1、7-1概述 7-2 井噴及井漏 7-3 卡鉆事故的類型 本章6學時,第七章鉆井事故,第七章 鉆井事故 第一節(jié) 概述,一、鉆井事故的原因,地 質 因 素,工 程 因 素,孔隙壓力大小,地層結構軟硬,壓力系統(tǒng)高低,作業(yè)的隱蔽性,作業(yè)的復雜性,地質資料不全不準,二、處理井下事故的原則,1、安全的原則：處理井下事故，一定要保證人員、設備的安全,2、快速的原則：迅速地決策，迅速地組織，迅速的施工。,3、靈活的原則：靈活機動、掌握關鍵信息，多套方案。,4、經(jīng)濟的原則：經(jīng)濟是事故處理必須遵循的原則,各種處理方案的安全性、有效性、工藝的難易程度、工具材料費用、占用鉆機時間、環(huán)境影響等方面進行綜合評估，在經(jīng)濟上

2、合得來則干，合不來則止。此路不通，另走他路。發(fā)生事故本已造成了經(jīng)濟損失，處理事故的原則是把這種損失降到最低限度，而不是增加成本。,一、井噴 1、定義：地層流體無控制地進入井內(nèi)，使井內(nèi)鉆井液噴出井口超過轉盤面的現(xiàn)象。井噴的原因與溢流的原因相同。,第七章 鉆井事故 7-2井噴、井漏處理,(1)井控意識不強，思想麻痹，違章操作。 （2）起鉆抽吸，造成誘噴。 (3)起鉆不灌鉆井液或沒有灌滿。 (4)不能及時準確地發(fā)現(xiàn)溢流。 (5)發(fā)現(xiàn)溢流后處理措施不當。 (6)井口不安裝防噴器。,2、井噴 的原因：,(7)井控設備的安裝及試壓不符合要求。 (8)井身結構設計不合理。 (9)對淺氣層的危害性缺乏足夠的認

3、識。 (10)地質設計未能提供準確的地層孔隙壓力資料。 (11)空井時間過長，又無人觀察井口。 (12)鉆遇漏失層段發(fā)生井漏未能及時處理或處理措施不當。 (13)相鄰注水井不停注或未減壓。 (14)鉆井液中混油過量或混油不均勻，造成液柱壓力低于地層孔隙壓力。,第七章 鉆井事故 7-2井噴、井漏處理,井噴 的原因,3、井噴的處理：地面滅火壓井；打救援井壓井。,二、井漏 1、井漏的原因及類型 （1）井漏原因 井內(nèi)鉆井液液柱壓力加大于地層破裂壓力。 地層破裂壓力異常低，巖層孔隙度大、滲透性好，或有裂縫、溶洞等； 鉆井工藝措施不當。如鉆井液密度大、壓力過高，或開泵過猛以及下鉆速度過快而造成井下壓力激動

4、等。 （2）井漏易出現(xiàn)的地層 松散的或高滲透率的地層； 天然裂縫性地層； 誘導性的裂縫性地層； 洞穴性地層。,第七章 鉆井事故 7-2井噴、井漏處理,（3）井漏類型 滲透性漏失：淺井段膠結疏松的砂、礫巖層。 漏速不大，一般在 10 m3h以內(nèi)。 裂縫性漏失：自然裂縫發(fā)育的地層。 有井下蹩跳、鉆速加快等現(xiàn)象。 漏速一般為20 100 m3h不等。 溶洞性漏失：石灰?guī)r地層（長時間溶蝕有大溶洞存在）。 會出現(xiàn)鉆具放空，鉆井液只進不出。 漏速一般在 100 m3h以上，屬最嚴重的井漏。,第七章 鉆井事故 7-2井噴、井漏處理,（1）滲透性 井漏的處理 （2）裂縫性 漏失的處理 （3）溶洞性 漏失的處理

5、,第七章 鉆井事故 7-2井噴、井漏處理,井 漏 的 處 理,降低井下壓差；降低鉆井液密度，采用平衡鉆井。適當提高鉆井液粘度和切力，以增大鉆井液流入地層空隙的阻力。在鉆井液中加入橋堵劑。,注谷殼、鋸末稠鉆井液堵漏。對非油氣層中的裂縫性漏失，注入水泥或膠質水泥堵漏。對油、氣層中發(fā)生的裂縫性漏失，采用注石灰乳鉆井液對裂縫性油、氣層進行暫時性封堵。,直接從井口投入大體積和長纖維封堵物。采用欠平衡壓力鉆井技術。,第三節(jié) 卡鉆類型及處理 卡鉆：鉆具陷在井內(nèi)不能自由活動的現(xiàn)象。 一、沉砂卡鉆 接單根或起鉆卸開立柱后，鉆井液倒返甚至噴勢很大； 開泵循環(huán)時，泵壓很高或憋泵； 鉆具上提遇卡、下放遇阻，且上提下放

6、越來越困難，轉動時阻力很大甚至不能轉動。 二、井塌卡鉆,第七章 鉆井事故 7-3卡鉆類型及處理,1、地層坍塌的原因 （1）地質方面的原因：原始地應力；地層的構造狀態(tài)；巖石本身的性質；泥頁巖孔隙壓力異常；高壓油氣層的影響。,坍塌卡鉆示意圖,原始地應力示意圖,第七章 鉆井事故 7-3卡鉆類型及處理,（2）物理化學方面的原因：水化膨脹；毛細管作用；流體靜壓力。 （3）工藝方面的原因：鉆井液液柱壓力；鉆井液的性能和流變性；井斜與方位的影響；鉆具組合；鉆井液液面下降；壓力激動；井噴引起井塌。 2、井壁坍塌的特征 （1）大塊泥餅和小塊地層脫落，換鉆頭后下鉆不能到底； （2）鉆井液中攜帶有大塊未切削的上部巖

7、石； （3）鉆進中突然發(fā)生蹩鉆，上提遇阻，泵壓上升，憋泵甚至鉆具不能轉動等現(xiàn)象。,第七章 鉆井事故 7-3卡鉆類型及處理,3、井壁坍塌的預防 （1）設計合理的井身結構 （2）盡量減少套管鞋以下的大井眼預留長度 （3）調(diào)整鉆井液性能使其適應鉆進地層 （4）保持鉆井液液柱壓力 （5）減少壓力激動 （6）使用具有防塌性能的鉆井液 4、井塌卡鉆的處理,4、井塌卡鉆的處理,三、壓差卡鉆（泥餅粘附卡鉆） 1、定義：當井下鉆具靜止不動時，在井下壓差作用下，鉆柱的一部分會貼于井壁，與井壁泥餅粘合在一起，靜止時間越長則鉆具與泥餅的接觸面積越大，由此而產(chǎn)生的卡鉆稱為壓差卡鉆，也稱為粘附卡鉆或泥餅卡鉆。 2、現(xiàn)象：

8、鉆具無法上下活動或轉動，但能夠開泵循環(huán)，且泵壓正常穩(wěn)定。 3、原因：鉆井液密度過大；失水量大，泥餅厚而疏松；泥餅粘滯系數(shù)大。,第七章 鉆井事故 7-3卡鉆類型及處理,4、預防： （1）使用中性鉆井液， 如油基鉆井液、油包水 鉆井液，或者陽離子體 系鉆井液， （2）搞好固控工作 （3）最低的鉆井液密度 壓差不得超過35MPa （4）合理的鉆柱結構 5、粘吸卡鉆的處理 （1）強力活動 （2）震擊解卡 （3）浸泡解卡劑,第七章 鉆井事故 7-3卡鉆類型及處理,四、鍵槽卡鉆 現(xiàn)象： （1）鉆進正常，泵壓正常； （2）鉆桿接頭偏磨嚴重； （3）下鉆不遇阻，但起鉆 到狗腿處常遇卡； （4）能下放但不能上提

9、， 嚴重時可卡死。 預防： （1）避免出現(xiàn)狗腿； （2）起下鉆時應在鍵槽井段 反復劃眼； （3）在鍵槽井段低速慢起。,第七章 鉆井事故 7-3卡鉆類型及處理,五、縮徑卡鉆 1、遇阻的位置固定， 2、循環(huán)時泵壓增大， 3、上提困難下放容易， 4、起出的鉆桿接頭的上部經(jīng)常有松軟泥餅。 六、卡鉆事故的一般處理方法 1、上提、下放和轉動鉆具解卡。 2、浴井解卡。井內(nèi)泡油、泡鹽水、泡酸或采用清水循環(huán)。 3、上擊、下?lián)艚饪ā?4、倒扣套銑解卡。 5、爆炸倒扣、套銑。 6、爆炸、側鉆新井眼。,第七章 鉆井事故 7-3卡鉆類型及處理,第四節(jié) 鉆具事故 1、常見的鉆具事故 鉆桿、鉆鋌本體斷； 鉆桿滑扣、脫扣。

10、2、鉆具事故處理 （1）卡瓦打撈筒打撈 （2）打撈矛打撈 （3）公錐、母錐打撈,第七章 鉆井事故 7-4鉆具事故,第五節(jié)、落物事故 1、常見的落物事故 鉆頭落井； 牙輪落井； 牙齒、彈子落井；金剛石齒落井，刮刀扭斷 井口工具落井。 2、鉆具事故處理 （1）井壁埋藏法 （2）循環(huán)打撈法 （3）磁性打撈法 （4）一把抓 （5）磨鞋磨銑法,第八章 其他鉆井技術及作業(yè) 8-1 井下復雜情況及事故處理落物事故,復習思考題,1、鉆井事故的原因 2、處理井下事故的原則 3、什么叫井噴 4、井噴原因： 5、什么叫井漏 6、井漏的原因 7、井漏的類型井漏的處理 8、卡鉆類型卡鉆事故的一般處理方法,再 見,第七章

11、 鉆井事故 7-1概述 鉆井事故的原因很多但主要有地質和工程因素兩大類 一、地質因素 鉆井中地層結構有硬有軟，壓力系統(tǒng)有高有低，孔隙有大有小，如果對這些情況沒有足夠的了解，就難免要發(fā)生難以預料的問題。首先我們應該了解設計井的地層孔隙壓力、地層破裂壓力、地層坍塌壓力及一些特殊地層（鹽膏、軟泥巖）的蠕變應力，作為井身結構和鉆井液設計的主要依據(jù)。 一般地說，在同一個裸眼井段內(nèi)不能讓噴、漏層同時存在，不能讓蠕變層與漏層同時存在。如果在井身結構上無法實現(xiàn)上述要求，而且高壓層和蠕變層在漏層的下部，那就應對漏層進行預處理，不能盲目向深部鉆進。如果高壓層或蠕變層下部有低壓層或漏失層，那就只好把高壓層或蠕變層用

12、套管封掉。,其次，對一些特殊地層如在一定溫度、壓力下發(fā)生蠕變的鹽巖層、膏鹽層、富含水的軟泥巖層、吸水膨脹的泥巖層、裂縫發(fā)育容易坍塌剝落的泥巖層、煤層及某些火成巖侵人層都應有較詳細的了解，因為這些地層是造成井下復雜的主要源。同時對一些地質現(xiàn)象如斷層、裂縫、溶洞、特高滲透層的位置及硫化氫、二氧化碳的存在和含量也應有所了解。以上這些資料對打成一口井來說至關重要。但地質部門所提供的比較詳細的資料是油氣層資料，而對工程上所需要的重要資料則提供不多，或不夠詳細，甚至有些數(shù)據(jù)與實際情況相距甚遠，即使是已經(jīng)開發(fā)的油田，由于注水開發(fā)的結果，地下的壓力系統(tǒng)變化很大，也很難以鄰井的資料作為主要依據(jù)。這就使鉆井過程往

13、往不得不打遭遇戰(zhàn)，因而復雜情且況屢屢發(fā)生。,第七章 鉆井事故 7-1概述,二、工程因素 由于鉆井作業(yè)的隱蔽性、復雜性，所以“安全第一”應作為鉆井作業(yè)的主導思想。但是由于有些人思想認識的模糊或者為某種片面的局部的利益所驅動，或明知故犯，或鋌而走險，為鉆井事故和復雜問題的發(fā)生創(chuàng)造了條件。由于地質資料掌握不全不準，或者雖有可靠地質資料而未嚴格地按科學方法進行井身結構設計，使同一段裸眼中噴、漏層并存，治噴則漏，治漏則噴。雖然下了套管但不裝并控設備，或者雖然裝了井控設備但不講求質量，一旦鉆遇高壓層，應急使用時，到處刺漏，甚至造成井噴失控。鉆井液體系和性能與地層特性不相適應，甚至片面強調(diào)節(jié)約鉆井液處理劑，

14、使鉆井液性能惡化，造成裸眼井段中某些地層的縮徑或坍塌?；蛘咩@井液密度不合適，也會造成井噴、井漏或井塌。操作不適當，下鉆速度過快會產(chǎn)生很大的激動壓力，易將地層憋漏。起鉆速度過快會產(chǎn)生很大的抽吸力，易將油氣層抽噴或將結構松軟的地層抽塌，特別是在鉆頭或扶正器泥包的情況下更為嚴重。鉆井設備發(fā)生故障，被迫停止鉆具的活動或鉆井液的循環(huán)，是發(fā)生井下事故的最普通最常見的因素。,第七章 鉆井事故 7-1概述,2、快速的原則 一旦發(fā)生井下事故或復雜問題，其情況會隨著時間的推移而更趨惡化。所以在安全第一的原則下，必須抓緊時間進行處理，要迅速地決策，迅速地組織，迅速的施工，工序銜接要有條不紊。須知抓住了時機就會化難為

15、易，做到事半功倍；喪失了時機就會變易為難，只能落得個事倍功半，甚至勞而無功。但是，隨著井下情況的變化及人們認識的加深，部分修改或全部修改原定方案的事是常有的，所以在確定第一方案的同時要有第二甚至第三方案的考慮，早作準備。“凡事預則立，不預則廢?！币獱幦∫宰羁斓乃俣纫姷綄嶋H的效果。同時對從事作業(yè)的人員來說，曠日持久，勞師無功，必然會影響工作情緒，一個士氣低落的隊伍是難以打攻堅戰(zhàn)的。時間就是金錢，時間就是制勝的法寶，可惜這一點往往被人們所忽視。,第七章 鉆井事故 7-1概述,3、靈活的原則 處理井下事故和復雜情況是一個多變的過程，很難有一個一成不變的方案。有時井下情況變了，人們的思想認識也要隨著改

16、變。靈活機動，捕捉戰(zhàn)機非常重要。要做到這一點最關鍵的是實時地掌握現(xiàn)場的第一手信息，特別是關鍵時刻的關鍵信息，有些信息稍縱即逝，很難捕捉到，有些信息一般人認為無所謂，而聰明的工作者卻可據(jù)此得出符合實際的認識，及時地調(diào)整方案，加速了處理過程。所以我們既要重視過去的經(jīng)驗，又不拘泥于過去的經(jīng)驗；既要靈活機動，又不違反客觀規(guī)律；既要大膽思考，又要符合邏輯思維程序。,第七章 鉆井事故 7-1概述,3、靈活的原則 由于井下事故的復雜性，處理的難易程度相差很大，在目前技術水平下，有的事故沒有處理成功的可能性；有的事故雖有處理成功的可能性，但難度很大，需要耗費相當多的物資和時間；有的事故初期看來處理難度不大，但

17、在處理過程中，井下情況卻變得越來越復雜；有的事故用不同的方案進行處理會有不同的經(jīng)濟效果。因此面對不同的情況，從各種處理方案的安全性、有效性、工藝的難易程度、工具材料費用、占用鉆機時間、環(huán)境影響等方面進行綜合評估，在經(jīng)濟上合得來則干，合不來則止。此路不通，另走他路。發(fā)生事故本已造成了經(jīng)濟損失，處理事故的原則是把這種損失降到最低限度。鉆井復雜情況主要有：井涌、井漏、輕度井塌、砂橋、泥包、縮徑、鍵槽、地層蠕變、地應力引起的井眼變形、鉆井液污染及有害氣體的溢出等。鉆井事故主要有卡鉆、井噴、嚴重井塌、鉆具或套管斷落、井下落物及鉆出新井眼丟失老井眼等。,第七章 鉆井事故 7-1概述,三、處理井下事故的原則 1、安全的原則 井下事故與復雜情況多種多樣，處理的手段和使用的工具也多種多樣。但這些工具和方法在正常鉆井過程中接觸不多也不很熟悉。而且往往要采取一