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鉆井事故及預防措施
已閱:354  2020-4-21
鉆井事故發生的原因
1)地質因素

    鉆井的對象是地層,而地層結構有硬有軟,壓力系統有高有低,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。一般地說,在同一個裸眼井段內不能讓噴、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套管封掉。

     其次,對一些特殊地層如在一定溫度、壓力下發生蠕變的鹽巖層、膏鹽層、富含水的軟泥巖層、吸水膨脹的泥巖層、裂縫發育容易坍塌剝落的泥巖層、煤層及某些火成巖侵入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原因。同時對一些地質現象如斷層、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,甚至有些數據與實際情況相距甚遠,即使是已經開發的油田,由于注水開發的結果,地下的壓力系統變化很大,也很難以鄰井的資料作為主要依據。這就使鉆井過程往往不得不打遭遇戰,因而復雜情況且屢屢發生。

2)     工程因素

     鉆井作業具有隱蔽性、復雜性,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,甚至片面強調節約鉆井液處理劑,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。

      鉆井液密度不合適,也會造成井噴、井漏或井塌。操作不適當,下鉆速度過快會產生很大的激動壓力,易將地層憋漏。起鉆速度過快會產生很大的抽吸力,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。

      鉆井設備發生故障,被迫停止鉆具的活動或鉆井液的循環,是發生井下事故的最普通最常見的因素。此外,管理工作薄弱,有章不循,有表(指重表、泵壓表、扭矩表)不看,遇事不思,盲目決斷,但求省力,不顧后果,起鉆猛提,下鉆猛壓,遇卡硬轉,遇漏硬憋,這是造成井下事故的常見原因。

常用處理方法

1)  卡鉆事故原因及處理

   卡鉆及造成原因:卡鉆就是在鉆井過程中因地質因素、鉆井液性能不好、技術措施不當等原因,使鉆具在井內長時間不能自由活動,這種現象叫卡鉆。主要有黏附卡鉆、沉砂卡鉆、砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等。

     處理卡鉆事故的方法:(1)泡油解卡;(2)使用震擊器震擊解卡;(3)倒扣套銑;(4)爆炸松扣;(5)爆炸鉆具側鉆新眼等。

2)井塌事故原因及處理

井塌是鉆井過程中井壁失穩垮塌的現象。發生井塌的原因包括:井內液柱壓力不能平衡地層壓力;地層受鉆井液浸泡,發生水敏膨脹、破碎、剝離;地層本身破碎、疏松,上提鉆具時造成抽汲現象使下部井筒壓力下降;在起鉆過程中,未及時回灌鉆井液造成井內液柱壓力下降;停鉆時間過長,鉆井液性能發生變化;在裸眼井段長時間、大排量循環等。井塌嚴重時會導致井眼情況復雜,引起井內事故。

(1)       下鉆過程,如發現井口不返鉆井液,或者鉆桿內反噴鉆井液,這是井塌的象征,應立即停止下鉆。開泵循環通井或劃眼,待井下情況正常后,再恢復下鉆工作。

(2)       起鉆過程,如發現井口液面不降,或鉆桿內反噴鉆井液,這是井塌的象征,應立即停止起鉆。開泵循環鉆井液,•待泵壓正常,井下暢通無阻,管柱內外壓力平衡后,再恢復起鉆工作。

(3)無論任何時候,如發現有井塌現象,開泵時均須用小排量頂通。然后逐漸漸增加排量,中間不可停泵。如果小排量頂不通,泵壓上升,井口不返鉆井液,證明地層漏失,不可繼續擠入鉆井液。

      
3)鉆頭事故及預防措施  在鉆進過程中所發生的鉆頭事故,包括牙輪鉆頭掉牙爪,牙輪、蹩斷牙爪、牙齒、牙輪;刮刀鉆頭蹩斷刀片、接頭,PDC鉆頭脫落; 或人造聚晶金剛石、天然金剛石脫落等,統稱鉆頭事故。

   預防鉆頭事故,應該采取以下措施:

   (1)選用質量合格的鉆頭,出廠使用說明書要求正確使用鉆頭
   (2)精心操作,均勻送鉆,嚴防溜鉆、頓鉆事故發生。 
   (3)正確操作,按設計施工,根據鉆具組合和地層井深按要求加壓。


4)井漏事故及處理

井漏是鉆井過程中,井筒內鉆井液或其他介質(固井水泥漿等)漏入地層孔隙、裂縫等空間的現象。井漏是鉆井工程中常見的井內復雜情況,多數鉆井過程都有不同程度的漏失。嚴重的井漏會導致井內壓力下降,影響正常鉆井、引起井壁失穩、誘發地層流體涌入井筒并井噴。

   井漏的處理措施:

  (1)對井下壓力系統和地層比較復雜的井只能采取堵漏的辦法進行處理;

  (2)而對于井下壓力系統單一、地層結構強度較大的井則可以采用降低鉆井液密度的辦法處理。

 (3)可在鉆井液中加入堵漏材料,如鋸末,馬糞,貝殼粉、粘土等。

  (4)裂縫漏失需采用稠鉆井液加堵漏物的如鋸屑,棉子殼等,在處理井漏上和工藝措施配合,下鉆速度要慢,泵壓排量要適當。

5)井噴事故及處理

    井噴,是一種地層中流體噴出地面或流入井內其它地層的現象,大多發生在開采石油天然氣的現場。引起井噴的原因有多種:地層壓力掌握不準、泥漿密度偏低、井內泥漿液柱高度降低;起鉆抽吸,以及其他不當措施等。

    井噴發生后對其控制的方法叫壓井,壓井主要有司鉆壓井法和工程師壓井法。

1)司鉆壓井法是先把井里的氣或油排出來,再用重泥漿替換原來太輕的泥漿,這種方法需要時間較長,在加重設備不足的時候時常使用。

2)工程師壓井法是在計算好需要泥漿的量以后一次性打入井筒中的方法,井噴事故處理在前邊已經有介紹此處不在贅述。


 
 
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