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江西省萍乡市安华生物科技有限公司
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    卡钻事故

    来源: 江西省萍乡市安华生物科技有限公司  点击:4387  属于:业界资讯
    卡钻事故
    1、在钻井中常见的井下工程事故有哪几种?
    答:有如下七种工程事故:
    (1)、卡钻事故;
    (2)、钻具事故;
    (3)、钻头事故;
    (4)、落物事故;
    (5)、井喷及井喷失控事故;
    (6)、顿钻事故;
    (7)、卡电缆、卡仪器事故。
    2、什么是卡钻事故?
    答:钻柱在井内停止时间过久或其它原因造成不能上提、下放或转动,有时甚至不能循环,这样的事故统称为卡钻事故。
    3、常见的卡钻事故有哪几种?
    答:有如下八种卡钻事故:
    (1)、粘吸卡钻;
    (2)、落物卡钻;
    (3)、井塌卡钻事故;
    (4)、键槽卡钻事故;
    (5)、短路循环、干钻卡钻事故;
    (6)、沉砂卡钻事故;
    (7)、泥包卡钻事故;
    (8)、缩径卡钻事故;
    4、什么是粘吸卡钻?
    答:钻柱在钻井液液柱压力与地层压力之差的作用下,紧贴在井壁上造成的卡钻,称粘吸卡钻(也称压差卡钻或粘附卡钻)。
    5、 粘吸卡钻何特点?
    答:(1)、循环钻井液正常。
    (2)、随时间的延长,卡钻面积不断增加, 粘卡越严重,且卡点深度上移。
    6、钻井液性能不好,失水量大,对粘吸卡钻有何影响?
    答:钻井液性能不好,失水量大,在渗透性地层井壁上形成的泥饼越厚,泥饼越虚,易发生粘吸卡钻。
    7、钻井液中固相含量多,对发生粘吸卡钻有何影响?
    答:钻井液中固相含量多,泥饼的粘滞系数越大,越容易发生粘吸卡钻。
    8、发生粘吸卡钻的主要原因是什么?
    答:(1)、钻具在井内静止时间长,活动钻具不及时或活动钻具的方法不当。
    (2)、泥浆性能不符合设计要求(注:此话不严密,有出路),泥浆液柱压力和地层孔隙压力的差值较大。(此句改为;泥浆液柱压力比地层孔隙压力大的较多)。
    (3 )、泥浆的失水大,泥饼厚,固控设备配备不齐或由于固控设备坏使用少,造成固相含量急剧增加。
    (4)、深井、定向井和复杂井等在钻井液中加入的润滑剂含量少,泥饼摩组较大。
    9、怎样预防粘吸卡钻?
    答:(1)、停钻时按规定及时活动钻具,上提下放活动的幅度要大。
    (2)、钻井液性能符合设计要求(不严密)。
    (3)、加强设备的检查、维修及管理,保证在钻井过程中能正常运转。如设备出故障不能活动钻具,钻具在井底应将全部钻具重量的三分之二压在钻头上,使下部钻具弯曲与井壁形成点接触,减少卡钻发生的可能性。
    (4)、加强固控设备的配备与使用,固相含量一般要控制在10%以内。
    (5)、定向井、深井、复杂井等在钻井液中加入润滑剂降低摩擦系数,定向井混油量保证在6~8%,摩阻系数在定向井中控制在0.1以内,直井控制在0.15以内。
    (6)、在深井、定向井或特殊复杂井中,应用螺旋钻铤,加重钻杆和随钻震击器,防止粘吸卡钻。
    10、发生粘吸卡钻后如何处理?
    答:通常的做法是采用泡油或泡解卡剂,即在被卡钻柱井段注入一定数量的原油、柴油或者解卡剂,浸泡一段时间,方可上提下放钻具试图使其解卡。
    11、处理卡钻事故泡原油、柴油时怎样泡为好?
    答:最好按一定比例(一般为2:1或1:1)泡混合油液,这样泡的效果比较好,容易解卡。当油液种类缺乏时,也可单独使用,不过比混合油液效果差一些。
    12、泡油或解卡剂能接除粘吸卡钻的机理是什么?
    答:因原油和解卡剂都是很好的润滑剂和渗透剂(适当混入柴油后更好如在加一些QT快速渗透剂其效果为最佳)。渗透到钻井液中和泥饼内,并破坏泥饼结构,降低了钻井液的粘滞系数,从而使钻柱解卡。
    13、发生粘吸卡钻后,泡油或注入解卡剂前应如何处理?
    答:(1)、发生粘吸卡钻后,泡油或注入解卡剂前应按规定活动钻具,停止活动时应将卡点以上钻具重量的2/3或全部压上,使未卡钻具呈弯曲状态与井壁成点接触,防止卡点上移。
    (2)、泡油或泡解卡剂前,按要求调整好泥浆性能,一定要大排量循环洗井2~3周,使井内的砂子尽量带出井眼,防止由于井眼所聚砂子的增多,而导致泡油失败。
    14、卡点深度如何计算?
    答:卡点计算公式如下:
    H=K 
    式中:H—指钻柱最上一个卡点的深度,m;
    ΔL—指未被卡部分连续上提时的平均伸长,cm;
    ΔP—指钻具未被卡部分连续上提的平均拉力,kN;
    K—指计算系数,不同尺寸和壁厚的钻具有不同的K值;
    K= =2.1F
    式中:E—指钢材弹性系数,其值为2.1×106kg/cm2
    F—指管柱截面积,cm2
    15、泡油量如何计算?
    答:计算公式如下:
    V=KV1H1+V2H2
    式中:V—指泡油总量,m3;
    K—指附加系数,一般取1.2~1.5;
    V1—指环形空间每米容积,m3/m;
    V2—指钻杆内每米容积,m3/m;
    H1—指环形空间泡油高度,m;
    H2—指钻杆内油柱高度,m;
    16、泡油替钻井液时计算公式?
    答:泡油替钻井液量的计算公式如下:
    V0=V1H
    式中:VO—指泡油时替钻井液的量,m3;
    V1—指钻杆内每米容积,m3/m;
    H—设计替至油面井深,m;
    17、泡油施工中,注油泵压什么时候最高?
    答:当总泡油量大于钻柱总内容积时,原油到达钻头时的泵压为最高;当总泡油量小于钻柱内容积时,全部油进入钻具后泵压就达最高,一直持续到油从钻头出来。开始下降。
    18、泡油时最高泵压如何计算?
    答:最高泵压计算公式如下:
    P=P1+ 
    式中:P—最高注油泵压,Mpa;
    P1—用替油排量循环时的泵压,Mpa;
    H—油在钻柱内的最大高度,m;
    r1—钻井液的密度,g/cm3;
    r0—所泡油的密度,g/cm3;
    19、计算卡点深度:某井Φ216钻头钻至井深915米,修泵循环活动钻具不及时造成粘吸卡钻,钻具结构Φ216mm钻头+Φ159mm钻铤(200m)+Φ127mm钻杆,钢级是E级、壁厚9.19mm,卡钻前悬重为550kN,连续上提三次,指重表指示为650kN、750Kn、850kN。 钻具伸长量分别为10cm、20cm、30cm,钻杆的K值为7150,计算出卡点深度?
    答:卡点深度计算如下:
    H=K 
    =7150× 
     
    =7150×20÷200=715(米)
     
    20、计算泡油量:根据19题的已知条件和计算出的卡点深度715米,被卡钻具200米,下部钻铤外径159毫米,内径70毫米,钻杆外径127毫米,内径108毫米,一般管外泡油的顶界高于卡点100米,管内比管外油面高100米,泡油附加系数取1.2,计算所需的泡油量是多少?
    答:(1)、计算钻铤内的总容积:
    V1=π÷4×D2× L1
    =0.785 ×0.072×200 
    =0.77(m3)
    (2)、计算钻铤外的总容积:
    V2=π÷4×(Db2-DC2)× L1
    =0.785 ×(0.2162-0.1592)×200 
    =3.36(m3)
    (3)、计算钻杆内的总容积:
    V3=π÷4×dp2× h1
    =0.785 ×(0.1082)×(100+100)
    =1.83(m3) 注:(前一个100为钻杆外泡油长,后一个100为内外油面高差) 
    (4)、计算钻杆外的总容积:
    V4=π÷4×(Db2-Dp2)× L2
    =0.785 ×(0.2162-0.1272)×100 
    =2.40(m3)
    (5)、计算总的泡油量:
    V=V1+V3+K(V2+V4)
    =0.77+1.83+1.2×(3.36+2.40)
    =9.51(m3)
    21、计算替泥浆量:已知井深915米,卡点深度715米,井内127钻杆,壁厚9.19,设计泡油液面高于卡点100米,内液面高于外液面100米,地面与立管线长30米(127钻杆同每米9.25升),水龙带18米长内容积每米14.6升,方钻杆长11米,内容积每米5.4升。
    答:V替=V0+V地
    V0=9.25(715-200)=4763.75(升)=4.76(方)
    V地=14.6×18+9.25×30+5.4×11=599.7(升)=0.60(方)
    V替=4.76+0.60=5.36(方)
    22、计算泡油时的最高泵压:已知钻头深度为915米,卡点深度715米,钻井液密度1.25,循环泵压10Mpa,准备泡油的密度0.85,井内钻具结构Φ216mm钻头+Φ159mm钻铤(200m)+Φ127mm钻杆(壁厚9.19)。泡油量计划10方。计算泡油施工中的最高泵压?
    答:首先计算油在钻具内的最大长度。10方=10000升
    1000÷9.25=1081米大于钻头井深,固油在钻具内的最大长度915米(钻头深度)
    P=P1+P2
    =P1+[H油(r泥-r油)]÷100
    =10+[915(1.25-0.85)] ÷100
    =10+3.66=13.66(Mpa)
    23、粘卡后为什么泡油或注入解卡剂越早越好?
    答:因粘卡的严重程度随时间的延长而增加。时间愈长不但卡的愈死,而且卡点容易上移,增加处理难度。
    24、处理粘吸卡钻,在泡油或注入解卡剂后是立即活动好,还是浸泡一段时间活动好?
    答:泡油或注入解卡剂后为使泡的油液或解卡剂渗透进入受粘卡的部位,应静止一段时间使泡液充分发挥解卡作用,然后再活动钻具使其解卡。
    25、什么是遇阻、遇卡?
    答:下钻时若悬重比原悬重降低叫遇阻。上提钻具时若悬重超过原悬重叫遇卡。
    26、钻具在井内遇卡、遇阻有什么危害?
    答:钻具在井内遇卡时,是发生卡钻的前兆,此时不能硬将钻具压入井内,或直接向上提,报者将其提出的幻想。应接方钻杆循环泥浆,活动钻具,轻压、慢转、划眼(或倒划眼)使其解除,避免事故的恶化。
    27、钻具在井内遇卡或遇阻时如何处理?
    答:(1)、上提遇卡时,上提悬重不得超过原悬重(包括正常起钻时钻具的摩擦阻力)100kN。否则应立即接方钻杆循环,上下活动钻具或进行倒划眼,倒划眼时上提5~10Kn。严格控制转盘、间断转动,防止将钻具倒开或倒掉钻头。当上提钻具无阻卡现象时,方可进行下步作业。
    (2)、下钻遇阻时,下压不得超过原悬重100kN,否则应立即接方钻杆循环钻井液、划眼,当下放无遇阻现象时,方可转为下步作业。
    28、什么叫落物卡钻?
    答:因井下落物造成的钻柱卡钻事故,就叫落物卡钻。
    29、落物卡钻有何特点?
    答:出现卡钻很突然,遇卡后卡点不随时间上移,且可正常循环钻井液。
    30、怎么样预防落物卡钻?
    答:(1)、起下钻操作时,严防物体从井口掉入,按规定检查井口工具。
    (2)、发生落物事故后,在未卡死之前(即:钻具可旋转,上提下放有一定的范围),尽量采用旋转钻具的方法将落物蹩入井壁,遇卡时严禁死提硬拔,以防上提卡死。
    (3)、空井时应将井口盖好。
    (4)、表层和中间套管的下入时,尽量留较少的口袋,以免固完井水泥凝固后,再进行下边的钻进时,水泥环较长,容易脱落造成卡钻。
    31、发生落物卡钻时如何处理?
    答:(1)、上提下放活动钻具或轻轻转动钻具,将落物蹩入井壁(注:必须在钻具扭转系数范围之内进行,严防扭断钻具)。
    (2)、将钻具接上下震击器,进行震击解卡。
    (3)、将钻具倒开进行套铣处理。
    32、什么是井塌卡钻?
    答:由于井壁坍塌将钻具埋住卡死,叫做井塌卡钻。
    33、发生井塌卡钻的的原因有那些?
    答:(1)、钻井液性能不符合设计要求,造成易塌地层垮塌。
    (2)、因井漏引起上部地层井壁坍塌。
    (3)、钻井液密度低于地层压力,造成地层坍塌。
    (4)、起钻未灌满泥浆,引起地层坍塌。
    (5)、钻头泥包起钻形成拔活塞的抽吸作用引起井塌。
    (6)、井喷后或泡油解卡后,井壁失去稳定造成井塌。
    34、怎样预防井塌卡钻?
    答:(1)、钻井液性能符合设计要求,变化幅度不得过大。
    (2)、发生井漏时应及时采取措施堵漏措施。
    (3)、起钻时要灌好泥浆。
    (4)、严防井喷事故的发生。
    (5)、根据地层破裂压力、地层孔隙压力,配合合理的钻井液密度平衡易塌地层。
    (6)、处理解卡事故后,应及时洗井并调整好钻井液性能。
    (7)、对于上部易水化分散地层和下步渗透好 的地层,要严格控制好泥浆的失水,并增加短起下次数,避免拔活塞将地层抽垮。
    35、井塌卡钻的特点?
    答:(1)、不能上提下放,转盘不能转动。
    (2)、不能开泵循环。
    36、怎样处理井塌卡钻?
    答:(1)、测卡点,用倒爆松扣的方法将卡点以上钻具倒开起出。
    (2)、采取优质的钻井液稳定井壁,控制井塌的恶化。
    (3)、选择合适相应尺寸的套铣筒对所埋钻具进行套铣。
    (4)、套通全部钻具(或接近钻头及扶正器的位置),接液压震击器对扣,试图恢复循环震击解卡。若不能解卡,则泡油或解卡剂配合震击器解卡。
    37、什麽是键槽卡钻?
    答:因井眼键槽造成的钻具被卡,称之为键槽卡钻。
    38、键槽卡钻有何特点?
    答:(1)、发生键槽卡钻后能正常循环钻井液,泵压无变化。
    (2)、上提钻具时,(卡死之前)上提遇卡、下放正常。
    (3)、上提钻具时,卡死之前上提遇卡、卡钻的位置不变或变化不大。
    39、怎样预防键槽卡钻?
    答:(1)、保证井身质量,使全角变化率符合井身质量标准。
    (2)、起钻到有键槽的位置处,用低速轻轻上提,严防上提过猛将钻具提死。
    (3)、发现键槽后(钻杆接头有时有阻卡现象),不要轻易改变入井的钻具结构。
    (4)、起出钻具,下钻至键槽顶部用牙轮或键槽破坏器将键槽消除。
    (5)、在定向井中,采用18度钻杆,减轻、克服键槽的产生。
    40、键槽卡钻如何处理?
    答:(1)、首先不能将钻柱提死,应接方钻杆循环钻井液,转动钻具,不同方位上提。如仍提不出要慢慢转、倒划眼。
    (2)、接地面震击器下击解卡
    (3)、测卡点,在距离键槽合适的位置倒爆松扣,接下击器对扣泡解卡剂下击解卡或倒划眼解除事故。
    (4)、测卡点,在距卡点以上合适位置松扣,防掉套铣(或套铣、对扣)震击解除事故。
    41、什么叫泥浆短路循环?
    答:泥浆不全部从钻头反出的循环,叫泥浆短路循环。
    42、钻井液短路循环的原因有哪些?
    答:(1)、井下钻具刺坏、倒扣、脱扣、断落等。
    (2)、地面高压管线(闸门、法兰、油壬及焊口等)刺坏。
    (3)、闸门倒错,如灌泥浆闸门未关等。
    43、发生钻井液短路时有哪些现象或特点?
    答:(1)、泵压逐渐下降。
    (2)、泵排量未减,井内岩屑带不出来或上部地层岩屑量增多。
    (3)、钻头泥包钻时变慢,钻进中发生蹩钻、跳钻。
    (4)、转盘负荷加重,扭矩增大。
    44、钻井液短路有哪些危害性?
    答:(1)、由于钻井液短路循环,钻头干钻泥包,易发生卡钻。
    (2)、钻具被刺后,易被扭断,落鱼往往被卡。
    45、发生短路循环时如何处理?
    答:(1)、首先检查地面设备,泥浆泵是否上水好,地面的管线、闸门是否有刺漏或闸门没关严的情况。
    (2)、若地面正常时,应立即低速平稳起钻,旋绳卸扣。详细检查钻具,在起钻中遇卡时,严防死提应拔造成卡钻。
    46、什么叫短路循环卡钻?
    答:由于钻井液短路循环,钻头干钻造成的钻柱被卡,叫做短路循环卡钻。
    47、钻井液短路循环干钻卡钻事故有何危害?
    答:钻井液短路干钻导致卡钻的事故是一种恶性卡钻事故。一般处理比较复杂,不但耽误生产时间,而且造成巨大的经济损失,严重时会造成井眼报废。
    48、怎样预防钻井液短路干钻卡钻?
    答:(1)、严格检查钻具,不符何规定的不准入井。
    (2)、加强钻具探伤。
    (3)、钻具上下钻台必须带好护丝,保护好丝扣。
    (4)、下钻接单根必须涂好丝扣油,双钳紧扣,达到上扣扭矩要求。
    (5)、严禁用倒档上扣,以防钻具被倒开。
    (6)、钻进中发现泵压下降和悬重有任何微小变化时,首先从地面检查,然后起钻检查钻具。
    (7)、泵压表必须灵活好用,便于判断泵压变化。
    (8)、泵压变化不大,地层没有变化,而钻速突然变慢,应立即起钻检查接近钻头处的钻铤(或扶正器)丝扣是否有刺坏。
    49、什么是沉砂卡钻?
    答:在钻进中,循环排量不足或循环排量不够,钻井液性能不好,造成岩屑下沉,堵塞环行空间。埋住钻头及部分钻具引起的卡钻,叫沉砂卡钻。
    50、造成沉砂卡钻的原因?
    答:(1)、用清水快速钻进,岩屑不易返出,停泵时大量的下沉。
    (2)、钻井液性能不符合设计要求,固相含量高,有无悬浮能力,停止循环时岩屑下沉。
    (3)、钻进中井漏,岩屑未返出停泵时砂子下沉。
    (4)、接单根时间长,开泵不及时大量岩屑下沉,开泵太猛,钻具上顶或蹩漏卡死。
    51、沉砂卡钻时有何特点?
    答:(1)、卸开方钻杆后,钻具内倒返钻井液。
    (2)、开不开泵或开泵蹩漏地层,井口钻井液返出量减少或不返。
    52、怎样预防沉砂卡钻?
    答:(1)、用钻井液开钻控制钻速, 适当增加排量让岩屑尽量返出。
    (2)、在易坍塌地层钻进,按设计使用优质的钻井液,适当增加钻井液携岩能力,接单根并做到早开泵晚泵,必要时还要采取“进一退三”的措施(即:每打半根或一根单根,开泵划眼两次,停泵下放一次确定正常后再继续钻进或接单根)。
    (3)、发现钻速快,适当增加循环时间,保持井底干净清洁。
    (4)、根据地区钻进特点,制定相应的短起下钻制度。一般100~200米短起下一次。
    (5)、使用好固控设备,控制钻井液中固相含量。
    (6)、严禁将水直接往泥浆里补充,应先配好胶液,再往泥浆里补充。
    53、如何处理沉砂卡钻?
    答:(1)、尽可能用小排量将其顶通,建立循环,然后大排量洗井,配合泡解卡液(或油)进行解卡。
    (2)、若不能建立循环,应测卡点,在卡点以上松扣。下震击器对扣震击解卡。
    (3)、测卡点,在卡点以上松扣, 落鱼较长应套铣,套完后下震击器震击解卡。
    54、什么叫泥包卡钻?
    答:因钻头或钻具被泥包,造成的钻柱卡钻叫泥包卡钻。
    55、造成钻头或钻具泥包的原因?
    答:(1)、由于泵上水不好,甚至不上水。
    (2)、钻具被刺未及时发现。
    (3)、钻井液性能不好。
    (4)、上部地层水分散性较好,钻速过快,而排量不足,钻井液不能及时清洁。
    (5)、操作失误,如溜钻、顿钻等。
    56、泥包卡钻的特点?
    答:(1)、一般开不开泵,有的虽能开泵循环,但是泵压较高,经循环一段时间后,泵压有一定的下降。
    (2)、转动时扭矩较大,甚至有蹩钻和跳钻现象,钻进时进尺较慢。
    57、怎样预防泥包卡钻?
    答:(1)、保证泵的上水良好,尽量采用大排量。
    (2)、钻井液性能符合设计要求,否则应停钻处理泥浆。
    (3)、在粘性大的泥岩中钻进,严禁加大钻压,保证均匀送钻。
    (4)、严格防止钻井液短路循环,发现泵压下降及时停钻,检查设备。如果设备无问题,立即起钻检查钻具。
    (5)、操作者精力集中,严防溜钻、顿钻。
    (6)、钻进中,泵压表、指重表要灵敏好用。
    58、泥包卡钻如何处理?
    答:(1)、能蹩通循环的,大排量循环冲洗。
    (2)、能恢复钻具转动时,充分划眼或倒划眼。
    (3)、对泥浆性能进一步进行调整,降低黏度、切力,若仍不能解卡,则采用泡解卡剂或油进行处理。
    (4)、若蹩不通,不能恢复转动的,进行爆炸松扣,将钻铤以上 的钻具起出,接震击器震击解卡。
    59、什么叫缩径卡钻?
    答:因井眼缩小起下钻至小井眼处,将钻柱、钻头卡住叫缩径卡钻。
    60、缩径卡钻有何特点?
    答:开泵泵压很高,开不开泵或蹩漏地层。
    61、引起缩径卡钻的原因是什么?
    答:(1)、钻井液性能不符合设计要求。
    (2)、钻遇膨胀性地层,失水量大易引起地层膨胀,井眼缩小。
    (3)、钻井液中固相含量高、失水大,在井壁形成虚泥饼或假井壁。
    (4)、钻头磨损严重,钻头外径缩小,新钻头不小心插入小井眼。
    62、怎样预防缩径卡钻?
    答:(1)、使用优质钻井液,尤其要控制失水小于5ml和固相含量低于10%。
    (2)、遇阻卡时,不得硬提、硬压,保证钻具能转动和循环泥浆。
    (3)、井队工程师(或技术员)要队下井的新钻头和起出的旧钻头以及扶正器,严格认真地进行测量,以便采取必要的技术措施。
    (4)、对起出的旧钻头,外径磨损严重的,下入新钻头遇阻后,不得硬压,要采取扩划眼,直到井底后,方能恢复正常钻压钻进。
    63、怎样处理缩径卡钻?
    答:(1)、上提卡钻,可用地面下击器下击解卡。
    (2)、测卡点,在卡点以上的钻具松扣倒出,接上、下击器震击解卡。
    (3)、若松扣后井下落鱼较多,震击又无效需套铣处理。
     
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