钻井卡钻事故及处理.ppt

钻井常见事故与复杂1钻钻井井事事故故与与复复杂杂井下事故与复杂的原因井下事故与复杂的原因一、一、地质因素地质因素二、二、工程因素工程因素2钻钻井井事事故故与与复复杂杂地质因素地质因素地层孔隙压力、地层破裂压地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力、特殊地层力、地层坍塌压力、特殊地层（盐膏、软泥岩、沥青）的蠕变（盐膏、软泥岩、沥青）的蠕变应力；火成岩、煤层、断层、裂应力；火成岩、煤层、断层、裂缝、溶洞、特高渗透层、硫化氢、缝、溶洞、特高渗透层、硫化氢、二氧化碳。二氧化碳。3钻钻井井事事故故与与复复杂杂工程因素工程因素不严格执行设计、钻井液体系和不严格执行设计、钻井液体系和性能不合适、违章操作、设备故障、性能不合适、违章操作、设备故障、管理工作薄弱。管理工作薄弱。对于复杂情况处理不及时方法不对于复杂情况处理不及时方法不得当、组织工作不善，停工时间过多得当、组织工作不善，停工时间过多,钻井周期过长。钻井周期过长。4钻钻井井事事故故与与复复杂杂处理井下事故与复杂遵循的原则处理井下事故与复杂遵循的原则安全的原则：安全的原则：设备、工具、技术方案、设备、工具、技术方案、技术措施、人员素质技术措施、人员素质快速的原则：快速的原则：迅速地决策、迅速地组织、迅速地决策、迅速地组织、迅速地施工、工序衔接要有条不紊迅速地施工、工序衔接要有条不紊灵活的原则：灵活的原则：随机应变，及时调整方案随机应变，及时调整方案经济的原则：经济的原则：处理方案的安全性、有效处理方案的安全性、有效 性工艺的难易程度、工具材料费用、占性工艺的难易程度、工具材料费用、占 用钻机时间、环境影响等用钻机时间、环境影响等5钻钻井井事事故故与与复复杂杂事故与复杂事故与复杂复杂：复杂：井涌、井漏、轻度井塌、砂桥、井涌、井漏、轻度井塌、砂桥、泥包、缩径、键槽、钻具刺漏、地层蠕泥包、缩径、键槽、钻具刺漏、地层蠕变、地应力引起的井眼变形、钻井液污变、地应力引起的井眼变形、钻井液污染及有害气体溢出等染及有害气体溢出等事故：事故：卡钻、井喷、严重井塌、钻具或卡钻、井喷、严重井塌、钻具或 套管断落、井下落物、钻出新井眼丢失套管断落、井下落物、钻出新井眼丢失 老井眼等老井眼等6钻钻井井事事故故与与复复杂杂 卡钻事故卡钻事故卡钻是钻井过程中常见的井下事故。卡钻是钻井过程中常见的井下事故。卡钻卡钻:就是钻头或钻具在井眼内被卡住而就是钻头或钻具在井眼内被卡住而 不能起下和转动的现象不能起下和转动的现象类型：类型：粘吸、坍塌、砂桥、缩径、键槽、粘吸、坍塌、砂桥、缩径、键槽、泥包、干钻、落物、水泥固结泥包、干钻、落物、水泥固结7钻钻井井事事故故与与复复杂杂卡钻的首要工作卡钻的首要工作必须维持钻井液循环畅通必须维持钻井液循环畅通保持钻柱完整保持钻柱完整不能把钻具连接螺纹扭的过紧不能把钻具连接螺纹扭的过紧8钻钻井井事事故故与与复复杂杂常用钻杆允许扭转系数（圈常用钻杆允许扭转系数（圈/m）9钻钻井井事事故故与与复复杂杂卡钻事故卡钻事故粘吸卡钻粘吸卡钻坍塌卡钻坍塌卡钻砂桥卡钻砂桥卡钻缩径卡钻缩径卡钻键槽卡钻键槽卡钻泥包卡钻泥包卡钻落物卡钻落物卡钻干钻卡钻干钻卡钻水泥卡钻水泥卡钻10钻钻井井事事故故与与复复杂杂 粘吸卡钻粘吸卡钻只在压差只在压差作用下钻具被作用下钻具被推向井壁并粘推向井壁并粘住，而不能活住，而不能活动。也叫压差动。也叫压差卡钻卡钻11钻钻井井事事故故与与复复杂杂粘吸卡钻粘吸卡钻一、一、粘卡的原因粘卡的原因二、二、粘卡的特征粘卡的特征三、三、粘卡的预防粘卡的预防四、四、粘卡的处理粘卡的处理五、五、处理粘卡的注意事项处理粘卡的注意事项12钻钻井井事事故故与与复复杂杂一、粘卡的原因一、粘卡的原因内因：内因：井壁上有滤饼的存在井壁上有滤饼的存在外因：外因：地层孔隙压力和钻井液地层孔隙压力和钻井液 液柱压力的压差存在液柱压力的压差存在13钻钻井井事事故故与与复复杂杂吸附吸附:钻井液中的固相颗粒吸附在岩石钻井液中的固相颗粒吸附在岩石 表面（砂岩、泥岩）；表面（砂岩、泥岩）；滤饼滤饼形成的原因形成的原因沉积沉积:钻井液中的固相颗粒沉积在井壁钻井液中的固相颗粒沉积在井壁 上（泥页岩井段大于砂岩井段，容易形上（泥页岩井段大于砂岩井段，容易形成厚滤饼）；成厚滤饼）；滤失作用滤失作用:它加速了钻井液中固相颗粒它加速了钻井液中固相颗粒在渗透性岩层表面的沉积。在渗透性岩层表面的沉积。结论：只要有滤饼存在就有粘卡的可能结论：只要有滤饼存在就有粘卡的可能14钻钻井井事事故故与与复复杂杂压差可使粘卡卡的更结实，有压差可使粘卡卡的更结实，有正压差存在可将钻柱压向井壁一边，正压差存在可将钻柱压向井壁一边，进一步缩小了吸附面间的间隙，增进一步缩小了吸附面间的间隙，增强了吸附力，并进一步扩大了钻柱强了吸附力，并进一步扩大了钻柱与井壁的接触面积。与井壁的接触面积。压差的存在压差的存在15钻钻井井事事故故与与复复杂杂泥泥饼饼粘粘吸吸的的发发展展过过程程16钻钻井井事事故故与与复复杂杂二、粘卡的特征二、粘卡的特征1.在钻柱静止状态下才能发生在钻柱静止状态下才能发生2.卡点位置一般在钻铤或钻杆部位卡点位置一般在钻铤或钻杆部位3.粘卡前后钻井液循环正常，进出口流量粘卡前后钻井液循环正常，进出口流量平衡，泵压没有变化。平衡，泵压没有变化。4.粘卡后如活动不及时卡点有可能上移甚粘卡后如活动不及时卡点有可能上移甚至移至套管鞋附近。至移至套管鞋附近。特点：特点：钻具上下活动困难，泵压正常循环钻具上下活动困难，泵压正常循环畅通，一般卡在加重钻杆以下钻具。畅通，一般卡在加重钻杆以下钻具。17钻钻井井事事故故与与复复杂杂三、粘卡的预防三、粘卡的预防1.使用中性钻井液使用中性钻井液2.钻柱静止时间不许超过钻柱静止时间不许超过35分钟分钟3.对阴离子钻井液要求有效好的润滑性，较小的滤对阴离子钻井液要求有效好的润滑性，较小的滤失量，适当的粘度和切力，必要时加入润滑剂、失量，适当的粘度和切力，必要时加入润滑剂、活性剂、塑料球等减少滤饼的摩阻系数活性剂、塑料球等减少滤饼的摩阻系数4.搞好固控工作搞好固控工作5.没有高压层、坍塌层存在，做到近平衡压力钻进没有高压层、坍塌层存在，做到近平衡压力钻进6.钻井液加重时，要用优质的加重材料均匀加入钻井液加重时，要用优质的加重材料均匀加入7.设计合理的钻具结构，特别是下部钻柱结构设计合理的钻具结构，特别是下部钻柱结构18钻钻井井事事故故与与复复杂杂三、粘卡的预防三、粘卡的预防8.如果钻头在井底无法上提和转动，将钻柱悬重的如果钻头在井底无法上提和转动，将钻柱悬重的1/22/3压在钻头上。压在钻头上。9.测斜前，最好短起下一次。测斜时，勤活动钻具。测斜前，最好短起下一次。测斜时，勤活动钻具。10.正常钻进时，决不能将方钻杆座在井口进行维修。正常钻进时，决不能将方钻杆座在井口进行维修。11.指重表、泵压表、扭矩表必须灵敏可靠。指重表、泵压表、扭矩表必须灵敏可靠。12.保持良好的井身质量（直井防斜打直，斜井保证井眼轨保持良好的井身质量（直井防斜打直，斜井保证井眼轨迹平滑）迹平滑）13.钻柱中要带上随钻震击器（根据特殊井段选用，长期使钻柱中要带上随钻震击器（根据特殊井段选用，长期使用可能失效，出现负面影响）用可能失效，出现负面影响）14.钻进、起下钻过程中要详细记录与钻头或扶正器钻进、起下钻过程中要详细记录与钻头或扶正器相对应相对应的高扭矩大摩阻的井段的高扭矩大摩阻的井段，并分析所在地层的岩性，并分析所在地层的岩性19钻钻井井事事故故与与复复杂杂四、粘卡的处理四、粘卡的处理强力活动钻具强力活动钻具震击解卡震击解卡浸泡解卡剂浸泡解卡剂爆炸松扣爆炸松扣套铣解卡套铣解卡填眼侧钻填眼侧钻20钻钻井井事事故故与与复复杂杂浸泡解卡剂的施工步骤浸泡解卡剂的施工步骤求卡点位置：现场根据钻柱在一定的拉力下的求卡点位置：现场根据钻柱在一定的拉力下的弹性伸长来计算。弹性伸长来计算。依虎克定律：自由钻柱的伸长和拉力及钻柱的依虎克定律：自由钻柱的伸长和拉力及钻柱的长度成正比，和钻柱的横截面积及钢材的弹性长度成正比，和钻柱的横截面积及钢材的弹性系数成反比，则公式表示为：系数成反比，则公式表示为：移项得：移项得：式中式中 L卡点位置卡点位置m；F上提拉力上提拉力kN；S横截面积横截面积cm2；拉力作用下的伸长拉力作用下的伸长cm；E钢材的弹性系数钢材的弹性系数2.1105 MPa21钻钻井井事事故故与与复复杂杂求卡点位置求卡点位置 一定的钻柱一定的钻柱,S、E均为定值，则上式改写为：均为定值，则上式改写为：式中式中 K=ES，称为计算系数，称为计算系数 常用钻杆、钻铤的计算系数可查工具手册。常用钻杆、钻铤的计算系数可查工具手册。127mm的钻杆的钻杆 K=7150 复合钻柱求卡点：复合钻柱求卡点：根据钻具的外径和壁厚的根据钻具的外径和壁厚的不同，将钻柱分若干段不同，将钻柱分若干段,长度分别为长度分别为L1、L2、L3，在一定的拉力下，伸长值分别为在一定的拉力下，伸长值分别为 1、2、3。利用此式可分别求出利用此式可分别求出 1、2、3 22钻钻井井事事故故与与复复杂杂求解卡剂用量求解卡剂用量Q=Q1+Q2+Q3 =0.785(D2-d12)HK+0.785d22H+Q3 式中式中 Q解卡剂总用量解卡剂总用量 m3 Q1粘卡段环空容量粘卡段环空容量 m3 Q2粘卡段管内容量粘卡段管内容量 m3 Q3预留顶替量预留顶替量 m3 K 附加系数，一般取附加系数，一般取1.2 H 粘卡井段钻柱长度粘卡井段钻柱长度m D 钻头直径钻头直径m d1 钻铤或钻杆外径钻铤或钻杆外径m d2 钻铤或钻杆内径钻铤或钻杆内径m23钻钻井井事事故故与与复复杂杂计算注入井内时的最高泵压计算注入井内时的最高泵压如果解卡剂密度与井浆相近，可不必计算如果解卡剂密度与井浆相近，可不必计算如果解卡剂密度低于井浆密度，在顶替时有压差如果解卡剂密度低于井浆密度，在顶替时有压差存在，即：存在，即：p=p1+p2=p1+0.01(1-2)h式中式中 p 最高泵压最高泵压MPa p1 循环泵压循环泵压MPa p2 解卡剂与钻井液的液柱压差解卡剂与钻井液的液柱压差MPa 1井浆密度井浆密度g/cm3；2解卡剂密度解卡剂密度g/cm3 h 解卡剂在钻柱内的液柱高度解卡剂在钻柱内的液柱高度m24钻钻井井事事故故与与复复杂杂安全校核安全校核使用与井浆密度相近的解卡剂，或使用与井浆密度相近的解卡剂，或确信井下没有较高的压力层及浅气层存确信井下没有较高的压力层及浅气层存在，则不必进行安全校核。在，则不必进行安全校核。若井下有较高的压力层及浅气层存若井下有较高的压力层及浅气层存在，且使用低密度的解卡剂，则必须进在，且使用低密度的解卡剂，则必须进行安全校核。行安全校核。25钻钻井井事事故故与与复复杂杂五、处理粘卡的注意事项五、处理粘卡的注意事项要使用可调整密度的油基解卡剂；要使用可调整密度的油基解卡剂；注入解卡剂前，做一次钻井液循环周试验，注入解卡剂前，做一次钻井液循环周试验，确证钻具无刺漏；确证钻具无刺漏；注入解卡剂前，必须在钻柱上或方钻杆上注入解卡剂前，必须在钻柱上或方钻杆上接回压凡尔或旋塞（浮阀）；接回压凡尔或旋塞（浮阀）；保持钻头水眼和环空畅通；保持钻头水眼和环空畅通；如果一次浸泡，解卡剂用量过大，有引起如果一次浸泡，解卡剂用量过大，有引起井涌、井喷的危险时，可分段浸泡；井涌、井喷的危险时，可分段浸泡；浸泡解卡后，要不断活动钻具；浸泡解卡后，要不断活动钻具；断钻具后易形成粘卡，下打捞工具应能密断钻具后易形成粘卡，下打捞工具应能密封鱼头部位；封鱼头部位；26钻钻井井事事故故与与复复杂杂粘粘卡卡的的处处理理程程序序图图27钻钻井井事事故故与与复复杂杂粘卡实例：粘卡实例：基础资料基础资料 表套：表套：339.7,下深下深84m。技套：技套：244.5,下深下深1970m裸眼：钻头直径：裸眼：钻头直径：215.9,钻深钻深2994.14m事故经过事故经过 钻至井深钻至井深2994.14m，接一档链接一档链条，将钻具提起条，将钻具提起21m，未及时下放活动。未及时下放活动。链条接好后，上提钻具由原悬重链条接好后，上提钻具由原悬重840kN提提至至1200kN，下放到零。循环过程发现泵压下放到零。循环过程发现泵压由由16MPa降至降至8MPa28钻钻井井事事故故与与复复杂杂事故处理过程事故处理过程1.注入解卡剂注入解卡剂40m3，替钻井液时，泵压由替钻井液时，泵压由12MPa降至降至10MPa，15分钟后发现井口有分钟后发现井口有解卡剂返出，判断是钻具刺漏，循环短路解卡剂返出，判断是钻具刺漏，循环短路经测试刺漏位置在经测试刺漏位置在1530m。2.原钻具倒扣，一次倒出钻杆原钻具倒扣，一次倒出钻杆1651.80m，将将刺漏钻杆倒出。刺漏钻杆倒出。3.下下127mm公锥打捞三次，匀未成功。公锥打捞三次，匀未成功。4.下下114mm公锥打捞，造扣后上提到公锥打捞，造扣后上提到1100kN，停停3min，悬重下降到悬重下降到1000kN，活活动数次后，恢复到原悬重动数次后，恢复到原悬重840kN。开泵循环，开泵循环，泵压正常，事故解除。泵压正常，事故解除。29钻钻井井事事故故与与复复杂杂分析意见分析意见钻具刺漏情况下不应注解卡剂，应测一钻具刺漏情况下不应注解卡剂，应测一个循环周确定刺漏位置，然后倒扣或爆个循环周确定刺漏位置，然后倒扣或爆炸松扣，将刺漏钻具提出。炸松扣，将刺漏钻具提出。一次倒出钻杆一次倒出钻杆1651.80m将刺漏钻杆倒出，将刺漏钻杆倒出，纯属运气。纯属运气。同是同是127mm钻杆其接头水眼是不同的，钻杆其接头水眼是不同的，下井时应逐根丈量，记录在案，下什么下井时应逐根丈量，记录在案，下什么打捞工具才心中有数。打捞工具才心中有数。30钻钻井井事事故故与与复复杂杂坍坍 塌塌 卡卡 钻钻 坍塌卡钻是卡钻事故中性质最坍塌卡钻是卡钻事故中性质最为恶劣的一种事故。为恶劣的一种事故。处理这种事故的工序最复杂，处理这种事故的工序最复杂，耗费时间最多，风险性最大，甚至耗费时间最多，风险性最大，甚至有全井或部分井眼报废的可能，在有全井或部分井眼报废的可能，在钻井过程中应尽量避免这种事故的钻井过程中应尽量避免这种事故的发生。发生。31钻钻井井事事故故与与复复杂杂坍坍塌塌卡卡钻钻示示意意图图32钻钻井井事事故故与与复复杂杂坍坍 塌塌 卡卡 钻钻一、一、地层坍塌原因地层坍塌原因二、二、井壁坍塌特征井壁坍塌特征三、三、井壁坍塌预防井壁坍塌预防四、四、井塌问题的处理井塌问题的处理五、五、坍塌卡钻处理坍塌卡钻处理33钻钻井井事事故故与与复复杂杂一、地层坍塌的原因一、地层坍塌的原因地质方面的原因地质方面的原因物理化学方面的原因物理化学方面的原因工艺方面的原因工艺方面的原因34钻钻井井事事故故与与复复杂杂地质方面的原因地质方面的原因 原始地应力、原始地应力、地层的构造状态、地层的构造状态、岩石本身性质（砂岩、砾岩、砂岩石本身性质（砂岩、砾岩、砂 砾岩、砾岩、凝灰岩、玄武岩、泥页岩、流砂、凝灰岩、玄武岩、泥页岩、流砂、淤泥、煤层等）、淤泥、煤层等）、泥页岩孔隙压力异常泥页岩孔隙压力异常 高压油气层的影响高压油气层的影响35钻钻井井事事故故与与复复杂杂原原始始地地应应力力示示意意图图36钻钻井井事事故故与与复复杂杂物理化学方面的原因物理化学方面的原因水化膨胀（表面水化水化膨胀（表面水化、离子水化、离子水化、渗透水化渗透水化）毛细管作用毛细管作用流体静压力流体静压力 37钻钻井井事事故故与与复复杂杂工艺方面的原因工艺方面的原因钻井液液柱压力钻井液液柱压力钻井液的性能和流变性钻井液的性能和流变性井斜与方位的影响井斜与方位的影响钻具组合钻具组合钻井液液面下降钻井液液面下降压力激动压力激动井喷引起井塌井喷引起井塌38钻钻井井事事故故与与复复杂杂二、井壁坍塌的特征二、井壁坍塌的特征1.在钻进过程中发生的坍塌在钻进过程中发生的坍塌2.起钻时发生井塌起钻时发生井塌3.下钻前发生井塌下钻前发生井塌4.划眼情况不同划眼情况不同39钻钻井井事事故故与与复复杂杂在钻进过程中发生的坍塌在钻进过程中发生的坍塌轻微的坍塌：轻微的坍塌：返出的岩屑增多，有许多棱返出的岩屑增多，有许多棱角分明的片状岩屑。角分明的片状岩屑。正钻地层坍塌：正钻地层坍塌：钻进困难，泵压上升，扭钻进困难，泵压上升，扭矩增大，钻头提起后，泵压下降至正常值，矩增大，钻头提起后，泵压下降至正常值，但钻头放不到井底。但钻头放不到井底。正钻层以上的坍塌：正钻层以上的坍塌：泵压升高，钻头提离泵压升高，钻头提离井底后泵压不降，上提下放均遇阻，井口井底后泵压不降，上提下放均遇阻，井口返出流量减少或不返。返出流量减少或不返。40钻钻井井事事故故与与复复杂杂起钻时发生井塌起钻时发生井塌 上起遇阻，下放也遇阻，且阻力上起遇阻，下放也遇阻，且阻力越来越大，但不稳定，忽大忽小。钻越来越大，但不稳定，忽大忽小。钻具也可以转动，但扭矩增加。开泵时具也可以转动，但扭矩增加。开泵时泵压上升，悬重下降，井口流量减少泵压上升，悬重下降，井口流量减少甚至不返，停泵时有回压，钻杆内反甚至不返，停泵时有回压，钻杆内反喷钻井液喷钻井液41钻钻井井事事故故与与复复杂杂下钻前发生井塌下钻前发生井塌 塌落的碎屑没有集中：下钻时可能不遇阻，但塌落的碎屑没有集中：下钻时可能不遇阻，但井口不返钻井液，或钻杆内反喷钻井液。井口不返钻井液，或钻杆内反喷钻井液。碎屑集中：则下钻遇阻，钻头进入塌层前，开碎屑集中：则下钻遇阻，钻头进入塌层前，开泵正常，进入塌层后，则泵压升高，悬重下降，反泵正常，进入塌层后，则泵压升高，悬重下降，反出流量减少或不返，钻头提离塌层，则恢复正常。出流量减少或不返，钻头提离塌层，则恢复正常。下划眼时，阻力、扭矩不大，但泵压忽大忽小，下划眼时，阻力、扭矩不大，但泵压忽大忽小，有时会突然升高，悬重随之下降，返出流量呈忽大有时会突然升高，悬重随之下降，返出流量呈忽大忽小状态，有时断流。可以发现新塌落的带棱角的忽小状态，有时断流。可以发现新塌落的带棱角的岩块。岩块。42钻钻井井事事故故与与复复杂杂划眼情况不同划眼情况不同缩径造成的遇阻（岩层蠕动除外）缩径造成的遇阻（岩层蠕动除外）经一次划眼即恢复正常。经一次划眼即恢复正常。坍塌造成的遇阻：划眼时经常憋泵、坍塌造成的遇阻：划眼时经常憋泵、别钻，钻头提起后放不到原来的位置，别钻，钻头提起后放不到原来的位置，甚至越划越浅，比正常钻进困难的多，甚至越划越浅，比正常钻进困难的多，可能会划出一个新井眼，丢失老井眼。可能会划出一个新井眼，丢失老井眼。43钻钻井井事事故故与与复复杂杂三、井壁坍塌的预防三、井壁坍塌的预防1、采取适当的工艺措施采取适当的工艺措施 2、使用具有防塌性能的钻井液使用具有防塌性能的钻井液44钻钻井井事事故故与与复复杂杂采取适当的工艺措施采取适当的工艺措施设计合理的井身结构设计合理的井身结构减少套管鞋以下的大井眼预留长度减少套管鞋以下的大井眼预留长度调整钻井液性能使其适应钻进地层调整钻井液性能使其适应钻进地层保持钻井液液柱压力保持钻井液液柱压力减少激动压力减少激动压力45钻钻井井事事故故与与复复杂杂设计合理的井身结构设计合理的井身结构表层套管应封掉上部的松软地层表层套管应封掉上部的松软地层明显的漏层上部应用套管封隔明显的漏层上部应用套管封隔同一裸眼井段内不能让喷、漏层并存同一裸眼井段内不能让喷、漏层并存46钻钻井井事事故故与与复复杂杂调整钻井液性能使其适应钻进地层调整钻井液性能使其适应钻进地层对于未胶结的砂层、砾岩层应使用钻井液有适对于未胶结的砂层、砾岩层应使用钻井液有适当的密度和较高的粘度和切力当的密度和较高的粘度和切力对于应力不稳定的裂缝发育的泥页岩、煤层、对于应力不稳定的裂缝发育的泥页岩、煤层、泥煤混层，应使用钻井液有较高的密度和适当泥煤混层，应使用钻井液有较高的密度和适当的粘度和切力，并尽量减少滤失量的粘度和切力，并尽量减少滤失量要控制钻井液的要控制钻井液的pH值在值在8.59.5之间可以减弱高之间可以减弱高碱性对泥页岩的强水化作用碱性对泥页岩的强水化作用适当提高钻井液的矿化度，使之与泥页岩矿化适当提高钻井液的矿化度，使之与泥页岩矿化度相当或稍高，减少渗透压，降低井壁周围泥度相当或稍高，减少渗透压，降低井壁周围泥页岩的含水量和孔隙压力页岩的含水量和孔隙压力47钻钻井井事事故故与与复复杂杂保持钻井液液柱压力保持钻井液液柱压力起钻时要连续的或定时的向进内灌注钻井起钻时要连续的或定时的向进内灌注钻井液，保持井口液面不降或下降不超过液，保持井口液面不降或下降不超过5m停工时因有渗透性漏失，必须定时向井内停工时因有渗透性漏失，必须定时向井内补充钻井液补充钻井液钻柱或套管下部装有回压阀，要定期向管钻柱或套管下部装有回压阀，要定期向管柱内灌入钻井液，每次必须灌满柱内灌入钻井液，每次必须灌满若管柱内外压力不平衡，停泵后立管有回若管柱内外压力不平衡，停泵后立管有回压，不能放回水，也不能卸方钻杆接单根压，不能放回水，也不能卸方钻杆接单根48钻钻井井事事故故与与复复杂杂减少激动压力减少激动压力控制起钻速度，减少抽吸作用控制起钻速度，减少抽吸作用对于结构薄弱或有裂缝的地层，钻进时要对于结构薄弱或有裂缝的地层，钻进时要限制循环压力，以免压漏地层限制循环压力，以免压漏地层严格控制通过裂缝地层的起、下钻速度，严格控制通过裂缝地层的起、下钻速度，减少对地层的外力干扰减少对地层的外力干扰下钻后及接单根后，开泵不易过猛，应先下钻后及接单根后，开泵不易过猛，应先小排量开通，在泵压正常后再逐渐增加排小排量开通，在泵压正常后再逐渐增加排量。若地层漏失，漏失量不可超过量。若地层漏失，漏失量不可超过5m349钻钻井井事事故故与与复复杂杂使用具有防塌性能的钻井液使用具有防塌性能的钻井液油基钻井液油基钻井液油包水乳化钻井液油包水乳化钻井液硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液钾基钻井液钾基钻井液低滤失高矿化度钻井液低滤失高矿化度钻井液含有各种堵塞剂的钻井液含有各种堵塞剂的钻井液阳离子和部分水解聚丙烯酰胺阳离子和部分水解聚丙烯酰胺50钻钻井井事事故故与与复复杂杂四、井塌问题的处理四、井塌问题的处理下钻过程：发现井塌应立即停止下钻，开泵循环下钻过程：发现井塌应立即停止下钻，开泵循环通井或划眼，待井下情况正常后再恢复下钻通井或划眼，待井下情况正常后再恢复下钻起钻过程：发现井塌应立即停止起钻，开泵循环起钻过程：发现井塌应立即停止起钻，开泵循环钻井液，待泵压正常，井下畅通无阻，管柱内外钻井液，待泵压正常，井下畅通无阻，管柱内外压力平衡后，再恢复起钻压力平衡后，再恢复起钻无论任何时候发现有井塌现象，开泵时均需用小无论任何时候发现有井塌现象，开泵时均需用小排量顶通，然后逐渐增加排量，中间不可停泵排量顶通，然后逐渐增加排量，中间不可停泵井塌后必须通井划眼。在软地层中绝不能用钻头井塌后必须通井划眼。在软地层中绝不能用钻头划眼，否则划出新井眼划眼，否则划出新井眼51钻钻井井事事故故与与复复杂杂循环时岩屑带不出来应采取如下办法循环时岩屑带不出来应采取如下办法起钻前在坍塌井段注入一段高粘、高切起钻前在坍塌井段注入一段高粘、高切钻井液，进行封闭，延缓坍塌，并使塌钻井液，进行封闭，延缓坍塌，并使塌块不能积结成砂桥；块不能积结成砂桥；加大钻头水眼，提高钻井液排量，洗井加大钻头水眼，提高钻井液排量，洗井时可加入一段高粘、高切钻井液，清扫时可加入一段高粘、高切钻井液，清扫井底和井筒；井底和井筒；使用高屈服值，高动塑比钻井液洗井，使用高屈服值，高动塑比钻井液洗井，使环空保持平板层流状态；使环空保持平板层流状态；使用高浓度的携砂液洗井；使用高浓度的携砂液洗井；52钻钻井井事事故故与与复复杂杂五、坍塌卡钻的处理五、坍塌卡钻的处理可以小排量循环：必须控制进出口流量的基可以小排量循环：必须控制进出口流量的基本平衡，稳定后逐渐提高粘度和切力，提高本平衡，稳定后逐渐提高粘度和切力，提高携砂能力，然后逐渐提高排量携砂能力，然后逐渐提高排量不能建立循环：则套洗倒扣，倒扣前最好先不能建立循环：则套洗倒扣，倒扣前最好先炸掉钻头或炸裂钻铤；在松软地层易采用长炸掉钻头或炸裂钻铤；在松软地层易采用长筒套洗，或采用带公锥或打捞矛的长筒套洗，筒套洗，或采用带公锥或打捞矛的长筒套洗，使套洗与倒扣一次完成。较硬地层，宜减少使套洗与倒扣一次完成。较硬地层，宜减少套洗筒长度，套洗至扶正器时，下震击器震套洗筒长度，套洗至扶正器时，下震击器震击解卡击解卡53坍塌卡钻坍塌卡钻能循环钻井液能循环钻井液提粘切增排量提粘切增排量活动解卡活动解卡震击解卡震击解卡注解卡剂解卡注解卡剂解卡爆松套铣解卡爆松套铣解卡套铣倒扣解卡套铣倒扣解卡侧钻侧钻结束作业结束作业坍坍塌塌卡卡钻钻处处理理程程序序图图憋泵憋泵循环畅通循环畅通降排量提粘切降排量提粘切井下漏失井下漏失NNYYYNNNNNYYYYN54钻钻井井事事故故与与复复杂杂坍塌卡钻实例坍塌卡钻实例基础资料表套：外径基础资料表套：外径339.7mm，下深下深246.57m。裸眼钻头直径裸眼钻头直径215.9mm，钻深钻深3307.62m。钻具结构：钻具结构：215.9mm钻头钻头+177.8mm打捞打捞杯杯+177.8mm回压凡尔回压凡尔+1778.mm钻铤钻铤129.83m+127mm3016.91m55钻钻井井事事故故与与复复杂杂事故发生经过事故发生经过带回压凡尔下钻，未及时灌钻井液，带回压凡尔下钻，未及时灌钻井液，下深下深3149m时回压凡尔挤毁，钻井液倒流，时回压凡尔挤毁，钻井液倒流，环空强烈抽吸，造成井壁坍塌。开泵泵压环空强烈抽吸，造成井壁坍塌。开泵泵压10MPa，井口不返钻井液，后改用小排量井口不返钻井液，后改用小排量开泵，泵压开泵，泵压5MPa井口仍然不返钻井液。测井口仍然不返钻井液。测求卡点为井深求卡点为井深500m。56钻钻井井事事故故与与复复杂杂事故处理过程事故处理过程用反螺纹钻杆倒扣至井深用反螺纹钻杆倒扣至井深324.29m，倒扣困难。倒扣困难。下外径下外径193.67mm套铣筒套铣筒209m，套铣。套铣。倒出钻杆倒出钻杆161.97m，鱼顶鱼顶504.26m。下外径下外径193.67mm套铣筒套铣筒209m，套完套完209m后后发现鱼顶下移发现鱼顶下移1m，铣鞋位置为铣鞋位置为714.26m下钻杆对扣，测卡点为下钻杆对扣，测卡点为1700m。小排量开泵，小排量开泵，泵压由泵压由5MPa降至降至3.5MPa，井口返出。增大排井口返出。增大排量，泵压升至量，泵压升至10MPa，又降至又降至5MPa，排量增排量增至至30l/s，泵压泵压6MPa，卡点下移至卡点下移至3150m接地面震击器，震击接地面震击器，震击12次，无效。次，无效。泡解卡剂泡解卡剂8m3，经经4h，上提到上提到1400kN，解卡。，解卡。57钻钻井井事事故故与与复复杂杂分析意见分析意见如装有回压凡尔，必须定深向管柱内灌如装有回压凡尔，必须定深向管柱内灌入钻井液入钻井液回压凡尔挤毁，钻杆内有大量的气体和回压凡尔挤毁，钻杆内有大量的气体和液体喷出，应开双泵向环空灌钻井液液体喷出，应开双泵向环空灌钻井液下部钻铤被粘卡，泡解卡剂是正确的。下部钻铤被粘卡，泡解卡剂是正确的。本井判断正确，发现鱼顶下移，立即对本井判断正确，发现鱼顶下移，立即对扣开泵，争取时间，顺利处理完事故扣开泵，争取时间，顺利处理完事故58钻钻井井事事故故与与复复杂杂砂桥卡钻（沉砂）砂桥卡钻（沉砂）一、一、砂桥形成的原因砂桥形成的原因二、二、砂桥的特征砂桥的特征三、三、砂砂 桥卡钻的预防桥卡钻的预防四、四、砂桥卡钻的处理砂桥卡钻的处理五、五、砂桥卡外的实例砂桥卡外的实例59钻钻井井事事故故与与复复杂杂软地层用清水钻进时，及易发生软地层用清水钻进时，及易发生表层套管下的太少，松软地层暴露太多表层套管下的太少，松软地层暴露太多钻井液中加入絮凝剂过量钻井液中加入絮凝剂过量机械钻速快，钻井液排量跟不上机械钻速快，钻井液排量跟不上改变井内原有钻井液体系或急剧地改变钻井液改变井内原有钻井液体系或急剧地改变钻井液性能时，破坏井内原已形成的平衡关系；性能时，破坏井内原已形成的平衡关系；井内钻井液长期静止井内钻井液长期静止施工时间长，钻井液不能抑制地层的坍塌，泥施工时间长，钻井液不能抑制地层的坍塌，泥页岩井段的井径变大页岩井段的井径变大用解卡剂浸泡解除粘卡时，容易把井壁泥饼泡用解卡剂浸泡解除粘卡时，容易把井壁泥饼泡松泡垮，排解卡剂时，开泵过猛，泵量过大松泡垮，排解卡剂时，开泵过猛，泵量过大一、砂桥形成的原因一、砂桥形成的原因60钻钻井井事事故故与与复复杂杂大井径积砂成桥的过程大井径积砂成桥的过程61钻钻井井事事故故与与复复杂杂二、砂桥的特征二、砂桥的特征下钻时井口不返钻井液或钻杆内返喷钻井液下钻时井口不返钻井液或钻杆内返喷钻井液在砂桥未完全形成以前，下钻时阻力逐渐增在砂桥未完全形成以前，下钻时阻力逐渐增加，有时发生钻具下入而悬重不增加的现象加，有时发生钻具下入而悬重不增加的现象起钻时环空液面不降，钻具水眼内的液面下起钻时环空液面不降，钻具水眼内的液面下降很快降很快钻具进入砂桥后，在未开泵以前，上下活动钻具进入砂桥后，在未开泵以前，上下活动与转动自如，开泵循环则泵压升高悬重下降，与转动自如，开泵循环则泵压升高悬重下降，井口不返钻井液或返出很少井口不返钻井液或返出很少钻进时，如钻井液排量小，或携砂能力不好，钻进时，如钻井液排量小，或携砂能力不好，开泵循环时，钻具上下转动均无阻力，一旦开泵循环时，钻具上下转动均无阻力，一旦停泵则钻具提不起来停泵则钻具提不起来62钻钻井井事事故故与与复复杂杂三、砂三、砂 桥卡钻的预防桥卡钻的预防最好不用清水钻进。无法循环则立即起钻，最好不用清水钻进。无法循环则立即起钻，并连续向井内灌入钻井液。设备或钻头发并连续向井内灌入钻井液。设备或钻头发生故障不能钻进时，将清水转换成泥浆，生故障不能钻进时，将清水转换成泥浆，尽可能多的清除钻屑，然后才能起钻尽可能多的清除钻屑，然后才能起钻优化钻井液设计，满足巩固井壁携带岩屑优化钻井液设计，满足巩固井壁携带岩屑钻进时，根据地层特性选用适当的泵量；钻进时，根据地层特性选用适当的泵量；起钻前要彻底循环，清洗井眼起钻前要彻底循环，清洗井眼在胶结不好的地层井段不要划眼，起下钻在胶结不好的地层井段不要划眼，起下钻循环钻井液时，钻头或扶正器处于该井段循环钻井液时，钻头或扶正器处于该井段时不要转动钻具，以保护已经形成的泥饼时不要转动钻具，以保护已经形成的泥饼63钻钻井井事事故故与与复复杂杂三、砂三、砂 桥卡钻的预防桥卡钻的预防下钻时，发现井口不返钻井液或者钻杆水眼内下钻时，发现井口不返钻井液或者钻杆水眼内返喷，应停止下钻；返喷，应停止下钻；起钻时发现环空液面不降或钻杆水眼内返喷，起钻时发现环空液面不降或钻杆水眼内返喷，则停止起钻，立即接方钻杆开泵循环则停止起钻，立即接方钻杆开泵循环;开泵时应用小排量顶通，然后逐渐增加排量，开泵时应用小排量顶通，然后逐渐增加排量，待环空畅通，钻柱内外压力平衡后，方可继续待环空畅通，钻柱内外压力平衡后，方可继续进行起下钻作业，如泵压升高应改变钻头位置进行起下钻作业，如泵压升高应改变钻头位置后再开泵后再开泵井径扩大率应控制在井径扩大率应控制在10%15%，缩短钻井周期，缩短钻井周期64钻钻井井事事故故与与复复杂杂三、砂三、砂 桥卡钻的预防桥卡钻的预防在地层松软，机械钻速较快的时候，应适在地层松软，机械钻速较快的时候，应适当延长循环时间，待钻屑举升到一定的高当延长循环时间，待钻屑举升到一定的高度并均匀分布后，再停泵接单根，接单根度并均匀分布后，再停泵接单根，接单根速度要快，开泵时应先小排量后大排量平速度要快，开泵时应先小排量后大排量平稳开通稳开通要维持钻井液体系和性能的稳定要维持钻井液体系和性能的稳定排解卡剂时先用小排量开通，再逐步增加排解卡剂时先用小排量开通，再逐步增加排量，未完全排出井口前，不能随意停泵、排量，未完全排出井口前，不能随意停泵、倒泵。倒泵。裸眼井段钻井液静止时间不能过长裸眼井段钻井液静止时间不能过长65钻钻井井事事故故与与复复杂杂四、砂桥卡钻的处理四、砂桥卡钻的处理维持小排量循环，逐步增加粘度、切力，维持小排量循环，逐步增加粘度、切力，待情况稳定后再逐步增加排量，力争把循待情况稳定后再逐步增加排量，力争把循环通路打开环通路打开若开泵时钻井液只进不出，钻具遇卡无法若开泵时钻井液只进不出，钻具遇卡无法活动，应算准卡点位置，尽快从卡点附近活动，应算准卡点位置，尽快从卡点附近倒开，在倒开以前，应下炸弹将钻头炸掉倒开，在倒开以前，应下炸弹将钻头炸掉或将钻铤炸裂；砂桥在上部原钻具倒扣，或将钻铤炸裂；砂桥在上部原钻具倒扣，砂桥在下部应用爆松倒扣的办法，一次将砂桥在下部应用爆松倒扣的办法，一次将未卡钻具倒完，套铣倒扣解卡，套铣到扶未卡钻具倒完，套铣倒扣解卡，套铣到扶正器后可接震击器震击解卡正器后可接震击器震击解卡66钻钻井井事事故故与与复复杂杂砂砂桥桥卡卡钻钻处处理理程程序序图图67钻钻井井事事故故与与复复杂杂五、砂桥卡外的实例五、砂桥卡外的实例井深井深2395.56m事故经过：完钻电测后下钻通井，至事故经过：完钻电测后下钻通井，至870m时有软遇阻显示活动钻具后消除，时有软遇阻显示活动钻具后消除，下至下至2374.63m接方钻杆循环钻井液，钻接方钻杆循环钻井液，钻具活动正常，但井口不返，憋漏钻井液具活动正常，但井口不返，憋漏钻井液80m3，决定起钻起至决定起钻起至935.16m上提拉力达上提拉力达1200kN钻具卡死钻具卡死68钻钻井井事事故故与与复复杂杂事故处理经过事故处理经过套铣倒扣。套铣四次倒扣十三次，共倒出钻套铣倒扣。套铣四次倒扣十三次，共倒出钻杆杆582.28m，鱼长鱼长353.33m继续套铣至井深继续套铣至井深636.45m倒扣四次，倒出钻杆倒扣四次，倒出钻杆104.98m，计算鱼顶计算鱼顶687.13m，鱼长鱼长248.35m。即从未套铣井段倒出即从未套铣井段倒出50.68m。从井深从井深636.45m套铣至套铣至687.13m，没有任没有任何显示，继续套铣至何显示，继续套铣至710m，但速度很慢，决定起但速度很慢，决定起出套铣筒。下公锥找到鱼头。下弯钻杆带出套铣筒。下公锥找到鱼头。下弯钻杆带220mm三刮刀钻头，仍然找不到鱼头。经电测三刮刀钻头，仍然找不到鱼头。经电测证实，井深证实，井深710m，井斜井斜3度已套铣出新井眼决定度已套铣出新井眼决定停止处理停止处理69分析意见分析意见1.下钻有软遇阻，应循环钻井液下钻有软遇阻，应循环钻井液2.下钻一直到底是盲目的；开泵后，井口不返钻井液，下钻一直到底是盲目的；开泵后，井口不返钻井液，应立即起钻，憋入应立即起钻，憋入80m3后起钻，为时已晚。后起钻，为时已晚。3.在渤海弯地区明化镇、馆陶组地层中划眼，最容易在渤海弯地区明化镇、馆陶组地层中划眼，最容易划出新眼，而失去了老井眼划出新眼，而失去了老井眼4.找到老眼是完全可能的，贸然放弃是决策的失误找到老眼是完全可能的，贸然放弃是决策的失误5.用不超过用不超过60m的短筒套铣，延误了事故处理时间的短筒套铣，延误了事故处理时间6.从未套铣段倒出从未套铣段倒出51m钻杆后，应开泵循环，若循环钻杆后，应开泵循环，若循环不通，则上部仍有砂桥。起钻后决不能下套铣筒不通，则上部仍有砂桥。起钻后决不能下套铣筒70钻钻井井事事故故与与复复杂杂缩径卡钻（小井眼）缩径卡钻（小井眼）钻遇塑性流动地层及渗透好易形成厚泥钻遇塑性流动地层及渗透好易形成厚泥饼的地层，使井径缩小，钻头通过困难饼的地层，使井径缩小，钻头通过困难而造成的卡钻。而造成的卡钻。缩径卡钻是钻井工程中常见事故，比坍缩径卡钻是钻井工程中常见事故，比坍塌卡钻容易处理塌卡钻容易处理71钻钻井井事事故故与与复复杂杂缩径卡钻缩径卡钻缩径卡钻原因缩径卡钻原因缩径卡钻特征缩径卡钻特征缩径卡钻预防缩径卡钻预防缩径卡钻处理缩径卡钻处理缩径卡钻实例缩径卡钻实例72钻钻井井事事故故与与复复杂杂缩径卡钻原因缩径卡钻原因砂砾岩缩径砂砾岩缩径泥页岩缩径泥页岩缩径盐岩缩径盐岩缩径深部的石膏层深部的石