钻井井下工程事故基本知识

钻井井下工程事故常识一、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=KPL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=610EF=2.1F式中：E—指钢材弹性系数，其值为2.1×106kg/cm2F—指管柱截面积，cm2直径mm127壁厚mm9.19K值715015、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＋100)(01rrH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=KPL=7150×3/)]550850()550750()550650[(3/)302010(=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