定向井事故的预防和处理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,定向井事故的,预防和处理,胜利油田渤海钻井二公司,张东清,事故类型,键槽事故,新井眼事故,卡钻事故,螺杆钻具事故,仪器事故,复合钻进,所谓复合钻进，就是在钻定向井时在斜井段（定向段，增斜段，稳斜段，降斜段）钻进时用转盘和井下单弯动力钻具同时给钻头提供旋转动力的钻井方法。现在有些直井为了提高机械钻速也采用PDC钻头+直螺杆复合钻进。随着动力钻质量的提高,目前胜利油田90%以上的定向井采用这种方法。,复合钻进的优点,井身轨迹平滑,大大缩短钻井周期（机械钻速、起下钻）,形成的井眼稍大，起下钻畅通,提高了钻井安全系数（钻具结构简单）,减少了键槽卡钻的机率,复合钻进的优点,井身轨迹平滑,单弯现在是钻井过程最常用的造斜工具，度数不同的单弯造斜率从百米十几度到百米三十几度不等，在造斜段用单弯定向和复合钻进结合起来可以达到最大造斜率以内的任意值，井眼轨迹可以控制得很平滑。,复合钻进的优点,大大缩短钻井周期,采用高效能钻头可以一趟钻钻完斜井段。这就节约了起下钻时间。按照常规钻井，三段制轨迹的定向井至少得定向段，增斜段，稳斜段。至少节约两趟钻。,PDC钻头适合高转速小钻压，机械钻速提高,键槽事故,键槽事故形成原理,键槽事故,键槽对钻井施工的危害程度主要取决于,造斜点位置,、,井眼轨迹,、,井身结构,、,钻具结构,、起下钻次数,、,钻杆台肩形状,六个方面。增加技术套管的层次减少裸眼段的长度可以降低键槽对钻井作业的危害程度；采用井下可变径稳定器，可以减缓键槽的危害。其中优化钻具结构是解决键槽卡钻的最重要的措施。,键槽事故的预防,尽量采用不大于钻杆台肩外径的下部钻具,外径相差很大的下部钻具之间过度要平缓,采用键槽破坏器,接上随钻下击器,起钻至键槽位置，少提多放，有时有以转转钻具，改变一下钻具方向,键槽事故的判断,起钻遇阻，下钻不遇阻,遇阻点固定,上提有遇阻显示，下放无显示,键槽事故处理,禁止猛提，以下砸为主,接上随钻下击器，进行下击,井内泡油、泡酸,倒扣套铣解卡。,爆炸倒扣、套铣。,新井眼事故,在造科率高及狗腿度大的井段下钻遇阻时如果划眼措施不当，很容易划出新井眼。在钻井中95%以上的新井眼事故是发生在造斜点附近。,新井眼事故现象,连续划眼井段非常困难，加压较大后才有进尺，又是在狗腿大的井段，而且进尺很慢，新井眼的可能性很大。,新井眼事故危害,报废进尺,时间成本的损失,不能继续钻进,新井眼的预防,井眼搞畅通,轨迹要平滑，不要出现大狗腿,下部钻具结构要尽量简化,下部钻具结构要有一定的柔性,下钻遇阻要严格执行一通二冲三划眼的措施，要有耐心,单弯可以有效减少新井眼的可能性,新井眼的处理,填井侧钻,特殊情况可以继续钻进,卡钻事故,（1）,沉砂卡钻,（2）井塌卡钻,（3）压差卡钻（泥饼粘附卡钻）,（4）键槽卡钻,（5）缩径卡钻,（6）落物卡钻,（1）沉砂卡钻,接单根或起钻卸开立柱后，钻井液倒返甚至喷势很大；,开泵循环时，泵压很高或憋泵；,钻具上提遇卡、下放遇阻，且上提下放越来越困难，转动时阻力很大甚至不能转动。,沉砂卡钻预防及处理,加在排量,尽量不停泵,提高钻井液携沙能力,上提下砸转钻具,上击、下击解卡。,倒扣套铣解卡。,（2）井塌卡钻,大块泥饼和小块地层脱落，换钻头后下钻不能到底；,钻井液中携带有大块未切削的上部岩石；,钻进中突然发生蹩钻，上提遇阻，泵压上升，憋泵甚至钻具不能转动等现象。,（3）压差卡钻（泥饼粘附卡钻）,当井下钻具静止不动时，在井下压差作用下，钻柱的一部分会贴于井壁，与井壁泥饼粘合在一起，静止时间越长则钻具与泥饼的接触面积越大，由此而产生的卡钻称为压差卡钻，也称为粘附卡钻或泥饼卡钻。,压差卡钻,现象：钻具无法上下活动或转动，但能够开泵循环，且泵压正常稳定。,原因：钻井液密度过大；失水量大，泥饼厚而疏松；泥饼粘滞系数大。,形成过程,(图a)表示钻柱接触井壁滤饼，发生吸附作用，此时有一个较小的接触面积。,(图b）表示在压差作用下，进一步将钻柱压向井壁，扩大了与滤饼接触的面积，吸附力量进一步加强。,(图c）表示在钻柱不能活动的情况下，除已接触的滤饼面积外，在接触面的两边形成了一部分钻井液不能循环到的死区，随着时间的延长，大量岩屑和钻井液中的固相颗粒沉淀于此，又形成新的滤饼，进一步扩大了钻柱与滤饼接触的面积。,(图d)表示，随着时间的延长，钻柱与滤饼间隙被岩屑和固体颗粒所充填越来越严惩，形成新的滤饼，增加了钻柱被吸附的长度,压差卡钻预防与处理,任何情况下都要想法活动钻具，钻具静止时间不能超过3分钟,不要停泵,上提下砸转钻具,要果断上提拉力逐渐增加到钻具抗拉强度及钻机负荷之较小值，争取时间,加大排量,调整钻井液的性能(降密度、粘度、提高润滑性）,螺杆钻具结构,螺杆钻具作为一种容积式井下动力钻具,主要由旁通阀、液力马达、万向轴及传动轴四个部件总成组成,其外部多节壳体通过锥形螺纹互相连接,内部则依次由转子、万向节及传动轴至驱动接头。,旁通阀,液力马达,万向轴,传动轴螺杆钻具井下事故的类型,壳体脱扣,壳体折断,传动轴折断。,1.壳体脱扣,螺杆钻具外筒壳体包括定子壳体、万向节壳体及传动轴壳体,彼此通过螺纹连接。一般螺杆钻具易从万向节壳体与传动轴壳体连接处脱扣,造成转子、万向节及传动轴总成落井。,壳体脱扣处理,壳体脱扣,落鱼细而长,并且万向节花瓣以上整体成柔性结构,落鱼易躺下井壁,因此,进鱼头是关键。,直接用脱扣壳体直接对扣,但进鱼较困难，对扣时,由于传动轴壳体可转动,故应加大钻压拧扣,方可对扣牢固。,打捞工具上接一根弯钻杆,采用加长捞筒(其可捞长度应大于起出壳体总长),外焊加大引鞋,两种方法捞获落鱼后,开泵循环泵压均应明显上升。,下入装有相应卡瓦尺寸的打捞筒,打捞转子端部。此法捞获后泵压无明显变化。,壳体折断处理,打捞工具上接一根弯钻杆,下入加长卡瓦打捞筒,打捞壳体。,采用装有相应卡瓦尺寸的打捞筒,打捞转子部位。,传动轴折断处理,(1)从传动轴上部折断此时落鱼细而长,进鱼头是关键,可采用加长卡瓦打捞筒捞传动轴驱动接头;或下入母锥外加大尺寸引子,对传动轴小端造扣打捞,这时由于井下落鱼小而轻,造扣时钻压要小,起钻时防遇卡拔脱。两种方法捞获后泵压均应明显上升。,(2)从传动轴下部折断此时落鱼粗而短,容易进鱼头,可采用尺寸合适的卡瓦打捞筒捞传动轴驱动接头。捞获后泵压应明显上升。,仪器事故,现在定向井仪器的外观及连接螺纹已和我们用的无磁钻铤非常相象。仪器事故一般就是落井事故。仪器和钻具落井的最大的区别就是现在的仪器价格昂贵，一般地质导向的仪器都在几千万元。,仪器事故的预防,良好的井眼规迹,稳定的井眼,良好的钻井液润滑性能,全井钻具的质量,规范的职工操作,仪器事故处理,最关键的是要保证井眼畅通。,不能轻易放弃。,其它打捞方法同钻铤。,对扣,公锥,套铣,处理井下事故的原则,安全的原则,快速的原则,灵活的原则,经济的原则,安全的原则,井下事故与复杂情况多种多样，处理的手段和使用的工具也多种多样。但这些工具和方法在正常钻井过程中接触不多也不很熟悉。而且往往要采取一些强化措施如处理井下事故中拉、压、扭转都要比正常钻进时所用的力量要大得多。这些措施往往又强化到设备和工具所能承受的极限强度，稍有不慎就会造成新的事故，甚至由井下事故引发设备事故或人身事故。处理事故过程中，工序复杂，起下钻具次数频繁，也增加了发生新事故的机会。如果造成事故套事故的局面，处理的难度就更大了，甚至无法继续进行处理，致使前功尽弃。所以在处理井下事故与复杂情况的过程中，必须从设备、工具、技术方案、技术措施、人员素质各个方面进行综合考虑，不但要考虑如何进攻，而且要考虑如何退守，凡事要留有余地，留有后路。,快速的原则,一旦发生井下事故或复杂问题，其情况会随着时间的推移而更趋恶化。所以在安全第一的原则下，必须抓紧时间进行处理，要迅速地决策，迅速地组织，迅速的施工，工序衔接要有条不紊。须知抓住了时机就会化难为易，做到事半功倍；丧失了时机就会变易为难，只能落得个事倍功半，甚至劳而无功。但是，随着井下情况的变化及人们认识的加深，部分修改或全部修改原定方案的事是常有的，所以在确定第一方案的同时要有第二甚至第三方案的考虑，早作准备。“凡事预则立，不预则废。”要争取以最快的速度见到实际的效果。同时对从事作业的人员来说，旷日持久，劳师无功，必然会影响工作情绪，一个士气低落的队伍是难以打攻坚战的。时间就是金钱，时间就是制胜的法宝。,灵活的原则,处理井下事故和复杂情况是一个多变的过程，很难有一个一成不变的方案。有时井下情况变了，人们的思想认识也要随着改变。灵活机动，捕捉战机非常重要。要做到这一点最关键的是实时地掌握现场的第一手信息，特别是关键时刻的关键信息，有些信息稍纵即逝，很难捕捉到，有些信息一般人认为无所谓，而聪明的工作者却可据此得出符合实际的认识，及时地调整方案，加速了处理过程。所以我们既要重视过去的经验，又不拘泥于过去的经验；既要灵活机动，又不违反客观规律；既要大胆思考，又要符合逻辑思维程序。,经济的原则,由于井下事故的复杂性，处理的难易程度相差很大，在目前技术水平下，有的事故没有处理成功的可能性；有的事故虽有处理成功的可能性，但难度很大，需要耗费相当多的物资和时间；有的事故初期看来处理难度不大，但在处理过程中，井下情况却变得越来越复杂；有的事故用不同的方案进行处理会有不同的经济效果。因此面对不同的情况，从各种处理方案的安全性、有效性、工艺的难易程度、工具材料费用、占用钻机时间、环境影响等方面进行综合评估，在经济上合得来则干，合不来则止。此路不通，另走他路。发生事故本已造成了经济损失，处理事故的原则是把这种损失降到最低限度。,谢谢大家！,愿我们以后能够互相学习，加强交流!,zhangdongqing3,QQ:570584767,