鉆井事故與復(fù)雜問題鉆井是一項(xiàng)隱蔽的地下工程，存在著大量的模糊性、隨機(jī)性和不確定性問題。由于對客觀情況的認(rèn)識(shí)不清或主觀意識(shí)的決策失誤，往往產(chǎn)生許多復(fù)雜情況甚至造成嚴(yán)重的事故，輕者耗費(fèi)大量人力物力，重者導(dǎo)致全井報(bào)廢。本文就我們鉆井現(xiàn)場經(jīng)常發(fā)生的一些事故發(fā)生的原因和一般處理程序作以總結(jié)。1.造成井下事故與復(fù)雜情況的主要因素：1.1地質(zhì)因素鉆井的對象是地層，而地層有軟有硬，地層壓力有高有低，孔隙有大有小等，如果對這些認(rèn)識(shí)不足，就會(huì)發(fā)生一些難以預(yù)料的問題，就會(huì)導(dǎo)致井下事故與復(fù)雜情況。1.2工程因素1.2.1思想認(rèn)識(shí)上模糊，存在僥幸心理。在鉆井作業(yè)中，有些人思想認(rèn)識(shí)模糊或?yàn)榘l(fā)某些片面的局部利益驅(qū)動(dòng)，或明知故犯，或鋌而走險(xiǎn)，為事故和井下復(fù)雜的發(fā)生創(chuàng)造了條件。如片面的節(jié)約鉆井成本，使泥漿性能惡化，如片面的追求鉆井速度，表層鉆進(jìn)深度不夠或座塞子失敗，如一些低、老、壞作法和違章，起下鉆鋌和接鉆鋌鉆進(jìn)不卡安全卡子，造成鉆鋌落井，如對鉆頭的使用沒有科學(xué)的分析，導(dǎo)致鉆頭牙輪落井等。1.2.2鉆井設(shè)備發(fā)生故障。在鉆井作業(yè)中，由于對鉆井設(shè)備沒有仔細(xì)檢查，沒有預(yù)見性，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障，被迫鉆井作業(yè)中斷，而造成井下事故。2.3管理不到位，崗位人員不負(fù)責(zé)任。崗位人員嚴(yán)重脫崗，措施執(zhí)行不力，落實(shí)不到位，導(dǎo)致造成井下事故與復(fù)雜情況。如鉆遇目的層，座崗人員脫崗，沒及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流，導(dǎo)致發(fā)生井涌或井噴，如鉆遇洛河組副司鉆沒有觀察好泥漿池液面，場地工沒有記錄好接單根泥漿返出時(shí)間導(dǎo)致井漏加劇。2.處理井下事故與復(fù)雜情況應(yīng)遵循的原則：1安全原則在井下事故與復(fù)雜的處理過程中，設(shè)備和工具所承受的拉、壓、扭轉(zhuǎn)都要比正常鉆進(jìn)時(shí)所用的力量大得多，而且處理事故工序復(fù)雜，起下鉆次數(shù)頻繁，也增加了新事故發(fā)生的機(jī)率。所以在處理井下事故與復(fù)雜情況時(shí)，必須從設(shè)備、工具、技術(shù)方案、技術(shù)措施、人員素質(zhì)各個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，不但要考慮如何進(jìn)攻，而且還要考慮如何退守，凡事要留有余地，留有后路。2.2快速的原則一旦發(fā)生井下事故或復(fù)雜問題，其情況會(huì)隨時(shí)間的推移而更趨惡化，所以在安全的前提下，必須抓緊時(shí)間進(jìn)行處理，要迅速?zèng)Q策，迅速地組織，迅速地施工，工序銜接要有條不紊。2.3靈活原則處理井下事故和井下復(fù)雜情況是一個(gè)多變的過程，很難有一個(gè)一成不變的方案。要實(shí)時(shí)的掌握現(xiàn)場的第一手資料，特別是關(guān)鍵時(shí)刻的關(guān)鍵信息，有些信息稍縱即逝，所以善于捕捉這些信息，才能夠作出最合理的方案。2.4經(jīng)濟(jì)原則由于井下事故的復(fù)雜性，處理的難易程度差別很大，在目前技術(shù)水平下，有的事故沒有處理成功的可能性；有的有可能，但難度大，需耗費(fèi)相當(dāng)多的物資和時(shí)間，所以在處理的過程中，要選擇最為經(jīng)濟(jì)的方案。3.井下復(fù)雜和井下事故的診斷方法井下復(fù)雜和井下事故雖然不能直觀，但通過各種現(xiàn)象，可以察其端倪。1井下復(fù)雜情況的診斷復(fù)雜情況\類型判據(jù)井漏井塌砂橋溢流泥包縮頸鍵槽鉆具剌漏鉆頭牙輪卡鉆頭水眼剌鉆頭水眼掉鉆頭水眼堵轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)情況扭矩正常BBBB扭矩增大AAB另U 鉆A2A2A2鉆具上下活動(dòng)情況上提有阻AAAAA上提無阻BBBBB下放有阻AA下放無阻ABBBBB泵壓變化情況正常BBB上升AAAi緩慢下降A(chǔ)A突然下降A(chǔ)A別泵A2井口流量變化正常BBBBBBB增大A減小AiAiAi不返A(chǔ)2A2A2機(jī)械鉆速加快B減慢ABA注:1.表中A項(xiàng)為該類復(fù)雜情況的充分條件，據(jù)此可為井下復(fù)雜情況定性.表中B項(xiàng)為該類復(fù)雜情況的充分條件，可作為輔助判斷的依據(jù).角碼1,2表示同一判據(jù)中的兩項(xiàng)可能同時(shí)存在，也可能只有一項(xiàng)存在.以上各類復(fù)雜情況，除鍵槽外，都指正鉆或停鉆后活動(dòng)情況.2井下事故的診斷

、事故類別判據(jù)鉆具斷落卡鉆嚴(yán)重井塌井噴鉆頭落井落 物在鉆頭上在鉆頭下轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)情況扭矩正常B扭矩增大BAiAi扭矩減小AA跳鉆A2另U 鉆AA不能轉(zhuǎn)動(dòng)A鉆具上下活動(dòng)情況上提遇阻AAA下放遇阻AA懸重變化正常BBB下降A(chǔ)B泵壓變化正常BB上升AB下降A(chǔ)A鉆井液井口返出量變化情況正常BBBBB增大A減小Ai不返_A_注：1.表中A項(xiàng)為該類的充分條件，據(jù)此可為該類事故定性。表中B項(xiàng)為該類事故的必要條件，可作為輔助判斷的依據(jù)。角碼1,2,3表示同一判斷中的三項(xiàng)可能同時(shí)存在，也可能只有一項(xiàng)或二項(xiàng)存在。井下復(fù)雜情況有時(shí)是單一的，有時(shí)是復(fù)合的，但發(fā)生初期總是單一的。若處理不當(dāng)?shù)貢r(shí)間就會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，如井漏就可能引起井塌；井塌就可能引起卡鉆；鉆具剌漏就可能導(dǎo)致鉆頭泥包或干鉆，甚至?xí)斐摄@具斷落與卡鉆。井下事故有時(shí)是單一的，有時(shí)是復(fù)合的，如井噴與卡鉆、鉆具斷落與卡鉆、井塌與卡鉆都可能同時(shí)存在。井下復(fù)雜情況和井下事故之間并沒有一條逾越的鴻溝，復(fù)雜情況往往是事故的先導(dǎo)，事故往往是復(fù)雜情況繼續(xù)惡化的必然結(jié)果。一切形式的其他卡鉆都可能引起粘吸卡鉆，凡此等等，都會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。一旦鉆具失去了活動(dòng)自由，就陷入十分被動(dòng)的局面，所以在日常工作中，要注意井下出現(xiàn)的各種規(guī)格變化，把精力放在消除復(fù)雜問題上，而處理事故是不得已而為之。

4、卡鉆事故4、1卡鉆的定義卡鉆就是鉆具失去了活動(dòng)的自由，既不能轉(zhuǎn)動(dòng)又不能上下活動(dòng)。2卡鉆的類型及其診斷4.2.1鉆進(jìn)時(shí)發(fā)生卡鉆事故的診斷判據(jù)運(yùn)行狀態(tài)卡鉆類型粘吸坍塌砂橋縮頸泥包干鉆落物卡鉆、八刖各種顯示鉆進(jìn)中顯示跳鉆別鉆A1AiAiA1扭矩增大BBA2A2A2A2鉆具上下活動(dòng)時(shí)顯示上提有阻短距離阻力消失A上提一直有阻阻力忽大忽小AAA上提一直有阻阻力越來越大AA下放有較大阻力BB下放有較小阻力B泵壓顯示出泵壓正常BBB泵壓逐漸上升AiAiAAiAi泵壓逐漸下降A(chǔ)2A2泵壓波動(dòng)忽大忽小A2A2鉆井液井口返出量顯示進(jìn)出口流量平衡BBBBB井口返出量減少AiA、井口不返鉆井液A2A2機(jī)械鉆速變化機(jī)械鉆速急劇下降A(chǔ)A機(jī)械鉆速緩慢下降A(chǔ)鉆屑顯示返出量增多且有大量坍塌物BB鉆屑返出量減少BBB卡前鉆具運(yùn)行狀態(tài)鉆具靜止時(shí)間較長遇卡A鉆具在上下活動(dòng)中遇卡AA鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)中遇卡ABAA2卡鉆后各種顯示初始卡點(diǎn)位置在鉆頭附近AAAA在鉆鋌和鉆桿上AAA泵壓顯示泵壓正常AAA泵壓上升AA泵壓下降A(chǔ)A井內(nèi)循環(huán)狀況可以正常循環(huán)BBBB可以小排量循環(huán)A、A、A、井口不返失去循環(huán)A2A2A2注：1.表中A項(xiàng)為該類的充分條件，據(jù)此可為該類事故定性。2.表中B項(xiàng)為該類事故的必要條件，可以幫助判斷。

3.角碼1,2,3表示同一判斷中的三項(xiàng)可能同時(shí)存在，也可能只有一項(xiàng)或二項(xiàng)存在。4.2.2起鉆時(shí)發(fā)生卡鉆事故的診斷判據(jù)運(yùn)行狀態(tài)卡鉆類型粘吸坍塌砂橋縮頸鍵槽泥包落物卡鉆、八刖各種顯示鉆具運(yùn)行顯示鉆柱靜止時(shí)間較長A鉆柱上行突然遇阻AiAiA鉆柱在一定阻力下可以上行A1A1A上起遇陰而下放不遇阻A2A2A上起遇阻下放也遇阻A2A2B循環(huán)活動(dòng)正常停泵就有阻力A3A3無阻力時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)正常BBB無阻力時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)正常BBA井口顯示鉆柱上行環(huán)空液面不下降BBBi鉆井液隨鉆柱上行返出井口B2鉆柱內(nèi)孔反噴鉆井液A卡鉆后各種顯示初始卡點(diǎn)在鉆頭附近AAA在鉆鋌附近A在鉆鋌或鉆桿部位AAA循環(huán)時(shí)泵壓顯示泵壓正常AAAA泵壓下降B泵壓上升AiA1B憋泵A2A2井口顯示鉆井液出口流量平衡AAABA井口返出液量減少AiA1井口不返出鉆井液A2A2注：1.表中A項(xiàng)為該類的充分條件，據(jù)此可為該類事故定性。表中B項(xiàng)為該類事故的必要條件，可以幫助判斷。角碼1,2,3表示同一判斷中的三項(xiàng)可能同時(shí)存在，也可能只有一項(xiàng)或二項(xiàng)存在。4.2.3下鉆時(shí)發(fā)生卡鉆事故的診斷判據(jù)運(yùn)行狀態(tài)卡鉆類型粘吸坍塌砂橋縮頸落物卡鉆、八刖各種顯示鉆具運(yùn)行顯示鉆柱靜止時(shí)間較長A鉆柱下行突然遇阻A下行不遇阻上行遇阻A下行遇阻上行也遇阻AiAi下行遇阻阻力越來越大A2A2下行遇阻阻力點(diǎn)相對固定B下行遇阻阻力點(diǎn)不固定BB循環(huán)時(shí)可下行停泵有阻力A3A3無阻力時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)正常B無阻力時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)不正常BB井口顯示鉆井液隨鉆柱上行返出井口AiA鉆柱內(nèi)孔反噴鉆井液A2B判據(jù)運(yùn)行狀態(tài)卡鉆類型粘吸坍塌砂橋縮頸落物初始卡點(diǎn)在鉆頭附近AA在鉆鋌或鉆桿部位AAA循環(huán)泵壓變化泵壓正常BBB泵壓上升AA井口顯示鉆井液出口流量平衡AAA井口返出液量減少AiA1井口不返出鉆井液A2A2注：1.表中A項(xiàng)為該類的充分條件，據(jù)此可為該類事故定性。表中B項(xiàng)為該類事故的必要條件，可以幫助判斷。角碼1,2,3表示同一判斷中的三項(xiàng)可能同時(shí)存在，也可能只有一項(xiàng)或二項(xiàng)存在。在卡鉆事故中，粘吸卡鉆是最簡單的一種卡鉆。但在一種卡鉆事故發(fā)生后，往往又會(huì)誘發(fā)另一種卡鉆。如在縮頸卡鉆、落物卡鉆發(fā)生之后，由于鉆柱失去了自由活動(dòng)的能力，又會(huì)發(fā)生粘吸卡鉆。粘吸卡鉆發(fā)生后，由于處理不當(dāng)，會(huì)誘發(fā)坍塌卡鉆。所以在一種卡鉆發(fā)生之后，要采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐沽硪环N卡鉆的發(fā)生，致使其形成復(fù)合式卡鉆，這樣處理起來就增加了難度。4.2.4卡鉆事故發(fā)生后，最基本的工作思路4.2.4.1必須維持鉆井液循環(huán)暢通要防止鉆頭水眼或環(huán)空堵塞。因?yàn)橐坏┭h(huán)失靈，就失去了注解卡劑的可能，好很容易誘發(fā)井塌和砂橋的形成，而且如想從鉆桿水眼內(nèi)下爆炸松扣工具也很難下到預(yù)定的位置。4.2.4.2要保持鉆柱完整因?yàn)槿绨雁@柱提斷或扭斷，斷點(diǎn)以下的鉆柱便失去鉆井液，由于鉆屑和井壁塌落物的下沉，有可能堵塞鉆頭和鉆柱水眼,或者在環(huán)空形成砂橋。同時(shí)如果魚頂正好處于大井徑位置，打撈鉆具時(shí)，尋找魚頭也非常困難。4.2.4.3不能把鉆具連接螺紋扭得過緊任何卡鉆事故的發(fā)生，都有可能走到套銑倒扣的那一步，如果扭力過大，一則可能使母螺紋脹大損壞，使鉆具從中間脫開。二則扭力過大，造成了倒扣困難，必然要迫使你去做許多無效的工作，甚至使事故無法繼續(xù)處理下去。4.3粘吸卡鉆粘吸卡鉆又叫壓差卡鉆，是鉆井過程中最常見的一種卡鉆事故。最容易卡住的是鉆鋌，由于鉆具失去了活動(dòng)的自由，卡點(diǎn)可以逐漸的上移，甚至到套管鞋處。4.3.1粘吸卡鉆的原因4.3.1.1內(nèi)因井壁上有濾餅的存在是造成粘吸卡鉆的內(nèi)在的原因。而濾餅的性質(zhì)是能否發(fā)生粘吸卡鉆很重要的一個(gè)原因。4.3.1.2外因地層孔隙壓力和鉆井液液柱壓力的壓差存在，是形成粘吸卡鉆的外在原因。內(nèi)因是變化的根據(jù)，外因是變化的條件，外因要通過內(nèi)因起作用，壓差使粘吸卡鉆卡的更結(jié)實(shí)，而且使鉆柱與井壁的接觸面積增大，起到雪上加霜的作用。4.3.2粘吸卡鉆的特征4.3.2.1粘吸卡鉆是在鉆柱靜止的狀態(tài)下才能發(fā)生。4.3.2.2粘吸卡鉆后卡點(diǎn)一般不全是鉆頭，而是在鉆鋌或鉆桿部位。4.3.2.3粘吸卡鉆前后，鉆井液循環(huán)正常，進(jìn)出口流量平衡，泵壓沒有變化。4.3.2.4粘吸卡鉆后，如活動(dòng)不及時(shí)，卡點(diǎn)有可能上移，甚至直移到套管鞋處。4.3.3粘吸卡鉆的預(yù)防4.3.3.1使用中性鉆井液,如油基鉆井液、水基鉆井液、油包水鉆井液，或者陽離子體系鉆井液，最好使用是高價(jià)陽離子聚合物體系的鉆井液，而且陽離子數(shù)量必須加足。4.3.3.2現(xiàn)在使用的水基鉆井液，絕大部分是陰離子體系鉆井液，所以要加強(qiáng)活動(dòng)鉆具，活動(dòng)鉆具時(shí)間間隔不超過3?5分鐘。4.3.3.3對于陰離子體系鉆井液來說，要求有較好的潤滑性。4.3.3.4無論何種鉆井液都應(yīng)加強(qiáng)固控工作，改善泥餅質(zhì)量。4.3.3.5只要沒有復(fù)雜地層和特殊要求，要使用該井段最低鉆井液密度，做到近平衡鉆進(jìn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，鉆井液液柱壓力起過地層壓力3.5MPa以上時(shí)，卡鉆的可能性增大。4.3.3.6鉆井液加重時(shí)，要用優(yōu)質(zhì)的加重材料，并要均勻加入，最好的辦法是先在地面儲(chǔ)備罐中加重，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笤倩烊刖疂{中。4.3.3.7設(shè)計(jì)合理的鉆具結(jié)構(gòu)，特別是下部鉆柱結(jié)構(gòu)盡可能多增加幾個(gè)支點(diǎn)。4.3.3.8如果鉆頭在井底，無法上提和轉(zhuǎn)動(dòng)，那就只好將鉆柱懸重全部壓在鉆頭上，以求下部鉆柱彎曲，與井壁形成點(diǎn)接觸。4.3.3.9在測斜時(shí)除必要停止幾分鐘外，要使鉆具一直處于活動(dòng)狀態(tài)中。4.3.3.10在正常鉆進(jìn)過程中，如水龍頭、水龍帶發(fā)生故障，絕不能將方鉆桿坐在井口維修，如果一旦發(fā)生卡鉆，將失去下壓和轉(zhuǎn)動(dòng)鉆柱的可能。4.3.3.11指重表、泵壓表、扭矩儀必須靈敏可靠，以防做出錯(cuò)誤判斷。4.3.3.12要保持良好的井身質(zhì)量，防止井眼狗腿度過大。4.3.3.13在鉆柱中要帶上隨鉆震擊器，因?yàn)樵谡晨ǖ淖畛蹼A段，震擊解卡是很有效的。4.3.3.14無論在鉆進(jìn)還是起下鉆過程，都要詳細(xì)記錄與鉆頭或扶正器相對應(yīng)的高扭矩大摩阻的井段，并分析所在地層的巖性，因?yàn)檫@些地層往往是容易卡鉆的地層。4.3.4粘吸卡鉆的處理4.3.4.1強(qiáng)力活動(dòng)粘吸卡鉆發(fā)生的最初階段,在設(shè)備和鉆柱安全的前提下應(yīng)盡最大的力量進(jìn)行活動(dòng)。上提不能超過薄弱環(huán)節(jié)的安全極限，下壓可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)。強(qiáng)力活動(dòng)若干次無效，就沒必要再強(qiáng)力活動(dòng)發(fā)。4.3.4.2震擊解卡如果鉆柱上帶隨鉆震擊器，應(yīng)立即啟動(dòng)上擊器上擊或啟動(dòng)下?lián)羝飨聯(lián)?，以求解卡?.3.4.3浸泡解卡劑浸泡解卡劑是解除粘吸卡鉆的最常用最重要的辦法。4.3.4.4“U”形管效應(yīng)降壓法基于壓差是造成卡鉆的主要原因的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為壓差甚至形成負(fù)壓差可以解卡。其中利用清水循環(huán)是比較常用的一種方法。4.3.5粘吸卡鉆處理程序圖（見下頁）4.4井壁失穩(wěn)與坍塌卡鉆4.4.1地層坍塌的原因4.4.1.1地質(zhì)方面的原因4.4.1.1原始地應(yīng)力井眼被鉆穿后，井眼周圍的應(yīng)力要重新分配，鉆井液液柱壓力代替了被鉆掉的巖石所提供的原始應(yīng)力，當(dāng)某一方向的應(yīng)力超過巖石的極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起地層破裂。雖然井筒中有鉆井液液柱壓力，但不足以平衡地層的側(cè)向壓力，所以，地層總是向井眼內(nèi)剝落或坍塌。4.4.1.2地層的構(gòu)造狀態(tài)由于大多數(shù)地層都保持一定的傾角，隨著傾角的增大，地層穩(wěn)定性變差，

粘吸卡鉆處理程序圖60度左右傾角，地層穩(wěn)定性最差。4.4.1.3巖石本身的性質(zhì)沉積巖中最常見的砂巖、礫巖、泥頁巖、石灰?guī)r等，還有火成巖如凝灰?guī)r、玄武巖等。由于沉積環(huán)境、礦物組份、埋藏時(shí)間、膠結(jié)程度、壓實(shí)程度不同而具有特性。4.4.1.4泥頁巖孔隙壓力異常在泥頁巖孔隙是高壓層是，在鉆井時(shí)，如果鉆井液液柱壓力小于地層孔隙壓力，孔隙壓力就要釋放。如果泥頁巖孔隙很小，滲透率低，當(dāng)壓差超過泥頁巖強(qiáng)度時(shí)，也會(huì)把泥頁推向井筒，若泥頁巖孔隙里是高壓氣體，泥頁巖就會(huì)被崩散，落入井中。4.4.1.5高壓油氣層的影響泥頁巖一般是砂巖油氣層的蓋層，或者與砂巖交互沉積而成的砂巖的夾層，如果這些砂巖油氣層是高壓的，在井眼被鉆穿之后，在壓差的作用下，地層的能量就沿著阻力最小的砂巖與泥頁巖層面釋放出來，使交界面處的泥頁巖坍塌入井。4.4.2物理化學(xué)方面原因4.4.2.1水化膨脹4.4.2.1.1表面水化4.4.2.1.2離子水化4.4.2.1.3滲透水化4.4.2.2毛細(xì)管作用4.4.2.3流體靜壓力綜上述，只要使用水基鉆井液,只要有水存在，就有泥頁巖的水化膨脹和坍塌問題.泥頁巖的水化膨脹壓力是時(shí)間的函數(shù)，泥頁巖吸水后要經(jīng)過一段時(shí)間膨脹壓力才會(huì)顯著上升,當(dāng)膨脹壓力達(dá)到一定程度后，就形成一次坍塌，坍塌之后，又有新的泥頁巖表面暴露出來，和鉆井液中的水接觸，又重復(fù)前一過程，又形成第二次第三次，如此反復(fù)不已.所以加快鉆井速度，爭取泥頁巖大規(guī)模之前把井完成.4.4.3工藝方面的原因4.4.3.1鉆井液液柱壓力采取適當(dāng)?shù)你@井液密度,形成適當(dāng)?shù)你@井液液柱壓力，這是對付薄弱地層、破碎地層及應(yīng)力相對集中的地層的有效措施。增加鉆井液密度有兩重性，一方面鉆井液密度高了，可以增加井壁的支撐力，另一方面它又會(huì)導(dǎo)致濾液進(jìn)入地層，增加地層的孔隙壓力，增大粘土的水化面積和水化作用從而降