鉆井復(fù)雜情況預(yù)防與處理課件

1、鉆井事故預(yù)防與處理XXX2010年6月第1頁，共91頁。概 述鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測常見鉆井事故與預(yù)防措施鉆頭的合理適用第2頁，共91頁。什么是事故？“事故”是指某種能量意外釋放，并因此造成財(cái)產(chǎn)、時(shí)間上的損失和/或人身傷害的事件。事故的發(fā)生，必然是事故預(yù)防的所有屏障全部同時(shí)失效而造成能量意外釋放的結(jié)果。安全是最大的節(jié)約，事故和復(fù)雜是最大的浪費(fèi)，最大限度地減少事故復(fù)雜時(shí)效是我們進(jìn)行事故預(yù)防的最主要目的。事故的發(fā)生，并不是一種客觀存在，事故是可以避免的。概 述第3頁，共91頁?！般@井事故預(yù)防”是指從地質(zhì)設(shè)計(jì)、定井位、鉆井設(shè)計(jì)、鉆進(jìn)到完井的全過程中，為防止一切可能發(fā)生的事故而采取的一系列措施。事故

2、預(yù)防是一種常規(guī)和常用的重復(fù)性技術(shù)，同時(shí)又是一種低成本投入，獲得高收益的有效手段，因此，我們應(yīng)該從各個(gè)方面人手，謹(jǐn)慎行事，針對不同情況，作出正確的判斷和推理，強(qiáng)化事故預(yù)防工作，確保鉆井生產(chǎn)的正常運(yùn)行。概 述第4頁，共91頁。鉆井工程事故的發(fā)生的原因：作業(yè)人員疏忽大意、違規(guī)操作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，責(zé)任事故占鉆井事故總時(shí)效的85%以上；地層壓力預(yù)測不準(zhǔn)，導(dǎo)致同一系統(tǒng)內(nèi)多套壓力系統(tǒng)并存；地層變化，鉆入復(fù)雜井段準(zhǔn)備不足；定向井、水平井難度增加，井眼軌跡復(fù)雜；設(shè)備突然發(fā)生故障；鉆井液性能不能滿足井下情況，調(diào)整方案不當(dāng)或調(diào)整不及時(shí)；隊(duì)伍管理落后，作業(yè)人員責(zé)任意識不強(qiáng)；概 述第5頁，共91頁。鉆井工程事故的預(yù)防措施：加

3、強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)，提高管理水平。提高現(xiàn)場操作者的技術(shù)素質(zhì)，尤其是現(xiàn)場指揮者的素質(zhì)。掌握有關(guān)技術(shù)規(guī)定及操作規(guī)程，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場制定的各項(xiàng)措施，杜絕違章操作。遇到問題冷靜，處理問題細(xì)心，及時(shí)匯報(bào)及時(shí)分析，切忌瞎干蠻干。建立健全事故預(yù)防體系，全方位預(yù)防事故和復(fù)雜的發(fā)生，組織自查、自改、每天分析井下情況，并有預(yù)見性的分析井下發(fā)展?fàn)顟B(tài)。全體保持長期的事故預(yù)防意識，特別在順利一段時(shí)間后，更要引起注意。概 述第6頁，共91頁。鉆井工程事故預(yù)防的“八字方針”：“ 自查、分析、發(fā)現(xiàn)、預(yù)防”自查：個(gè)人和集體對整個(gè)工藝、施工措施、工序、關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)施情況進(jìn)行對比檢查。分析：對查出的問題進(jìn)行逐條的推理分析。發(fā)現(xiàn)：在分析過程中，發(fā)

4、現(xiàn)工序中的弱點(diǎn)，特別是工藝參數(shù)及措施的執(zhí)行程度。預(yù)防：對發(fā)現(xiàn)并肯定了的問題，制定整改措施并進(jìn)行實(shí)質(zhì)性預(yù)防。概 述第7頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測對井下情況的分析判斷，除井下儀器檢測外，目前，主要依靠地面儀器、儀表顯示和地面觀察等進(jìn)行綜合分析判斷。目前常用的鉆井儀表有：指重表、泵壓表、扭矩表、泥漿泵沖數(shù)表、轉(zhuǎn)速表、鉆速或鉆時(shí)記錄儀以及測斜儀等。各儀器儀表都能從某個(gè)側(cè)面反映井下情況，這些儀表對鉆井施工極為重要。第8頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測鉆具懸重、鉆壓、鉆具上下活動(dòng)時(shí)受力狀況、鉆具和鉆頭在井下的工作條件和工作狀況等均須通過指重表讀數(shù)的變化反映出來，它是操作人員判斷鉆頭和鉆具

5、在井下工作情況及井眼形狀的主要依據(jù)。一、指重表顯示第9頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測上提鉆具讀數(shù)變?。簜鲏汗苈返冉M件泄露或堵塞。鉆具斷落。上提鉆具讀數(shù)變大：鉆頭泥包。井眼軌跡變化，上提摩阻增大。泥漿性能不好，泥餅松厚，潤滑性不好，上提摩阻大。井眼縮徑，鉆頭上行遇卡。一、指重表顯示第10頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測上提鉆具讀數(shù)變大井眼內(nèi)形成鍵槽，上提遇卡。井下落物將鉆具卡在某處。泥漿攜砂能力差，有沉砂跡象。存在壓差，鉆具靜止后，有壓差卡鉆的前兆。下放鉆具讀數(shù)變小：井眼縮徑。前只鉆頭外徑磨損等形成了小井眼。井眼軌跡及泥漿性能的作用，使井壁摩阻增大。一、指重表顯示第11頁，共91頁

6、。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測下放鉆具讀數(shù)變?。骸疤呛J”井眼，存在砂橋。井底有沉砂放不到底。定向井改變鉆具組合結(jié)構(gòu)在特別井段遇阻。由于泥漿質(zhì)量不好，在下鉆過程中，泥餅隨鉆頭一起下行，當(dāng)泥餅堆積到一定程度時(shí)，造成下鉆遇阻。井眼軌跡的變化。一、指重表顯示第12頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測泵壓降低：地面原因：泵上水不好或進(jìn)口不通暢。高壓管線刺漏。低壓管線未關(guān)閉，短路循環(huán)。泵轉(zhuǎn)速降低。泵缸泄漏或停泵。二、泵壓表顯示第13頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測泵壓降低：井下原因：鉆頭掉水眼或鉆具刺漏。井下油氣水侵發(fā)生溢流。井漏。鉆具斷落。泥漿密度、粘切變化或循環(huán)不均。因井下情況或處理劑質(zhì)量不好在

7、泥漿產(chǎn)生過多氣泡。二、泵壓表顯示第14頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測泵壓升高：鉆頭泥包。鉆具或鉆頭水眼堵塞，甚至憋泵。取心鉆進(jìn)時(shí)堵心。鉆速快，鉆屑反至扶正器部分的窄小環(huán)空。井塌。泥漿受鹽水，膏鹽污染等因素造成泥漿性能變化。大量鉆屑返到小井徑部分擁塞。二、泵壓表顯示第15頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測扭矩增大：鉆壓增大，鉆頭旋轉(zhuǎn)扭矩增大。井眼軌跡變化大。鉆速快，PDC鉆頭吃入量增加。大量鉆屑上返，在扶正器或小井眼處擁塞環(huán)空。井下落物。鉆頭損壞，牙輪曠動(dòng)或牙輪卡死。鉆遇復(fù)雜地層。泥漿性能惡化，井內(nèi)摩阻增大。泥漿攜砂能力不夠，鉆屑不能及時(shí)返出井眼系統(tǒng)。三、扭矩表顯示第16頁，共91頁

8、。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測扭矩增大：井塌或井垮。扭矩變?。恒@具斷落。鉆井參數(shù)變化。鉆井液性能改善，井眼磨阻減小。鉆頭泥包。鉆遇硬地層，PDC鉆頭難以有效吃入地層。三、扭矩表顯示第17頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測鉆速突然變快：地層巖性的變化，鉆遇疏松地層、油氣層等。鉆遇溶蝕性地層的溶洞，發(fā)生“放空”現(xiàn)象，或鉆遇斷層。在大井眼井段鉆進(jìn)，因鉆具斷而錯(cuò)開“放空”。鉆速變慢：地層巖性變化。鉆頭磨損嚴(yán)重。鉆頭泥包。斷鉆具、斷口對磨，無進(jìn)尺。四、鉆速（鉆時(shí)）顯示第18頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測巖屑返出量的變化：巖屑返出量減少：機(jī)械鉆速下降。泥漿粘度、切力過低，攜砂能力降低，巖屑難以返出

9、井口。鉆井循環(huán)排量小，巖屑返出量相對減少。邊漏邊鉆，巖屑隨泥漿流失。大斜度定向井，鉆屑在井壁形成巖屑床。鉆屑在泥漿中水化分散成細(xì)顆粒，混人泥漿中，直觀顯示是泥漿密度增加。井眼系統(tǒng)內(nèi)存在“糖葫蘆”井眼，鉆屑在此處堆積。五、巖屑顯示第19頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測巖屑返出量的變化：巖屑返出量增多：機(jī)械鉆速增加。井壁垮塌。泥漿粘度、切力增大，將井內(nèi)滯留鉆屑帶出井口。在起下鉆或短起下鉆后，井壁“巖屑床”被破壞，鉆屑返出井口。五、巖屑顯示第20頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測巖性變化：劃眼劃出新眼時(shí)，巖屑中新鮮巖屑比例占大部分，巖性、厚度與老井眼對比出現(xiàn)重復(fù)。井下金屬落物，鉆頭水眼或鉆

10、具刺壞等，巖屑中往往含有金屬碎屑（可用磁鐵吸出）。井塌時(shí)巖屑中往往雜有大量上部已鉆地層的巖屑，通過巖性分析可大概判斷井塌層位。通過巖屑分析，可大概判斷井眼是否存在“大肚子”井段。通過巖屑分析，可判斷是否鉆至鹽膏層等復(fù)雜地層，以及確定中完，完鉆井深。五、巖屑顯示第21頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測屑形狀和大小的變化：巖屑的形狀和大小與巖性、鉆頭類型、切削刃大小、切削刃出刃高度、水力沖蝕程度、鉆井排量大小、泥漿性能等多種因素有關(guān)。一般井塌掉塊或長時(shí)間滯留在“大肚子”井眼內(nèi)的巖屑，形狀大小多數(shù)都不規(guī)則，或者雖然形狀規(guī)則但梭角均磨圓，沒有新鮮斷口。五、巖屑顯示第22頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的

11、診斷和預(yù)測屑形狀和大小的變化：巖屑的形狀和大小與巖性、鉆頭類型、切削刃大小、切削刃出刃高度、水力沖蝕程度、鉆井排量大小、泥漿性能等多種因素有關(guān)。一般井塌掉塊或長時(shí)間滯留在“大肚子”井眼內(nèi)的巖屑，形狀大小多數(shù)都不規(guī)則，或者雖然形狀規(guī)則但梭角均磨圓，沒有新鮮斷口。五、巖屑顯示第23頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測泥漿性能變化：六、泥漿顯示第24頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測泥漿流動(dòng)性變化：當(dāng)鉆遇鹽水層、鹽膏層時(shí)，如果泥漿受到污染，流動(dòng)性變差，嚴(yán)重者，泥漿呈豆腐狀。泥漿受油氣浸嚴(yán)重時(shí)，流動(dòng)性變差。泥漿受淡水污染時(shí)，槽面流動(dòng)性變好。六、泥漿顯示第25頁，共91頁。鉆井復(fù)雜情況的診斷和預(yù)測

12、鉆具內(nèi)倒返泥漿：井壁嚴(yán)重垮塌，將環(huán)空泥漿壓入鉆具水眼，造成倒返。井漏的初期，因環(huán)空不暢有可能引起鉆具內(nèi)泥漿倒返。下鉆時(shí)鉆具下行過快，將其下面的泥漿壓入鉆具水眼，造成泥漿倒返。鉆頭嚴(yán)重泥包，起鉆時(shí)管內(nèi)泥漿不易下行。井眼系統(tǒng)內(nèi)存在縮徑井段。泥漿密度不均，環(huán)空泥漿密度高于鉆桿內(nèi)泥漿密度。打通時(shí)開泵時(shí)間短，鉆桿內(nèi)氣體沒有排除，停泵后氣體在鉆桿內(nèi)上竄膨脹。六、泥漿顯示第26頁，共91頁?？ㄣ@事故鉆具事故井噴事故井漏事故井塌事故測井事故常見鉆井事故與預(yù)防措施第27頁，共91頁。粘吸卡鉆井壁坍塌卡鉆沉砂卡鉆砂橋卡鉆井眼縮徑卡鉆鍵槽卡鉆欠尺寸井眼卡鉆落物卡鉆水泥固結(jié)卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第28頁，共91頁。

13、該類事故主要是由井內(nèi)鉆井液柱壓力和地層壓力的壓差作用而致，當(dāng)鉆具靜止?？吭诰谀囡炆蠒r(shí)，此壓差作用力首先把鉆具壓緊嵌人泥餅中，形成泥餅與部分鉆具的封閉面積，使鉆具不能自由活動(dòng)，從而造成卡鉆事故，該類事故被稱為“壓差卡鉆”，簡稱粘卡?？ㄣ@事故預(yù)防與處理粘吸卡鉆第29頁，共91頁。粘卡發(fā)生的基本條件：泥漿靜液柱壓力大于地層孔隙壓；存在滲透性地層，且在井壁上形成較厚的泥餅；鉆具在裸眼井段內(nèi)靜止。粘卡事故發(fā)生后的表面特征：粘卡發(fā)生后，鉆具即不能上下活動(dòng)，也不能轉(zhuǎn)動(dòng)；泥漿循環(huán)正常，循環(huán)壓力變化不大；隨著時(shí)間的增加，粘附力逐漸增大，卡點(diǎn)可能上移。粘吸卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第30頁，共91頁。沉砂卡鉆發(fā)生的

14、原因：泥漿懸浮能力差，環(huán)空上返速度低，或泥漿短路循環(huán)以及泥漿凈化不好，使巖屑沒有及時(shí)帶出和除凈。當(dāng)停止循環(huán)時(shí)，大量沙子下沉，埋住鉆頭及部分鉆具或下鉆時(shí)將鉆頭壓人沉砂段而造成卡鉆。沉砂卡鉆的現(xiàn)象：開泵困難，泵壓升高，循環(huán)時(shí)返砂增多，嚴(yán)重時(shí)，循環(huán)不通或憋漏地層，鉆具不能上下活動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)沉砂卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第31頁，共91頁。沉砂卡鉆的預(yù)防措施：保證合理的環(huán)空上返速度，使用適當(dāng)粘度和切力的鉆井液，以滿足攜帶、懸浮巖屑的要求。當(dāng)快速鉆進(jìn)或進(jìn)行長井段劃眼時(shí)，接立柱前應(yīng)適當(dāng)循環(huán)，保證巖屑上返到一定高度。以便有足夠的時(shí)間接立柱。起鉆前充分循環(huán)。鉆進(jìn)中途發(fā)生設(shè)備故障等情況時(shí)，必須上提鉆具，留出足夠的沉砂井

15、段，短時(shí)間無法建立循環(huán)時(shí)，應(yīng)立即起鉆。沉砂卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第32頁，共91頁。沉砂卡鉆的預(yù)防措施：避免鉆頭長時(shí)間在井底靜止或小排量循環(huán)。發(fā)現(xiàn)泵壓升高，巖屑返出多時(shí)，要逐漸加大排量循環(huán)，及時(shí)調(diào)整鉆井液性能，正常后再鉆進(jìn)。下鉆時(shí)距井底至少留1個(gè)立柱的距離，提前接頂驅(qū)循環(huán)，劃眼下放到底。用好固控設(shè)備，盡量降低泥漿含砂量。沉砂卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第33頁，共91頁。砂橋卡鉆的原因：泥頁巖層水化膨脹破裂或破碎巖屑垮塌，鹽巖層溶蝕或長時(shí)間定點(diǎn)大排量循環(huán)沖蝕等，在井內(nèi)形成 “大肚子”井眼或“糖葫蘆”井眼；在此種不規(guī)則井眼內(nèi)，容易堆積巖屑，當(dāng)堆積到一定程度，可能大量下滑，在井徑較小處堵塞環(huán)空，使鉆頭或

16、鉆具被卡。砂橋卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第34頁，共91頁。砂橋卡鉆的現(xiàn)象：鉆具上提時(shí)遇卡；不能轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩異常；泵壓升高或憋泵；如鉆頭不在井底，鉆具可以下放。砂橋卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第35頁，共91頁。砂橋卡鉆的預(yù)防、處理措施：保持泥漿良好的攜砂能力，懸浮能力和流動(dòng)性，提高泥漿對泥頁巖的抑制能力和巖鹽層溶蝕的抑制能力；提高環(huán)空返速；加強(qiáng)井身質(zhì)量控制；如發(fā)現(xiàn)上提阻力增大，泵壓升高，切勿硬提，要下放和轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具、使砂橋松散，或小排量頂通，逐漸減輕阻卡、稍正常后，再大排理沖洗破除砂橋。砂橋卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第36頁，共91頁。鍵槽卡鉆發(fā)生的原因：當(dāng)井身質(zhì)量差、狗腿度大、鉆井周期長、鉆桿接頭靠著井

17、壁旋轉(zhuǎn)及起下鉆反復(fù)刮拉下井壁時(shí)將形成鍵槽；起鉆時(shí)，大于鉆桿接頭直徑尺寸的鉆鋌或鉆頭進(jìn)入鍵槽后形成卡鉆。鍵槽卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第37頁，共91頁。鍵槽卡鉆的現(xiàn)象：卡鉆前鉆桿接頭偏磨嚴(yán)重；鉆具可以自由旋轉(zhuǎn)；卡鉆后開泵容易，卡點(diǎn)固定不變；每個(gè)單根在固定高度遇卡；卡鉆前，下鉆時(shí)無顯示，起鉆時(shí)定點(diǎn)遇卡；鍵槽卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第38頁，共91頁。鍵槽卡鉆的預(yù)防、處理措施：在直井段采用合理的防斜措施，防斜打直；定向井中，應(yīng)設(shè)計(jì)合理的井眼軌跡，避免狗腿度過大；定向井施工中，嚴(yán)格控制狗腿度；在鉆具適當(dāng)位置，安裝鍵槽破壞器，可有效破壞鍵槽；在可能出現(xiàn)鍵槽的井段控制起鉆速度，遇卡不得硬拔；可轉(zhuǎn)換方向上提或倒

18、劃眼起出遇卡井段。鍵槽卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第39頁，共91頁。欠尺寸井眼卡鉆發(fā)生的原因： 鉆遇研磨性地層鉆頭被磨小，鉆出的井眼比正常井眼小，起鉆更換鉆頭，或改變鉆具結(jié)構(gòu)和扶正器尺寸人井時(shí)，如果下鉆速度過快，就有可能將鉆具下人小井眼造成的卡鉆事故。欠尺寸井眼卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第40頁，共91頁。欠尺寸井眼卡鉆的預(yù)防措施：加強(qiáng)巖屑錄井，對研磨性地層作出準(zhǔn)確預(yù)測；在研磨性地層，選用抗研磨設(shè)計(jì)的鉆頭，鉆頭使用時(shí)間不宜過長，防止鉆頭和扶正器直徑磨損過大；起鉆完，須測量鉆頭和扶正器外徑，檢查其磨損情況，以便提前掌握井眼直徑。換用新扶正器、新鉆頭以及改變鉆具結(jié)構(gòu)后下鉆，要嚴(yán)格控制下鉆速度，必要時(shí)應(yīng)提前

19、劃眼。欠尺寸井眼卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第41頁，共91頁。落物卡鉆發(fā)生的原因： 由于操作失誤，井口保護(hù)不嚴(yán)，致使井口工具等掉入井內(nèi)或因套管鞋處的水泥塊脫落而造成卡鉆落物卡鉆的現(xiàn)象： 突然遇卡、開泵容易、循環(huán)正常落物卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第42頁，共91頁。落物卡鉆發(fā)生的預(yù)防措施：加強(qiáng)崗位責(zé)任心，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，杜絕違章操作，同時(shí)加強(qiáng)對吊卡、卡瓦等其它井口工具的檢查。下表層套管或技術(shù)套管時(shí)，盡量少留口袋，引鞋及最下面兩根套管最好點(diǎn)焊或用套管膠粘連，鉆水泥塞時(shí)應(yīng)通過調(diào)整鉆井參數(shù)等措施保護(hù)套管鞋處的水泥環(huán)穩(wěn)固、完整。發(fā)現(xiàn)井下有落物，必須下打撈工具打撈干凈或磨凈，磨銑落物后的第一只鉆頭最好帶隨鉆撈杯

20、。起下鉆作業(yè)，使用刮泥器。落物卡鉆卡鉆事故預(yù)防與處理第43頁，共91頁?？ㄣ@事故鉆具事故井噴事故井漏事故井塌事故測井事故常見鉆井事故與預(yù)防措施第44頁，共91頁。鉆具的疲勞破壞疲勞破壞是鉆具破壞的最常見形式，也是發(fā)生鉆具事故的最重要原因；鉆具疲勞破壞一般包括純疲勞破壞、傷痕疲勞破壞、腐蝕疲勞破壞三種基本類型。鉆具事故預(yù)防與處理鉆具事故的特征第45頁，共91頁。鉆具的疲勞破壞鉆桿鉆桿承受拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)與彎曲的高變應(yīng)力；在定向井鉆井中，鉆桿在彎曲井眼中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生周期性的交變應(yīng)力，鉆桿及有可能會(huì)發(fā)生疲勞破壞；在鉆具剛性變化的位置，剛性較弱的一側(cè)，更易發(fā)生疲勞破壞；鉆桿所受的最大應(yīng)力常發(fā)生在加厚部

21、位的末端，約距接箍50cm左右的位置。鉆具事故預(yù)防與處理鉆具事故的特征第46頁，共91頁。鉆具的疲勞破壞鉆鋌對于鉆鋌，應(yīng)力主要集中在強(qiáng)度相對較弱的螺紋連接部位；螺紋根部最后未嚙合扣處，抗彎截面突然減小，因而產(chǎn)生應(yīng)力集中；為了避免這類形式的破壞，必須施加足夠的緊扣扭矩，使臺肩面受到充分的彈性壓縮。鉆具事故預(yù)防與處理鉆具事故的特征第47頁，共91頁。違章操作造成鉆具事故在強(qiáng)力震擊、溜鉆、頓鉆等沖擊力作用下，折斷鉆桿。在強(qiáng)力扭轉(zhuǎn)作用下，造成鉆具斷裂、脹扣。鉆具檢查疏忽，甚至入井前未進(jìn)行鉆具檢查，將質(zhì)量差或已損壞的鉆具下入井內(nèi)使用，或者將低級別鉆桿混合于高級別鉆桿中使用，在超負(fù)荷使用時(shí)，造成鉆具本體損

22、壞。螺紋密封不符合使用要求，螺紋連接不緊，臺肩不密封，造成螺紋連接部位刺壞、斷落。鉆具事故預(yù)防與處理鉆具事故的特征第48頁，共91頁。采用最佳緊扣扭矩使用加重鉆桿在彎曲井眼段，使用加重鉆桿，由于其剛度較大，耐磨性較強(qiáng)，可減少鉆柱的磨損和疲勞破壞；加重鉆桿做為鉆鋌和鉆桿間的過渡段，可以緩和剛度的變化，減少應(yīng)力集中；鉆具進(jìn)行定期探傷使用減震器等具有減震功能的井下工具鉆具事故預(yù)防與處理鉆具事故的預(yù)防第49頁，共91頁。嚴(yán)格鉆具檢查制度鉆具到井場后，井隊(duì)工程技術(shù)人員應(yīng)對鉆具規(guī)格、鋼級、管體、螺紋等進(jìn)行嚴(yán)格檢查；特殊入井工具須繪制草圖，以便發(fā)生鉆具事故后能正確處理；起下鉆時(shí)認(rèn)真檢查鉆具彎曲，磨損、刺漏等

23、情況；經(jīng)常檢查起下鉆操作工具（ 吊卡、卡瓦等）的工作狀態(tài)是否完好，注意防止在鉆桿上造成傷痕；鉆具事故預(yù)防與處理鉆具事故的預(yù)防第50頁，共91頁。嚴(yán)格鉆具檢查制度鉆具到井場后，井隊(duì)工程技術(shù)人員應(yīng)對鉆具規(guī)格、鋼級、管體、螺紋等進(jìn)行嚴(yán)格檢查；特殊入井工具須繪制草圖，以便發(fā)生鉆具事故后能正確處理；起下鉆時(shí)認(rèn)真檢查鉆具彎曲，磨損、刺漏等情況；經(jīng)常檢查起下鉆操作工具（ 吊卡、卡瓦等）的工作狀態(tài)是否完好，注意防止在鉆桿上造成傷痕；鉆具事故預(yù)防與處理鉆具事故的預(yù)防第51頁，共91頁。遵守鉆具使用要求鉆具連接前應(yīng)在螺紋及臺肩面均勻地涂抹絲扣油，螺紋與絲扣油均應(yīng)清潔無雜物；鉆具對扣時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，避免損傷螺紋和臺肩面；

24、井口工具必須與所用鉆具的規(guī)格相符；鉆具上下鉆臺應(yīng)戴好護(hù)絲；鉆具在使用過程中，要定期倒換和錯(cuò)扣；通過內(nèi)涂層鉆桿水眼的井下工具及儀器應(yīng)帶有保護(hù)裝置，以防損傷內(nèi)涂層；鉆具事故預(yù)防與處理鉆具事故的預(yù)防第52頁，共91頁。遵守鉆具使用要求嚴(yán)格遵守操作規(guī)程、做到不溜鉆、不頓鉆、控制憋鉆、避免單吊環(huán)起鉆等；鉆進(jìn)時(shí)密切注意泵壓變化，發(fā)現(xiàn)泵壓下降0.51MPa，地面查不出原因，立即起鉆檢查鉆具；選用長卡瓦，且卡瓦一定要卡牢，避免連接或緊扣時(shí)，鉆具旋轉(zhuǎn)下滑造成鉆具外周形成螺旋形刻痕損傷；起鉆時(shí)要檢查鉆具是否彎曲，螺紋有無損傷變形、裂紋和斷裂，母接頭有無脹大，臺肩面磨損是否嚴(yán)重等。未經(jīng)磷化或鍍銅處理的新加工鉆具螺紋

25、，使用前應(yīng)進(jìn)行磨合扣。鉆具事故預(yù)防與處理鉆具事故的預(yù)防第53頁，共91頁?？ㄣ@事故鉆具事故井噴事故井漏事故井塌事故測井事故常見鉆井事故與預(yù)防措施第54頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防井漏發(fā)生的三個(gè)條件井眼系統(tǒng)內(nèi)存在正壓差，井眼內(nèi)泥漿動(dòng)壓力大于地層孔隙、裂縫或熔洞中液體的壓力，即地層孔隙壓力；地層中存在漏失通道及較大的足夠容納液體的空間；漏失通道的開口尺寸應(yīng)大于外來液體中固相的粒徑。第55頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防井漏發(fā)生的兩種形式地層存在天然漏失通道時(shí)，井眼中泥漿作用于井壁地層的動(dòng)壓力超過地層漏失壓力就會(huì)發(fā)生井漏：天然裂縫、溶洞、高孔高滲砂礫巖層等當(dāng)泥漿動(dòng)壓力大于地層破裂

26、壓力時(shí)，泥漿壓裂地層形成新的漏失通道，產(chǎn)生井漏：在致密地層形成新的裂縫。使地層中天然裂縫擴(kuò)大。地層中閉合裂縫重新開放，形成漏失通道。第56頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防漏失影響因素漏失壓力：地層孔隙壓力的大?。坏貙犹烊宦┦ǖ来笮?、形態(tài)與漏層厚度；泥漿流變性能；地層漏失通道中流體的流變性；漏失層井壁內(nèi)、外泥餅的質(zhì)量第57頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防漏失影響因素地層破裂壓力：地層的特性；孔隙應(yīng)力；上覆巖層重量；地應(yīng)力；第58頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防漏失影響因素泥漿動(dòng)壓力：泥漿靜液柱壓力；泥漿環(huán)空流動(dòng)壓耗；泥漿激動(dòng)壓力：泥漿靜切力引起的激動(dòng)壓力泥漿粘滯力產(chǎn)生的

27、激動(dòng)壓力鉆具慣性力引起的激動(dòng)壓力第59頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防井漏的預(yù)防措施降低井眼系統(tǒng)內(nèi)泥漿動(dòng)壓力；選用合理的泥漿密度與類型，實(shí)現(xiàn)近平衡鉆井降低泥漿環(huán)空壓耗降低激動(dòng)壓力提高地層承壓能力調(diào)整泥漿性能泥漿中預(yù)加堵漏材料隨鉆堵漏第60頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防降低泥漿環(huán)空壓耗的措施在保證鉆屑攜帶前提下，盡可能降低鉆井排量和泥漿塑性粘度；選擇合理的鉆具結(jié)構(gòu)，增大環(huán)空間隙；加強(qiáng)固控，改善泥漿凈化條件，減少泥漿中鉆屑含量，降低環(huán)空實(shí)際泥漿密度；在軟的易漏地層鉆井時(shí)，控制機(jī)械鉆速，力求使環(huán)空鉆屑濃度維持較低水平；在易漏地層鉆井，降低泥漿濾失量，改善泥餅質(zhì)量；加重泥漿時(shí)，應(yīng)均勻

28、加入加重劑，并控制加重速度。第61頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防降低激動(dòng)壓力的措施在下鉆或下套管過程中，控制下放速度，并盡量做到勻速下放，平穩(wěn)操作；控制開泵速度，待泥漿返出正常后，再逐級增大到正常排量；深井段鉆井，下鉆須分段循環(huán)；下鉆遇阻時(shí)，接頂驅(qū)，緩慢開泵，開泵正常后，劃眼通過，嚴(yán)防因憋泵等而引起井漏；在軟地層鉆進(jìn)時(shí)，防止鉆頭泥包第62頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防降低激動(dòng)壓力的措施在易縮徑地層鉆井時(shí)，采用強(qiáng)抑制性泥漿，選用合理的泥漿密度防止因井徑縮小而減少環(huán)空間隙或造成起下鉆阻卡；使用高密度泥漿在小井眼井段鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)在保證懸浮加重劑和鉆屑的前提下，盡可能降低泥漿靜切力，

29、最大限度地減小因泥漿靜切力而引起的激動(dòng)壓力。保持泥漿性能穩(wěn)定，避免泥漿流變性能大起大落引起壓力激動(dòng)。第63頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的預(yù)防降低激動(dòng)壓力的措施在易縮徑地層鉆井時(shí)，采用強(qiáng)抑制性泥漿，選用合理的泥漿密度防止因井徑縮小而減少環(huán)空間隙或造成起下鉆阻卡；使用高密度泥漿在小井眼井段鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)在保證懸浮加重劑和鉆屑的前提下，盡可能降低泥漿靜切力，最大限度地減小因泥漿靜切力而引起的激動(dòng)壓力。保持泥漿性能穩(wěn)定，避免泥漿流變性能大起大落引起壓力激動(dòng)。第64頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理處理井漏所應(yīng)遵循的一般原則分析井漏發(fā)生的原因，確定漏層位置、漏失類型以及漏失嚴(yán)重強(qiáng)度；根據(jù)漏失情況

30、及地層性質(zhì)、井下情況等決定是繼續(xù)鉆進(jìn)一段，確保漏層完全鉆穿，或是立即起鉆等。泵注堵漏漿時(shí)，盡可能采用光鉆桿結(jié)構(gòu)，下至漏層頂部，使用正確的堵劑注入方法，確保2/3 的堵漏劑進(jìn)入漏層近井眼處，施工過程中，要不停地活動(dòng)鉆具，避免卡鉆。）凡采用橋堵劑堵漏，要卸掉循環(huán)管線及泥漿泵中的濾清器，篩網(wǎng)等，甩掉MWD、LWD及泥漿馬達(dá)。第65頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理調(diào)整泥漿性能和鉆井措施靜止堵漏橋接堵漏高失水材料堵漏暫堵材料堵漏無機(jī)膠凝物質(zhì)堵漏其它堵漏方法第66頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理調(diào)整泥漿性能和鉆井措施降低泥漿密度，減少靜柱壓力研究分析裸眼井段各組地層孔隙壓力、破裂壓力、坍塌

31、壓力、漏失壓力，確定防噴、防塌、防漏的安全最低泥漿密度；依據(jù)裸眼井段各組地層結(jié)構(gòu)，確定降低泥漿密度的技術(shù)措施；降低泥漿密度時(shí)應(yīng)降低泵排量，循環(huán)觀察，不漏后再逐漸提高泵排量至正常值，如仍不漏即可恢復(fù)正常鉆進(jìn)。第67頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理調(diào)整泥漿性能和鉆井措施提高泥漿粘度、切力在淺層膠結(jié)差的砂層、礫石層或中深井段滲透性好的砂巖層鉆進(jìn)發(fā)生井漏時(shí)，可通過往泥漿中加入一定量的土粉或增粘劑來提高泥漿粘度、切力，增大泥漿進(jìn)入漏層的流動(dòng)阻力來制止井漏。亦可在地面配制高膨潤土含量的稠漿，擠入漏層堵漏。第68頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理調(diào)整泥漿性能和鉆井措施降低泥漿粘度、切力由于在相

32、同條件下，環(huán)空壓耗同泥漿的粘度、切力成正比，泥漿激動(dòng)壓力與泥漿靜切力等成正比，因此，一般而言，深井鉆井過程中發(fā)生井漏，在保證井壁穩(wěn)定和攜帶、懸浮鉆屑的前提下，通過降低泥漿粘度、切力的方法降低泥漿壓力來制止井漏。第69頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理調(diào)整泥漿性能和鉆井措施改變鉆井工程技術(shù)措施調(diào)整泵排量及噴咀結(jié)構(gòu)組合：對于極易發(fā)生井漏的層段或者在劃眼過程中，因泵壓升高憋地層而造成的井漏，此時(shí)可采取降低泵排量，增加噴咀截面積等措施；對于淺層因鉆井速度過快，環(huán)空鉆屑濃度過高而發(fā)生的井漏，在可能的條件下，應(yīng)增加排量或控制鉆速改變開泵措施：對于起鉆前泥漿粘切高或井內(nèi)泥漿靜止時(shí)間長的深井，可采取分段

33、下鉆循環(huán)，開泵時(shí)降低排量，控制泵壓等措施防止憋漏地層第70頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理靜止堵漏靜止堵漏的適用范圍鉆井過程中因操作不當(dāng)，人為憋裂地層，從而發(fā)生誘導(dǎo)裂縫所引發(fā)的井漏；泥漿密度過高，液柱壓力超過地層破裂壓力而產(chǎn)生的井漏；泥漿中含有一定量的有利于堵漏的材料，則靜止堵漏的效果更佳；靜止堵漏一般適用了深井段堵漏；無論何種原因引發(fā)的井漏，在組織實(shí)施堵漏作業(yè)前均可采用靜止堵漏。第71頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理靜止堵漏靜止堵漏的施工要點(diǎn)如裸眼內(nèi)存在易坍塌地層或油氣水層，起鉆過程中必須連續(xù)灌漿，避免上部井段垮塌造成卡鉆或井涌；在發(fā)生部分漏失的情況下，循環(huán)堵漏無效時(shí)，最好在

34、起鉆前替人堵漏泥漿，覆蓋于漏失井段，增強(qiáng)靜止堵漏效果；靜止堵漏后再次下鉆時(shí)，需盡量控制下放速度，配合以分段循環(huán)，同時(shí)盡量避開在漏失井段開泵循環(huán)；靜止堵漏成功，恢復(fù)鉆進(jìn)后，泥漿密度和粘切不宜立即作大幅度調(diào)整。第72頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理橋堵材料堵漏橋堵材料的種類顆粒狀材料：核桃殼、橡膠粒、碎塑料粒、硅藻土、珍珠巖、生石灰、瀝清粉等，稱為“架橋劑”。纖維狀材料：主要來源于植物、礦物及一系列合成纖維。如鋸末、花生殼、玉米芯、甘蔗渣、棉籽殼、廢棕繩等，稱為“懸浮拉筋劑”。片狀材料：常用的有云母片、稻殼、玻璃紙等，在堵漏過程中主要起填塞作用，稱為“填塞劑”。第73頁，共91頁。井漏的預(yù)

35、防與處理井漏的處理橋堵材料堵漏橋接堵漏材料應(yīng)具備的性能顆粒狀堵漏材料必須有適當(dāng)?shù)膸缀纬叽绾蜋C(jī)械性能，以便能承受作用于橋塞上的壓差。纖維狀材料和片狀材料必須有能力在堵橋上形成密封，以降低堵塞滲透率。第74頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理橋堵材料堵漏橋接材料的種類顆粒狀材料：核桃殼、橡膠粒、碎塑料粒、硅藻土、珍珠巖、生石灰、瀝清粉等，稱為“架橋劑”。纖維狀材料：主要來源于植物、礦物及一系列合成纖維。如鋸末、花生殼、玉米芯、甘蔗渣、棉籽殼、廢棕繩等，稱為“懸浮拉筋劑”。片狀材料：常用的有云母片、稻殼、玻璃紙等，在堵漏過程中主要起填塞作用，稱為“填塞劑”。第75頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井

36、漏的處理高失水堵漏材料堵漏高失水堵漏材料的堵漏機(jī)理高失水堵漏材料配成的漿液進(jìn)入漏失井段后，在泥漿液柱壓力和地層壓力所產(chǎn)生的壓差作用下，迅速失水，漿液中的固相組分聚集、變稠、形成濾餅，繼而壓實(shí)，填塞漏失通道，達(dá)到減緩漏失的效果，同時(shí)由于所形成的堵塞具有高滲透性的微孔結(jié)構(gòu)及整體充填特性，能透氣透水，但不能透過泥漿，泥漿則在所形成的塞面上迅速失水，形成光滑平整的泥餅，起到進(jìn)一步嚴(yán)密封堵漏失通道的效果。堵劑的濾失量越大，濾失速度越快，堵塞的形成也就越迅速。第76頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理高失水堵漏材料堵漏高失水堵漏劑的應(yīng)用范圍高失水堵漏劑一般用于處理橫向、縱向漏失帶的滲漏、部分漏失，中等

37、程度孔隙、裂縫性漏失及由于泥漿動(dòng)壓力所引起的井漏等。在該堵劑中混入一定量的顆粒狀隋性材料，可以封堵較大的漏失通道，除上述外，高失水堵漏劑可和多種堵漏材料復(fù)配而成高強(qiáng)度堵劑。第77頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理暫堵材料堵漏單向壓力封閉劑堵漏機(jī)理：單向壓力封閉劑是采用短棉絨或?qū)⒛撤N本質(zhì)纖維經(jīng)化學(xué)處理和機(jī)械加工而制成的自由流動(dòng)粉末，主要用來預(yù)防和封堵砂巖滲透性，孔隙性和微裂縫地層中的泥漿漏失。第78頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理暫堵材料堵漏單向壓力封堵劑堵漏施工特點(diǎn)：單封閉劑堵漏是有方向性的，在正壓差作用下起封堵作用；而在負(fù)壓差作用下自動(dòng)解堵；加入單封前，調(diào)整泥漿性能穩(wěn)定，并同時(shí)

38、配合稀釋劑，消除其對泥漿粘度，切力的影響，保持泥漿原有的流變性；保持泥漿中單封的含量在2%4%，根據(jù)泥漿循環(huán)量一次性加足，隨著泥漿的消耗及補(bǔ)充；單向壓力封閉劑必須通過混合漏斗加入，并充分循環(huán)，盡量使其在泥漿中分散均勻，從而使泥漿性能穩(wěn)定。對漏失嚴(yán)重的地層，可應(yīng)用單封與橋堵劑等進(jìn)行復(fù)配。第79頁，共91頁。井漏的預(yù)防與處理井漏的處理超細(xì)碳酸鈣超細(xì)碳酸鈣主要用于封堵滲透性和微裂縫性漏失，它對于中低滲透性地層可直接起架橋粒子的作用，對于高滲透性地層又可充當(dāng)次級架橋或填充粒子的作用。堵漏機(jī)理由于超細(xì)碳酸鈣比表面積大，表面吸附活性強(qiáng)，當(dāng)其隨著泥漿滲入漏層后，隨著流動(dòng)速度的減緩，與單封及聚合物等相互作用，形成封堵漏層的管架基礎(chǔ)堵漏特點(diǎn)超細(xì)碳酸鈣對泥漿性能無明顯影響，且有助于提高泥餅質(zhì)量：滲透性和微裂