钻井事故打捞处理方法.ppt
钻井井下事故打捞处理方法,王从劳2007.4,第一部分 钻井事故发生原因及性质的分析判断,由于钻井井下事故是由各种原因造成的,事故的性质有许多种,处理方法也不一样;所以分析事故发生原因,判断事故性质,是处理井下事故的首要工作。其重要性相当于医生给病人诊断病情,只有通过各种现象及获得的信息,准确无误的诊断出病情,才能对症下药。在处理井下事故时只有正确的分析事故原因,判断事故性质,才能够做到采用正确的快捷的处理方法。否则,就有可能因处理方法不当而造成事故恶化。,(一)井下事故分析方法,通过对井下情况,钻具结构,事故发生经过,现象,卡点测试等信息和情况的综合分析后,确定事故原因和事故性质,拟定处案。,井下事故处理程序图,1井下情况分析 井下情况分析是指对井下所有情况进行全面了解和分析。包括井深,层位,岩性,地层压力梯度,井身结构,井身质量,产层,漏层,钻井液性能.钻进及循环是否正常等。同时要对事故发生后井下情况的变化现象进行了解和分析。2 事故发生经过 由于井下事故可以发生在钻进,起钻,下钻.堵漏及处理井下复杂等工况中,在不同的工况中事故发生过程就不一样;因此,分析事故发生经过,可获得弄清事故发生原因和事故性质的重要信息。,3事故发生现象 不同的井下事故,其发生原因和性质有着不同的现象和特征,例如:泵压变化现象、能不能建立循环、返出岩屑是否异常、岩性是否与钻屑相同、用螺杆钻进时钻柱能不能转动等现象。分析事故发生的现象同样可以获得确定事故发生原因和性质的重要信息。,4钻具结构 不同的钻具结构,就可能有不同卡钻原因卡钻性质和被卡位置。有稳定器的钻具结构,就有可能因为井径,落物等原因,卡点在稳定器位置;使用5钻杆+7钻铤的钻具组合,井身质量差的情况下,就有可能发生键槽卡钻。,5卡点测试信息 用826型(或升级产品AES)测卡仪测试卡点,根据测卡仪器提供的井下钻具自由状况,卡点位置等信息,结合以上情况进行综合分析,来判断卡钻性质。,(二)常见的几种卡钻事故的现象、原因和应具备的条件分析,1、压差、粘吸卡钻 发生压差、粘吸卡钻一般有以下条件:(1)钻井液性能不好,失水量大、滤饼厚、固相含量高、润滑性差。(2)地层孔隙压力和钻井液液柱压力的压差较大,例如四川地区“梁山”与“黄龙”的地层压力梯度相差较大,钻井液液柱压力要平衡梁山的地层孔隙压力,对压力梯度相对较低的“黄龙”必然会形成一个较高的正压差。,(3)在漏失层或渗透性较好的地层的滤饼较厚,堵漏材料也会增大滤饼厚度和摩阻力。(4)钻遇盐水层或石膏层时,钻井液受到钙的侵污后性能变坏,失水和滤饼迅速增加。,发生压差、粘吸卡钻有以下原因:(1)钻柱在裸眼井段处于静止状态。(2)堵漏施工时,钻具组合不合理,钻柱下过漏失层,未及时的大幅度活动钻具。(3)措施不当,如清水和泥浆交替使用。,压差、粘吸卡钻有以下现象:(1)卡点位置在钻铤或钻杆部位。(2)卡钻前后循环正常,泵压没有变化。(3)卡钻后,如活动钻柱不及时,卡点有可能上移。,2.沉砂卡钻,沉砂卡钻有以下原因:(1)钻井液悬浮岩屑能力差,停泵后岩屑下沉快,搭成砂桥,堵塞环空,埋住钻具造成卡钻。(2)排量过小,岩屑不能及时上返,停泵后形成砂桥。,(3)用清水或无固相钻井液钻井时,由于钻时快,携砂能力差,停泵后岩屑快速下沉形成砂桥。(4)短路循环造成井底排量小,岩屑不能返出,越积越多而引起卡钻。(5)大井径(大肚子)井段堆积岩屑,停泵后岩屑垮塌埋住钻具。,沉砂卡钻有以下现象:(1)钻井过程中返出岩屑较少。(2)卸开方钻杆后从钻杆水眼内反喷钻井液;接上方钻杆开泵时泵压很高甚至憋泵。(3)上提遇卡,下放遇阻,不能转动钻柱或转动时蹩劲很大。,3.坍塌卡钻,井塌的原因很多,今天,我们只分析几个比较直观的原因。(1)钻井液失水量较大,矿化度小,侵泡时间较长,使泥页岩水化膨胀发生坍塌。(2)钻井液密度偏低,不能稳定井壁,松软地层容易坍塌。(3)起钻未灌足钻井液或钻头泥包产生的抽吸作用使液柱压力下降造成井塌。,(4)短路循环刺塌井壁,造成卡钻。(5)井漏使液柱压力下降造成井塌。(6)溢流或井喷使液柱压力下降造成井塌。井喷时油气流冲刷井壁,当被冲落的砂石增加到油气流无力将其举升到地面时,就堵塞了环空造成卡钻。(7)其他人为因素,如破坏键槽、发生顿钻、卡钻后震击等,也会引起井塌。,坍塌卡钻有以下现象:,(1)钻井液带出粒状或块状的上部已钻地层中的岩石。(2)转盘扭距突然增大甚至蹩钻。(3)泵压突然升高甚至蹩泵。(4)悬重突然下降,悬重较轻时钻柱上顶。,3.缩径卡钻,缩径卡钻有以下主要原因;(1)泥页岩、石膏等膨胀性地层,因吸水后膨胀而缩径。(2)渗透性、孔隙度较好的砂岩、砾岩、灰岩等,因钻井液失水量较大,在井壁形成泥饼而缩径。,缩径卡钻有以下现象;,(1)单向阻卡,位置固定,遇阻卡吨住逐渐增加,一般不会突然卡死;上提遇卡时,下放较容易。(2)遇卡后泵压升高或蹩泵。(3)卡点是钻头或大直径钻具。(4)缩径卡钻通常发生在起下钻过程中。,4.小井眼卡钻,小井眼卡钻的原因:(1)钻头外径磨小,井底形成小井眼。(2)取心钻进形成小井眼。(3)在钻具结构中增加稳定器,下钻遇阻发生卡钻。(4)井眼曲率较大,增大钻具刚性后,下钻遇阻被卡。,小井眼卡钻的现象:,(1)卡钻通常发生在下钻过程中。(2)卡点是钻头或稳定器。(3)开泵循环,泵压无明显变化。,5.泥包卡钻,泥包卡钻的原因:(1)在松软地层或高粘性的泥岩中钻时,排量不足,钻头水功率不足,钻屑易结成泥团包住钻头。(2)钻井液性能不好,粘度过大,滤失量过高,固相含量过大,在井壁上结成厚泥饼,在起下钻过程中扶正器或钻头刮井壁,岩屑和固相掺混在一起形成的厚泥饼越积越多,包住扶正器或钻头。(3)钻具刺漏未及时发现造成短路循环,钻屑粘附在钻头上。,泥包卡钻的现象;,(1)钻进时,钻速减慢,钻盘扭距逐渐增大,有蹩钻现象,泵压升高,上提一直有挂卡现象。(2)起钻时,有拔活塞现象,摩阻越来越大,环空液面不降或下降很慢,钻井液随钻柱上提而外溢,钻杆水眼内液面下降。(3)下钻过程中,遇阻吨位越来越高,环空返出泥浆减少,钻杆内倒返泥浆。,6.键槽卡钻,形成键槽的条件:(1)井身质量差,有“狗腿”井段。(2)井斜或方位变化率较大,钻井周期较长,起下钻次数较多。(3)井眼呈糖葫芦形状或有“大肚子”井段。键槽卡钻的原因:(1)措施不当,在已经形成键槽的情况下未采取防卡措施,钻具结构不防卡。(2)技术素质不高,操作不当,上提钻具遇卡吨位过多或硬提。,键槽卡钻的现象,(1)卡钻发生在起钻过程中,下钻不遇阻。(2)卡钻前,起钻至键槽井段有遇卡现象,遇卡后,在提力稍大的情况下启动转盘很困难,但只要下放钻柱使被卡的钻具脱离键槽,悬重恢复则转动正常。(3)卡钻后,开泵循环正常,泵压无变化,钻井液性能无变化。,7.落物卡钻,落物卡钻的原因:(1)井口工具零件,手工具等从井口落入井内造成卡钻。(2)砾石、岩块等原来附在井壁上的落物从井壁落入井内,也有套管保护等破损后落入井内造成卡钻的。落物有大有小,各种各样;钻具结构中有扶正器时,较小的落物,可能会嵌在扶正器与井壁之间,也有可能通过扶正器的排水槽落到钻头上。较大的落物就卡在扶正器上部或扶正器上部的钻具上。钻具结构中没有扶正器时,小落物会卡在钻头上,较大的落物可能卡在接近钻头的钻铤上。,落物卡钻的现象:,(1)钻进中转盘扭距突然增大,蹩钻上提遇卡。(2)钻具在上提过程中突然遇卡。(3)活动的钻具卡解后,下放钻具容易,上提钻具遇卡。(4)循环泵压正常,第二部分 钻井井下事故处理方法,一压差、粘吸卡钻处理方法,(一)强力活动钻具 卡钻初期,应保持循环,在设备和钻具的安全负荷以内大幅度活动钻具,也可以在允许扭转圈数范围内反复扭动钻具。停止活动时,下压钻柱,在井眼较规则的情况下可以把悬重放完,使裸眼内钻柱弯曲,减少与井壁的接触面积,控制卡点上移。,(二)震击 如果钻柱中带有随钻震击器,应立即进行上击或下击,以求解卡。钻柱中没有随钻震击器时,应尽快接上地面下击器。,(三)浴井解卡1.浸泡解卡剂(1)有条件时,在准备解卡剂期间用826型(或升级仪器AES)测试卡点,确定卡点位置。(2)注入解卡剂,环空浸泡高度一般高于卡点100m,钻杆水眼内留足顶替所需要的解卡剂用量,解卡剂的密度不低于井内钻井液密度。(3)注入解卡剂后,应间断下击或强力活动钻柱,以求解卡,不活动时应压弯裸眼井段的钻柱。(4)定时定量顶入钻井液,一般情况下30分钟顶入0.5立方米。(5)解卡后立即大排量循环,大幅度活动钻具,排完解卡剂后,无溢流时方可起钻。,2.酸浴解卡(1)卡点位置在石灰岩地层,井下无油气显示,无漏失层等复杂情况,在浸泡解卡剂无效时,可以选择泡盐酸解卡。(2)盐酸的浓度一般在20%左右,浸泡高度取高于卡点1020米,钻杆水眼内有一定顶替所需要盐酸用量,浸泡时间一般不超过2小时。(3)注入盐酸后,应及时活动钻柱,力求及时解卡,不活动时应施加一定的拉力或压力,并随时注意观察悬重有无变化。(4)定时定量顶入钻井液,一般情况下5分钟顶入0.2立方米。(5)解卡后立即大排量循环,大幅度活动钻柱,测量出口钻井液密度。当出口流量增大,密度下降,有井涌现象时,应及时关井排酸。排完残酸无溢流时方可起钻,3.降压解卡 适用于因液柱压力过高而造成的压差粘吸卡钻。当浸泡解卡剂无效,井下因地层原因、井漏等复杂情况不允许泡酸时,可选用降压解卡。,(1)作好防喷和压井准备工作。(2)根据液柱压力和地层空隙压力的压差值来确定钻井液的密度,全井替入低密度钻井液并保持循环。也可以根据井底压差,先向井内注入一定量的低密度钻井液或清水降低液柱压力,然后浸泡解卡剂的方法解卡。在裸眼井段不长、井壁稳定、无明显油气显示的情况下,可以直接用清水降压循环洗井。(3)震击或强力活动钻头。(4)解卡后替入原井浆,坚持大幅度活动钻柱,调整好钻井液性能后方可起钻。,(四)套铣解卡 在震击、活动钻柱、浸泡解卡剂无效,井下情况不允许采用泡酸、降压等方法处理情况下,可采用套铣解卡的方法处理。,1.用826(或AES)型测卡仪测卡,确定卡点位置。2.在卡点以上一根单根位置爆炸松扣,倒出卡点以上钻具。3.用套铣管套铣落鱼,使落鱼与井壁分开,解除卡钻。如果一次未铣完被卡的钻柱,可采用造扣打捞爆炸松扣套铣的程序分段处理。4.解卡后,对扣或造扣打捞落鱼。5.无测卡、爆炸松扣条件时,可以用反扣钻具进行套铣造扣打捞倒扣的程序处理。,(五)压差、粘吸卡钻事故案例分析,案例一:大天8井有关资料井深:800m。层位、岩性:沙溪庙(J2S),粉砂岩,泥、页岩。钻井液性能:密度1.06g/cm3,粘度60s和清水。钻具组合:311mm牙轮钻头+塔式钻具结构。,2、卡钻经过,因井漏,用桥浆20m3,水泥19吨堵漏。探到的水泥塞段460518m为间断水泥和桥浆,钻塞和划眼过程中漏速为4m3/h。划眼至井深575m,准备接单根前不停泵,钻具静止1分钟,上提钻柱发现有遇卡现象,悬重500kn升至800kn,划眼用清水,接单根前用泥浆循环后,再替入10m3高粘泥浆。接好单根后上提遇卡,反复活动钻柱,上提1820kn解脱。通井划眼至井深672.71m,替入10m3高粘泥浆后,下立柱倒双根,接上方钻杆后发生卡钻事故。卡钻后循环泵压无变化。,3、处理经过,(1)替入密度1.06g/cm3,粘度60s的泥浆。(2)用地面下击器下击,震断了水龙头中心管母接头。(3)用826型测卡仪测出卡点在第1根7钻铤位置,卡点井深510m,该井深以下的钻铤应该是全部被粘卡。(4)由于有人认为可能是落物卡钻,不相信7钻铤被卡(因井浅,没有以粘吸卡钻方面去分析),就在9钻铤上进行爆炸松扣,结果爆炸松扣未成功,反扭从173m处倒开。,(5)用反扣钻杆+反扣411大公头锥倒扣至7钻铤。(6)用273mm铣管套铣,出口返出块状泥饼和堵漏剂,套铣时漏速9m3/h。套铣时有套鱼头困难、转盘负荷重、蹩钻等现象,说明落鱼紧贴井壁。(7)采用套铣倒扣的方法处理,套铣至还剩1柱9钻铤时,落鱼下沉。(8)用631接头+震击器对扣打捞成功。在起钻过程中,漏失井段摩阻明显增大,起出的钻头和钻杆接头出靠井壁的一边堆积了大量的泥饼。,4、分析意见,(1)对井下情况认识不正确,未制定有效的防卡措施,钻具结构不防卡。在钻塞和通井划眼过程中,清水和泥浆交替使用的措施是不正确的。用清水洗过的井眼,替入泥浆后会很快的在井壁上形成滤饼,在漏失井段形成的滤饼更快、更厚。例如门南1井,用清水钻进,替入泥浆后很快就卡钻。(2)在循环的状况下钻具静止1分钟被卡和接单根后被卡,上提1800k解脱的现象上分析,是明显的滤饼粘吸卡钻特征,说明钻具不能在井内静止不动,否则会粘卡;但当班人员并未从中得到警示,还在采用卸方钻杆下立柱卸双根接方钻杆的程序接单根,很大程度的延长了钻具在井内的静止时间,说明当班人员的技术素质是有问题的。,(3)由于对卡钻原因和卡钻性质的分析判断不正确,导致了在处理方法上的一些错误,延长了事故处理周期。第一,没有首先采用清水洗井的方法处理。第二,在卡点以下进行爆炸松扣,使爆炸松扣失败,增加了倒扣工作量。(4)经综合分析认为,该井为滤饼粘吸卡钻。从最后1柱9钻铤未经套铣落鱼就下沉的现象分析,可以排出其它卡钻特征。,案例二:(池48井),1、有关资料(1)井深:2202.52m。(2)井身结构:95/81218m。(3)地质层位:进入龙潭40m。(4)地层压力梯度:1.45 MPa/100m,地层孔隙压力29 MPa。(5)岩性:龙潭为云岩,长兴P2ch以灰岩为主。(6)钻井液性能:1.65g/cm3,FV43s,B2.5ml,K0.5mm,G39,pH11,(7)钻具组合:215.90mm钻头0.24m+215mm扶正器1.09m+回压阀411/4100.34m+411/410A接头0.43m+159mm无磁钻铤9.12m+411A/410接头0.47m+162mm短钻铤4.73m+215mm扶正器0.98m+162mm钻铤186.65m+411/410A接头0.45m+屈性长轴3.38m+159mm随钻震击器6.55m+127mm钻杆(8)钻机型号:ZJ40 DBS(9)井身质量:该井为定向井,最大井斜30,2、卡钻经过,2005年2月24日13:10钻至井深2002.52m,上提钻具8m检修斩波器。至14:20用送钻电机下放、循环活动钻具至井深2001m,上提钻具发现卡钻。至15:00由原悬重1060KN,上提至1600KN正扭6圈活动钻具无效。至16:00斩波器修好后,用主电机上下活动钻柱、上下震无效,活动范围4001400KN。,3、卡钻原因及卡钻性质分析,(1)违反操作规程,修理设备近3小时,未将钻具提到套管内;(2)技术素质差,防卡意识差,用送钻电机活动钻具的速度太慢、幅度太小,1:10小时只下放了7m,钻具处于相对静止状态;(3)该井为定向井,在增斜阶段最大井斜30,在下放活动钻具时,下部钻具贴在下井壁上。钻具结构不防卡,不是螺旋钻铤,未加支承接头。钻井液液柱压力高于地层孔隙压力6Mpa,该井属于压差粘附卡钻。,4、事故处理经过,(1)保持循环,间断活动钻具,上下震击,活动范围:1001600KN;(2)注入1.65g/cm3、FV65s解卡剂14.5m3。每隔20分钟顶替0.3m3,同时在1001700KN范围内活动钻具,上下震击;(3)由于浸泡解卡剂无效,循环排出解卡剂后,注入浓度为21%的盐酸8m3,20分钟后下击解卡;(4)开泵循环,发现井漏失返,采用大幅度活动钻柱、吊灌、静止堵漏的方法,漏速逐渐减小,45分钟以后,循环不漏,关井排出浓度为5%的残酸6m3后,调整钻井液性能,循环观察,井下情况正常后起钻。,二、沉砂和坍塌卡钻处理方法,(一)在不会引起井漏等复杂情况的前提下试憋压,想方设法地尽可能建立循环;(二)如果不能建立循环,钻头不在井底的情况下,首先选择下击的方式力求及时解卡,然后建立循环;,(三)在井浅的情况下,可以直接用反扣钻具进行倒扣、套铣处理。井深时,采用测卡点、在卡点以上爆炸松扣,倒开扣后,调整钻井液性能、提高悬浮和携带岩屑的能力,然后起钻,下入井内下击器进行下击,力求解卡;(四)以上方法若无效,就退出震击器,用长铣筒套铣爆炸松扣套铣打捞或套铣倒扣的程序处理。(五)沉砂、坍塌卡钻案例分析,案例三:(菩萨1井),1、有关资料(1)井深:97.38m.(2)岩性:泥岩(3)钻井液性能:刚配制的泥浆,1.03g/cm3,粘度30s。静止后,循环罐内上面是清水、下面是沉淀坂土。(4)钻具组合:444.50mm钻头0.42M+730/730接头0.55m+229mm钻铤9.04m+731/510接头0.38m+444.50mm扶正器1.27m+511/730接头0.43m+229mm钻铤45.23m+731/630接头0.47m+203mm钻铤18m,2、卡钻经过钻时较快(6m/h),返出岩屑较少,钻至井深97.38m上提钻具接单根,卸开方钻杆后从钻具水眼中到返泥浆,泥浆中带出岩屑,接好单根(8钻铤)后,开泵不通,上提钻具发现被卡。,3、卡钻原因及性质分析,(1)水和坂土分离,说明新调配的钻井液未调制好,性能较差。返出岩屑较少,说明悬浮和携砂能力差;(2)返出岩屑少的另一原因是井眼大,排量不足。接单根前未增大排量充分循环;(3)卸开方钻杆后,井浆倒返带出岩屑,应立即接上方钻杆开泵循环,防止沉砂卡钻,说明当班人员的技术素质有待于提高;(4)接8钻铤的时间较长,未为返出的岩屑有较长的沉淀时间,该井为沉砂卡钻。,4、处理经过,(1)该井的井深只有97.38m,决定采用:倒扣套铣打捞的方法进行处理。反扭倒扣,起出2根8钻铤,鱼长57.79m;(2)调整钻井液性能,适当提高粘度和切力;(3)用273mm50m的铣筒套铣,套铣至H33.50m时有沉砂返出,套铣至H69.53m(扶正器位置)时,返出大量沉砂,增大排量循环到出口基本无沉砂返出时起钻;(4)下入631接头+5钻杆一根,对扣打捞,对扣时落鱼松动,继续转动钻具解卡,解除沉砂卡钻事故。,案例四:月东2井,1、有关资料(1)井深:3076.48m(2)井身结构:339mm214.5m(3)层位:嘉四4(T1j44)(4)岩性:石膏,云岩。(5)钻井液性能:密度1.55g/cm3,粘度55s(6)最大井径:778mm(7)钻具组合:311钻头0.31m+接头6307300.53m+229mm钻铤35.55m+接头7316300.34m+203mm钻铤79.84m+接头6314100.79m+260mm过渡接头0.85m+177.8mm钻铤8.78m+195mm过渡接头0.84m+127mm钻杆,2、卡钻经过钻至井深3076.48m发现泵压下降5Mpa,检查地面设备无问题,无起钻未查出被刺坏的钻具;又下原钻具钻进4:50h,钻时减慢,返出上部地层的块状和粒状岩屑,转盘扭矩增大,停转盘后倒转13圈,上提钻具发现被卡。,3、卡钻原因及性质分析,(1)根据泵压下降和出口返出上部地层的块状和粒状岩屑分析,钻具刺漏,短路循环,井底钻屑不能上返,刺塌井壁造成坍塌和沉砂卡钻。(2)责任心不强,技术素质差,未及时发现泵压下降,起下钻过程中没有采取正确的方法检查出被刺坏的钻具,在下原钻具继续钻进过程中,未认真观察和分析井下情况。,4、处理经过,(1)在H2949.29m(195mm过渡接头)处爆炸松扣,起出全部钻杆。(2)起钻过程中,按每起1柱灌足1次泥浆,并提高起升速度的速度的方法,查出两根有刺孔的钻杆。(3)下入61/4安全接头+震击器对扣打捞,对扣前调整钻井液性能,提高悬浮和携砂能力。(4)对扣打捞以后,开泵不通,上提至1400KN时对扣处滑扣,分析认为爆炸松扣的炸药量偏大,鱼头炸坏或胀大。,(5)换成反扣5钻杆进行套铣,倒扣处理,用411反扣大头公锥造扣打捞,倒开扣以后,活动钻具,捞获两只过渡接头和1根7钻铤。(6)套铣、倒扣打捞至H3004.42m时,井下落鱼为311mm钻头+4根229mm钻铤+4根203mm钻铤,用273mm30m铣管套铣至H3032m,在套铣过程中,返出的岩屑有砂岩、泥岩和煤。用631反扣大头公锥造扣打捞,在造扣过程中落鱼松扣,经活动钻具解卡,捞取获全部落鱼。,案例五:沙92井,245mm套管下至H3800m,用215mm钻头钻至H4070m时发现泵压下降(17.5Mpa降至15Mpa);检查地面设备正常,起钻检查钻具未发现问题,又下入原钻具继续钻进3:50h,钻至H4130m,返出岩屑越来越少,转盘扭矩越来越大,直到扭断钻杆,悬重由1320KN下降至780KN。起钻完,断口距钻杆公接头0.20m,断口有30mm的刺孔。井下落鱼结构:215.9mm钻头0.25m+159mm钻铤215m+127mm钻杆1420m。,考核要求:分析井下情况及卡钻原因。提出处理方案,要求写出打捞、套铣工具的规格尺寸。简述检查井内被刺坏的钻具方法有哪些。,三、缩径、小井眼卡处理方法,1、接方钻杆开泵,保持循环畅通,如果钻具组合中有扶正器,应分析卡点是否在扶正器或钻头位置,根据卡点的岩性调整钻井液性能。2、如果钻具组合中没有扶正器,而且开泵不通,应考虑大尺寸钻具被卡,在地层允许的情况下整压,争取建立循环。3、缩径或小井眼卡钻一般发生在起下钻过程中,如果在起钻时遇卡,应向下强力活动钻具,有随钻震击器时,应及时启动震击器向下震击,或及时接地面下击器震击。如果卡钻发生在下钻过程中,应及时向上强力活动钻具或上击,力争及时解卡。,4、测卡、爆炸松扣,下入震击器对扣进行上击或下击。5、若震击无效,起出震击器,采用套铣解卡的方法。6、采用浴井解卡法解卡,在强力活动钻具和震击无效时,可以根据井下情况和岩性采用清水洗井或泡酸等方法解卡。,案例六:云安12井,1、有关资料(1)井深:5166.70m(2)井身结构:244mm套管3855m(3)最大井斜20。,全角度变化率较小。(4)层位:茅一a(P1m1a),钻头和扶正器层位飞三飞一(T1f3T1f1)。(5)岩性:灰岩。(6)钻井液性能:密度1.87g/cm3,粘度57s。(7)钻具结构:215mm钻头0.23m+接头4304100.45m+215mm扶正器0.98m+177.8mm钻铤9.28m+接头4114A100.29m+159mm钻铤79.60m+接头4A114100.34m+127mm钻杆。,2、卡钻经过用塔式钻具组合钻至H5060.70m,因不能中靶区,就改变钻具组合,在钻头上部接1只扶正器增斜。下钻至H4700m时遇阻1000KN左右发生卡钻。处理经过(1)活动钻具,上提1900KN时,第2根61/4钻铤断裂,钻铤断裂后,判断为解卡,在鱼顶加压转动数小时,鱼长72.83m。(2)用41/2公锥造扣打捞,公锥在上提时滑扣。(3)用LT/T194螺旋卡瓦打捞筒+178mm上击器打捞,上击过程中螺旋卡瓦破碎掉入井内。,(4)再次用LT/T194螺旋卡瓦打捞筒打捞,注入解卡剂后,准备爆炸松扣,但炸药通不过鱼顶。(5)退出卡瓦打捞筒后,上反扣5钻杆,用41/2和411反扣公锥倒扣打捞至扶正器。(6)用208mm铣鞋套铣扶正器,铣进400mm时,落鱼下沉。(7)对扣打捞全获落鱼。,4、分析意见,(1)由刚性较小的钻具组合或未使用扶正器的钻具组合钻出的井眼,在改变钻具结构增加扶正器前,应先进行扩划眼。增加扶正器后,应控制下钻速度,遇阻应认真进行扩划眼。(2)技术素质差,对井下情况认识不清楚,钻具下放速度过快,遇阻吨位太高,将扶正器压进小井眼或岩石软硬交错处卡死。(3)落鱼已经卡牢,不应该用公锥和卡瓦捞筒打捞,应先用母锥造扣打捞,震击或泡酸解卡。或者用母锥打捞后倒扣改变鱼头,然后对扣震击或泡酸,以求快速解卡。(4)用卡瓦捞筒(特别是螺旋卡瓦)打捞,最好不要上击。,案例七:菩萨2井,1、有关资料(1)井深:801m(2)层位:沙溪庙(J2S1)(3)岩性:泥岩,砂岩(4)钻井液性能:密度1.08g/cm3,粘度38s。,2、卡钻经过,将钻具组合改变成钟摆结构,下钻至H440.66m遇阻100KN,上提遇卡,悬重由420KN提600KN座吊卡,卸掉上单根接方钻杆开泵正常,当上提悬重至750KN准备打开吊卡活门时,井内钻具突然解卡上冲,水龙头提环顶断大钩舌销脱钩(大钩舌销穿了档销),水龙头连同方钻杆倒向井场靠内支梁方向的前场,井口钻杆从母接头下面0.65m处的本体折断,钻具顿至井底。落鱼结构:311mm钻头0.3m+630730接头0.89m+229mm钻铤26.53m+310mm扶正器1.25m+229mm钻铤26.83m+731630接头0.49m+203mm钻铤53.36m+631410接头0.45m+177.8mm钻铤51.95m+127mm钻杆278.26m,鱼长440.31m。,3、卡钻原因及井下情况分析,(1)地层吸水膨胀或泥饼较厚使井眼缩小,下钻时,一般钻头能通过,但扶正器不能通过。(2)增加扶正器后,钻具结构的刚性增强,在井眼曲率较大或岩石软硬交错处遇阻。(3)大钩未用白棕绳或钢丝捆牢,造成脱钩,折断钻杆,钻柱顿至井底。在落鱼下顿过程中,会造成井壁坍塌,埋住钻具,同时会造成泥浆倒灌,沉砂进入钻具水眼,堵住钻头水眼。(4)井底的井眼因吸水和未经过起下钻拉刮,一般此上部井眼小,该井为小井眼及沉砂卡钻。,4、处理经过,(1)用5母锥造扣打捞,准备进行测卡、爆炸松扣,但因鱼顶断口变形,测卡仪通不过鱼项。(2)因井浅,用反扣钻具套铣倒扣至扶正器。(3)用3只铣鞋套铣完扶正器。(4)用731接头+上击器对扣打捞成功。,四、键槽卡钻处理办法,1、键槽卡钻通常发生在上提钻具过程中,因此,应首先强力下砸,如有随钻震击器,应启动随钻震击下击;无随钻震击时,在井眼较规则,无“大肚子”的条件下,接地面下击器下击,若解卡,就采用倒划眼的方法起出钻具。2、如果下击、下砸不解卡,应保持循环畅通,必要时,可浸泡解卡剂,防止发展成综合型卡钻事故。3、有条件时,可以采用泡酸的方法解卡。4、测卡,在卡点以上爆炸松扣,然后用井内下击器下击。5、爆炸松扣或倒出卡点以上的钻具以后,也可以采用套铣的方法解卡。6、解卡并起出钻具后,应破除键槽或下防卡钻具组合入井。,案例八:TZ471D井,1、有关资料(1)井深:5128.24m(2)井身结构:244.5mm套管500.5m,215mm钻头5128.24m。(3)C井侧钻点2596m,D井侧钻点3042m,井斜25。(4)卡钻井段的井眼呈糖葫芦形状,根据出井弯钻杆测量结果,最大井径在500mm以上。,(5)卡钻井段井斜数据(表一),(6)卡钻井段岩性:泥浆、砂岩。(7)钻井液性能:1.23g/cm3、FV44S,B3.8m1,k0.5mm,G213Pa、PH9(8)起下钻摩阻400KN,2、事故发生经过,下6 3/4LWD测井仪至H5128m测井后,起钻至H2685m遇卡,循环正常,启动随钻震击器上击,6001200KN上击数次无效(原悬重900KN),增大活动范围,4001400KN(应该是上、下震击),悬重由900KN降至840KN。起钻完,发现5加重钻杆母接头台肩下面0.80m处本体弯曲断裂,弯曲度为35度,断口不规则,成矛状,有裂纹。出井的下部钻杆有6根5加重钻杆和9根5钻杆严重弯曲变形。,落鱼结构:215mm钻头0.25m430410接头0.49m411520接头0.25m172mmLWD测井仪7.75m512410接头0.59m127mm加重钻杆54.24m。鱼长:63.48m,鱼顶井深2621.16m。,3、处理经过,(1)下公锥、卡瓦捞筒,200mm拔钩、铅模、铣管、钻头、磨鞋等工具15次未找到鱼头。(2)用锅底磨鞋通井至H2679m,磨鞋处径有磨痕。(3)电测找鱼头(自然伽码、电阻率),分析鱼头可能在H2675m处。(4)用5钻杆加工长拔钩+610度弯钻杆,在鱼顶井段反复钩拔找鱼头,认为鱼头还是在H2621m。(5)用200mm套子磨鞋8度弯钻杆,多次变换方位碰到鱼头,经扭摆拨动套进鱼头,经四次磨铣修正鱼头,磨进1.4m,磨铣过程有夹磨套子的现象,分析认为鱼头破损。,(6)用5母锥+8度弯钻杆造扣捞住落鱼。(7)注入解卡剂8m3,在循环和注解卡剂过程中发现泵压与打捞前泵压相同,分析认为鱼头因破裂而短路,解卡剂泡不到落鱼。(8)用软连接爆炸松口仪器串进行爆炸松扣,仪器在鱼头以下第二根加重钻杆母接头遇阻,说明落鱼严重弯曲,上提仪器在鱼头以下第1根钻杆爆炸松扣不成功,起出仪器时,加重链在鱼头遇卡,断落在鱼头处。,(9)上提1400KN母锥滑扣,此时打捞钻具在井内不能转动,起出钻杆有3根弯曲,其中1根成S形,分析认为是放爆炸杆入井时下压钻柱800至200KN,在大肚子井眼将钻杆压弯。(10)用反扣5母锥造扣捞住落鱼,加压50KN,反扭18圈时,母锥滑扣。以后多次下磨鞋和母锥进不了鱼头,分析认为倒扣时扭破鱼头,剩下的一半弯鱼头贴在大肚子内的井壁上。由于井下情况复杂,处理难度太大,决定停止继续打捞。,4、分析意见,(1)该井的井身质量极差,在“狗腿”处和“糖葫芦”井眼的“瓶颈”处多处形成键槽。落鱼及卡点在D井的造斜点3042m的上部,起下钻次数很多,键槽很深。(2)该井钻进的钻具组合中只有加重钻杆,不敢用钻铤,但测井的钻具组合中有6 3/4LWD测井仪器和520接头,是键槽必卡外径尺寸,未接支承接头防卡,该井属于技术措施不当造成的键槽卡钻事故。(3)起钻遇卡,不应该采用上击的方法处理,结果是越卡越死。在“糖葫芦”井眼和“大肚子”井段,强力下砸或下击,将5加重钻杆击弯、破裂、砸断,使事故恶化;落鱼结构中的6根加重钻杆应该与出井的加重钻杆一样,被砸成“S”形。,(4)在找不到鱼头的情况下,用磨鞋,钻头通井至H2679.20m,过鱼头58.04m,在落鱼侧边又通出一个井眼,使井眼变形成为椭圆形。(5)鱼头可能在葫芦颈下面或大肚子中,弯曲的鱼头插在井壁上,为典型的藏头鱼。(6)由于落鱼弯曲成“S”形,井眼成椭圆形,落鱼不能扭动,倒扣和爆炸松扣无法传递反扭矩。(7)如果落鱼中的5加重钻杆全部都被砸弯,那么鱼头永远都修不直,弯鱼头的打捞难度很大。(8)如果进行套铣,铣管套不进弯鱼头,也装不进弯落鱼。,(9)鱼头被砸断,而且破损,落鱼中可能还有破损的地方,加上岩性为泥岩和砂岩,采用落井解卡的 可能性很小。(10)该井出现了如此罕见的井下复杂情况,继续处理的难度非常大。(11)卡钻初期,应先浸泡解卡剂,然后进行测卡爆炸松扣,捞出全部钻杆后,才可以用井内下击器加钻铤进行震击;解卡后,倒扣眼起出钻具。也可以在打捞并震击钻具结构中接键槽扩大器,解卡后,先破坏键槽再起钻。爆炸松扣以后,也可以采用套铣解卡的方法处理。,案例九:坡西1井,1、有关资料(1)井深:2484.54m(2)层位:雷一2(3)井身结构:339mm套管404.14m,308mm钻头钻至H2484.54m。(4)钻井液性能1.70g/cm3,FV48s,B4m1,K0.5mm,G321Pa,PH10。,(5)遇卡井段井斜数据表(表二),(6)遇卡井段层位:自流井、须家河(7)遇卡井段岩性:砂岩、页岩、煤(8)在井段12002000m钻井过程中坍塌较严重。(9)钻具结构:308mmPDC钻头0.42m216mm螺杆7.86m631730接头0.47m731730回压阀0.42m288mm钻铤53.21m731630接头0.45m203mm钻铤76.91m631410接头0.46m178mm钻铤26.17m4114A10接头0.48m158mm曲性轴3.38m158mm随钻震击器6.51m4A11410接头0.48m178mm钻铤25.58m旁通阀0.43m127mm钻杆。,2、遇卡经过用PDC钻头钻至H2484.54m,起钻至H1433.53m遇卡,上提下放活动钻柱1001250KN无效,随钻震击器不工作,反复活动钻柱,下砸至零解卡。上提下放活动,钻具不能上行,倒划眼非常困难,扭矩很大,进度很慢。注入40m3高粘泥浆循环,返出少量页岩和煤。,3、井下情况分析(1)井身质量差,全角变化率较大,在“狗腿“处形成了键槽。(2)在井斜变化率大的井段形成了长段键槽。(3)固井壁垮塌,在多处形成“大肚子”;在大肚子的顶部形成了键槽,小尺寸的钻具进入键槽后,大尺寸的钻具在此点就相当于遇到了倒台肩而遇卡。在大肚子的底部也会形成键槽、台肩和砂桥,造成起下钻阻卡。(4)钻柱刚性较大,在全角度变化率较大的井段,钻柱有2个或3个点支撑在井壁上,刚性使大尺寸钻具过不了键槽下部的倒台肩,小尺寸钻具也不能弹出键槽,在起下钻和倒划眼过程,会快速将键槽磨深,同时钻柱的刚性也会增加倒划眼的难度。,(5)钻柱刚性会增大钻头的横向分力,在倒划眼过程中,钻头将侧向切削井壁形成倒台肩;在全角变化率较大的井段,钻头始终在倒台肩下方;在倒划眼时,因有多个卡点需要同时扩划,所以难度很大。(6)遇卡初期随钻震击器不工作,说明上部的7钻铤已经卡在键槽内。(7)在倒划眼过程中,如果泵压突然升高,未动转盘而井内钻具反转,时钻头被卡后螺杆制动所致。,4、处理经过(1)继续倒划眼,困难时每次上提5mm,转动无扭矩时才能上提一次,在扭矩较小的井段可以适当增加上提高度,准备好地面下击器,遇卡后及时下击解卡;在困难井段接上地面下击器进行倒划眼。(2)控制循环排量,使钻头保持低的转速,当钻头遇卡而螺杆制动时,可适当增大排量。,(3)倒划眼至H1266m时,钻头井深非常困难,此时已经具备下入键槽扩大器的条件,在钻杆上接键槽扩大器能够下至7和8钻铤的遇卡井深,因此在钻杆上接235mm的键槽扩大器,在井段11101140m进行正划和倒划眼。(4)继续倒划眼至H1131m时因钻头遇卡螺杆制动,倒划眼非常苦难,又在钻杆上接265mm的键槽扩大器,在井段10901145m进行正划和倒划眼。(5)从2005年4月4日倒划眼至4月19日才起完钻。,钻具磨损情况178mm钻铤顶部1.5m磨成锥形,最小直径162mm。201mm的631410接头磨成锥形,磨损长度1.10m,最小直径178mm,母扣处有80100mm,纵向裂纹5条。228mm上部的731630接头,直径由220mm磨成209mm。308mmPDC钻头磨小10mm,胎体倒角处磨损20mm。(6)改变钻具结构,用牙轮钻头钻进,少用3根9钻铤,将7钻铤换成6 1/4钻铤,并在钻铤变径处加230245mm的过渡接头,在过渡接头上下倒角处堆焊硬质合金,保证其具有扩划眼功能。,五、落物卡钻处理方法,1、详细了解落物的形状、尺寸和材质了解卡钻经过,掌握井下钻具结构,分析井下情况,判断易卡位置和卡钻原因,保持循环畅通,必要时浸泡解卡剂,防止事故复杂化。,2、落物卡在牙轮钻与地层之间的处理方法:(1)落物能够掉到钻头位置,说明落物不是很大。如果钻头不在井底,应先下砸钻具使其松动,然后转动钻具使落物磨小或挤在井壁上,再上提钻具,如果钻头在井底,应适当加压强扭,松动后转动钻具将落物磨小或挤入井壁,再变化方位上提钻具。(2)卡点地层为酸溶性时,在不会造成井下复杂的情况下,可采用酸浴解卡。(3)采用测卡 爆炸松扣 套铣落物 对扣打捞、震击解卡的方法处理。(4)起钻完,用磁力打捞器带随钻捞杯打捞清理井底。,3、落物卡在扶正器的处理方法:(1)落物较小时,可先下砸或下击解卡,然后转动钻具磨挤落物。(2)有条件时,可采用酸浴解卡。(3)井下有两只以上扶正器且落物较大时,应从被卡扶正器母接头处爆炸松扣,倒出上部钻具,然后套铣落物及扶正器的扶正块。如果钻头不在井底,套铣到一定程度时,应考虑下击解卡,送钻具到井底再继续套铣,防止解卡后顿钻使事故复杂化。,(4)也可以用反扣钻具倒扣,然后套铣,如果落物在扶正器的螺旋槽内,可下砸解卡,反向拨动钻具,使落物顺着螺旋槽的旋向下移。(5)起钻完,打捞井下剩余的落物。,4、落物卡在钻铤或螺杆位置的处理方法:(1)落物如果能够卡在钻头或扶正器上部的螺杆或钻铤上,说明落物较大。如果上提拉力越