第六講 深孔孔內(nèi)內(nèi)事故預(yù)防與處理.ppt

孔內(nèi)事故預(yù)防與處理 中國地質(zhì)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院楊甘生教授 鉆探是一項(xiàng)隱蔽的地下工程 存在著大量的模糊性 隨機(jī)性和不確定性 是一項(xiàng)真正的高風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè) 對象是地層巖石 目標(biāo)尋找與開發(fā)資源 在鉆探作業(yè)中 由于對深埋在地殼內(nèi)的巖石的認(rèn)識不清 客觀因素 或技術(shù)因素 工程因素 的影響以及作業(yè)者決策的失誤 人為因素 往往會產(chǎn)生許多孔內(nèi)復(fù)雜情況 甚至造成嚴(yán)重的孔內(nèi)事故 輕者耗費(fèi)大量人力 財(cái)力和時間 重者將導(dǎo)致資源的浪費(fèi)和全孔的廢棄 據(jù)近年來的鉆井資料分析 在鉆井過程中 處理井下復(fù)雜情況和鉆井事故的時間 約占鉆井總時間的3 8 正確處理因地質(zhì)因素產(chǎn)生的井下復(fù)雜情況 避免或減少因決策失誤 處理不當(dāng)而造成的井下事故是提高鉆井速度 降低鉆井成本的重要途徑 也是鉆井工程技術(shù)人員 包括現(xiàn)場鉆井監(jiān)督 的主要任務(wù)和基本功 發(fā)生井下復(fù)雜與事故的因素 診斷及處理原則 造成井下復(fù)雜與事故的因素地質(zhì)因素工程因素復(fù)雜與事故的診斷井下復(fù)雜情況診斷井下事故診斷井下復(fù)雜與事故的處理原則安全原則快捷原則科學(xué)診斷原則經(jīng)濟(jì)原則 發(fā)生井下復(fù)雜與事故的因素 地質(zhì)因素 發(fā)生井下復(fù)雜與事故的因素 工程因素 井下復(fù)雜與事故的診斷 井下復(fù)雜與事故的診斷 井下復(fù)雜與事故處理原則 安全原則 井下復(fù)雜與事故多種多樣 井下情況千變?nèi)f化 處理方法 處理工具多種多樣 魔高一尺 道高一丈 但總的原則是將 安全第一 的思想貫徹到事故處理全過程 從制訂處理方案 處理技術(shù)措施 處理工具的選擇以及人員組織等均應(yīng)有周密的策劃 重大事故還應(yīng)制訂應(yīng)急方案 如井噴 著火等 在處理井下復(fù)雜過程中 尤為小心 稍有不慎 就可能造成事故 而在處理事故過程中的失誤又可能使事故更加惡化 安全原則體現(xiàn)在對事故性質(zhì) 井下情況準(zhǔn)確分析和判斷的基礎(chǔ)上 在處理中使事故嚴(yán)重程度逐漸減輕 不致加重 因此 入井工具 器材 藥品 嚴(yán)格質(zhì)量檢驗(yàn) 下得去 能起出 用得上 操作人員應(yīng)熟知入井打撈工具的結(jié)構(gòu)和正確使用方法 處理方案中還應(yīng)包括人員設(shè)備的防護(hù)和環(huán)境保護(hù)等措施 井下復(fù)雜與事故處理原則 快捷原則 復(fù)雜與事故隨著時間的推移而惡化 尤其是卡鉆事故與井噴事故 要求在短期內(nèi)進(jìn)行處理 不能延誤時間 快捷原則體現(xiàn)在迅速決策制訂處理方案 甚至制訂幾套處理方案 迅速組織處理工具與器材 加快處理作業(yè)進(jìn)度 協(xié)調(diào)工序銜接 減少組織停工 同時有幾套處理方案時應(yīng)優(yōu)選其中最有把握 最省時 風(fēng)險(xiǎn)最小的方案 實(shí)施第一方案時 同時準(zhǔn)備第二方案 要做到心中有數(shù) 要有預(yù)見性 不能看一步 走一步 時間就是效益 曠日持久 勞師無功 必然會影響信心 降低士氣 精力分散 更容易出問題 要做到處理一次 有一次收獲 增加一份信心 提高一份士氣 井下復(fù)雜與事故處理原則 科學(xué)診斷原則 科學(xué)診斷原則就是還原復(fù)雜與事故的本來面貌 這一原則應(yīng)貫穿在處理的全過程中 要認(rèn)真收集現(xiàn)場 井下 第一手資料 特別是操作者提供的直接信息 科學(xué)的分析 去偽存真 準(zhǔn)確地描繪井下情況 切忌主觀臆斷 或僅憑以往的經(jīng)驗(yàn) 武斷做出結(jié)論 在處理過程中還應(yīng)對井下情況進(jìn)行必要的計(jì)算和草圖繪制 以及時糾正或補(bǔ)充處理方案 使處理方案盡可能切合實(shí)際 做到 事半功倍 少犯錯誤 加快處理進(jìn)度 減少經(jīng)濟(jì)損失 井下復(fù)雜與事故處理原則 經(jīng)濟(jì)原則 根據(jù)事故性質(zhì) 地質(zhì)條件 工具 器材供應(yīng)狀況 技術(shù)手段等 全面分析 評估事故處理的時間與費(fèi)用 根據(jù)處理方案對比 經(jīng)濟(jì)合算 則繼續(xù)處理下去 若處理時間長 費(fèi)用太高 則停止處理 另想其它辦法 如條件許可 移井位重鉆或原井眼填井側(cè)鉆等 事故處理費(fèi)用包括 預(yù)計(jì)事故處理時間的鉆機(jī)日費(fèi) 處理事故時井下工具 鉆具的租賃費(fèi) 處理事故消耗的材料費(fèi) 技術(shù)服務(wù)費(fèi)或其它費(fèi)用 移井位費(fèi)用預(yù)算 搬遷費(fèi) 鉆前工程費(fèi) 鉆達(dá)事故井深的進(jìn)尺費(fèi) 填井側(cè)鉆費(fèi)用預(yù)算 技術(shù)服務(wù)費(fèi) 打水泥塞費(fèi) 測井費(fèi) 側(cè)鉆工具與人工費(fèi)等 材料費(fèi) 鉆達(dá)事故井深的時間費(fèi)用 處理孔內(nèi)事故的基本要求 機(jī)場必須配備常用公錐 母錐 吊錘 導(dǎo)向器等打撈工具 在分隊(duì) 工區(qū) 的適中地點(diǎn) 還應(yīng)備有千斤頂 反絲鉆桿和各種導(dǎo)向鉤等專用打撈工具 并妥善保管 事故發(fā)生后 必須弄清并詳細(xì)記錄事故發(fā)生的孔深 機(jī)上余尺 事故鉆具的位置 規(guī)格 類型 數(shù)量以及孔內(nèi)情況等 可用示意圖標(biāo)明事故鉆具的狀態(tài) 處理孔內(nèi)事故的基本要求 事故發(fā)生后 要正確分析判斷 訂出處理方案 積極進(jìn)行處理 交接班時 交班班長要將本班所采用的工具 方法 步驟以及取得的效果等詳細(xì)向接班班長交待清楚 性質(zhì)復(fù)雜的事故 由機(jī)長主持處理 短時間不能排除的重大事故 由探礦科 組 召開技術(shù)會議研究處理 處理孔內(nèi)事故的基本要求 處理孔內(nèi)事故時 各崗位要按人員的技術(shù)熟練程度明確分工 密切配合 嚴(yán)防 事故加事故 事故排除后 由機(jī)長召集全機(jī)人員詳細(xì)分析造成事故的原因 總結(jié)經(jīng)驗(yàn) 吸取教訓(xùn) 擬定防范措施 避免類似事故發(fā)生 處理孔內(nèi)事故的基本要求 處理孔內(nèi)事故時 各崗位要按人員的技術(shù)熟練程度明確分工 密切配合 嚴(yán)防 事故加事故 事故排除后 由機(jī)長召集全機(jī)人員詳細(xì)分析造成事故的原因 總結(jié)經(jīng)驗(yàn) 吸取教訓(xùn) 擬定防范措施 避免類似事故發(fā)生 處理孔內(nèi)事故的步驟 及時報(bào)告冷靜分析謹(jǐn)慎處理認(rèn)真總結(jié) 孔內(nèi)內(nèi)事故預(yù)防與處理 埋 燒鉆事故卡鉆事故鉆具事故孔內(nèi)落物事故地層穩(wěn)定事故 埋 燒鉆事故 征兆 動力機(jī)響聲異?；螂娏鞅碇翟龈?鉆具回轉(zhuǎn)吃力 提動困難 皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn) 跳動厲害 孔口沖洗液突然中斷或泵壓升高 孔內(nèi)有異常響聲 埋 燒鉆事故預(yù)防措施 正確選用合適的沖洗液 及時清除孔內(nèi)沉渣 孔內(nèi)巖粉高度超過0 3米時要使用取粉管專門撈取 在研磨性較大的巖層中使用針狀硬質(zhì)合金鉆進(jìn)時 應(yīng)控制回次鉆進(jìn)時間 埋 燒鉆事故預(yù)防措施 使用噴反鉆具前 必須檢查水路是否暢通 承噴器有無雜物堵塞以及是否組裝正確 接好機(jī)上鉆桿后先開泵通水 再慢放到底 嚴(yán)禁用鉆具探測巖粉沉積厚度 埋 燒鉆事故預(yù)防措施 金剛石鉆進(jìn)時 鉆桿柱絲扣連接處必須密封 不得有滲漏現(xiàn)象 水泵要保持良好的工作狀態(tài) 使鉆頭底部得到充分的冷卻和加強(qiáng)孔內(nèi)凈化效果 在易坍塌巖層中提鉆時要進(jìn)行鉆孔回灌 埋 燒鉆事故預(yù)防措施 在復(fù)雜巖層中鉆進(jìn) 可使用防事故安全接頭 鉆進(jìn)過程中 出現(xiàn)機(jī)械故障 停待或沖洗液突然嚴(yán)重漏失等情況時 必須將鉆具提升到安全孔段 鉆具上有大量泥包或取粉管內(nèi)有碎塊及淤泥時也應(yīng)及時采取處理措施 埋 燒鉆事故處理 發(fā)現(xiàn)鉆具回轉(zhuǎn)遇阻時 應(yīng)立即上下活動鉆具 并盡量保持沖洗液循環(huán) 嚴(yán)禁無故關(guān)泵 鉆具在提鉆中途遇阻時 應(yīng)設(shè)法轉(zhuǎn)動和串動鉆具 并送入沖洗液 嚴(yán)禁猛拉硬提 金剛石鉆進(jìn)發(fā)現(xiàn)燒鉆征兆時 必須迅速將鉆具提離孔底 禁止先停車 然后再去頂拉鉆具 埋 燒鉆事故處理 在遇孔壁不穩(wěn)定情況下 不能繼續(xù)排除事故時 應(yīng)先采用泥漿護(hù)孔 然后再處理事故鉆具 提拉事故鉆具時 應(yīng)注意鉆塔 游動滑車 鉆桿的受力情況 不得超過其最大允許負(fù)荷 卡鉆事故一般發(fā)生在鉆進(jìn) 接單根 循環(huán)鉆井液和起下鉆過程中 鉆柱落井也容易造成卡鉆 卡鉆事故 卡鉆事故 粘吸 壓差 卡鉆坍塌掉塊卡鉆砂橋卡鉆縮頸卡鉆鍵槽卡鉆泥包卡鉆落物卡鉆鉆頭干鉆卡死楔形卡鉆 粘吸 壓差 卡鉆 進(jìn)入高壓層后 如果鉆井液性能差 失水大 泥餅過厚 壓差過大 當(dāng)鉆具靜止不動時 鉆具 特別是鉆鋌 很容易被吸附到井壁并被泥餅抱住形成壓差卡鉆 又稱粘卡 孔斜越大 壓差卡鉆的機(jī)率越大 粘吸 壓差 卡鉆 坍塌卡鉆 砂橋卡鉆 縮頸卡鉆 鍵槽卡鉆 非外平鉆桿柱在提下鉆過程中反復(fù)摩擦孔壁下邦 一旦孔眼軌跡控制不好 形成較大狗腿 在狗腿度大的孔段易形成鍵槽 引起卡鉆 鍵槽卡鉆 鍵槽擴(kuò)大器結(jié)構(gòu)示意圖 鍵槽卡鉆 泥包卡鉆 落物卡鉆 鉆頭干鉆卡死 楔形卡鉆 穿小鞋卡鉆 原因 由于鉆頭外經(jīng)磨損使鉆出的孔眼縮小 當(dāng)下鉆快到小眼段時由于下鉆過猛形成楔形卡鉆 楔形卡鉆 穿小鞋卡鉆 預(yù)防措施 鉆頭起出后認(rèn)真檢查鉆頭外經(jīng) 及時判斷小眼孔段 及時更換鉆頭 修整孔眼 下鉆接近小眼段前慢慢下放鉆具 若遇阻 則劃眼至井底 卡鉆事故處理通則 卡鉆事故發(fā)生后 應(yīng)首先考慮的問題是為順利解除事故創(chuàng)造條件 維持鉆井液循環(huán) 保持井筒暢通 卡鉆后 一旦水眼或環(huán)空被堵 循環(huán)喪失 就失去了浸泡 爆炸松扣的可能 并誘發(fā)井塌和砂橋的形成 加重卡鉆事故處理的難度 保持鉆柱的完整性 卡鉆后 在提拉 扭轉(zhuǎn)鉆柱時 不能超過鉆桿的允許拉伸負(fù)荷和允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù) 一旦鉆桿被拉斷和扭斷 斷口不齊 會造成打撈工具套入困難 同時下部鉆柱斷口會被鉆屑和井壁落物堵塞 給打撈作業(yè)造成極大困難 切忌將鉆桿螺紋扭得過緊 聯(lián)接螺紋緊扣后 將會給倒扣作業(yè)造成困難 更可能使打撈工具損壞 延長處理時間 卡鉆事故處理程序 不同性質(zhì)的卡鉆事故 有不同的處理程序 總結(jié)起來 多數(shù)卡鉆事故的處理方法 總是遵循以下6個處理程序 一通 保持水眼暢通 恢復(fù)鉆井液循環(huán) 二動 活動鉆具 上下提拉或扭轉(zhuǎn) 以提拉為主 三泡 注入解卡劑 對卡鉆部位進(jìn)行浸泡 四震 使用震擊器震擊 單獨(dú)震擊或泡后震擊 五倒 套銑 倒扣 六側(cè)鉆 在魚頂以上進(jìn)行側(cè)鉆 卡鉆事故處理程序之一 卡鉆事故處理程序之二 卡鉆事故處理方法 在任何情況下 一旦發(fā)生卡鉆 司鉆都要在規(guī)定的噸位范圍內(nèi)上提 下放 轉(zhuǎn)動活動鉆具 設(shè)法建立循環(huán) 并立即報(bào)告值班干部 值班干部根據(jù)上提 下放 轉(zhuǎn)動 開泵循環(huán)情況 以及了解的孔眼情況和卡鉆前的各種現(xiàn)象進(jìn)行分析 準(zhǔn)確判斷卡鉆原因 根據(jù)卡鉆類型采取相應(yīng)處理措施 卡鉆事故處理方法 準(zhǔn)確判斷卡鉆類型 及時活動鉆具是防止卡死 及時解卡的關(guān)鍵 不管發(fā)生哪種形式的卡鉆 都要設(shè)法調(diào)整鉆井液性能 及時清除巖屑 清洗孔眼 當(dāng)上下活動鉆具無效時根據(jù)不同的卡鉆采取泡油 解卡劑 上擊下打 倒扣 套銑 爆炸或側(cè)鉆新孔眼等方法進(jìn)行處理 上提 下放和轉(zhuǎn)動鉆具解卡 在卡鉆初期 根據(jù)卡鉆類型及時活動鉆具 鍵槽卡鉆 可提到原懸重后猛放鉆 切不可猛力上提 以免卡得更死 當(dāng)能下放不能上提時 可用倒劃眼方法慢慢上提解卡 坍塌掉塊卡鉆 以下放和轉(zhuǎn)動鉆具為主 上提噸位不能大 以免卡死 盡量建立循環(huán) 可用倒劃眼方法慢慢上提解卡 楔形卡鉆 以較大的力量上提解卡 不能下壓 壓差卡鉆 可采用猛提 猛放和轉(zhuǎn)動鉆具方法解卡 泡油 解卡劑 解卡 如果采用活動鉆具方式不能解卡時 對于壓差卡鉆可采用泡油 解卡劑 方法 目的是通過泡松粘稠的泥餅 降低粘滯系數(shù) 減少與鉆具的接觸面積 再配合活動鉆具解卡 泡油 解卡劑 解卡 實(shí)施此方法前應(yīng)先測出卡點(diǎn)位置 計(jì)算出所需的泡油 解卡劑 量 再注入到卡鉆孔段 一般要求注入的油 解卡劑 返到卡點(diǎn)以上100m 并使鉆桿內(nèi)的油 解卡劑 面高于環(huán)空中油 解卡劑 面 每隔10 15min替入少量鉆井液 使油 解卡劑 上返 以加強(qiáng)其滲透浸泡作用 并配合活動鉆具 若浸泡6 12h后仍不能解卡 可替出后重新浸泡 上擊下打解卡 重要采用在震擊器 震擊器分 地面震擊器 隨鉆上擊器 隨鉆下?lián)羝?隨鉆上 下一體震擊器 易發(fā)生坍塌卡鉆孔段全面鉆進(jìn)時 鉆具中可帶隨鉆震擊器 一旦發(fā)生卡鉆 可隨時震擊解卡 地面震擊器 隨鉆上擊器 隨鉆下?lián)羝?隨鉆上下一體式震擊器 上擊下打解卡 如發(fā)生鍵槽卡鉆 經(jīng)活動鉆具不能解卡時 可在卡點(diǎn)處倒開鉆具 再接下震擊器 對扣后實(shí)施下?lián)艚饪?如果解卡后不能上提 可用倒劃眼輕輕上提方法解決 如果發(fā)生楔形卡鉆 經(jīng)強(qiáng)提不能解卡時 可使用上擊解卡 倒扣套銑解卡 當(dāng)遇到嚴(yán)重的卡鉆 經(jīng)以上方法仍不能解卡 且不能建立循環(huán)時 卡點(diǎn)以上鉆具可采用倒扣方法取出 卡點(diǎn)以下用套銑方法取出全部或部分鉆具 套銑是一種比較復(fù)雜的處理方法 處理費(fèi)用和時間都較多 倒扣套銑解卡 倒扣 套銑的步驟如下 將卡點(diǎn)以上鉆具重量全部提起 并稍大些 使卡點(diǎn)附近鉆具不受拉力和壓力 然后倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤 將鉆桿絲扣倒開 起出孔外 如果倒出的鉆具還不到卡點(diǎn)處 可用反扣鉆桿下接反扣公錐下到井內(nèi)鉆具處造扣 然后上提 使卡點(diǎn)處鉆具不受力 再反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤倒扣 如此反復(fù)進(jìn)行 直到將卡點(diǎn)以上鉆具全部倒出 再進(jìn)行套銑 倒扣套銑解卡 下入套銑筒 套銑筒的外徑要比孔眼小 內(nèi)徑要比被套銑的鉆具接頭大 套銑一個套銑筒的長度后起鉆 再下入反扣鉆具及反扣公錐進(jìn)行造扣 強(qiáng)提 如果不能解卡 則倒扣 再進(jìn)行套銑 如此反復(fù)進(jìn)行 直到解卡或?qū)@具全部倒出 爆炸松扣 這是處理卡鉆事故的一種新倒扣方法 在無反扣鉆具或絲扣難以倒開時使用 首先測出卡點(diǎn)位置 然后用電纜將導(dǎo)爆索從鉆具內(nèi)孔送到卡點(diǎn)以上第一個接頭絲扣處 在導(dǎo)爆索中部對準(zhǔn)接頭的同時 將鉆具卡點(diǎn)以上的全部鉆具重量提起 并給鉆具施加一定的倒扣力矩 點(diǎn)燃爆索 爆炸產(chǎn)生的劇烈沖擊波及強(qiáng)大的震動力將鉆具接頭松開 鉆具被倒出 側(cè)鉆 當(dāng)采取以上各種方法仍不能解卡 套銑時間長 孔眼狀況嚴(yán)重惡化或不經(jīng)濟(jì)時 可將卡點(diǎn)以上鉆具通過爆炸松扣方法倒開鉆具 或干脆將鉆具炸斷 起出鉆具 然后在鉆具頂上打水泥塞 再另側(cè)鉆一新孔眼 側(cè)鉆與回填糾斜原理及鉆具相同 鉆具事故 鉆桿和鉆挺折斷脫扣跑鉆 鉆具事故 鉆具斷落事故是鉆井作業(yè)中常見的事故之一 若井況正常 處理也容易 成功率較高 若井筒條件差 井況復(fù)雜 可伴隨卡鉆事故發(fā)生 處理不慎 也會造成復(fù)雜事故 鉆具事故 征兆 泵壓表 孔底壓力指示表 電流表指針突然變化 鉆具重量減輕 動力機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)輕快 進(jìn)尺驟慢 提動鉆具有異常響聲 鉆具突然墜落 下鉆到底時 實(shí)際機(jī)上余尺與計(jì)算數(shù)字不符等 鉆具事故預(yù)防通則 各種管材 接頭 接箍均須按新舊程度分類存放和使用 較差的用于穩(wěn)定孔段或鉆孔上部 每個機(jī)臺都要備有檢查鉆具磨損程度的量具 彎曲的鉆桿 巖心管 要及時校直 提升下降鉆具時要隨時留心觀察鉆具磨損程度 發(fā)現(xiàn)不合格者要及時更換 管材的彎曲和磨損超過規(guī)定的限度時 不得下入孔內(nèi)使用 鉆具事故預(yù)防通則 鉆桿的加厚部分 絲扣的長度 錐度等必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求 鉆具有裂紋 絲扣嚴(yán)重磨損和明顯變形 連接曠動等現(xiàn)象 均不得下入孔內(nèi)使用 長期停用的管材 打撈工具 在下孔前必須經(jīng)過嚴(yán)格檢查 鉆具事故預(yù)防通則 掃孔 擴(kuò)孔 掃脫落巖心時必須掛好提引器 并控制下掃速度 鉆具不得長時間懸空回轉(zhuǎn) 采用拉 串 頂 打等方法處理事故時鉆桿絲扣易松脫 必須經(jīng)常用人力重新擰緊 鉆具事故預(yù)防通則 鉆進(jìn)中遇阻力過頭 鉆具發(fā)生急劇反轉(zhuǎn)時 不要急劇提動鉆具和強(qiáng)行開車 應(yīng)先將鉆具慢擰上扣 再作處理 在鉆具重量輕 連接絲扣緊的情況下提升鉆具時 應(yīng)先用扳叉卸開鉆桿后 再用檸管機(jī)繼續(xù)卸扣 鉆具事故預(yù)防通則 鉆進(jìn)中遇溶洞 要立即關(guān)車提鉆 可用鉆桿試探溶洞深度 在溶洞中鉆進(jìn)時 巖心管要保持足夠的長度 要使用銳利的硬質(zhì)合金鉆頭并輕壓慢轉(zhuǎn) 穿過溶洞后視情況下入套管隔離溶洞 鉆具事故預(yù)防通則 在深孔鉆進(jìn)中 為了防止鉆具疲勞折斷 定期對鉆具進(jìn)行探傷檢查 設(shè)計(jì)合理的孔眼狗腿度限制值 防止孔眼狗腿度過大造成的鉆具頻繁折斷 需糾斜鉆進(jìn)時 選擇合適的彎接頭 嚴(yán)格控制糾斜后的狗腿度 鉆具事故預(yù)防通則 對處于狗腿度大處的鉆具要經(jīng)常倒鉆具 以防鉆具疲勞破獲 常倒換鉆具 每趟鉆都要認(rèn)真檢查鉆具 特別是絲扣部分和密封臺肩部位 及時更換磨損嚴(yán)重的鉆具和密封臺肩失效的鉆具 鉆具事故預(yù)防通則 鉆進(jìn)中 發(fā)現(xiàn)泵壓下降立即停泵檢查 當(dāng)確認(rèn)非地面因素造成時 要懷疑是否鉆具被刺漏了 一旦確認(rèn)鉆具刺了要立即起鉆 起鉆時要防止將鉆具摔脫 發(fā)生卡鉆事故時 上提不要過猛 防止把鉆具拉斷 用好絲扣油 保護(hù)好絲扣 鉆具事故處理原則 1 發(fā)生跑鉆后 應(yīng)立即撈取并提鉆檢查 不準(zhǔn)用鉆桿對上孔內(nèi)跑鉆鉆桿后繼續(xù)鉆進(jìn) 2 處理事故中 絲錐碰不到事故鉆具上端時 禁止盲目超過預(yù)定部位試探 3 用絲錐打撈孔內(nèi)事故鉆具時 應(yīng)用人力回轉(zhuǎn)鉆具 檸緊絲錐后立即提鉆 嚴(yán)禁繼續(xù)鉆進(jìn) 鉆具事故處理原則 4 采用掏心方法處理孔內(nèi)巖心管事故時 一般應(yīng)使用比事故鉆具小兩級的鉆具 采用消滅巖心管方法時 應(yīng)使用加大外徑的實(shí)心平面鉆頭或帶導(dǎo)向的階梯鉆頭 鉆具事故處理原則 5 處理孔內(nèi)多頭鉆桿事故時 應(yīng)先下入打印器判明情況 盡量先撈活頭 如幾個頭擠在一起時 要先消除擠夾力 然后用反絲鉆桿依次反回 在未弄清孔內(nèi)情況之前 不準(zhǔn)上入正扣絲錐盲目撈取 鉆具事故處理方法 公錐打撈母錐打撈卡瓦打撈筒打撈卡瓦打撈矛打撈 公錐打撈 打撈時將公錐插入 落魚 水眼內(nèi) 然后加壓旋轉(zhuǎn)造扣 只要魚頂規(guī)則 能夠造扣 魚頂管壁較厚 如接頭 鉆桿加厚部分 鉆挺等均可用公錐打撈 但壁薄的則不宜用公錐打撈 公錐打撈 打撈時 要計(jì)算準(zhǔn)魚頂位置 下鉆至魚頂以上半米處開泵循環(huán)10 20min 記住此時的泵壓和懸重 然后下放探魚頂 根據(jù)泵壓和懸重的顯示及操作者的感覺 判斷是否碰到魚頂和是否插入落魚的內(nèi)孔 碰到魚頂時懸重下降 插入落魚內(nèi)孔時泵壓上升 如果確定已插入落魚內(nèi)孔 則停泵造扣 造扣時加壓20 40kN 旋轉(zhuǎn)3 4圈 開泵循環(huán) 若泵壓上升則可繼續(xù)造扣 造扣時懸重在上升 表示公錐在造扣 這時要適當(dāng)送鉆 跟上造扣的速度 同時要準(zhǔn)確記下造扣圈數(shù) 造夠扣后開泵循環(huán) 沖洗鉆頭上沉積的巖屑后 便可試提 在起鉆提離井底2 3m后猛放 猛剎三次 證明落魚撈得可靠后再起鉆 公錐打撈 若下入公錐摸不著魚頂 應(yīng)當(dāng)核對魚頂深度與下入打撈鉆具的長度是否有誤 也可將打撈鉆具多下入一點(diǎn)摸魚頂 若魚頂偏離孔眼中心摸不著時 可下入彎鉆桿 或彎接頭 帶公錐的打撈鉆具 母錐打撈 母錐的作用與公錐相同 所不同的是母錐將魚頂套住 從魚頂外部造扣打撈 斷口在鉆桿本體時多用母錐打撈 而且要求魚頂外經(jīng)規(guī)則 否則 造扣不正 不易撈取 卡瓦打撈筒打撈 主要用于打撈鉆桿 鉆鋌等外徑平滑的管類 落魚 它同母錐一樣是從魚頂外部打撈 撈后還可以憋壓循環(huán)以便解卡 所不同的是母錐所造的扣承受的拉力小 而且超過造扣承受的最大拉力后就滑脫 卡瓦打撈筒則不是造扣 而是隨著鉆具的上提 筒體相對卡瓦上移 迫使卡瓦收緊 卡瓦內(nèi)的牙齒咬住 落魚 越拉越緊 有助于解卡 當(dāng) 落魚 在孔內(nèi)被卡 為提高解卡和打撈的成功率 可使用卡瓦打撈筒打撈 卡瓦打撈筒 卡瓦打撈筒打撈 在使用卡瓦打撈筒時 應(yīng)首先根據(jù)落魚抓撈部位尺寸選擇卡瓦 控制圈 密封元件 并按要求組裝好 確定好卡瓦打撈筒的下入位置 當(dāng)卡瓦打撈筒下到魚頂時 在緩慢向右轉(zhuǎn)動的同時下放打撈鉆柱 把 落魚 套入打撈筒的引鞋內(nèi) 魚頂?shù)竭_(dá)帶銑齒的藍(lán)卡控制圈時 慢慢轉(zhuǎn)動打撈鉆柱 銑去魚頭毛刺 繼續(xù)下放打撈鉆柱 當(dāng)卡瓦下端到達(dá)魚頭時 加壓30 50kN 落魚 上頂卡瓦并將卡瓦脹開讓 落魚 通過 直到卡瓦到達(dá) 落魚 的抓撈位置為止 上提卡瓦打撈筒 筒體相對卡瓦上移 外筒鋸齒斜面迫使卡瓦收縮 卡瓦內(nèi)的牙齒便咬住落魚 提鉆 當(dāng)撈住落魚后 必要時可開泵循環(huán) 幫助解卡 但不能轉(zhuǎn)動鉆具 以免落魚滑脫 卡瓦打撈矛打撈 打撈矛是從管內(nèi)打撈鉆桿本體和套管的 因?yàn)樗Ш系?落魚 面積較大 不會損壞 落魚 當(dāng) 落魚 提撈不起時 打撈矛容易松脫和退出 將 落魚 丟掉 打撈矛的卡瓦內(nèi)部是左旋鋸齒與心軸鋸齒相結(jié)合 釋放環(huán)的凸緣與引鞋端面凸緣是一個安全裝置 它能抵抗打撈矛的縮緊 粘結(jié)或卡住 以保證容易釋放 正轉(zhuǎn)則可使打撈矛脫開 落魚 卡瓦打撈矛 卡瓦打撈矛打撈 用打撈矛打撈時首先要選擇與落魚內(nèi)徑相適應(yīng)的打撈矛 然后慢慢下入井內(nèi)打撈鉆柱 直到打撈卡瓦進(jìn)入落魚體內(nèi)的預(yù)定位置 向左旋轉(zhuǎn)一整圈或兩圈 然后上提打撈鉆柱 這時卡瓦被心軸鋸齒斜面脹大 使卡瓦外齒咬住落魚內(nèi)壁 便可撈出落魚 鉆具事故 鉆具事故 孔內(nèi)落物事故 由于使用的鉆具 工具的質(zhì)量不過關(guān) 檢查不嚴(yán)或操作不當(dāng) 措施不力等原因掉鉆頭 擴(kuò)孔器 牙輪 包括掉牙輪 牙輪軸 斷巴掌 掉彈子 測斜儀落井 鉆臺工具如榔頭 扳手 鉗牙 卡瓦牙 吊鉗銷子 電纜落井等事故 孔內(nèi)落物事故的預(yù)防 購進(jìn)的鉆具 鉆頭 工具等要嚴(yán)把質(zhì)量觀 質(zhì)量不合格不能入孔使用 規(guī)范井隊(duì)管理 嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的鉆進(jìn)參數(shù)和操作規(guī)程 認(rèn)真操作 送鉆均勻 防止溜鉆 頓鉆 牙輪鉆頭使用到后期 發(fā)現(xiàn)扭矩增大 蹩跳鉆等立即停鉆檢查 防止打掉牙輪 孔內(nèi)落物事故的預(yù)防 裝卸鉆頭要用鉆頭盒 防止鉆頭落井 接班前認(rèn)真檢查鉆臺工具 檢查吊鉗銷子和鉗牙 正常鉆進(jìn)時保持鉆臺整潔 進(jìn)行鉆臺修理時要將井口蓋住 防止不明物落井 孔內(nèi)落物打撈處理 落物的打撈應(yīng)根據(jù)落物的大小 形狀等采用不同的打撈工具 有時需要設(shè)計(jì)特殊的工具進(jìn)行打撈 常見的打撈工具有反循環(huán)打撈籃 強(qiáng)磁打撈器 隨鉆打撈桿 平底磨鞋等 反循環(huán)打撈籃打撈 反循環(huán)打撈籃是打撈小件落物的工具 筒體是有內(nèi)筒和外筒的雙筒結(jié)構(gòu) 當(dāng)投入的凡爾球落到球座上后 鉆井液便經(jīng)內(nèi)筒與外筒之間的通道從一排小孔向孔眼噴射 將孔底落物沖向打撈籃的內(nèi)筒 鉆井液通過內(nèi)筒上部的四個孔再返到孔眼環(huán)空 形成反循環(huán) 當(dāng)鉆井液不能沖動落物時 要靠洗鞋鉆進(jìn)取心 用巖心將落物頂入筒內(nèi) 反循環(huán)打撈籃打撈 反循環(huán)打撈籃打撈時 下部接銑鞋及巖心爪 入孔前將凡爾球取出 然后下鉆距井底1m左右循環(huán)后 投入凡爾球 開泵反循環(huán) 同時低速轉(zhuǎn)動 并緩慢下放到井底 加壓10 20kN 取心鉆進(jìn)0 3 0 4m 割心后便可將落物與巖心同時取出 強(qiáng)磁打撈器打撈 強(qiáng)磁打撈器廣泛用于打撈牙輪 小工具等 它有一個長圓筒形的永久磁鐵心子 它的上下端為磁極 磁鐵與外殼之間有絕緣的襯套 使用時強(qiáng)磁打撈器接在鉆桿下部 因?yàn)殂@井液磁阻較大 因此打撈時應(yīng)使磁鐵心子盡量靠近落物 強(qiáng)磁打撈器打撈 當(dāng)強(qiáng)磁打撈器下放距井底0 5 1m時 循環(huán)鉆井液 充分沖洗磁鐵心子和井底后停泵 然后慢慢下放 到指重表指示已接觸井底時即可 不應(yīng)加壓過大以防落物被壓入地層 打撈起鉆時不得使用轉(zhuǎn)盤卸扣 已防止落物重新落井 隨鉆打撈杯隨鉆打撈 隨鉆打撈杯主要是用于打撈鉆頭的脫齒 斷齒 等細(xì)小落物 它隨鉆頭一起入孔 接在鉆頭和鉆鋌之間 近可能接近鉆頭 隨鉆打撈杯隨鉆打撈 下鉆距井底0 5m左右 開泵 同時慢慢轉(zhuǎn)動并將鉆具慢慢下放至井底 循環(huán)5 10min 將井底的碎小落物沖至打撈打撈杯上方 隨后停止轉(zhuǎn)動和停泵2 3min 被沖起的碎小落物便沉在打撈杯中 重復(fù)操作2 3次后可將井底打撈干凈 不用起鉆而繼續(xù)鉆進(jìn) 平底磨鞋磨碎落物 在井底落物不易被打撈的情況下 可下平底磨鞋將井底落物磨碎 為了提高處理效率 可在下磨鞋的同時 下隨鉆打撈杯 這樣 磨碎的碎小物便可進(jìn)入打撈杯中 平底磨鞋磨碎落物 使用磨鞋時 加夠一定的壓力 使用慢轉(zhuǎn)速 保持磨鞋平穩(wěn) 每磨進(jìn)10 15min 提起劃眼一次 將擠入井壁的碎塊劃下再磨 在磨進(jìn)過程中 若發(fā)現(xiàn)泵壓升高 則可能是磨鞋失效 應(yīng)起鉆另換磨鞋 直到將井底處理干凈 孔內(nèi)落物事故 孔內(nèi)落物事故 地層穩(wěn)定事故 孔內(nèi)漏失孔壁坍塌 防漏措施 采用低密度 低粘度鉆井液鉆進(jìn) 減少鉆井液靜液柱壓力和鉆井液循環(huán)當(dāng)量密度 使用鉆井液液面報(bào)警裝置 注意鉆井液流量變化 及時發(fā)現(xiàn)漏失層 采用控制下鉆速度 分孔段循環(huán)和先開轉(zhuǎn)盤后開泵的方法來減少因激動壓力引起的誘導(dǎo)漏失 堵漏措施 隨鉆暫堵 鉆遇裂隙帶而孔壁穩(wěn)定時發(fā)生循環(huán)漏失 可用惰性堵漏材料如云母片 核桃殼 改性鋸末 單向壓力封堵劑以及泡花楠類隨鉆堵漏劑 材料的類型 規(guī)格 加量視實(shí)際情況確定 如果屬小漏失或滲漏 可先采取單向壓力封堵劑或泡花楠類隨鉆堵漏劑進(jìn)行隨鉆堵漏 如果效果不明顯 可混合惰性堵漏材料如云母片 核桃殼 改性鋸末后進(jìn)行堵漏 堵漏措施 快干早強(qiáng)水泥堵漏 裂隙稍大而長 隨鉆堵漏失敗 全孔漏失 孔壁出現(xiàn)不穩(wěn)定 如掉塊 探頭石 時 可用快干早強(qiáng)水泥或雙快水泥 水鉆井液擠入裂隙中堵漏 并起護(hù)壁作用 堵漏成功后 應(yīng)進(jìn)行試壓試驗(yàn) 堵漏措施 柴油 粘土 水泥軟膠塞堵漏 大裂隙兼有承壓水或徑流孔段 一般性注水泥鉆井液被稀釋或被沖走 不能凝固時 可用M D0B2C膠塞堵漏 M鉆井液或水 D0柴油 B粘土粉 C水泥 D0B2C漿液在隔水狀態(tài)下送入孔內(nèi) 與孔內(nèi)水混合后幾秒鐘就能迅速凝固 實(shí)現(xiàn)快速堵漏 堵漏措施 水泥橋堵 斷層破碎帶或地應(yīng)力坍塌呈橢園形孔段 需清除孔內(nèi)巖塊 碎石 分段注水泥形成橋塞 再造孔壁 掃水泥塞時應(yīng)根據(jù)圍巖強(qiáng)度掌握時機(jī) 防止偏離原孔 堵漏措施 袋式架橋 鉆遇大量坍塌后的空洞 暗河等 無法形成水泥橋塞 可用一根比空洞略長的管上打眼 外套尼龍袋兩端密封固定在管端 用鉆桿送至預(yù)定位置 注水鉆井液于袋內(nèi) 充滿漿液的尼龍袋橋接空洞上下變徑處 卸開提出鉆桿 水泥硬化后掃孔 形成新的井筒 孔壁坍塌 孔壁失穩(wěn)主要包括兩種情況 即由水敏性地層引起的孔壁坍塌以及由地層應(yīng)力或破碎帶地層引起的坍塌 掉塊 孔壁坍塌的預(yù)防 鉆達(dá)水敏性地層前 應(yīng)調(diào)整好鉆井液性能 保證鉆井液失水小 抑制性強(qiáng) 鉆達(dá)易應(yīng)力坍塌或破碎帶地層 應(yīng)調(diào)整好鉆井液性能 保持鉆井液低粘度 低切力 并性能穩(wěn)定 在易應(yīng)力坍塌或破碎帶地層鉆進(jìn)時 應(yīng)注意起鉆時勤灌鉆井液和控制起鉆速度 以防壓力不平衡及抽吸引起的垮塌 鉆進(jìn)過程中 應(yīng)密切觀察振動篩返屑情況 及時發(fā)現(xiàn)井塌 孔壁坍塌的處理 鉆進(jìn)過程中如果在振動篩上發(fā)現(xiàn)孔壁掉塊 應(yīng)認(rèn)真判斷分析孔壁掉塊原因 及時采取相應(yīng)措施 如掉塊有水化現(xiàn)象 是水敏性垮塌 則應(yīng)增加防塌劑加量 并控制鉆井液失水 提高鉆井液抑制性及綜合防塌能力 孔壁坍塌的處理 如掉塊棱角分明 則可能是應(yīng)力型孔壁失穩(wěn) 應(yīng)逐步提高鉆井液密度來平衡地層坍塌壓力 在此期間 應(yīng)密切觀察振動篩返屑情況 以確定地層的坍塌壓力 必要時可采用化學(xué)固壁技術(shù)或水泥橋堵 除此之外 還應(yīng)注意起鉆時勤灌鉆井液和控制起鉆速度 以防壓力不平衡及抽吸引起的垮塌 在孔壁坍塌的處理過程中 應(yīng)注意防掉塊卡鉆 處理事故中的主要技術(shù)工具 震擊解卡工具震擊器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)震擊解卡工具的種類震擊器的工作原理震擊器的操作技術(shù)倒扣 切割工具套銑工具打撈井內(nèi)鉆具斷落工具井底落物打撈工具 震擊解卡工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 震擊解卡工具主要用于鉆柱被卡后提供撞擊力 使被卡鉆柱松動而解卡 與上提下放活動鉆具的區(qū)別在于震擊器提供了強(qiáng)大的動能 并將這種動能在極短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換成撞擊力施加給卡點(diǎn) 震擊解卡工具是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的事故處理工具 根據(jù)作用原理不同基本上可分為液壓和機(jī)械兩種 以其提供作用力的方向不同又可分為上擊器與下?lián)羝?震擊器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 處理事故中的主要技術(shù)工具 震擊解卡工具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 能提供循環(huán)鉆井液的通道 滿足事故處理工藝要求 能傳遞扭矩 心軸與外筒之間不能有周向運(yùn)動 必須有壽命可靠的密封 保持持久的工作能力 要有承受高壓高溫提供高速運(yùn)動的儲能機(jī)構(gòu) 要有強(qiáng)度極高的震擊偶 撞擊錘與震擊墊 具有調(diào)節(jié)動載的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 工具兩端具有與鉆柱聯(lián)接的螺紋 震擊器解卡工具的種類 處理事故中的主要技術(shù)工具 震擊解卡工具的種類 根據(jù)用途分為解卡震擊器與隨鉆震擊器 根據(jù)加放位置不同分為地面震擊器與井下震擊器 根據(jù)原理不同分為液壓震擊器與機(jī)械震擊器 根據(jù)作用力方向不同分為上擊器與下?lián)羝鞯?震擊器解卡工具的種類 處理事故中的主要技術(shù)工具 震擊器解卡工具的種類 處理事故中的主要技術(shù)工具 震擊器的工作原理 處理事故中的主要技術(shù)工具 液壓上擊器的工作原理 目前現(xiàn)場使用的上擊器利用液壓式的居多 即利用液缸內(nèi)活塞運(yùn)動的阻尼將上部鉆柱伸長 將變形能儲存在液缸內(nèi) 相當(dāng)于阻尼彈簧 當(dāng)活塞運(yùn)移到一定距離后 解除阻尼 儲存在液體內(nèi)的能量被釋放上部鉆柱迅速收縮將彈性能轉(zhuǎn)變成動能 向上撞擊被卡鉆具 震擊器的工作原理 處理事故中的主要技術(shù)工具 液壓上擊器的工作原理 隨鉆液壓上擊器工作原理示意圖 震擊器的工作原理 處理事故中的主要技術(shù)工具 液壓上擊器的工作原理 液壓解卡上擊器工作原理示意圖 震擊器的工作原理 處理事故中的主要技術(shù)工具 液壓上擊器的工作原理 復(fù)位 活塞下行 鉆具下放 下液腔的液體通過活塞旁通孔流至上液腔 此動作為無阻流動 拉伸 向上提拉鉆柱 活塞下滑 上液腔液體通過活塞下部的阻尼孔 緩慢流入下液腔 活塞緩慢上行 鉆具被拉變形伸長 上液腔壓力增高 釋放 活塞上行至壓力釋放腔后 阻尼解除 被拉伸變形的鉆柱迅速收縮 活塞加速向上運(yùn)動 震擊 鉆柱收縮釋放儲存的彈性能 迫使震擊墊撞擊承擊體 產(chǎn)生強(qiáng)有力的上擊作用 并將此動載傳遞給下部鉆具的卡點(diǎn) 震擊器的工作原理 處理事故中的主要技術(shù)工具 機(jī)械下?lián)羝鞯墓ぷ髟?機(jī)械下?lián)羝魇抢媚Σ量ㄍ吒钡淖冃蝺Υ婺芰?當(dāng)卡瓦副釋放時 將變形能轉(zhuǎn)變成下?lián)魰r的動能 傳遞給卡點(diǎn) 地面下?lián)羝骱碗S鉆下?lián)羝鲗儆跈C(jī)械下?lián)羝?機(jī)械下?lián)羝?摩擦卡瓦副 的工作原理見右圖 卡瓦接觸受力 卡瓦心軸帶動卡瓦移至限位點(diǎn) 可調(diào)節(jié)震擊噸位 摩擦卡瓦棱帶接觸 心軸繼續(xù)移動 鉆柱變形 拉伸或壓縮 提供了摩擦卡瓦變形的摩擦力 儲存能量迫使卡瓦棱帶脹大 變形能釋放 當(dāng)心軸的棱帶通過卡瓦棱帶后 滑脫 鉆柱突然收縮 向下或向上撞擊 將震擊力傳遞給卡點(diǎn) 摩擦卡瓦副工作原理示意圖 震擊器的操作技術(shù) 處理事故中的主要技術(shù)工具 隨鉆震擊器 聯(lián)結(jié)在鉆柱中和點(diǎn)以上 震擊器以下鉆鋌在鉆井液中的重量應(yīng)大于設(shè)計(jì)鉆壓 使上擊器處于拉伸狀態(tài) 下?lián)羝魈幱诶_狀態(tài) 并在上擊器以上至少聯(lián)接3根鉆鋌 直井眼中鉆進(jìn) 上下震擊器可直接連接在一起 上震擊器在下震擊器之上 在定向井和彎曲井眼中 在上下震擊器之間應(yīng)聯(lián)接1 3根加重鉆桿 以減小剛度 震擊器以上的鉆鋌和工具接頭的外徑不應(yīng)大于震擊器的外徑 震擊器的外徑應(yīng)小于或等于下部鉆鋌的外徑 以防止震擊器以上的鉆柱被卡 正常鉆進(jìn)中 上下震擊器均應(yīng)處在被拉狀態(tài) 送鉆必須均勻 防止溜鉆與頓鉆 否則會損壞工具 需上擊時 下放鉆柱 活塞下行回位 應(yīng)計(jì)算好震擊器以上鉆具重量 下放量在井口做好標(biāo)記 然后上提鉆柱至設(shè)計(jì)噸位 剎車等候震擊 震擊后下放鉆柱 使活塞回位 在開始第二次震擊操作 需下震時 先提鉆柱使其復(fù)位 然后下放鉆具 使其震擊 震擊后再上提鉆柱復(fù)位 再開始第二次下震 震擊器起出地面時 呈拉開狀態(tài) 應(yīng)清洗干凈 裝好心軸卡箍 震擊器的操作技術(shù) 處理事故中的主要技術(shù)工具 解卡液壓上擊器 解卡液壓上擊器 應(yīng)盡可能靠近卡點(diǎn)安裝 震擊器下連接安全接頭 震擊器上部連接鉆鋌3 6根后連接液壓加速器 上部再連接鉆鋌和加重鉆桿 震擊器操作過程同隨鉆上擊器 震擊器的操作技術(shù) 處理事故中的主要技術(shù)工具 機(jī)械上擊器與地面下?lián)羝?機(jī)械上擊器與地面下?lián)羝鞫际抢媚Σ量ㄍ吒钡膿闲宰冃?提供鉆柱的變形能 對卡點(diǎn)產(chǎn)生撞擊力 但是不同的是地面震擊器在卡瓦滑脫后利用下部鉆具的重量進(jìn)行下?lián)?工具本身沒有震擊偶 而機(jī)械上擊器是利用上部鉆柱的彈性能進(jìn)行上擊 在卡瓦滑脫后 上部鉆柱迅速回縮 撞擊震擊墊 給卡點(diǎn)強(qiáng)有力的上擊力 另一個區(qū)別是地面震擊器的調(diào)節(jié)震擊力在地面執(zhí)行 而機(jī)械上擊器調(diào)節(jié)震擊力在井口轉(zhuǎn)動鉆具 每次1 3圈 考慮鉆柱與井壁的摩擦力每千米轉(zhuǎn)動一圈 機(jī)械上擊器 地面下?lián)羝?震擊器的操作技術(shù) 處理事故中的主要技術(shù)工具 機(jī)械上擊器與地面下?lián)羝?地面下?lián)羝髡{(diào)節(jié)震擊噸位時 不能超過卡點(diǎn)以上的鉆柱重量 當(dāng)下部鉆柱重量超過震擊器允許震擊噸位時 拉力不能超過震擊器允許的噸位 自由段鉆柱上提后的伸長量 不得超過工具的工作行程 地面震擊器在淺井中使用效果較差 在操作中防止大繩跳槽 或大鉤 吊環(huán)震脫 使用機(jī)械上擊器與地面下?lián)羝?均不能給工具施加扭矩 倒扣 切割工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 倒扣或切割是在浸泡 震擊之后仍不能解除卡鉆的條件下進(jìn)行的下一步處理事故程序 外切割和倒扣一般用于被卡的鉆柱或鉆鋌 而內(nèi)切割一般用于管徑較大的被卡管柱 如套管等 自由段管柱的倒出一般采用原管柱轉(zhuǎn)盤倒扣或測卡點(diǎn)后爆炸松扣 后一種方法能將卡點(diǎn)以上的自由段管柱盡可能多的倒出來 對被卡管柱只能采用正扣鉆桿套銑 使用反扣鉆桿帶反扣公錐倒扣 常用于倒扣與落魚切割的井下打撈工具見下面的表 倒扣工具有測卡儀 爆炸松扣 反扣鉆桿 倒扣接頭 倒扣撈矛與倒扣打撈筒等 其結(jié)構(gòu) 原理 使用方法 詳見參考書 鉆井事故與復(fù)雜問題 第一章第十一節(jié) 倒扣 切割工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 倒扣 切割工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 套銑工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 常見的套銑工具有銑鞋 銑管 防掉接頭 套銑倒扣器和套銑防掉矛 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與使用方法見下面的表 套銑工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 套銑工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 打撈井內(nèi)鉆具斷落工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 井內(nèi)鉆具折斷 脫扣 滑扣 以及鉆具倒扣作用 井內(nèi)打撈工具最常用的是公錐 母錐 卡瓦打撈筒 卡瓦打撈矛等打撈工具 其用途與使用方法見下面的表 打撈井內(nèi)鉆具斷落工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 井底落物打撈工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 打撈井底落伍工具常見的有一把抓 打撈杯 打撈籃 打撈筒等其工作原理與使用方法見下面的表 結(jié)構(gòu)詳見 鉆井事故與復(fù)雜問題 第三章 第四節(jié) 井底落物打撈工具 處理事故中的主要技術(shù)工具 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 探魚頂井內(nèi)安全問題處理事故中的有關(guān)計(jì)算卡點(diǎn)位置計(jì)算壓差卡鉆程度的計(jì)算上擊器震擊動載計(jì)算下?lián)羝髡饟魟虞d計(jì)算鉆柱在井筒內(nèi)自由降落時的速度與對井底沖擊力計(jì)算處理井下事故常用的鉆柱結(jié)構(gòu) 探魚頂 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 鉆具折斷或掉落井內(nèi) 探魚頂時 往往與計(jì)算魚頂有很大誤差 不仔細(xì)分析 可能會得出錯誤結(jié)論 延誤事故處理時機(jī) 引起魚頂誤差主要原因有兩方面 一是打撈鉆柱與原鉆柱結(jié)構(gòu)不同 自重變形量不一致 更主要的是折斷后的鉆柱在井內(nèi)的受力狀態(tài)變化 斷落點(diǎn)以上的鉆柱 由于下部鉆柱重量卸載 變形量減少 鉆柱收縮 斷點(diǎn)上移 而下部落魚自重失穩(wěn)產(chǎn)生彎曲和壓縮變形 斷點(diǎn)下移 井越深斷點(diǎn)越靠近井口 魚頂誤差越大 斷點(diǎn)靠近鉆頭誤差最小 具體情況應(yīng)具體分析 不能誤判 井內(nèi)安全問題 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 在制定事故處理方案時 對井下安全應(yīng)考慮周全 入井鉆具要下得去 能起出 不能事故上再加事故 所有打撈工具均應(yīng)連接在安全接頭之下 入井工具全部檢查并繪圖 外形尺寸與打撈尺寸 在打撈鉆柱中一律不許加入穩(wěn)定器 大鉆具盡可能少用 螺紋連接必須緊固 起鉆時不能用轉(zhuǎn)盤卸扣 處理卡鉆前 提拉 扭轉(zhuǎn) 一定要嚴(yán)格檢查絞車 滾筒 鋼絲繩 剎車 傳動系統(tǒng) 指重表 扭矩表等記錄儀表 保護(hù)好井口 起鉆后蓋好 高壓井應(yīng)有專人觀察井口 使用震擊解卡工具 應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程 根據(jù)井內(nèi)鉆具現(xiàn)有質(zhì)量 確定提拉或下放噸位 及時調(diào)節(jié)工具的震擊噸位 切忌強(qiáng)扭硬拉 一定要保證在鉆柱的強(qiáng)度范圍內(nèi) 處理事故中的有關(guān)計(jì)算 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 在處理事故中 鉆井工程技術(shù)人員為了更準(zhǔn)確判斷井下情況 合理使用打撈工具 分析或估計(jì)打撈效果 須進(jìn)行必要的計(jì)算 必須做到心中有數(shù) 在計(jì)算時這些公式或模式都是理論上的或理想化的 只能做參考 因井下情況復(fù)雜 某些影響因素?zé)o法準(zhǔn)確考慮 但計(jì)算是必要的 不能因存在誤差而否定必要的計(jì)算 處理事故中的有關(guān)計(jì)算 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 卡點(diǎn)位置計(jì)算 卡點(diǎn)深度 自由段鉆柱長度 計(jì)算出來的卡點(diǎn)位置在現(xiàn)場有時存在較大誤差 其原因是 鉆柱的橫截面積A是不確定的 磨損后管的內(nèi)外徑都有變化 而且每根管壁厚度都不一樣 未考慮鉆桿接頭的影響 鉆桿接頭部分為加厚管 約占鉆桿長度的0 8 1 0 影響計(jì)算精度 指重表誤差 井壁摩擦力等影響拉力值的精確度 實(shí)際上 現(xiàn)場將井內(nèi)被卡鉆柱認(rèn)定為鉆鋌部位 即浸泡時注入量以大鉆柱為目標(biāo) 處理事故中的有關(guān)計(jì)算 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 壓差卡鉆程度的計(jì)算 濾餅性質(zhì)影響卡鉆程度 其影響主要表現(xiàn)在三方面 一是慮餅的摩阻系數(shù) 二是慮餅的厚度 影響鉆柱的接觸面積 三是慮餅的滲透性 影響壓力傳遞 接觸面積A與井眼尺寸 鉆柱外徑有關(guān) 相同井眼尺寸內(nèi) 鉆柱外徑越大 接觸面積越多 井斜角大 鉆柱與井壁接觸幾率也越大 卡鉆也容易發(fā)生 壓差 壓差越大 卡鉆程度越嚴(yán)重 加重鉆井液容易造成卡鉆的原因是在壓差的作用下容易將鉆柱推向井壁 造成卡鉆 處理事故中的有關(guān)計(jì)算 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 壓差卡鉆程度的計(jì)算 按公式中的表述 當(dāng)壓差pm pd 0時 不存在卡鉆 因F 0 浸泡卡鉆原理 除降低 濾餅的 摩阻系數(shù) 外 也可降低壓差減少卡鉆程度 因此 此公式很有指導(dǎo)意義 但是在某些條件下 壓差不大或負(fù)壓時 也發(fā)生井壁卡鉆 原因在哪里 將井壁卡鉆的主因歸結(jié)為壓差 稱為壓差卡鉆 將井壁卡鉆的主因歸結(jié)為慮餅性質(zhì) 稱為粘吸卡鉆 所謂粘吸卡鉆 就是由水基鉆井液中負(fù)電分散體系 粘土以及處理劑的負(fù)電水化效應(yīng) 與鉆柱表面游離的鐵離子正電荷的相互吸引而產(chǎn)生的粘吸卡鉆 壓差是條件 根本原因是粘吸 如改變鉆井液體系 即使存在壓差 井壁卡鉆的幾率也將大大減小 公式中接觸面積A 若A 0 則F 0 即鉆柱不與井壁接觸 雖然接觸 不給相對靜止接觸的時間 轉(zhuǎn)動 卡鉆的可能性也減少 這就告訴我們 在鉆進(jìn)中減少卡鉆的條件是 不給鉆柱靜止停留在井筒內(nèi)的時間 而且靜止時間越長卡鉆越嚴(yán)重 處理事故中的有關(guān)計(jì)算 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 上擊器震擊動載計(jì)算 Q上 震擊器的結(jié)構(gòu)參數(shù)h一定時 設(shè)計(jì)確定 震擊動載Q上與C2成正比 而C2與L2成反比 與F2成正比 即震擊器越靠近卡點(diǎn) L越短 下部鉆具直徑越大 則動載越大 Q上與 L1成拋物線關(guān)系 當(dāng) L1的值超過h的一半后Q增加很快 當(dāng) L1值增加到一定程度后 動載Q增加緩慢 而 L1與上提力p成正比 因此上提力p的大小確定動載大小 當(dāng) Lh 2時 Q上 0 即上提力太小 是變形量 L等于或小于自由形成的一半時 震擊器空擊 上擊器震擊模型 處理事故中的有關(guān)計(jì)算 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 下?lián)羝髡饟魟虞d計(jì)算 Q下 動載QT與震擊器自由行程h的平方根成正比 當(dāng)h一定時 與震擊器上部鉆柱重量成正比 下?lián)羝髡饟裟Ｐ?處理事故中的有關(guān)計(jì)算 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 鉆柱在井筒內(nèi)自由降落時的速度與對井底沖擊力計(jì)算a 鉆柱在井筒內(nèi)自由降落時的速度 落魚的長度L與直徑越大 井眼與鉆柱的間隙越寬 井斜角越小時 下落速度越快 鉆井液動力粘滯系數(shù) 濾餅的摩擦系數(shù)越大 會減緩鉆柱的下降速度 落魚在井筒內(nèi)降落時受力狀態(tài) 處理事故中的有關(guān)計(jì)算 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 鉆柱在井筒內(nèi)自由降落時的速度與對井底沖擊力計(jì)算b 自由降落鉆柱對井底的沖擊力 mv FT T 鉆柱與井底巖石碰撞接觸時間與巖石的剛度 硬度 有關(guān) 硬地層時間短 塑性地層碰撞時有塑性變形 接觸時間長 鉆柱降落距離越大 速度v越大 鉆柱重量越大 地層越硬 對井底的碰撞力越大 接觸時間T短 將會對鉆頭鉆具造成極大破壞 處理井下事故常用的鉆柱結(jié)構(gòu) 處理鉆井工程事故中應(yīng)主要關(guān)注的問題 典型鉆井工程事故處理實(shí)例 大慶油田葡深1井鉆鋌公扣折斷鉆鋌落井事故事故發(fā)生經(jīng)過事故原因分析事故處理經(jīng)過經(jīng)濟(jì)損失與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)塔里木盆地豐南1井卡鉆事故概況12 井眼裸眼側(cè)鉆技術(shù)9 套管內(nèi)開窗側(cè)鉆技術(shù)幾點(diǎn)認(rèn)識青海柴達(dá)木鴨深1井減振器折斷事故概況事故處理經(jīng)過事故原因分析 典型鉆井工程事故處理實(shí)例 事故發(fā)生時間 1998年12月19日7 00事故處理結(jié)束時間 1999年6月15日事故發(fā)生井深 311 2mm井眼 3042 05m 大慶油田葡深1井鉆鋌公扣折斷鉆鋌落井事故 該井為松遼盆地西部斷陷古龍斷陷北部葡萄花構(gòu)造上的一口預(yù)探井 完鉆井深5500 00m 1998年7月18日開鉆 使用F320鉆機(jī) 1998年12月19日使用 311 2mmHA517鉆頭鉆至井深3042 05m泉一段地層時 進(jìn)尺慢 泵壓下降1MPa 檢查泵時發(fā)現(xiàn)活塞刺 分析鉆頭到后期 鉆頭進(jìn)尺86 62m 使用93 35小時 決定起鉆 13 00起至井深1049 00m 鉆頭已進(jìn)入技套井段內(nèi) 技套下深1587 25m 時 因轉(zhuǎn)盤輸出軸承損壞 準(zhǔn)備換軸承 間斷循環(huán)鉆井液 22 00開泵時 方鉆桿跳動 懸重下降350KN 判斷為鉆具折斷 12月20日7 30起完鉆 發(fā)現(xiàn) 178mm鉆鋌與 203mm鉆鋌間的配合接頭631 410外螺紋根部 2扣處 斷裂 落魚長度 311 2mm鉆頭 305mm近鉆頭穩(wěn)定器 229mm雙向減振器 305mm穩(wěn)定器 229mm鉆鋌 2根 305mm穩(wěn)定器 229mm鉆鋌 3根 731 630接頭 203mm鉆鋌 12根 總長164 52m 見圖5 1 魚頂深 2877 53m 落魚行程 1948 05m 落魚在鉆井液中重量 鉆井液密度1 18g cm3 正電膠鉆井液體系 336 94KN 計(jì)算重量 事故發(fā)生經(jīng)過 典型鉆井工程事故處理實(shí)例 大慶油田葡深1井鉆鋌公扣折斷鉆鋌落井事故 典型鉆井工程事故處理實(shí)例 大慶油田葡深1井鉆鋌公扣折斷鉆鋌落井事故 事故發(fā)生經(jīng)過 事故原因分析 典型鉆井工程事故處理實(shí)例 本井 311 2mm井眼從井深1588 00m使用PDC鉆頭 滿眼鉆具結(jié)構(gòu)鉆進(jìn) 在井深2394 02m和2466 40m鉆鋌外螺紋斷裂2次 使用 114mm公錐打撈一次成功 以后使用牙輪鉆頭 滿眼鉆具結(jié)構(gòu) 在井深2618 32m 2751 78m 2815 43m和2861 22m斷4次鉆鋌 2次使用卡瓦打撈筒 2次使用公錐順利撈獲 前6次斷鉆鋌均發(fā)生在鉆進(jìn)中 本次接頭折斷是第7次 發(fā)生在起鉆過程中 本井使用的鉆鋌全是國產(chǎn)修復(fù)鉆鋌 入井前已經(jīng)長時間使用 均屬于疲勞破壞 本次事故處理完后 采用進(jìn)口鉆鋌 本次鉆鋌落井是由于631 410接頭外螺紋刺斷造成 泵壓下降1MPa 鉆速慢 鉆井液短路循環(huán) 判斷為泵活塞刺 誤判 因而起鉆時未采取有效應(yīng)急措施 起鉆至1049 00m時 又長時間循環(huán) 加劇了刺口加大 終因下部鉆具太重而斷裂 起出斷口僅有2cm的新截面長度 大慶油田葡深1井鉆鋌公扣折斷鉆鋌落井事故 事故處理經(jīng)過 典型鉆井工程事故處理實(shí)例 一起普通的鉆鋌落井事故 由于在打撈過程中又發(fā)生第二次落魚掉井 使井下情況復(fù)雜化 因而延誤了事故處理時間 本次事故處理共分4個階段 歷經(jīng)5個月25天 其中事故處理時間118天20小時 組織停工時間53天18小時 直接經(jīng)濟(jì)損失843萬元 大慶油田葡深1井鉆鋌公扣折斷鉆鋌落井事故 典型鉆井工程事故處理實(shí)例 第一階段 1998年12月20日 1999年元月20日 用31天時間10次打撈 5次下公錐 1次下卡瓦打撈筒 4次下絲錐 共撈獲落魚159 08m 井內(nèi)余落總長5 44m 鉆頭 近鉆頭穩(wěn)定器與1 2減振器長度 打撈情況見下表 事故處理經(jīng)過 大慶油田葡深1井鉆鋌公扣折斷鉆鋌落井事故 典型鉆井工程事故處理實(shí)例 第一階段打撈作業(yè)評述 落魚長164 52m 凈重336 94KN 落魚行程1948 05m 在井筒內(nèi)是自由落體 當(dāng)高速降落時 同時又受到液體的阻力 阻力與下降速度的平方成正比 當(dāng)阻力平衡鉆具重力時 落魚在井筒內(nèi)等速下降 利用沖量等于動量原則 mv F T 可計(jì)算出鉆具沖向井底的動載 而這種動載直接作用在鉆頭上 由于鉆鋌是彈性體 本身還加有減振器 這種動載依次向上傳遞 逐漸減弱 直接受力的鉆頭被破壞 這種破壞有2種形式 一是牙輪軸折斷 彎曲變形 二是巴掌焊縫斷開 巴掌開裂漲大 受井底井壁限制 在井徑縮小處便造成卡堵 本井第一次打撈成功后起鉆至1612m時遇卡 便是由于鉆頭巴掌裂開造成的 起鉆時應(yīng)采用相應(yīng)的措施 避免卡阻 第二次落井落魚行程1430 05m 再次對鉆頭造成損傷 同時使落魚鉆具斷成3段 從上至下分別為117 03m 18 11m 29 38m 第五次下鉆打撈 將剩余的29 38m撈獲后 魚頂起鉆至1788 00m遇卡 同樣是由于鉆頭巴掌裂開漲大所致 由于落魚重量輕 鉆頭巴掌已被卡死 未能落到井底 第六次下鉆打撈 魚頂上提至1727 98m遇卡 上提1300KN 落魚卡死 將減振器螺紋拉斷 起出23 94m 魚長5 44m 魚頂深1751 92m 第七次下絲錐打撈是錯誤的決策 減振器螺紋被拉斷 可見落魚卡死的程度 即使打撈成功 還能拔出來嗎 事故處理經(jīng)過 大慶油田葡深1井鉆鋌公扣折斷鉆鋌落井事故 典型鉆井工程事故處理實(shí)例 第二階段 1999年元月20日 1999年2月6日 17天時間打撈絲錐 下鉆12次 接頭對扣5次 卡瓦打撈筒6次打鉛印1次 均未成功 打撈情況見