钻井队工程师手册

钻井队工程师手册内容摘要：

高度时，压漏上部地层。 五、环空砂子太多造成堵塞，蹩漏地层。 六、 工程措施失误，关封井器后未打开即开泵蹩漏地层。 （ 2）井漏的处理 a．浅层井漏情况复杂，漏层难确定，处理这类井漏的基本原则是一、适当降低泥浆密度，用低密度泥浆替换井内高密度泥浆。 二、若井口能灌泥浆，则下钻分段循环，小排量顶替井内高密度泥浆，分段要小，每段要彻底循环通再下钻。 已经发生井漏的地层对压力敏感，若分段过大，再次井漏便前功尽弃。 b．在确认井底地层漏失，若无法建立循环，应立即起钻，静止堵漏并及时在地面补充密度较低的泥浆，根据井下漏失的性能确定是否加桥堵剂。 待井内能灌满后，下钻分段循环顶替井内较高密度的 泥浆排量要小，分段要细，特别是几次通井都不能将井内高密度泥浆循环出时更应坚持这一基本原则，不能急燥。 通开井底地层若发生漏失可考虑加入堵漏剂。 c．若在使用桥堵剂无效的情况下，应考虑打水泥塞或石灰乳堵漏。 键槽 （ 1）键槽的形成。 在水平井造斜、增斜、降斜或直井狗腿度变化较大的井段，由于起下钻反复提拉作用，尤其是松软地层更容易形成键槽。 键槽的主要表现为下钻无反映，起钻遇卡位置固定，一次比一次严重并向下延伸。 出现键槽后很容易造成卡钻事故。 （ 2）倒划眼措施。 排量 20升／秒左右开泵正常，上提钻具到遇卡位置，在方 钻杆上做出明显标记，下放钻具恢复悬重，钻具上卡卡瓦，将 200～ 300千牛的钻具重量座在卡瓦上（座的重量过大伤钻杆，过轻卡瓦打滑），一档启动转盘，不蹩不倒。 上提钻具到遇卡位置以上 50毫米左右或悬重多提 10～ 30干牛座好卡瓦，第一次启动转盘时应控制转动圈数不超过钻杆允许转动圈数的 1／ 3～ 1／ 2，并控制好倒转，防止蹩劲大猛烈倒转甩开钻具。 当负荷重转不动时，应尽可能少量提起钻具，提出卡瓦，下放钻具恢复悬重（必须将铭具放到自由状态），减少上提距离或吨位再座卡瓦，转动钻具不蹩不倒后重复上述操作，直到上提不挂卡正常起钻。 倒划眼遇方钻杆圆部或钻杆接头时要更换相应钻井工程师的助手 10 的卡瓦连续倒划眼。 司钻上提钻具与内、外钳工上提卡瓦密切配合是实现倒划眼的关键。 其它井下复杂情况 （ 1）地层缩径造成起钻挂卡，下钻遇卡，起钻挂卡要坚持少提多放，不能顺利起出时，采用料划眼措施。 下钻遇阻要坚持少压多提，不能顺利下入，可接方钻杆小排量，小钻压划眼，划眼时送钻不能太快。 （ 2）地层掉块造成蹩钻。 要认真分析蹩钻原因，确认钻头牙轮无异常后再按地层掉块处理。 尽量将掉块赶到井底，小排量，小钻压将掉块破坏掉。 同时应注意蹩钻倒转情况。 （ 3）井口掉物。 上都松软地层排 物后，视掉物性能下磨鞋或下钻头通井，将掉物处理后方可正常钻进。 硬地层掉物后必须下磨鞋处理并经打捞后方可下钻头打钻。 八、井下事故的预防与处理 （一）井下事故的分类： l、垮塌卡钻 （ l）岩层胶结不好而引起的垮塌卡钻。 （ 2）钻井液密度低，不能平衡地层压力，导致垮塌卡钻。 （ 3）起钻未及时灌满钻井液，引起液柱压力下降，造成垮塌卡钻。 （ 4）钻井液性能急剧变化，泥浆受到破坏，不能稳定井壁，造成垮塌卡钻。 （ 5）清水、低粘度泥浆失水大，引起水敏性垮塌卡钻。 压差卡钻 （ 1）钻井液性能差、含砂量大、泥饼厚而松软 ，钻具与井壁摩擦系数大，钻具静止时间长造成的卡钻。 （ 2）由于井斜钻具紧贴井壁，在钻井液的压力作用下，钻具紧靠井壁，造成卡钻。 （ 3）在渗透性强的地层，钻井液密度大，引起卡钻。 钻具事故 （ 1）钻具疲劳断裂。 （ 2）钻具严重磨损、腐蚀，在正常负荷下断裂；被钻井液刺断。 （ 3）钻铤修扣过长，引起公母扣根部折断。 （ 4）地层引起的跳钻，使钻具松扣，而被钻井液刺坏或折断。 （ 5）钻具丝扣被钻井液刺坏造成钻具落井。 （ 6）拉力超过钻具的屈服强度断裂。 （ 7）扭矩超过钻具的屈服强度，扭断钻具本体、丝扣根部、母扣胀 扣、滑扣。 （ 8）配合接头的破裂、滑扣。 （ 9）配合接头反复上卸丝扣，严重磨损而滑扣。 顿钻 （二）单吊环起钻折断钻具。 （ 2）游动系统发生事故，造成钻具落井。 （ 3）钻机刹车失灵，人为刹车过失，钻具落井。 钻井工程师现场技术管理手册 11 〔 4）井口工具失灵或损坏造成钻具落井。 钻头事故 （ I）钻头使用过失，判断失误；钻头制造质量差；钻头长时间划眼而使牙轮钻头牙轮落井。 （ 2）钻头牙轮轴断裂。 （ 3）钻头巴掌蹩断。 （ 4）钻头丝扣折断。 键槽卡钻 由于井身质量差、井斜方位急剧变化，狗腿度严重，使井壁形成键槽，在起钻过程中钻具进 入键槽而发生的卡钻。 其它井下事故 （ 1）小井眼卡钻：实际井眼小于所下钻头直径造成的塞卡，特殊地层引起缩径；由于钻井液失水引起泥饼厚形成小井眼。 (2)落物卡钻：地面工具、用具、物品落井造成卡钻；钻具打掉水泥环而卡钻。 (3）电测事故：电测仪器被卡；电缆拉断，仪器落井。 （二）钻井卡钻事故的预防与处理要求 粘附卡钻的预防 （ 1）合理设计钻井液密度，在保证平衡地层压力的情况下，尽量降低钻井液密度，以降低钻井液静液柱压力与地层孔隙压力之间的压差，实现近平衡压力钻井。 油井压差 1． 5～ 3MPa，气井压差 3． 5～ 5MPa。 （ 2）搞好地层压力监测工作。 根据地层压力系数和钻井液密度的附加原则随时调整钻井液的密度值，达到近平衡钻井。 （ 3）保证钻井液性能稳定良好，低失水，低密度，低固相，低含砂，低粘度。 （ 4）钻井液性能要坚持勤测量，勤观察，勤维护。 每班至少应做全套性能一次，处理加入药品时要按循环周均匀加入，加量不得过猛。 （ 5）搞好钻井液净化工作，正常钻进循环钻井液时，保证直井钻井液含砂量低于 ％，定向井深井含砂量低于 ％。 （ 6）钻进时必须有足够大的钻井液上返速度，在直径 3llmm井眼排量不小于 50升／ 秒，直径 216mm 井眼不低于 30升／秒。 （ 7）在易卡地区或易卡井段，钻井液中加入无萤光润滑剂 2～ 5％或加入 2～ 3 ％塑料小球，以降低泥饼的摩擦系数。 （ 8）钻具在井内时应经常活动，一般情况下钻具在井内静止时间不得超过 3 分钟。 复杂井段应不停地活动。 活动钻具的方法应以上提下放为主，结合转动，每次上下活动范围不少于 4 米，转动不少于 10 圈，同时注意定点转动不可时间过长。 （ 9）若井下钻具无法活动时，深井可将钻具重量的 2/3 以上压在井底。 2500 米以内的浅井应将钻具的全部重钻井工程师的助手 12 量压在井底。 在有条件的情况下，应设法用 人力或液压大钳试转动钻具，并尽可能地保证钻井液循环。 （ 10）在上部地层，每钻 10 小时应短起下一次， 2500 米以后， 50 小时应短起下一次，清除过厚的泥饼，使泥饼厚度达到 lmm以内，且薄而韧，以保证井眼畅通无阻。 （ 11）采用防卡钻具结构螺旋钻艇、加重钻杆，减少钻具与井壁的接触面积。 粘附卡钻的处理要求 （ 1）发生粘附卡钻以后，要及时果断处理。 在钻具和设备的安全负荷内，大幅度上下活动或转动钻具。 大幅度上下活动时应停止循环，防止钻具刺漏。 （ 2）当活动钻具无效等待其它方法解卡时，为防止卡点上移，应超过卡点 钻具重量的拉力活动钻具，并且每次上提下放不应在同一拉力上，以免钻具受力集中造成疲劳折断。 （ 3）粘附卡钻发生后，应根据不同的具体情况，选择不同的解卡办法，并应迅速组织施工。 （ 4）浸泡解卡法： 该方法是通过注入一定量的油基泡液或清水、饱和盐水循环，以便软化或溶解泥饼，达到解卡的目的。 ： L=K（ e/p） L：卡点深度，米 K：计算系数 5＂ DP K=715；通用 K=EF/105 (E钢材弹性系数 =*106公斤 /厘米 2。 F管体截面积 ,厘米 2。 P钻杆连续提升时平均拉 力 ,吨。 故 K=EF/105=21F— 22F) e：钻杆连续提升平均伸长 cm； p：钻杆连续提升平均拉力 t； b．确定泡油或解卡剂用量。 根据卡点位置，并考虑到计算卡点的误差，应适当增加注油或解卡剂量，一般应超过计算量的 20％，尽可能一次将解卡剂顶至卡点位置。 Q＝ K（ D2— DI2） H＋ d2 h Q泡油或解卡剂用量，方； K一附加系数．一般为 ～ W一井径，米； DI— 钻杆外径，米； H— 浸泡井段长，米； d一钻杆内径，米； h一钻杆内油柱高，米 C．确定泡油时钻井液替 量和最高泵压： QI＝ *d2*h QI一钻井液替入量，方 P＝ P1＋ P2 P— 替量时最高泵压， MPa P1— 注油前循环泵压， MPa P2— 注油基浸泡液时因密度差增加的循环泵压， MPa； d．注解卡剂和替钻井液时，为防止串槽，应尽量采用大排量，并保证连续施工。 注解卡剂时应打前后隔离液，防止钻井液污染。 冬季施工地面管线及水龙带方钻杆应注防冻液。 钻井工程师现场技术管理手册 13 e．注解卡剂时要注意泵压表变化和井内钻井液返出情况，发现井漏时采用小排量或间断顶替。 若环空液面下降，应及时灌满钻井液。 f．注油数量的多少要考虑井下 油水层压力，防止井喷。 g．泡解卡剂或泡油时间隔 4 小时开泵顶通一次，一般替量 200 升，且在顶替后应在安全负荷内上下大幅度活动钻具，观察是否解卡。 顶替别要注意观察泵压是否上升，井口是否返出，以判断水眼是否畅通，井壁是否垮塌等井下情况。 h．采用清水、饱和盐水循环的措施只适用于地层压力较低且不易垮塌的地层或上部有技术套管、下部裸眼较短的情况。 （ 10～ 15升／秒）连续顶出全部的解卡剂或油，然后才能用正常排量恢复循环，待钻井液循环均匀，井下情况正常后方能起钻或恢复钻井。 若浸泡时间过长， 解卡循环正常后必须起钻。 j．解卡剂的配制方案，参照钻井液管理有关规定。 （ 5）“ U”形管解卡法：分别把钻柱内和环空各当作 U”形管的一翼，通过向钻杆内注入轻质液体或气体，然后有控制地排放，使环空的钻井液液面下降，从而达到降低压差和解卡的目的。 （ 6）使用裸眼封隔器或地层测试器解卡。 利用封隔器，隔离环空液注压力，降低卡点段的压力，使钻具迅速解卡。 (7）震击加浸泡解卡方法：。 ，若钻头在井底，应选用上击器或超级震击器，若钻具在起钻过程中卡钻， 钻头不在井底，可选择下击器或地面震击器。 ，按照震击器使用说明进行震击作业。 ，可以辅助用泡油或泡解卡剂的方法，边浸泡边震击，可以达到解卡的目的。 ，可随时震击。 （ 8）套铣倒扣法：当上述方法均不能解卡时，采用套铣倒扣法，即利用大直径厚壁铣管下入井眼直接破坏泥饼，并通过循环带出泥饼、岩屑等卡钻物，可以解除各种原因引起的卡钻。 所选用的铣管尺寸必须能够套入鱼顶，并在铣管与被卡管柱之间留有足够的间隙。 由井眼的具体条件决定铣管的安全 长度。 （三）垮塌卡钻的预防和处理 垮塌卡钻的预防 及时注意对岩屑的分析，如发现上部地层岩屑突增，及时提醒司钻和值班干部，以便及时采取措施。 （ 2）严格控制钻井液失水量，中压失水不大于 5mL，高压失水不大于 15mL，减少钻井液中的自由水对泥页岩的表面水化程度，防止泥页岩吸水后水化膨胀坍塌。 （ 3）对地表的砾石层和埋藏较浅的坍塌层，可使用高粘切钻井液，使坍塌物能悬浮带出，保证。