第8章 井下復雜情況與事故處理

中國北京2023/2/51第8章井下復雜情況及事故處理一、井噴二、井漏三、卡鉆四、鉆具事故五、落物事故第8章井下復雜情況及事故處理一、井噴定義：地層流體侵入井眼發(fā)生井涌，且失去控制的現(xiàn)象。Blowout.avi2023/2/52Blowout（USA）iceonthederrick（kramay）Blowout井噴原因：

井內液柱壓力低于地層壓力，失去地層～井眼系統(tǒng)的壓力平衡，發(fā)生井涌井噴。造成井內壓力失去平衡的原因：地層壓力掌握不準，使設計的鉆井液密度偏低；地層流體（油、氣、水）侵入，使鉆井液密度降低；起鉆未按規(guī)定灌泥漿，或井漏井內液面降低；起鉆速度過快，引起抽汲作用過大，地層流體侵入井內；起鉆時，粘附在鉆柱內外表面的鉆井液有跟隨鉆柱向上運動的趨勢，從而使井底壓力瞬時降低，這種由于上提鉆具而使井底壓力暫時減少的作用即是抽汲作用。

停止循環(huán)時，環(huán)空循環(huán)壓降消失，使井底壓力減小。2023/2/55統(tǒng)計表明，近70%

的井涌或井噴發(fā)生在起鉆（起完鉆）過程中。井噴的處理：地面滅火壓井；打救援井壓井。救援井2023/2/57二、井漏鉆井過程中鉆井液或水泥漿漏入地層中的現(xiàn)象。

2006年3月25日，重慶開縣發(fā)生井漏事故造成羅家2井、1井報廢。（套管H2S氣體腐蝕＋Co2更加嚴重）2023/2/581、井漏的原因及類型

（1）井漏原因井內鉆井液液柱壓力大于地層破裂壓力。地層破裂壓力低，巖石孔隙度大、滲透性好、或有裂縫、溶洞等。鉆井工藝措施不當，如鉆井液密度大、壓力過高，或開泵過猛、下鉆速度過快而造成井下壓力激動等。

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（2）井漏類型滲透性漏失：發(fā)生在滲透性良好的砂巖、砂礫巖。漏失量較小，漏速慢，在10m3/h以內。裂縫性漏失：漏速一般為20-100m3/h不等。天然裂縫：碳酸巖、白云巖、裂縫性砂巖人為裂縫：井內壓力過大使結合力較弱的層面產(chǎn)生裂縫，其漏失速度視裂縫大小而定。溶洞性漏失：石灰?guī)r、白云巖。漏速一般在100m3/h以上，屬最嚴重的井漏。

2023/2/510（2）井漏類型2023/2/511滲透性漏失天然裂縫性漏失人為裂縫性漏失溶洞漏失2、井漏的處理

（1）滲透性井漏處理降低井下壓差：降低鉆井液密度，采用平衡鉆井。適當提高鉆井液的粘度和切力，以增大鉆井液流入地層孔隙的阻力。在鉆井液中加入橋堵劑。2023/2/512（2）裂縫性井漏處理注谷殼、鋸末、稠鉆井液堵漏。對非油氣層中的裂縫性漏失，注入水泥或膠質水泥堵漏。對油、氣層中發(fā)生的裂縫性漏失，采用注石灰乳鉆井液對裂縫性油氣層進行暫時性封堵。（3）溶洞性井漏處理直接從井口投入大體積、長纖維封堵物。采用欠平衡壓力鉆井技術。2023/2/513三、卡鉆

卡鉆：鉆具陷在井內不能自由活動的現(xiàn)象。

1、卡鉆的類型及表現(xiàn)特征

沉砂卡鉆、井塌卡鉆、壓差卡鉆、鍵槽卡鉆、縮徑卡鉆、落物卡鉆

（1）沉砂卡鉆（砂橋卡鉆）接單根或起鉆卸開立柱后，鉆井液倒返甚至噴式很大。開泵循環(huán)時，泵壓很高或憋泵；鉆具上提遇卡，下放遇阻，且上提下放越來越困難，轉動時阻力很大甚至不能轉動。（2）井塌卡鉆大塊泥餅和小塊巖石脫落，換鉆頭后下鉆不能到底；鉆井液中攜帶有大塊未切削的上部巖石；鉆進中突然發(fā)生憋鉆，上提遇阻，泵壓升高，憋泵甚至鉆具不能轉動等現(xiàn)象。2023/2/514（3）壓差卡鉆（泥餅粘附卡鉆，粘吸卡鉆）

鉆井中由于井眼不可能完全垂直，當井下鉆具靜止不動時，在井底壓差作用下，鉆柱的一些部位會貼于井壁，與井壁泥餅粘合在一起，靜止時間越長則鉆具與泥餅的接觸面積越大，由此而產(chǎn)生的卡鉆稱為壓差卡鉆。

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鉆具無法上下活動或轉動。

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能夠開泵循環(huán)，且泵壓正常穩(wěn)定。1頁巖2砂巖3頁巖4地層壓力5液柱壓力1鉆具與泥餅瞬時接觸情況2經(jīng)過若干時間后情況3經(jīng)過若干時間后情況4地層壓力5液柱壓力2023/2/515（4）鍵槽卡鉆

多發(fā)生在井斜和方位變化大，狗腿角較大的地方。起下鉆時鉆柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一條細槽（形如鍵槽），它比鉆桿接頭稍大但比鉆頭直徑小，起鉆時鉆頭拉入鍵槽底部被卡住。鉆進正常，泵壓正常；鉆桿接頭偏磨嚴重；下鉆不遇阻，但起鉆到狗腿處常遇卡；能下放但不能上提，嚴重時可卡死。2023/2/516（5）縮徑卡鉆?

遇阻的位置固定；?

循環(huán)時泵壓增大；?

上提困難，下放容易；?

起出鉆桿的接頭上部常有松軟的泥餅。（6）落物卡鉆2023/2/517井眼縮徑卡鉆擠壞套管鹽膏層鉆井卡鉆及擠毀套管鹽膏層縮徑卡鉆及擠毀套管的力學機理研究鉆遇巖膏層的油田：中原、江漢、塔里木、勝利等國內油田，哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦等國家的一些油田。2023/2/518全國油田的套管損壞井累計超過3萬口，每年損失數(shù)十億元RMB，同時嚴重影響了油田的正常生產(chǎn)。油田套損井日益增加套管損壞機理套管強度降低外力變化管材腐蝕套管磨損外力分布外力大小溫度強度不能克服外力2023/2/5192、卡鉆事故的處理

（1）上提（鍵槽卡鉆除外）、下放或轉動鉆具解卡（2）浴井解卡。井內泡油、泡鹽水、泡酸或采用清水循環(huán)。（3）上擊(鍵槽卡鉆除外)、下?lián)艚饪?。?）倒扣套銑解卡。（5）爆炸倒扣、套銑。（6）爆炸、側鉆新井眼。2023/2/520四、鉆具事故

1、常見的鉆具事故

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鉆桿、鉆鋌本體斷

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鉆桿滑扣、脫扣掉落在井內的鉆具稱“落魚”

2、鉆具事故處理

（1）卡瓦打撈筒打撈2023/2/521（2）打撈矛打撈（3）公錐、母錐打撈2023/2/522斷損的接頭2023/2/523粘扣、刺漏2023/2/524斷損的鉆鋌公扣2023/2/525鉆鋌疲勞斷裂鉆桿縱裂2023/2/526鉆桿接頭附近的刺漏2023/2/527鉆桿彎曲和扭曲鉆桿接頭螺紋部分過量變形2023/2/528柯深1井破裂套管井下成相照片2023/2/529套管擠毀2023/2/530套管擠毀2023/2/531塔里木油田某井油管CO2腐蝕形貌圖2023/2/532五、落物事故

1、常見落物事故

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掉牙輪（包括牙輪、牙輪軸、斷巴掌），斷刀片（刮刀鉆頭），測斜儀落井、鉆臺工具落井等。

2、落物事故處理

井壁埋藏法磁鐵打撈法反循環(huán)打撈籃打撈隨鉆打撈