海上油气田完井手册第十二章完井作业期间事故处理

海上油气田完井手册第十二章完井作业期间事故处理内容摘要：

度的摆动短节也随之作圆周运动，安装在摆动短节上的引鞋就象弯曲手指一样寻抓落鱼，并把它引导入捞筒内。 ③现场操作方法。 活动肘节组装时，检查控制活塞的内径，保持其尺寸合适，如果内径过大，就挡不住限流塞，检查 钻柱接头的内径，保证可以通过限流塞，使限流塞到达肘节。 钻具组合：打捞工具十 Bowen 活动肘节十安全接头十打捞震击器十钻杆，各部螺纹上紧，下至靠近落鱼深度，开泵循环冲洗鱼头，循环畅通后停泵，投入限流塞开泵送限流塞入座后，增加泵压，使控制活塞造成偏斜，同时使工具产生拐弯作用，慢慢转动下放钻具进行打捞，上提钻具如果负荷增加，则说明落物已捞获，起钻。 注意：要保证在投入限流塞时打捞颈一定要在朝上的位置，以免限流塞捞不上来。 在摸到并抓住落鱼之后，再次停止循环并用钢丝绳或小直径的油管下入限流塞打捞筒将 限流塞捞出，然后可以大排量循环帮助提出落鱼。 如果用上提和震击的方法提不出落鱼时，一般方法就是将一个内割刀下至被卡落鱼以下位置，将管子割断提出。 在钻柱中装有肘节作为预防措施的情况下，起下一次钻即可完成切割与打捞作业。 3）处理电泵卡钻事故 ①造成电泵卡钻的原因。 a．套管变形、错断、破裂等。 b．电泵上部的电缆保护套或电缆卡子脱落，或其它小物件掉入环形空间造成电泵卡钻。 c．由于结蜡并随结蜡而附着的地层砂在起电泵时因间隙小逐渐成堆，造成砂蜡卡泵。 ②解除电泵遇卡 的方法。 a．从下井油管记录上计算出接在电泵上部的单流阀的准确深度，在单流阀上部第一根油管接箍的上部 2～ 3m 处切割油管，保留接箍以备打捞。 b．压井起出切割处以上全部油管和电缆。 c．下液压震击器。 震击器下部接可退式捞矛、安全接头，捞住落鱼后向上震击。 向上震击不解卡时，改用下击器，将落物震松落井，然后查清遇卡处的套管情况，修复套管后，再下打捞工具将电泵捞出。 解除电泵卡钻事故不能用大力上提和倒扣，压井液应配制成无固相压井液。 三、解除井下管柱卡钻事故 油井在完 井作业施工中或生产管柱长期在井下生产过程中，由于人为和井下等诸多原因而造成管柱提不上来的卡钻现象。 造成卡钻的原因很多，常见的有砂卡、蜡卡、落物卡、套管变形卡、水泥凝固卡、封隔器释放解封失效卡等。 1．解卡方法 （ 1）活动解卡法 如发现卡钻后，应上提下放进行活动，如果是砂卡或小件落物卡应上提下放活动 5～10min 后稍停一段时间，以防管柱疲劳，然后再上提下放活动管柱，这样可以使砂子在井下松动而解卡。 如果经过反复多次的上提下放活动解卡无效时，可采用上提时慢慢增加负荷到一定值后快速下放，迅速 卸载，这样使井下的砂子迅速松动而解卡。 此方法特别适用于砂桥卡钻。 （ 2）大力提拉活动解卡 当井下管柱或封隔器等工具遇卡时间不长，或遇卡不很严重时，根据井架及设备，井下管柱允许负荷条件，可采取大力提拉，然后猛放活动解卡，采用此种方法一定要注意管柱的允许抗滑扣负荷，此方法对一般轻度砂卡、盐卡、蜡卡、封隔器卡等有效。 （ 3）长期悬吊解卡 判明进下卡钻原因为封隔器胶皮或其它胶皮卡钻时，可让胶皮卡点受到长期的拉力，使胶皮受到长期的蠕变，而逐步解卡。 在长期悬吊解卡过程中，应经常观察指重表悬重的变化，如悬重缓慢下降，则说 明胶皮正在蠕变，应继续上提拉力，使胶皮继续蠕变，直至解卡。 （ 4）冲洗解卡 1）外冲管解卡。 此方法适用于砂卡或盐卡，将鱼顶上部油管倒扣提出，然后下套铣筒将被砂卡落鱼与套管环形空间充填物冲洗干净后，再下打捞管柱打捞出落鱼而解卡。 此方法应采用大排量高粘度的冲洗液把砂子等物冲洗干净。 2）内冲管解卡。 此方法是利用小直径斜口冲管，下入被卡油管等管柱内进行循环冲洗而解除卡堵。 冲管直径的选择与油管内径有关， 27/8in 油管用 11/2in 或 11/4in 小冲管， 31/2in 油管 则可用 2in 或11/2in 的小冲管，此种方法也可选用连续油管进行冲洗解卡。 此方法的作用原理当小冲管或无接箍连续油管从被卡油管内下至距砂面 5～ 10m 处时，即开泵冲洗，要求用高粘度冲洗液大排量进行冲洗，冲下 1 单根或连续油管下冲 10m 左右，将砂子返干净后，再接单根或再下冲 10m，直至冲至油管鞋以下 5～ 10m，最后长时间地大排量把砂子冲洗干净，确保反出液无砂子后方可起钻。 起小冲管或连续油管时速度不能过快，以防遇阻卡钻。 冲洗解卡详见图 1211 12117 所示。 （ 5）蹩压反循环解卡 此方法为发现砂卡 后，应立即开泵循环，进行反洗井，如能反循环通即可将砂卡解除。 反洗不通可采取蹩压解卡的方法，如果能蹩通，则砂卡解除，压力应由小到大逐渐增加，不可一下蹩死，可快速放空几次，同时与上下活动管柱一起进行，效果会更好。 在施工中一定确保循环管线为高压管线，确保不刺不漏，人员应远离高压区。 （ 6）诱喷法解卡 当地层压力较高时，可放套压引起套管局部井喷，使部分砂子随油流带到地面而解卡，利用此方法时井口控制装置一定要灵敏好用，以防造成无控制井喷，造成污染海洋或其它意外事故。 （ 7）千斤顶解卡 当砂卡比较严重，油井生产周期过长，油管挂在四通内锈死，井内管柱强度较大，修井机及井架负荷达不到要求时，可采用千斤顶为动力进行解卡。 用千斤顶解卡时，一定要垫好木方，固定牢固，防止千斤顶滑出伤人。 （ 8）震击解卡 在卡钻事故中，往往是因为井架负荷，设备能力，钻具负荷等条件，而造成处理困难，而在管柱上连接一个震击器，给予卡点一个震击力，则可使其解卡。 因此在解卡打捞时，如果上提解卡困难，可利用震击的方法进行解卡。 震击工具是利用撞击震动的原理使落物解卡，可分为上击器、下击器、加速器等 几大类型，现场常用的为上击器，上击器分为机械式和液压式两种形式。 1）机械上击器。 结构主要有撞击接头、摩擦芯轴、摩擦卡瓦调节环、外壳等组成，详见图 12118。 工作原理：借摩擦芯轴和摩擦卡瓦间的摩擦力，使上击器上部的钻具由于上提拉力而伸长，当上提拉力大于摩擦力时，摩擦芯轴就从摩擦卡瓦中滑出，此时由于拉力突然降低，使原来上提的若干吨的拉力造成钻具伸长一个极大的恢复力，这样就在上击器的接头上产生猛烈的撞击。 不断上提钻具，井下被卡落物在不断的撞击下被解卡。 调节和检查上击器时，须使用一种特殊的 工具。 当接相反方向拔动调节环时，每拔动一周减少 2t 的力。 定吨位之后，应将外壳上固定调节环的园柱螺纹上紧。 当利用上击器不能处理解卡时，可以从安全接头处倒扣取出上击器，待下步处理。 2）液压式上击器。 其结构主要有上接头、芯轴、撞击锤、上缸体、中缸体、活塞，导管、下缸体及密封装置等组成。 详见图 12119。 作用原理：利用液体的不可压缩性和缝隙的溢流延时作用，拉伸钻杆储存变形能，经瞬时释放，在极短的时间内转变为向上的冲击动能，传至落鱼，使遇卡管柱解卡。 上击液压震击器的工作 过程又分为储能阶段，释放能量阶段，撞击阶段；复位阶段四个阶段。 拉伸储能阶段：上提钻具时，因被打捞管柱遇卡，钻具只能带动芯轴，活塞和活塞环上移，由于活塞环的缝隙小，溢流量很少，因此钻具被拉长，储存变形能。 卸荷释放能量阶段：尽管活塞环缝隙小，溢流量少，但活塞仍可缓缓上移。 经过一段时间后，活塞移至卸荷槽位置，受压液体立即卸荷，受拉伸长的钻具快速收缩，使芯轴快速上行，弹性变形能变成钻具向上运动的动能。 撞击阶段：急速上行的芯轴带动撞击锤，猛烈撞击上缸体的下端面，与上缸体连接在一起的落鱼受 到一个上击力。 复位阶段：撞击结束后，下放钻具卸荷，中缸体下腔内的液体沿活塞上的油道毫无阻力地返回上腔内，等待下次震击。 连接打捞管柱顺序由下至上为打捞工具（捞筒或捞矛）十安全接头十液压震击器＋钻铤十液压加速器＋钻杆。 现场操作方法： 检查下井工具规格是否符合要求，部件是否完好。 按照设计要求连接打捞管柱。 按要求负荷上提钻具，刹车后等待上击。 当钻台发生震动后，下放钻具关闭上击器。 这样反复震击若干次，井下落物有可能解卡。 使用液压上击器前需在试验架上进行试验，检查其性能，并填写资 料卡片，试验规范见表 1214。 表 1214 液压上击器架上试验规格 规格型号 拉开时试验的最低负荷 kN 拉开上击器速度为 ／ min 时的负荷 kN 井内许用最大载荷 kN YSQ－ 95 ～ YSQ－ 108 ～ YS－ 121 ～ 200 上提钻具震击时，上提力从小到大逐渐增加，直至允许值。 上击器上下腔中必须充满油，各部密封装置不得渗漏。 如果第一次反击不成功则 应逐步加大上提力或提高上提速度。 司钻可根据震击效果的大小，随时调整上击力，其方法是改变上提速度，调整上提负荷和根据井口所做标记改变上击器关闭程度。 上击器所用液压油是精制的高粘度机械油。 3）液压加速器。 液压加速器又称震击加速器。 它与上击器配合使用，接在上击器上面，震击时起加速作用，以增强对卡点的震击力，同时还可以减少上部钻具的反弹震动。 加速器结构由芯轴、垫圈、油堵、上接头、上中液缸套、震击垫、盘根、导向杆、下接头等组成。 详见图 12120。 液压加速器的芯轴与缸体 之间充满具有高压缩指数的甲基硅油（ YG 一 201 一 100），芯轴的耐磨蚀花键与上缸套下端的花键相嵌合，不论处于压缩状态还是自由状态，都可传递扭矩。 密封总成安装在震击垫与导向杆之间，是一套滑动密封副，工作时密封缸内产生高压。 液压加速器详见表 1215。 表 1215 液体加速器技术规范 规格 型号 外 径 mm 内 径 mm 接 头 冲 程 mm 推荐所用钻铤重量 kg 完全拉开负荷 kN 获得撞击时最小拉力， kN 强度数据 配套上击器型号 拉力 kN 扭矩 N m YJ－ 95 95 38 NC26 200 1542～ 2087 1973 1973 1442 15500 YSQ－ 95 YJ－ 108 108 49 NC31 219 1588～ 2132 1950 1360 1923 32100 YSQ－ 108 YJ－ 121 121 51 NC38 257 2540～ 3402 2858 1950 2282 34900 YSQ－ 121 液压加速器作用原理： PKL 上提钻具伸长，加速器的密封总成向上移动，硅油被压缩（象弹簧被压缩一样），贮存能量，继续上提钻具，上击器释放，被压缩的加速 器恢复弹性变形，使加速器下部连接的钻铤和上击器的上部一起向上运动，给运动的钻铤和上击器的上部一极大的向上加速度（见图12121），当上击器到达冲程终点时，向上的巨大撞击力直接打击。 液压加速器操作方法： 连接打捞管柱下井至预定深度，其管柱组合由下至上为：打捞工具十安全接头十液压震击器十钻铤 3～ 6 根十液压加速器十钻杆。 操作方法为液压加速器与液压上击器配套使用，因此操作方法同液压震击器一样。 加速器还可以与其它上击器配用，加速器下井前必须在地面做拉力试验，当试验拉力释放后，允许有 65mm 复不 到位，如果大于此间隙表明工具密封处有渗漏或油量不足。 见表 1216。 解卡的计算 （ 1） 钻具卡点深度的计算公式 经验公式为： (1211) 式中 L—— 卡点的深度， m； P—— 上提拉力（多次上提平均拉力）， t； λ —— 钻具多次上提拉力作用下的平均伸长度， cm； K—— 计算系数，详见表 121 1218。 表 1216 震击加速 器拉力试验数据 型号 in 95 33/4 102 4 108 41/4 121 43/4 146 53/4 159 61/4 178 7 203 8 拉力， t 15～ 25 25～ 35 35～ 45 45～ 55 55～ 65 65～ 75 75～ 85 85～ 95 表 1217 钻杆度算系数 K 值表 外径， in 壁厚， mm K 备注 外径， in 壁厚， mm K 备注 23/8 249 API 31/2 583 API 8 274 国产 11 566 国产 27/8 387 API 41/2 745 API 31/2 9 380 国产 5 11 747 国产 491 API 715 API 9 475 国产 11 842 国产 表 1218 油管系数 K 值表 管类 直径， in 壁厚， mm K 油管 2 5 182 27/8 345 3。