【文章內(nèi)容簡介】 在清水鉆進時，如因設備或鉆頭發(fā)生故障不能繼續(xù)鉆進時，應將清水 轉換成泥漿，盡可能循環(huán)出更多巖屑再起鉆。 鉆進時，根據(jù)地層特性選用適當?shù)呐帕浚荒荛L時間定點循環(huán)破壞濾餅，同時使井壁坍塌造成更多的巖屑。 下鉆時，發(fā)現(xiàn)井口不返鉆井液或鉆具水眼內(nèi)反噴，應停止下鉆；起鉆時，如環(huán)空液面不降或鉆具水眼內(nèi)反噴，應停止起鉆。應接方鉆桿循環(huán)，待內(nèi)外壓力平衡后再起下鉆作業(yè)。 浴井解卡時，不得隨意停泵或倒泵，防止循環(huán)失去連續(xù)性形成砂橋。 四、砂橋、沉砂卡鉆的處理 卡鉆后，不得硬提（鉆頭不在井底可下壓），先小排量循環(huán)。待粘度、切力增至穩(wěn)定后，再逐步增大排量，再試活動鉆具。 卡鉆后，若開泵鉆井液只進不出，且所埋鉆具較多，在靠近卡點位置上爆炸松扣，調(diào)整鉆井液性能，再采取套銑倒扣。 若卡鉆位置在扶正器上，爆炸松扣倒出上部鉆具，一次性銑筒套銑或直接下震擊器震擊解卡。 川慶鉆探工程有限公司 石油鉆井司鉆達標培訓 課件開發(fā) 25 沉砂卡鉆案例分析 一、基礎數(shù)據(jù) 井身結構 φ φ 508mm φ 700m φ φ 3712m φ φ 5950m φ ～ 5948m φ mm 6730m 層位：吳家坪 巖性： 黑色頁巖 泥漿性能：密度： ，粘度 48s，聚磺鉆井液體系。 目 前：密度： ；粘度 65s；失水： ；泥餅 ；初終切 3/9； PH： 10；聚磺鉆井液體系。 鉆具組合 ：Ф 鉆頭 +330 310 ＋回壓凡爾 ＋Ф 121mm 鉆鋌 2 根 ＋Ф 145mm 扶正器 ＋Ф 121mm 鉆鋌 41/3 柱 ＋曲性長軸 ＋Ф 121mm 隨鉆震擊器 ＋Ф 121mm 鉆鋌 2 柱 ＋Ф 89mm 鉆桿＋ 311 410 ＋Ф 127mm鉆桿 鉆井參數(shù) ： 鉆壓 6～ 8t，轉速 60～ 90rpm，排量 16 l/s，泵壓 19～21MPa。 井斜 ：本井裸眼井段井身質量較好，最大井斜為 20176。 /6700 m，井眼軌跡比較平滑，狗腿度一般為 1176。 / 25m左右，最大狗腿度為 2176。川慶鉆探工程有限公司 石油鉆井司鉆達標培訓 課件開發(fā) 26 /25m／ 6650 m。 二、卡鉆發(fā)生經(jīng)過 下 鉆到底循環(huán)排后效。鉆進至井深 ，發(fā)現(xiàn)池體積上漲，立即停泵，上提鉆具。鉆桿接頭出轉盤面，鉆具上提了 m（ 鉆具根本沒有提離井底） ，懸重 190t↑ 250t。關井，套壓 。液面上漲 m3。開泵壓力不降，反復憋壓至 16MPa 未憋通。經(jīng)分離器排氣，液面上漲 m3，出口鉆井液密度 ↓ ，粘度 45↑ 62s，氯根 25335mg/l，氣測總烴 %～ %，點火焰高 ～，顯示層位為龍?zhí)督M。開井，反灌泥漿 m3 灌滿。 轉盤施加扭矩 ，泵憋壓至 25 MPa 不降。在 50~200 t 間反復活動，水眼未通，用隨鉆震擊器下?lián)?80次未解卡。 三、原因分析 經(jīng)過對卡鉆發(fā)生過程的資料分析，發(fā)生卡鉆之前，鉆進一切正常。發(fā)現(xiàn)溢流后，停泵上提，懸重即從 190 t↑ 250t，卡鉆應是突然發(fā)生的。 龍?zhí)督M是區(qū)域垮塌層 ，由于地層的壓力降低，地層失穩(wěn)，上部大段頁巖地層易發(fā)生垮塌。又因上部井段有含黃鐵礦的硅質灰?guī)r，及密度較高的凝灰質粉砂巖；這些高密度的巖屑，在開泵循環(huán)時，懸浮于井底附近，但大顆粒的巖屑不能帶出地面，而在井下發(fā)生異常情況突然停泵時，則迅速下沉 ，造成上提遇卡，開泵不通。又因井底附近鉆遇為裂縫較發(fā)育地層，鉆時較快，井內(nèi)鉆屑相對較多；突然停泵使地層圈閉壓力釋放，在鉆進過程中進入裂縫的鉆屑和儲層中既有的巖屑顆粒回吐，以及井底附近的鉆屑回沉，使得鉆具環(huán)空堵塞。綜上所述，川慶鉆探工程有限公司 石油鉆井司鉆達標培訓 課件開發(fā) 27 此次卡鉆應屬沉砂卡鉆，卡鉆部位應在鉆頭或扶正器部位。 四、處理經(jīng)過 壓力車憋水眼未通。 用壓力車正憋壓 35 MPa，反憋 16 MPa兩次，水眼均未通，在懸重 150 t 至 270t 活動未解卡。 爆炸松扣。 下爆炸工具擬從第一根與第二根鉆鋌之間松扣，考慮到水眼不通，不能建立循環(huán)，井控壓力很大 。所以決定加大爆炸藥量，已期打通水眼，甚至不惜將炸斷。上提懸重至 205t（原懸重190 t），施加反扭拒倒轉 15 圈，用黑索金 725g 炸藥爆炸松扣。點火后回 3 圈。起電纜后，上提下放活動 190～ 270 t，又自動回 7 圈，扣未松開。下放至懸重 190 t，緩慢開泵，憋壓至 15 MPa 時出口見返，后水眼漸通，循環(huán)排后效。在 150↗ 225t 活動鉆具未解卡。 爆炸松扣后水眼通的原因，可能是爆炸震動后，使強行上提時被拉實的堵塞物松動，產(chǎn)生間隙，并逐漸形成比較正常的循環(huán)通道。 泡解卡劑。 用泥漿泵正注解卡液 12m3，泡解卡 液歷時 5： 53，活動鉆具范圍 105t～ 260t 未解卡。 泡酸未解卡。 用壓力車正注濃度為 20%的鹽酸 4m3，候酸反應4： 17，活動鉆具范圍 150t～ 260t，未解卡。 爆炸松扣。 擬從第二根鉆鋌與扶正器公扣之間松扣未開。又擬從扶正器母扣與第三根鉆鋌之間松扣。上提懸重至 205t，施加反扭拒倒轉 17圈，用黑索金 464g炸藥爆炸松扣。從爆炸松扣后，鉆具經(jīng)活動后才提出，說明環(huán)間垮塌比較嚴重。起鉆完，鉆具從扶正器母扣處倒開。 川慶鉆探工程有限公司 石油鉆井司鉆達標培訓 課件開發(fā) 28 井下落魚：Ф 鉆頭 +330 310 ＋回壓凡爾 ＋Ф 2根 ＋ 145mm扶正器 。落魚長 m，魚頂井深： m。 銑圈 +套銑筒套銑。 因考慮到使用長銑筒套銑，風險大，決定用短銑筒套銑，下 Ф 146 116mm W2C 銑圈 +Ф 146 126mm 銑筒套銑扶正器（扶正器上端本體Ф 121 m，扶正部分Ф 145 m，鑲Ф 5mm 336 顆 ,總長 m） 。套銑參數(shù)：鉆壓： ～ t，排量 10 l/s，泵壓 12 MPa。由于銑圈流道窄，套入后泵壓也有所上升，鉆壓很難 準確確定，加壓主要根據(jù)套銑時間來控制。扶正器本體部分，按平均 m/60～ 70 分鐘，扶正部分按 m/100～ 120分鐘控制。套銑段長 ，歷時 45： 20小時。起鉆完，銑圈銑齒屬正常磨損，尚有一定新度，無裂紋，本體有環(huán)狀劃痕。套銑筒也有環(huán)狀劃痕。 下雙銑筒套銑。 為了能順利通過Ф 121 mm 鉆鋌，采用壁厚為 mm 的 N80 套管，內(nèi)徑為 124. 3mm。由于套管較薄，為提高強度，公扣扣型為梯型扣，小端外徑Ф 135mm，錐度 1： 32。兩根套銑筒之間用特別加工的接箍連接，接箍外徑為Ф 134 mm，如此接箍最薄弱處壁厚為：（ 134 mm125） /2= mm。 鉆具組合：Ф 144mm 124自焊林肯銑圈 +Ф 140 銑筒 +自制接箍Ф 144mm m+Ф 140 銑筒+變扣接頭 + 1 柱鉆鋌。下鉆未遇阻，進魚頭順利，套銑至兩根鉆鋌之間連接扣附近套銑比較困難，分析有可能是爆炸松扣時，接頭漲大，有待證實。后采取上提下劃和停轉下壓等措施，套川慶鉆探工程有限公司 石油鉆井司鉆達標培訓 課件開發(fā) 29 銑速度加快。套銑至鉆頭胎體后，再上提劃眼兩次，后替入高粘泥漿 m 3帶 砂，返出后帶砂較正常循環(huán)時多，多為鉆屑，未發(fā)現(xiàn)垮塌物。套銑段長： m，歷時： 17： 30。起鉆。 安全接頭 +超級震擊器對扣打撈。 下Ф 121 mm 安全接頭 +Ф 121 mm 超級震擊器＋Ф 121 mm 鉆鋌 2 柱＋Ф 121 mm 加速器 +Ф 121 mm 旁通閥（防止鉆頭水眼不通起鉆噴泥漿） +Ф 鉆桿組合，三次對扣上提重至 230 t扣滑脫。分析再繼續(xù)對扣打撈已無意義，決定起鉆。起鉆完，發(fā)現(xiàn)公扣基本完好，僅在中下端有輕微掛痕。分析原因：由于爆炸松扣造成母扣脹大，因套銑母接頭壁厚減薄，造成對扣不力?？紤]到落魚 有卡的現(xiàn)象，決定再套銑后打撈。 下雙銑筒套銑。 下Ф 127mm大頭公錐造扣打撈。 下Ф 121 mm 安全接頭 +Ф 121 mm超級震擊器＋Ф 121 mm鉆鋌 2 柱＋Ф 121 mm 加速器 +Ф 121 mm旁通閥 +Ф 鉆桿組合。先沖洗魚頭，造 24圈，回 10圈，開泵通，排量 10ｌ /ｓ，泵壓 12 MPa，經(jīng)分析鉆頭水眼通。上提懸重至 250t，震擊，滑脫。又造扣，上提懸重至 250 t，震擊，滑脫。又造扣，上提懸重至 250 t 震擊，未脫。下放至原懸重 180t 反復造扣，三次上提至 230 t，震擊，解卡。后下放至 原懸重，再造扣，發(fā)現(xiàn)鉆具能轉動，但上提鉆具遇卡，倒劃眼 后才轉入正常，起鉆完撈獲全部落魚。 第四節(jié)縮徑卡鉆 一、縮徑卡鉆的原因 川慶鉆探工程有限公司 石油鉆井司鉆達標培訓 課件開發(fā) 30 泥頁巖、石膏、鹽巖等膨脹性地層，因吸水后膨脹而縮徑。 滲透性、孔隙度較好的砂巖、礫巖、灰?guī)r等，因鉆井液失水量較大，在井壁形成泥餅而縮徑。 二、縮徑卡鉆的現(xiàn)象 縮徑卡鉆通常發(fā)生在起鉆過程中，卡點是鉆頭或大直徑鉆具部位。 單向遇卡，位置相對固定，上提遇卡時，下放較容易。 遇卡后泵壓升高或憋泵。 三、縮徑卡鉆的預防 控制起鉆速度，遇卡不得超過 100KN，再采 取倒劃眼處理。 在滲透性較好、易膨脹性地層，其失水、粘度控制相對較小。 控制鉆井液固相含量和濾失量，減少濾餅造成縮徑。 鉆具組合中接上隨鉆震擊器。 在蠕變地層或使用 PDC 鉆頭時，每鉆進 100~200m 搞短程起下鉆。 四、縮徑卡鉆的處理 先期處理 （ 1）、遇阻卡后，立即接方鉆桿循環(huán)并調(diào)整鉆井液性能。 （ 2）、起鉆遇卡，應向下強力活動鉆具，有隨鉆震擊器，應及時啟動震擊器向下震擊，或及時接地面下?lián)羝髡饟簟? （ 3）根據(jù)井下情況和巖性采用清水洗井或泡酸等方法解卡。 鉆具卡死后期處理 （ 1）測卡 、爆炸松扣，下入震擊器對扣進行上擊或下?lián)簟? （ 2）若震擊無效，起出震擊器，采用套銑解卡的方法。 川慶鉆探工程有限公司 石油鉆井司鉆達標培訓 課件開發(fā) 31 （ 3）若套銑困難，或處理時間長不經(jīng)濟時，可考慮填井側鉆。 縮徑卡鉆案例分析 一、基礎數(shù)據(jù) 井身結構： 304m 層位 ：涼下 鉆頭位置 ： 鉆具組合： 鉆頭 +430410 接頭 +4114A0 接頭 +Φ165mm鉆鋌 8 柱 +4A1410 接頭 + 鉆桿 鉆井液性能 密度 、 粘度 52s、 失水 ml、 泥餅 、 初切 1Pa、終切 5Pa、 PH9 二、發(fā)生經(jīng)過 該井 鉆頭下鉆到底，用密度 ，在鉆進過程中持續(xù)有井漏發(fā)生。鉆至井深 ，累計漏失鉆井液 ，最大漏速： ，最小漏速： ，平均漏速：。 正注密度 ，濃度 15％橋漿 ，漏失鉆井液。正替鉆井液 10m3，漏失鉆井液 。起鉆至井深 遇卡 10t(第一柱中單根出轉盤面 )，下放遇阻，經(jīng)上下活動無效，懸重 65↗70t↘15t ，鉆具被卡。 三、原因分析 該井鉆至井深 發(fā)生井漏后 ， 一直采取濃度 8%的橋漿進行鉆進，橋漿未過震動篩，含砂量偏大，井筒內(nèi)巖屑未有效清理干凈，川慶鉆探工程有限公司 石油鉆井司鉆達標培訓 課件開發(fā) 32 增大了鉆柱摩阻力 ；又 因堵漏鉆井液在漏失段大量失水，井壁形成厚泥餅，井眼縮徑，起鉆時鉆頭拉刮作用在鉆頭處造成堆積，發(fā)生卡鉆。 四、處理經(jīng)過 活動鉆具。 用排量 30 l/s 循環(huán)，活動鉆具，懸重 65t↘15t↗65t無效。 清水循環(huán)。 注清水 m3循環(huán) ，活動鉆具，懸重 65t↘15t↗65t ，無效。再注清水 ，活動鉆具，懸重 65t↘15t↗65t ，無效。 地面震擊器震擊。 循環(huán)活動鉆具，震擊器震擊二次，解卡成功。 小井眼卡鉆 一、小井眼卡鉆的原因 鉆頭外徑磨小后，所鉆井段形成小井眼。 連續(xù)長段取心鉆進形成小井眼。 在鉆具結構中增加穩(wěn)定器，下鉆遇阻發(fā)生卡鉆。 井眼曲率變化較大，鉆具剛性增強后，下鉆遇阻被卡。 二、小井眼卡鉆的現(xiàn)象 卡鉆通常發(fā)生在下鉆過程中。 卡點是鉆頭或穩(wěn)定器。 開泵循環(huán)，泵壓無明顯變化。 三、小 井眼卡鉆的預防 起出鉆頭或鉆具應測量外徑，如外徑磨小，下鉆至該只鉆頭所鉆井段應進行劃眼。 川慶鉆探工程有限公司 石油鉆井司鉆達標培訓 課件開發(fā) 33 搞清井段摩阻力，對于鉆具組合發(fā)生改變，更要引起重視，下鉆遇阻 50KN 不得硬壓，應以劃眼處理。 四、小井眼卡鉆的處理 下鉆遇阻，則在鉆具安全范圍內(nèi)，及時向上強力活動鉆具或上擊，力爭解卡。 根據(jù)井下情況和巖性采用泡酸等方法解卡。 第五節(jié)泥包卡鉆 一、泥包卡鉆的原因 在松軟地層或高粘性的泥巖中鉆時，排量不足，鉆頭水功率不足，鉆屑易結成泥團包住鉆頭或扶正器。 鉆井液性能不好，粘度過大，濾失量過高，固相含 量過大，在井壁上結成厚泥餅，在起下鉆過程中扶正器或鉆頭刮井壁，巖屑和固相