资源描述
卡钻的预防与钻井队处理应急预案
目录
一、卡钻的预防
二、井眼净化
三、地层因素引起的卡钻
四、压差卡钻
五、其它原因的卡钻
六、卡钻的预兆与原因判断
七、解卡
卡钻的预防
及早地发现井下异常情况并采取适当的措施是防卡的关键。通常在起下钻过程中当阻卡值大于10吨时,就应该汇报并记入钻井日报表;当阻卡值超过15吨时,则必须首先建立循环并且同时活动钻具。
一、防卡操作十项准则
准则之一:软地层、大井眼钻进要科学调整钻速与排量之间的关系,控制钻速,保证井眼清洁。
准则之二:尽量不使用外径变化大的塔式钻铤及不可套铣的超径钻铤。
准则之三:熟悉所钻地层的特性,选用正确的钻井液类型及性能指标。
准则之四:遇阻不强压、遇卡不强提,钻具在井内静止时间要尽可能的短,起钻认真灌浆。
准则之五:坚持短起下钻和划眼,软地层每钻进300米(或更短)或12小时需短程起下钻。
准则之六:严格交接班制度,交清井下情况及上一班各项钻井参数并有记录。
准则之七:下钻距井底20英尺以上,接方钻杆循环划眼到底。
准则之八:时刻注意观察震动筛上岩屑的形状和数量。
准则之九:认真保养、正确使用设备,让井场设备处于良好状态。
准则之十:未经过操作培训的人员,不能独立操作刹把。
二、卡钻是可以避免的
1、保持良好的联系
2、制定应急措施
3、不断了解井下情况
4、保持良好的钻井液性能
5、不断地活动钻具
6、保持井眼清洁
7、采取措施要及时果断
三、钻具及底部钻具组合
1、入井钻具必须经过严格检测,并且要在规定检测许可范围内使用。
2、要尽可能地简化钻具组合,只有钻具必须件才能入井。
3、要尽可能减少钻具组合的更换次数。如在使用柔性钻具后再下入刚性钻具,划眼和卡钻的可能性是很大的。
4、要尽可能使用随钻震击器。在进行钻具组合设计时,可以让震击器处于拉伸或压缩状态下,但决不可以处在中和点。
5、要尽可能使用螺旋钻铤。下入的钻铤满足设计的钻压便可。获取更高的钻压可以通过压缩震出器和加重钻杆来实现。塔式钻具虽然能够在较短的钻具上给出较大的钻压,但是却减小了环空间隙。
6、使用扶正器以减少钻具组合与井壁的接触。震出器以上不能使用扶正器。
7、钻铤尺寸的选择:不能选择不可套铣的钻铤,否则一旦卡钻后处理很困难。
8、起钻时要准确测量钻头与扶正器的外径。
四、钻进作业时
1、在钻进时,要保证井眼清洁。
钻屑清除不干净会造成井下复杂情况。
在可钻性较好的井段,选择一个能够满足井眼清洁的最大安全钻进速度是很重要的。
2、通过不间地监测钻进趋势的变化可观察井眼状况。
如摩阻和高扭矩及相对应井深等。
要搞清楚钻头和扶正器分别对应哪些复杂点的深度。
要定时检查震动筛上岩屑的形状、尺寸和数量的变化。
3、在复杂的井眼情况下,接单根之前应活动钻具或对最后一单根进行划眼。(顶驱为一立柱)
在接单根关应适当增加循环时间,一定要避免先停泵后上提钻具。
4、在测斜之前应活动好钻具(一单根或立柱)。
在测斜时要尽可能保持钻具活动,如果井眼状况不好,测斜工作应推迟进行。
如果是投测,应先短起下钻,然后再测斜。
每个单根钻进方钻杆留一定的安全距离(150-200MM)。
严禁带钻具把水龙头坐在转盘上进行修理、加油等作业。
5、根据井眼状况决定是否进行短起下钻。
短起下钻的间隔可以根据时间或进尺而定。
与地层情况及钻井液性能也有关。
6、在将要钻达下套管的深度时,根据套管长度数据确定停钻井深,预留合适的口袋。(1.0-1.5)
过长的口袋会导致井眼不便携砂,掉水泥块,也可能形成键槽,甚至引起套管鞋脱扣。
五、起下钻作业时
1、要订好起下钻计划。
根据钻进情况和上次起下钻的结果,要弄清楚全部潜在的复杂点井深位置,做好起下钻的思想准备和应急措施,然后通过与上次起下钻的摩阻和钻井液灌入量相比较来了解井眼状况是改善还是恶化了。
一定要坚持做好起下钻的记录,并且在交接班时进行交接。
2、要清楚抽汲压力和激动压力对井眼稳定性的影响。起下钻时不要超过允许的最大钻柱运动速度,否则就可能造成井涌、井漏或井壁不稳定等复杂情况的发生。
3、在起下钻之前,要先明确遇到阻卡井段时的第一个反应和允许的最大过负荷。
一般地说,根据起下钻的方向下放(起钻时)或上提(下钻时)一个立柱,然后建立循环,是通常采取的第一个反应。
这里的阻卡井段是指所遇到的阻力超过震击器以下钻具浮重一半时的井段。
4、起钻前要保持井眼清洁。
只把井底的钻屑带到地面是不够的,还应当采取适当的措施来保证井眼清洁。
在循环钻井液时要活动钻具,在井斜较大的井段要靠钻具的转动和上下活动来避免形成键槽。
5、下钻时要进行必要的划眼和井眼修整。(定3)(塑盐)
6、要对欠尺寸井眼进行划眼。
对起出钻头与扶正器进行测量,了解所钻地层的特点,判断是否出现欠尺寸井眼,下钻控制速度,遇阻要进行划眼。
如果起出钻头及扶正器的外径全部磨小了,该钻头所钻遇阻井段下进行划眼。如果起出扶正器只有下面一部分扶正器磨小了,则从此段往下划眼。
7、在使用三牙轮钻头后,下PDC钻头时要特别小心。(地)
六、下套管和固井作业时
1、在下套管前的通井钻具起钻前,要循环清洁好井眼,并确保钻井液性能控制在所要求的范围内。
2、根据测井资料,应对厚泥饼的砂岩井段、小于钻头尺寸的井段及距井底一立柱,需划眼处理。
3、依据抽汲和激动压力计算出最大许可下放速度,下套管时不要超过这个速度值。
4、用套管扶正器来扶正套管,即能提高固井质量,又能减少压差卡钻的机会。
5、下套管遇到复杂地层时,采用循环冲洗下入要比靠释放悬重下压套管的方法好。下到井底前的最后一根套管应采取循环冲洗法下
入。
6、根据水泥浆的配方和固井数据,了解稠化时间和水泥塞顶部深度。在钻水泥塞之前,要非常仔细地下放钻具去探水泥面,只有在水泥塞能承受住钻压的情况下才能进行钻水泥塞作业。
7、钻水泥塞时,先要在水泥塞上进行循环。钻塞时采用低钻压、大排量的方法,并仔细观察返出的水泥的颜色并检查其强度。绝不允许下钻到水泥面处不循环钻井液而做其它作业。
井眼的净化
一、好的井眼净化经验
二、井眼净化的计算
三、起钻前的循环
一、好的井眼净化经验
1、尽快地清除钻屑。
依据钻速与排量来进行井眼净化。
2、确保使用性能良好的钻井液。
钻井液流变性对井眼净化非常重要。要使钻井液性能维持在设计范围内。当钻井液性能在某井段中不合适时应进行调整。
3、起钻前要循环干净井眼。(检查震动筛)
4、循环时要不断上下、旋转活动钻具。
钻具的运动有利于破坏井下的岩屑床。不能上下活动时,则应该非常慢地转动钻具,否则会形成键槽或地层突出(台阶)。
5、要依据井况进行通井。
通井有利于改善井眼状况(岩屑床向上扩展,破坏厚泥饼等)
6、注意观察震动筛。
岩屑的数量、形状和尺寸都有能明显地反映井下情况。
7、保持全部的循环和固控设备处于良好工况。
为了防止井况恶化,起钻到套管内,对主要设备进行修理,这比在达不到井眼净化能力的情况下继续钻进要好得多。
8、当在大井眼钻进时,排量不能满足要求时,可以考虑控制机械钻速,使用稠塞。
二、井眼净化的计算
一)直井中的井眼净化
1、在直井中,要用高屈服值和高粘度的钻井液来净化井眼。
2、在大尺寸井眼中,只靠提高返速成不能达到井眼净化的目的,要用稠塞来帮助井眼净化。
3、当钻井液上返时,要提高其携岩效果,钻井液要有足够的切力来悬浮岩屑。
4、当井斜变大时,排量应该增大。
二)井眼净化的优化
1、增大排量可以使井眼更快地净化。
2、钻井液净化井眼的能力随携带指数的增大而增大。
增大携带指数的方法:
第一、提高钻井液密度。
稠塞的密度较高更能起到携带井下钻屑等的作用。
第二、增大流变参数。如提高塑性粘度和屈服值。
3、计算携带指数(TI)
计算公式如下:
TI=SG*RF*AF
式中SG为钻井液密度
4、如井径扩大,计算校正携带指数:
TI’=1.12TI/(0.38DW-2.11)
式中DW为扩大的井径
5、得出钻井液排量。
在排量和钻速图中根据钻速和携带指数TI或井径扩大时的TI’查出井眼净化所需的排量。反之,根据排量,我们亦推算出钻进时的允许最高钻速。
三)井眼净化的计算
四)起钻前的循环
起钻前的循环时间取决于井眼尺寸和井斜角的大小。
循环体积的计算:
1、确定直井段的长度系数
171/2” 121/4” 91/2” 6”
1.5 1.3 1.3 1.3
2、对每一井段,用它的长度乘以长度系数,可以得出有效长度。
3、循环次数等于有效长度的总和除以测量井深。
4、循环体积等于循环次数乘以环空容积,或循环时间等于循环次数乘以迟到时间。
注意:以上方法仅适用于钻进时已达到良好净化的情况。如果在达到循环时间后,震动筛上仍有岩屑,应继续循环直到震动筛上无
岩屑为止。
地层因素引起的卡钻
一、胶结不好的地层
征兆:1、钻遇此地层时易发生井漏。
2、泵压忽大忽小,扭矩增加,上提阻力增大。
3、接单根或下钻下不到底(沉砂多)。
4、震动筛和清洁器处,出现大量砂屑。
提示:1、多发生在表层和二开上部井段。
2、钻进或起下钻时突然埋钻,不能循环。
初步处理:小排量低泵压,设法建立循环,以下 放为主。
卡钻的预防:
1、钻井液泥饼质量要好。(坚韧、低渗)
2、控制合适的排量。(防冲蚀、钻具组合)
3、在该地层要尽量避免转动钻头和扶正器。防止泥饼脱落而引起地层不稳定。
4、地层复杂时,要简化钻具组合,起下钻通过该段时要特别小心。
5、钻进前要清除沉砂,但不必带出来。(效率)。
6、钻进前地层可浸泡高粘度钻井液来提高地层的粘合性。
7、合理控制机械钻速,不能单纯追求钻速。
二、流塑性地层
最常见的流塑性地层有盐岩和塑性面岩。通过提高钻井液密度可防止或减轻地层的蠕动。
征兆:1、钻速变快,震动筛岩屑少,钻井液密度增高,固相含量增加。
2、转盘扭矩增加,上提阻力增大。
3、接单根后下放不到底。
4、停泵时上提遇卡,开泵时突然蹩泵。
5、循环阻力增加,循环不畅通。
提示:1、接单根时,停泵上提被卡。
2、钻进时转盘扭矩增加,停转盘立即被卡。
3、起钻时井眼缩径被卡。
4、钻井液密度偏低时,长期划眼不到底。
初步处理:
1、如果是起钻,用最大释放力下击或转动钻具。
2、若下钻,用最大力上击,但不能扭。
3、若为盐卡,立即注入清水。(井控)
卡钻的预防:
1、使用偏心PDC钻头钻一个稍大的井眼,钻进时要用小钻压和高转速,也可考虑在钻具组合中使用牙轮扩孔器。
2、下钻时要划眼。钻进时每根或每柱钻杆都进行划眼。
3、在裸眼中要保持钻具运动。要有规律地进行通井,这可以设定一个最大时间间隔(大约12-18小时),而不是以进尺为准。
4、在打开已知的流塑性地层前要提高钻井液密度。在最初的几米中最易发生卡钻。
5、在盐岩中解除卡钻,可以泵入淡水浸泡钻具组合底部周围以溶解盐层,与此同时还要进行上击。一旦解卡,应进行划眼来调整井眼。
6、在页岩中解除卡钻,可以采用泵入油和清洗剂或润滑剂,并配以上击的方法。一旦解卡,应进行划眼来调整井眼。
7、调整钻井液密度,测定蠕变速度,确定一个安全的起下钻时间。
三、裂缝或断层性地层
与裂缝和断层有关的井眼失稳问题是难于预防的,最多只能使之减少。一般地随着井眼垮塌到一定程度,井壁的不稳定性会逐渐消失。提高钻井液密度对井眼的稳定性不能起到大的作用,反而在一定的情况下会使问题恶化。这种地层发生漏失会导致其它类型的卡钻,尤其是压差卡钻。
征兆:1、震动筛上有块状掉块物。
2、接单根和起下钻,井底有沉砂。
3、钻进时突然蹩钻。
4、伴随着漏失现象发生。
5、接单根后,去掉卡瓦,阻力突然增多。
6、开泵循环,泵压无变化。
提示:
1、钻遇破碎灰岩、页岩、断层。
2、可能在钻进和起下钻发生。
3、转盘扭矩变化突然无规律。
初步处理:
用最大力量下击或活动钻具。
预防:
1、钻进时不断地观察井况。在钻穿潜在的严重漏失层位(例如断层或煤层)前,要停止钻进,然后进行循环来做好准备工作。干净的环形空间,有利于在严重井漏发生时防止环空堵塞。
2、下钻时要进行冲孔或划眼。钻时前先清除沉砂。划眼时要限制转速,以尽量减少对地层的影响。钻进前不必把沉砂携带出来。
3、严格控制通过裂缝性地层的起下钻速度,以减小对地层的干扰。
4、钻进时要限制循环压力,以避免引起井漏。
5、一旦在灰岩中发生卡钻,如果裂缝井段不长的话,要考虑泵入抑制性的盐酸来解卡。
四、异常地应力地层
征兆:1、钻进时扭矩增加,钻速变快。
2、接单根停泵上提有阻力,下放不到底。
3、循环不畅通或蹩泵。
4、震动筛上不规则形状的掉块增加。
提示:1、当钻遇页岩地层时易发生。
2、钻进时或起下钻时,突然发生埋钻或砂桥卡钻。
3、背景气可能增加。
初步处理:
1、用低泵压建立循环。
2、用转盘扭转或向下击。
卡钻的预防:
1、保持井眼清洁。提高排量有利于井眼的净化,由于排量大而增加了当量循环密度,所以在利于井壁稳定。
2、在可能地情况下在监测地层压力,地层压力高会增加井壁的不稳定性,因而需要提高钻井液密度。
3、一旦发现问题,要尽快提高钻井液密度。一定要注意,抑制失稳井壁所需的钻井液密度要比防止井壁失稳所需的最初钻井液密度高得多。
4、钻井液比重的增量应随井斜和方位而变化。30度/0.06
五、水敏性地层
水敏性泥页岩吸水膨胀后会导致粘住钻具及缩径卡钻。一般出现在水基钻井液中,油基钻井液抑制性好,一般对此地层抑制性较好,但当地层矿化度大于油基钻井液中水相矿化度时,也会出现此类问题。提高钻井液密度对此问题几乎没什么作用。
征兆:1、范氏粘度、PV、YP等值增加。
2、扭矩增加,上提下放不畅通。
3、震动筛上有大量泥球或软泥岩。
4、钻具泥包。
5、起钻超拉,并有抽吸现象,灌不进浆或灌浆量少。
提示:1、钻大量泥岩段时会发生。
2、卡钻多发生在起钻,钻进时也可发生。
3、排量与钻速优选不当。
4、不能用逐渐增加拉力的方法上提钻具。
5、对岩屑作矿物成分检测和膨胀实验。
初步处理:1、用低泵压(200-400PSI)设法建立循环。
2、若起钻遇卡,向下击或扭转,活动后进行倒划眼。
3、若下钻,应大力向上提,但不能转(可上提转)。
卡钻的预防:
1、尽快地钻穿水敏性地层并下入套管。尽量减少钻具在裸眼中的暴露时间。
2、保证钻井液性能在要求的范围之内,尤其对聚合物钻井液中的包膜聚合物和钾离子的浓度更是如此。(30-100公斤/立方米)
3、当使用水基钻井液时,注意MBT值。
4、钻进时,要制定严格合理的短程起下钻措施。
5、换掉老钻井液和进行稀释。非常严重的情况下,应考虑换成油基钻井液。
六、构造应力
如山前构造等,地应力不平衡,自然形成侧向力,当形成井眼后,由于倒向应力比较大,易引起页岩破碎,掉块,砂岩受挤缩径,造成卡钻。
征兆:1、钻井扭矩大而无规律。
2、上提有阻力停泵后突然增加。
3、开泵时泵压变化波动较大。
4、震动筛上有大的碎的掉块,钻井液密度、PH值略增。
提示:1、在山前构造施工,应对各种资料进行调研。
2、页岩严重扩径,砂岩缩径。
3、开泵困难或开不了泵,卡钻伴随着蹩泵。
4、卡钻可以发生在钻进、接单根或起下钻过程中。
初步处理:
1、用低泵压、小排量建立循环。
2、用最大允许转数扭转或(和)活动钻具。
预防措施:
1、尽可以能提高钻井液密度。
2、用高密度、高粘度钻井液洗井,并对易垮塌井段注入该钻井液。
3、减少压力波动,防止抽吸,低转速划眼,加大钻头水眼,减少对井壁的冲刷。
4、减少裸眼暴露时间,尽快下套管封隔。
压差卡钻
一、压差卡钻的原因
1、钻具与渗透带(砂岩)接触。
2、钻具在井下静止时间太长或未活动。
3、在过平衡压力状态下,钻具与井壁接触产生压差。
二、压差卡钻的征兆
1、钻入低压渗透性砂岩。
2、长段光钻铤处于低压带。
3、活动钻具上提有阻力,下放悬重下降。
4、用高密度、失水量大、厚泥饼的钻井液钻渗透性的地层。
三、压差卡钻的提示
1、钻具不能在井内静止时间过长。
2、循环畅通不受限制。
四、避免压差卡钻的经验
1、提前做好计划。
要清楚所钻遇地层的情况和易发生压差卡钻的程度。象砂岩和灰岩等渗透性好的地层最有可能发生压差卡钻。一定要记住,任何一个复杂地层在被套管封隔住之前都可能发生问题,诸如钻杆和套管会发生压差卡钻等。
2、做好应急计划。
提前做好钻井液的处理方案和解卡方法。确保井场有足够的润滑剂及堵漏材料。(解卡剂)
3、选择合适的钻具组合。
在易压差卡钻的井段,选择一个与井壁接触面积最少的钻具
组合。
在多扶正器组合中,上部扶正器可欠尺寸。
4、控制好钻井液性能。
使用钻该井段所必须的最低钻井液密度。
监测和维护好钻井液其它性能,尤其是切力、固含和失水。
5、合理的预案。
在钻极易发生压差卡钻的井段时,应根据各平台的情况,制定或准备合理的预案,一旦卡钻发生,就可以迅速配制好解卡注解并泵入井内。
6、任何时候都尽可能坚持活动钻具和循环钻井液。
选择合适的测斜方式。(静止时间短、许动)
易卡段中接单根及测斜时,可将钻具坐在转盘上慢慢转动,或上下活动,以避免发生压差卡钻。
7、做好地层压力监测工作。
如果过平衡压力增大了压差卡钻的机会就会增多。
当过平衡压力大于3.5MPA时,随着井斜角的增大,发生压差卡钻的危险就会急剧增加。
其它卡钻
一、键槽卡钻
键槽卡钻的征兆:
1、井斜与方位角变化大形成狗腿的井段,尤其是井眼上部。
2、、起下钻次数多,反复在狗腿井段来回活动。
3、对形成的狗腿井段没有进行处理,如划眼扩孔等。
4、卡钻突然并能循环。
键槽卡钻的提示:
1、在钻软硬变化频繁的井段没有防斜打直的措施。
2、起钻时特别易发生突然卡钻。应搞清井下情况,控制起钻速度及过提吨位。
3、卡钻部位多发生在钻头处或大于钻杆接头直径的钻铤部位。
4、若未卡死,可向下活动转动钻具,以不同的方式上提通过键槽井段。
键槽卡钻的预防:
1、减少全角变化率,不要超过特定的增斜率和降斜率。
2、缩短套管鞋下的口袋长度。
3、当存在键槽卡钻的可能时,避免使用直台肩失正器。
4、破坏键槽时,始终要转动和上下活动钻具。向上活动要慢,顶驱用最小向上拉力。
5、为了预防出现键槽并破坏已形成的健槽,下钻时可下入划眼器或健槽破坏器。
6、起钻时,通过狗腿要小心,避免由于拉力太大进入任何已经形成的键槽而导致卡钻。
键槽卡钻的初步处理:
下击或转动下放钻具来解卡。活动时要快些,否则就可能发生压差卡钻。
在石灰岩或白垩岩中形成的键槽可以用抑制性盐酸解除。
二、欠尺寸井眼
如果钻头在井下过量磨损,就可以形成欠尺寸井眼,当新钻头下入井内时就可能在欠尺寸井眼中发生卡钻。一般出现在高研磨性地层及钻头过渡磨损时。
欠尺寸井眼的征兆:
1、钻遇研磨性砂岩起出钻头,外径有明显磨损。
2、上趟钻取芯钻头磨损或直径有变化。
3、钻具悬重突然变化,开泵以循环。
4、震动筛上岩屑无变化。
欠尺寸井眼提示与初步处理:
提示:
1、卡钻易发生在井眼底部或取芯井段上部。
2、用牙轮钻头换用PDC钻头后易发生卡钻。
初步处理:
用最大拉力上提或上击来解卡。
欠尺寸井眼卡钻的预防:
1、起出钻具时,要对钻头、扶正器及其它满眼钻具的直径进行测量。
2、下钻之前分析欠尺寸井眼井段,下钻时要小心并对欠尺寸井段进行划眼。(划眼长)
3、在研磨性地层下入保径钻头,在强研磨性
地层可考虑在钻头上面加一个滚子扶正器。
4、在使用牙轮钻头后,下入PDC钻头时要特别小心。
5、最后立柱要划眼到底,划眼时要小心,不能猛放。
三、井眼不规则
征兆:
1、钻入软硬交替的地层,未采用调整钻压和划眼
措施。
2、在断裂带或破碎地层钻进。
3、过提突然发生并无规律。
提示:
1、通常与微型狗腿伴生。
2、通常发生在起下钻过程中,特别是起钻。
3、钻具组合改变,底部钻具组合更换成大直径钻
铤或有扶正器。
初步处理:
以起下钻相反的方向用最大力量进行震击。
四、落物卡钻
征兆:
1、井口作业期间,金属落物随时有可能发生。
2、没有及时封盖井口,却又进行敲打作业。
3、钻具组合上的附件(如扶正器)磨损过度发生脱落。
4、震动筛上有金属碎片。
5、卡钻前扭矩和阻力无规律,变化突然。
提示:
1、通常发生在硬地层及套管内。
2、钻台上小工具是否丢失。
3、大钳及卡瓦等是否经常检查。
4、提倡井口文明操作。
5、井内异常蹩跳,钻头严重磨损要及时分析。
初步处理:
1、向下活动和向下击来使落物脱离,力量要逐渐地加强。
2、起下钻回到大直径井段,让落物掉下去。
卡钻的预防:
1、只使用已检查合格的设备和工具。
在下井前,检查全部的工具有无连接松动或有无金属碎片等。
2、定时检查所有井口工具,尤其是大钳和卡瓦。
3、尽可能盖好井口。
当井口敞开时,在附近工作要格外小心。
4、起钻时应尽可以能安放钻杆刮泥器。
5、钻头出井,及时关全封闸板,打开前用手电照明检查。
6、停钻期间,钻头盒放入转盘补心内,并压好钻铤。
五、水泥掉块卡钻
征兆:
1、卡钻前扭矩、阻力变化突然,无规律。
2、在震动筛和捞砂盒中有水泥块。
3、开泵能建立循环。
提示:
1、套管鞋处口袋过长。
2、在打水泥塞侧钻后的前几趟钻。
3、在规则的大井眼打水泥塞,水泥塞凝固质量不好。
初步处理:
1、上下活动和震击来脱离或破碎水泥块。
2、可泵入抑制性的盐酸来溶解水泥块。
卡钻的预防:
1、尽量减少套管鞋下的口袋长度。
2、保证套管鞋处有高质量的水泥。
3、钻进前先对口袋划眼。
4、钻具通过口袋附近时要小心。
六、套管变形
征兆:
1、在盐层及塑性泥页岩中下套管固井。
2、钻水泥塞时,在无附件处,钻速低,扭矩大。
3、老井修井或侧钻时遇阻,划眼有套管屑。
提示:
1、在蠕变地层作套管设计仅按上覆地层压力梯度计算还不够,需增加一个不均匀系数。(1.4以上)
2、有一个好的固井设计,保证有均匀的水泥环包在套管外。
3、在套管中下钻或钻水泥塞遇阻,又不在附件位置,不应盲目转动,应下打印器探明井内情况。
初步处理:
套管变形造成的卡钻是现场人员所难以处理
的,应及时汇报,请专家用特殊的工具和方
法来处理。
卡钻的预防:
1、套管设计要满足要求。
2、尽量减少对套管的磨损。
3、确保好的固井质量。
4、考虑到后续作业,应相应提高套管钢级。
解卡经验总结
解卡作业原则:
1、一旦卡钻,迅速按阻卡力相反的方向活动钻具,下钻遇阻上提,起钻遇卡下放。压差卡钻以转动为主,不转时以下压为主。
2、迅速按卡钻的征兆和原因,判明卡钻性质。
3、迅速报告井场最有经验的领导者和技术负责人,并设法与基地专家取得联系。
4、设法以小排量建立循环,并逐渐加大排量。
5、通过提拉钻具,计算卡点的大致深度。
6、认真检查游动系统、死绳固定器和指重表,使之处于良好状态。
7、以钻具允许的安全负荷活动和转动钻具。
8、迅速决策,提出方案,报基地专家及领导批准,及早实施。因随时间的推移处理难度也在不断增加。
9、作好经济评价,不能旷日持久地处理下去。
10、认真执行交接班制度,资料要真实可靠,让井场最有经验的人操作刹把。
解卡流程:
卡钻-确定卡钻原因(估算卡点)-开始活动钻具
-(否1)切割/倒开钻具并打捞
-(否2)换成另一种解卡方法
-(否3)继续活动钻具
-(如1)解卡了-补救措施
-(如2)放弃解卡/打捞工作-侧钻或打水泥塞弃井
解卡表
卡钻原因
解 卡 方 法
优 先
次 之
其 它
压 差
下放和转动,用最大力量
“U”形管或解卡剂
用“U”形管,检查井眼稳定
键 槽
向下活动钻具和转动,力量渐大
描述并分析地层情况
检查地层,对地层进行处理
欠尺寸井眼
向上活动钻具,一开始就用最大力量
描述并分析地层情况
检查地层,对地层进行处理
井眼不规则
按相反方向活动钻具,力量渐增
描述并分析地层情况
检查地层,对地层进行处理
井眼不干净
向下活动钻具,增大排量循环
设法建立循环
向下活动,最大排量循环
落 物
上下活动钻具,逐渐增大力量
让落物落下
未凝结水泥
向上震击和提拉,开始就用最大力量
泵入酸液
水泥掉块
上下活动钻具
泵入酸液
挤毁的套管
向下活动钻具,力量渐大
专家的工作,同基地联系
胶结不好地层
上下活动钻具并循环,力量渐大
设法建立循环
向下活动钻具并大排量循环
岩 盐
向相反方向活动钻具,用最大力量
泵入淡水
塑性泥岩
上下活动钻具,力量渐大
裂缝/断层性地层
上下活动钻具,用最大力量
灰岩或白垩,泵入酸液
如井眼堵塞则增大力量
地应力地层
上下活动钻具,逐渐增大力量
设法建立循环
向下活动钻具,最大排量循环
水敏性地层
上下活动钻具,逐渐增大力量
设法建立循环
向下活动钻具,最大排量循环
活动解卡前的安全检查:
1、当卡钻时,计算拉力和浮力。
2、考虑最弱连接处的最大安全负荷能力,一般上提不超过钻具屈服强度的85%。
3、检查游动系统:如钢丝绳、大钩锁销、井架附件固定等。
4、检查死绳固定器系统:用扳手检查死绳器的固定螺栓。
5、检查指重表系统、传感器注油间隙、软管是否畅通、指针是否灵活。
卡点深度的确定:
卡钻后的第一件事就是确定卡点。有两种方法测量卡点:
方法一:管柱拉伸法。
测量方法:
1、以大于原悬重10%的增量上提钻具,在钻具体选点A。
2、增加拉力(100KN)在钻具体上标出参考点B,再将钻具下放到A点的悬重状态。
3、用比B点的悬重多的拉力上提选用第二个参考点C点。
4、再增加拉力(100KN)然后标出参考点D。
5、放回到原悬重,重复作上述拉伸测试,取值:测量AB、BC、CD之间的距离,伸长量为AB/2+CD/2+BC,拉力差为A点与D点悬重差
方法二:测卡仪法
适当的解卡工作时间
适当的解卡工作时间的确定:
1、经济方面因素。
2、甲方要求。
3、信誉方面。
4、安全方面。
5、政府法规要求。
机械解卡:
在任何情况下,对于卡钻的第一反应就是设法用机械的方法来解除卡钻。
1、一般原则
施加的解卡力其方向始终要与卡钻前的运动方向相反。
如果可能,要进行循环,要弄清楚循环对震击器的影响。
2、向下活动钻具
对钻具施加扭矩,并将扭矩传到卡点。
要搞清楚扭矩对震击器的作用。
下放钻具并使震击器下击。
3、向上活动钻具
首先搞清楚,施加的力应该是逐渐增大还是
开始时就最大,然后再进行如下措施之一:
开始活动钻具。最初使用的震击负荷可以是20-25吨加上打开震击器所需的负荷。一小时后逐渐增大震击器的负荷。但不要超过其许可的最大负荷。
开始活动钻具,直接达到它的最大限度。程序是:活动钻具—让震击器震击—然后活动钻具到它的最大限度。
建立循环的试图方法:
使卡点处于中和点-施加正转扭矩-开泵,施以一个低泵压-小负荷上下活动钻具以传递扭矩-继续活动钻具-有任何钻具活动或建立循环的迹象吗-(否)在相同的负荷情况下,一步一步的增大扭矩,并且继续活动钻具-(否)增大泵压并且继续活动钻具-(否)加大上提和下放负荷-(否)逐渐增大上提拉力直到其最大值或到建立了循环为止。
(是)逐渐增大上提拉力和泵压,继续努力直到恢复了完全循环。
泵入解卡液
本方法适用于压差卡钻或部分缩径卡钻。
解卡液泵入越早解卡成功率越高,通常的原则是浸泡时间最少为20小时,一般不要超过40小时。
步骤:
1、配解卡剂。所需解卡液体积要比卡钻或可能卡钻的渗透性井段的环空容积大1.5倍,解卡液的密度比钻井液密度大0.1-0.2SG。
2、准备8-16方的低屈服值的隔离液(可以是基体油、海水、盐水),以便在解卡液之前泵入,要验证隔离液与钻井液和解卡液是否相适宜,同时也要检验井控方面的各种因素。
3、以可能的最大排量把隔离液和解卡液泵入井内。一定要使解卡液处在解卡位置。
4、让解卡液对地层进行浸泡,直到钻具解卡或决定放弃。如果钻具没有自由的迹象,就不要把解卡液循环或顶替出来,那并没有什么用。
5、在浸泡过程中要始终活动钻具。下放悬重10吨,给钻具施加正转扭矩并使之向下传递,然后释放扭矩并上提钻具。这样活动钻具会使卡点下移几厘米或几十厘米,持续活动钻具直到钻具突然上提解卡。
取出卡点以上钻具的方法
当采用活动钻具、震击、U型管法、解卡剂等法未能解卡时,可先取出卡点以上未卡钻具,然后用长段套铣分段取出的方法。
捞出全部被卡钻具,取出卡点以上未卡钻具的方法有:中和点倒扣、爆炸松扣、爆炸切割、化学切割、机械切割等方法。后三种方法,只有专门的打捞作业公司才能提供服务。
中和点倒扣(紧扣方法一)
倒扣前应对井内钻具紧扣,紧扣方法有两种,一种是用转盘连续紧扣,一种是分段活动紧扣。
用转盘连续紧扣
1、用卡点以上钻具在空气中的重量确定该钻具的允许扭转圈数的80%确定紧扣圈数。
2、用卡点以上钻具在空气中的重量加游动系统重量上提钻具然后正转,待转数达到欲加的数据时,刹住转盘停3-5分钟。
3、转盘每倒回一圈刹住,悬重释放一圈内允许的悬重数,每退转一次转盘释放重量一次至到井口。
此种方法能对钻具连续紧扣,操作安全。但扭矩不易传到卡点,在直的浅井,有套管的井用此法较为有效。
活动钻具紧扣方法
1、用卡点以上钻具在空气中的重量确定该钻具的允许扭转圈数的80%确定紧扣圈数。
2、确定最终紧扣悬重:卡点以上钻具在空气中重量+游动系统重量+(5%-10%)摩擦阻力。
3、释放90%悬重,仅余10%+游动系统重量正转1-3圈。紧扣外钳,松开转盘,用悬重10%的拉力活动钻具,对井口部分钻杆紧扣。
4、按每1000米井深的钻具重量在空气中重量上提钻具,并按每1000米所允许施加正转扭矩由转盘正转,当转数达到欲加值后刹住转盘用外钳紧扣。然后松开转盘用正负10%-15%的悬重拉力活动钻具6-8次。以此分段紧扣,重复到卡点。
5、每次紧扣可先用1/3-1/2的允许圈数,多次活动传递扭矩。不要一次加到允许最大扭矩圈数。
6、用允许扭转数的80%施加最大扭转圈数。
此法对传递扭矩很有效,对于深井斜度较大的定向井,可用此法,但这种方法繁琐,不安全,使用前一定要检查吊钳及尾绳的固定情况。
中和点倒扣
1、确定悬重:卡点以上钻具在空气中的重量+游动系统重量+5%-15%钻具重量。
2、确定倒扣圈数(在该悬重拉力下每千米允许扭转圈数65%-70%来确定)。
3、用欲加倒扣圈数的1/3的圈数施加反扭矩,刹住转盘。
4、扣紧内吊钳,其高度距转盘高度0.9米-1.0米,释放转盘扭矩,用正负10%悬重活动钻具6-10次以传递扭矩。
5、转动转盘,待吊钳松动,卸开吊钳,继续施加反扭矩到欲加圈数的2/3,再扣紧内钳,松开转盘,用正负10%-15%悬重活动钻具,倒开为止,活动速度要慢,要有耐心,若未倒开可适当增加1-2圈,扣紧内钳继续活动钻具。
中和点倒扣安全注意事项
1、吊钳尾绳与钳柄成90度,尾绳固定要牢固,不能卡在有刃的猫柱上,尾绳的直径按规定选用,不得有断丝。
2、气路压力充足,达到9-10个大气压。
3、吊钳扣紧,钳工在安全位置,司钻操作一定配合熟练。
4、方补心加销或用钢丝绳加固,最好用滚轮补心。
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