钻但不稳 定，可通过带弯接头偏心偏水眼尖钻头来 进行

44、处理。若较大物体掉入大井径井段，稳定且不妨碍起下钻，可以不处理或通过 电测手段测准其确切位置，打水泥塞将其 固定在那里。,（八）落物卡钻,4.落物卡钻处理1）钻头在井底时发生的落物卡钻（1）争取转动解卡。首先正转，以便扩大井 眼，当无别劲时，再稍微上提，继续转 动，以便将落物磨小或挤入井壁。若正转 困难则反转，以便倒松，但尽可能不要把 钻头倒入井底。（2）若转动无法解卡，在安全的条件下，大力 上提。（3）用震击器向上震击，使钻具上移，若仍然 无法解卡，再下压或下击，进行解卡。,（八）落物卡钻,2）在起钻过程中发生落物卡钻（1）落物阻卡时，绝对禁止硬提，应下放钻 具，落物有可能随钻具下行到大井径

45、井 段，此时转动较容易，甚至可以把钻具 起出。若无法下放，原地转动以扩大 井眼。当无别劲时，再稍加上提，继续 转动，如此操作，争取把落物磨小或挤 入井壁。若卡得较死，可利用钻具的重 量，多次快速下压，以便解卡。,（八）落物卡钻,（2）用震击器下击。（3）倒扣。如下压、震击无法解卡，应立即用 原钻具倒扣，较好的情况就是利用倒转的 力量解卡。（4）如果是水泥块造成的卡钻，可考虑泵入抑 制性盐酸来溶解水泥块，并配合震击器震 击来破碎水泥块。（5）套铣。,（八）落物卡钻,汇 报 提 纲,一、卡钻事故及处理 二、井漏及处理三、钻具事故及处理 四、落物事故及处理五、钻头事故及处理六、测井事故及处理七、套管

46、事故及处理,一、井漏及处理,（一）定义（二）井漏分类（三）井漏的危害（四）井漏发生的原因（五）井漏征兆（六）井漏的预防（七）井漏的处理,井漏是指钻井过程中，钻井液漏入地层。其直观表现是：地面钻井液罐液面下降，井口返出钻井液量小于注入钻井液量或井口无钻井液返出的现象。,（一）井漏定义,1.根据孔隙的形状可分为：1）渗透性漏失：多发生在粗颗粒未胶结或胶结很差的 岩层中，如粗砂岩、砾岩、含砾砂岩等，一般漏失 量较小，漏失速度慢。发生此种漏失时，泵压有所 下降，钻井液池液面明显下降。2）裂缝性漏失：又分天然裂缝性漏失与人为裂缝性漏 失。裂缝性漏失速度视裂缝大小而异，漏失较慢时 可维持循环，漏失较大时钻

47、井液有进少出，钻井液 池液面急剧下降。,（二）井漏分类,（3）溶洞漏失：钻遇溶洞时有跳钻和钻具放空等现 象，无法循环，漏失量大且漏速快。2根据漏失速度大小分类,（二）井漏分类,1损耗钻井液。2影响地质录井。3加长钻井周期 4造成油气层损害。5损耗堵漏材料。6可能会导致井塌、卡钻、井喷等井下复杂 情况或事故。,（三）井漏的危害,1.天然地质条件形成漏失 1）若地层疏松、孔隙大、胶结性差、渗透率 高，则易发生渗透性漏失。2）若地层中含裂缝、断层、构造应力造成的破 碎带、溶洞等，则易发生裂缝或溶洞漏失。,（四）井漏发生的原因,2.工艺技术引起的漏失 1）钻井液性能不当造成井漏。钻井液密度太 高，粘度

48、、切力太大，造成井底压力过大 而将地层压裂，引起井漏。2）操作不当引起井漏。如下钻速度太快或下 钻后开泵过猛，产生激动压力，造成井底 压力过大而将地层压裂造成井漏。3）快速钻进时排量过小导致环空存在岩屑颗 粒沉淀，井底压力过大而将地层压漏。,（四）井漏发生的原因,4）钻井液环空循环不畅，憋漏地层。循环不 畅由以下原因形成：（1）钻头或扶正器泥包。（2）井壁坍塌，堵塞环空。（3）井眼中存在砂桥。（4）钻井液静止时间过长。5）生产井、注水井、调整井等布置过密，地层 孔隙压力及地层破裂压力紊乱而导致井漏。,（四）井漏发生的原因,1正常循环情况下，井口返出钻井液量减少，钻进液池液面下降，严重时有进无出

49、，甚至 出现很快抽空而中断循环。2有时会发生钻速突然变快或钻具突然放空。3泵压明显下降。,（五）井漏征兆,1制定合理的井身结构，避免喷、漏地层并存于 同一裸眼井段。2在其它条件允许的情况下，尽可能降低钻井液 密度(如固控)；当使用高密度钻井液钻小井眼 时，尽可能降低动切力及粘度，减小环空流动 阻力，防止井底压力过大而将地层压漏。3钻井液静切力较大或钻井液在井内静止时间较 长时，下钻采用分段循环，以破坏胶凝结构。,（六）井漏的预防,4同一裸眼井段中，存在高（下部）、低（上部）压层，应钻开低压层后，进行破裂压力试验，找出漏失层位，先行堵漏，再钻高压层，以防 钻下部高压地层时采用高密度钻井液将上部低

50、 压层压裂。5疏松表层钻进，最好用钻井液，表套下到适当 深度。6在高渗透地层钻进时，提高钻井液的粘度和切 力，降低滤失量,加强造壁作用，减小漏失。,（六）井漏的预防,7在易漏地层中钻进，排量、钻速、下放速度要 适当，加入适当颗粒尺寸的堵漏剂。8松软地层钻进，若排量跟不上去，要控制钻 速，或每打完一单根，划眼12次，延长携屑 时间，防止岩屑浓度过大，憋漏地层。9在易缩径地层中钻进时，应采用抑制性钻井 液，防止井径缩小而增加环空流动阻力。10在开发区钻调整井，调整地层压力。,（六）井漏的预防,11若下钻过多,开泵有困难，应起出部分钻具再 开泵。12下钻时不要在已知漏层位置开泵。13下钻时发现连下3