钻井复杂与事故

井下复杂及钻井事故预防与处理井下复杂及钻井事故预防与处理

概述卡钻事故种类及预防与处理钻具断落事故及预防与处理井下落物事故及预防与处理测井事故及预防与处理井喷事故及预防与处理井漏复杂及预防与处理固井作业复杂及事故预防与处理井斜引起的复杂情况预防与处理结束语概述

在钻井过程中，钻头不断地破碎岩石、新井眼随之生成，新形成的井壁岩石失去了原来的支撑条件，呈现出不稳定状态，如果钻井措施不能适应这些变化，就会造成井下诸多复杂情况和事故。据统计，当前事故与复杂情况可占钻井施工总时间的68，造成巨大经济损失。正确认识和预防、处理井下事故及复杂情况是钻井工作者的重要任务之一。1：基本概念

(1)事故的定义：已经引起或可能引起伤害，疾病和对财产，环境或第三方造成损害的一件或一系列事件。

(2)钻井事故：在钻井施工过程中，由于某种原因引起的对钻井生产或环境造成损害的事件。

(3)钻井复杂：在钻井施工过程中，可能引起对钻井生产或环境造成损害的事件。

(4)环境：组织运行活动的外部存在，以及它们之间的相互关系。2：复杂与事故的关系复杂情况处理好不一定造成事故，而井下事故的处理一定含有复杂情况的发生。概述3:

事故预防与处理的关系安全第一，预防为主，综合治理。4:造成井下复杂及事故的原因（1）地质因素:

异常的地层压力

孔隙压力，破裂压力，坍塌压力，特殊地层的蠕变应力…；

不稳定的岩性层位

蠕变的盐岩层、膏岩层、沥青层，富含水软泥岩层，吸水膨胀泥岩层，容易坍塌剥落的泥岩层、煤层，特高渗透岩层，含硫化氢、二氧化碳层…；

特殊的地质构造断层，裂缝，溶洞…。

(2)工程因素:

地质资料的掌握程度；工程设计的科学性；技术措施的正确性；管理、操作人员的素质。

概述5:处理井下复杂及事故的原则

(1)安全坚持安全第一的原则，根据设备、工具、人员素质确定技术方案和措施，避免事故进一步复杂化。

(2)科学

决策正确，组织周密，准备充分。

(3)快速

详实掌握现场信息，不失有利战机。

(4)

经济

综合考虑技术方案的安全性、可行性、有效性，使事故损失减至最小。概述6：

事故处理的基本程序：

(1)划分事故类型：按事故产生的原因可分卡钻事故、钻具事故、钻头事故、落物事故、井喷及井喷失控事故，顿钻事故、完井事故等。

（2）确定顺利解除事故的必要条件：

力求钻井液循环畅通；

尽量保持钻柱完整；确定卡点位置;

防止钻具连接螺纹扭转过紧；建立专业化的队伍。

概述（3）正确计算卡点：测卡仪实测根据拉力—伸长计算或2段复合钻柱3段复合钻柱其中：L-自由钻柱长度m

K-计算系数(715,491,387)F-超过自由钻柱自重的拉力kNS-自由钻柱横截面积cm2l-自由钻柱在F力下的伸长cm概述

（4）确定限制钻杆扭转圈数：

按计算：

式中：N—限制扭转圈数(5,7,9)H—卡点深度，mD—卡点以上钻柱直径，cm1—钢材屈服强度，Mpaq—钻柱在泥浆中的重量，N/mF—管体截面积，cm2公式使用条件：一级钻杆、大钩悬重等于卡点以上钻具重量，浅井可使用一般手册上的N=KH数据（5）制定事故处理方案：

根据卡钻性质和井上实际情况制定出事故处理的具体方案1卡钻事故种类及预防与处理

原因井壁因吸附、沉积形成滤饼；地层孔隙压力与泥浆柱压力形成的压差。

特征钻柱有处于静止状态的过程；卡点位置在钻柱部分；卡钻前后泥浆循环正常；卡点可随时间增长而上移。

（1）粘吸卡钻（压差卡钻）:预测压差卡钻危险性曲线1卡钻事故种类及预防与处理

预防使用优质钻井液

油基、油包水型、高价阳离子聚合物体系钻井液；良好的润滑性、较小的固相含量和滤失量

；符合近平衡钻井要求的密度…。设计合理的下部钻具组合使用螺旋钻铤、加重钻杆、稳定器等增加钻具的支撑点，减少接触面积；使用随钻震击器。尽量减少钻具在井下的静止时间保证优良的井身质量

处理

发现粘卡最初阶段采取强力活动措施下砸、震击浸泡解卡剂原油、解卡剂、硷水、盐水、酸剂…1卡钻事故种类及预防与处理

浸泡解卡剂是解除粘吸卡钻最有效的方法，只要能维持循环就不可轻言放弃浸泡解卡的施工步骤：计算卡点、计算解卡剂用量、计算注入最高泵压、制定安全措施、注解卡剂、活动钻具、解卡。应注意的问题：合理选择解卡剂；确认钻柱无循环短路；注低密度解卡剂时钻柱中须接单流阀；重视解卡后排解卡剂过程中的风险。粘吸卡钻处理程序如图1-71卡钻事故种类及预防与处理

粘吸卡钻(举例1)辛斜160井的粘吸卡钻

现象

辛斜160井完钻井深3340m，技术套管1896.27m。本井区21002500m有一大段低压砂层，密度加至1.63以上即出现严重粘卡现象：钻具稍停即卡；起钻在此段拉力增加200500kN；加入多种泥浆润滑材料无效果；测井中两次卡仪器、穿心打捞。

解决方法

增加技术套管下深，封过大段砂层。之后，该区井钻井施工顺利。启示

不同地层中，压差的“外因”作用亦不相同录井图1卡钻事故种类及预防与处理

粘吸卡钻（举例2）郝科1井粘吸卡钻

经过

郝科1井1996年6月3日11:00钻水泥塞至井深4320.89m时发生井涌，当时泥浆密度为1.77g/cm3。12:00关井，至16:10以密度1.92～1.95g/cm3泥浆压井，井下平衡。继续钻进时将泥浆密度提到1.94～1.99g/cm3

，6日5:00钻至井深4383.87m（出技术套管59.03m）接单根15min发生卡钻。卡钻后开泵正常，活动钻具最大提到1380kN、下砸到0不能解卡。

处理

分析卡钻原因认为，4324.8m～4369.75m井段砂层发育，泥浆密度高，卡钻为压差卡钻。7日5:10将泥浆密度降到1.91～1.92g/cm3

，钻具自动解卡。启示

此类卡钻与钻具所处裸眼长度关系不大，裸眼长度短时采取降密度的方法有效。1卡钻事故种类及预防与处理

（2）

坍塌卡钻

井壁坍塌原因地质因素

原始地应力，地层构造状态，岩性，异常孔隙压力物理化学方面原因水化膨胀，毛细管作用，流体静压力工艺方面原因泥浆柱压力，泥浆性能，井身质量，油气侵，井喷，起钻或中试抽吸

特征

钻屑返出增加、扭矩增大，泵压上升且不稳定起钻中（灌泥浆不及时）上起遇阻逐渐增加且阻力不稳，开泵返出异常、泵压升高、悬重下降

下钻井口不返，钻具内倒返，开泵现象与起钻相同划眼困难，常需多次反复划眼才有好转

1卡钻事故种类及预防与处理

预防合理设计表层套管须封松软层，技套封至明显漏层以上，下套管口袋尽量留少，设计适应所钻地层的泥浆体系保持泥浆柱压力起钻和停工期间灌好泥浆，下套管定期灌满泥浆，维护管内、外压力平衡减少压力激动控制起、下钻速度，讲究开泵方法使用具有防塌性能的钻井液油基或阳离子、油包水、硅酸盐

、钾基、低滤失高矿化度钻井液等，加入堵塞剂（氧化沥青、淀粉）——降低地层的坍塌压力1卡钻事故种类及预防与处理

处理井塌--划眼

松软地层

低粘度泥浆，防出新眼（使用有领眼作用的工具，“一冲、二通、三划”），掌握新眼的处理方法

较硬地层高切力、高动塑比泥浆，使用牙轮钻头、增大排量，遇大掉块用磨鞋、铣锥，正确认识、处理蹩泵现象，起钻前稠泥浆封井

领眼通井工具1卡钻事故种类及预防与处理坍塌循环

尽量维持循环

改变泥浆性能清除坍塌岩块，灰岩可考虑注酸

套铣、倒扣.具体处理程序见图1-16

1卡钻事故种类及预防与处理

（3）砂桥卡钻

砂桥形成原因

钻屑多，钻井液悬浮能力低清水钻进，使用刮刀钻头，钻速快，排量不足松软地层暴露太多表层套管少，管鞋处垮塌

钻井液中絮凝剂过量粘土絮凝团聚积

泥浆体系或性能改变破坏原有平衡，泥饼剥落、岩屑滑移钻井液长期静止泥浆切力低、岩屑下滑堆积

其他井塌，井身质量，开泵过猛

特征下钻不返或钻杆内倒返；下钻常见软遇阻；下钻过砂桥开泵不畅，开泵后钻具活动遇卡；起钻“拔活塞”；钻进中停泵上提遇阻

1卡钻事故种类及预防与处理

预防

尽量使用泥浆开钻二开清水钻进设备必须有充分保证，无法循环立即起钻；遇其他停工将清水转为泥浆

钻井液必须满足巩固井壁、携带岩屑的需要，切忌大幅度改变泥浆性能

钻进选用合适的排量，控制环空安全的岩屑浓度

执行起、下钻安全规定，掌握正确开泵方法裸眼井段钻井液静止时间不可过长

处理倒扣、套铣具体处理程序见图1-191卡钻事故种类及预防与处理

（4）缩径卡钻

原因

砂泥岩易因泥浆滤失量大形成厚泥饼特殊泥页岩吸水膨胀，含水泥岩塑性蠕变，沥青层

盐岩蠕变温度、压力、时间

深部石膏层吸水膨胀地层错动、井眼横向位移

特征

单向遇阻，卡点固定多发生在钻具运动中（蠕变层例外）一般循环正常卡点在钻头或大直径钻具处蠕变岩层钻速快、扭矩大、提起难下到原井深

卡钻事故种类及预防与处理

下井工具尺寸不可大于正常井眼，遇阻不能强提硬下

注意检查旧钻头磨损程度

在钻具中接震击器、扩孔器钻特殊岩层如岩盐层，必须提高钻井液密度，制定安全钻进措施控制钻井液滤失量和固相含量简化钻具结构、选择合适钻头、使用随钻扩眼工具等

钻盐岩层根据温度压力确定钻井液密度

预防卡1钻1卡钻事故种类及预防与处理

处理

遇卡初大力活动钻具解卡下阻上提，上卡下砸，钻进遇卡上提配合转动，防粘震击器震击解卡起卡下击，下卡上击浸泡剂浸泡解卡泥岩缩径注油类润滑剂；盐岩缩径注水上述方法组合解卡倒扣、套铣、侧钻具体处理程序见图1-31

1卡钻事故种类及预防与处理

实例英国BP石油公司在北海西南区块多口井（钻头：121/4”）钻进盐岩、膏盐及与砂泥岩的互层，用常规钻头缩经阻卡严重：每口井每天阻卡12次；每钻进6min或6″就必须上提划眼；上提接单根必须先划眼；必须加重泥浆防缩径；起钻几乎靠倒划眼；钻头在井底时必须保持旋转；否则卡钻头。处理：用随钻微扩眼钻头（类型：随钻微扩眼钻头、同名井径扩径器、可膨胀钻头）克服了上述复杂问题。1卡钻事故种类及预防与处理

键槽形成

键槽产生的主要条件是井身轨迹产生局部弯曲，形成“狗腿”，钻杆接头在运动中切削与其接触的井壁形成键槽。键槽形成与地层软硬、井斜大小基本无关。在大段易坍塌泥页岩中夹有薄砂层的条件下，可形成一种“壁阶式”键槽。

键槽形成过程（5）

键槽卡钻1卡钻事故种类及预防与处理

特征卡钻只会发生在起钻过程中卡钻发生在钻具横向截面突变处卡钻时循环正常均质地层，卡点移动；非均质地层，卡点不动预防直井严防“狗腿”产生控制井斜、方位定向井轨迹设计应尽量简化（多增斜，少降斜）；技套封过高造斜段；起钻注意观察、记录遇阻点；主动破槽缩短套管鞋以下的口袋长度防止套鞋偏磨成槽钻具带随钻震击器

1卡钻事故种类及预防与处理处理

大力下压使用下击器下击

破槽

套铣解卡对石灰岩、白云岩，可注盐酸溶解

具体处理程序见图1-40

键槽破坏器1卡钻事故种类及预防与处理（6）

泥包卡钻泥包产生原因

钻遇松软且粘性地层，切削物易成泥团排量太小，井底清岩效果差泥岩重复破碎、水化成团钻井液性能差，高粘、高失水、高固相含量易成厚泥饼积聚钻具循环短路钻头、扶正器处钻屑堆积粘附

特征.钻进钻速逐渐降低牙轮蹩钻，泵压略有升高起钻时随井径不同阻力有变化起钻时环空灌不进泥浆提钻阻力的大小与泥包程度有关1卡钻事故种类及预防与处理预防

钻进保证足够的排量软地层使用低粘、低切钻井液；可使用刮刀钻头；注意控制钻速

注意泵压和钻井液出口流量

发现泥包显示，停止钻进、及时清除；起钻防抽吸处理.开大泵量，降低钻井液的粘度和切力强力活动钻具使用震击器震击

倒扣套铣清除粘卡、爆松

具体处理分两种情况

1、钻头在井底时泥包卡钻处理，见图1-422、钻头在中途时泥包卡钻处理，见图1-431卡钻事故种类及预防与处理

（7）

落物卡钻原因能造成卡钻事故的是处于钻头或扶正器以上的落物。井眼与钻柱之间的环形空间有限，较大的落物会像楔铁一样嵌在钻具与井壁中间，较小的落物嵌在钻头、磨鞋或扶正器与井壁的中间，使钻具失去活动能力，造成卡钻。

特征.钻进有憋钻现象发生卡钻发生在钻头或扶正器位置，起钻遇阻突然卡钻时，循环正常钻井液性能无变化

1卡钻事故种类及预防与处理

预防

定时检查井口工具，注意井口的围盖极软地层用特制工具拨扫落物减小套管鞋以下的口袋长度防水泥掉块

严格管理，减少人为因素防硬提，争取转动，磨铣防卡

处理.钻头在井底时发生落物卡钻，争取转动解卡，大力上提或用震击器上击；

起钻过程中遇卡猛力下压，使用震击器下击

水泥块卡用盐酸浸泡

倒扣、套铣

具体处理程序见图1-471卡钻事故种类及预防与处理

（8）干钻卡钻原因因循环短路、泵上水不好等原因使钻头处失去冷却条件，造成钻头在外力下与岩屑熔和一体致卡。

特征.

钻进泵压下降，钻速明显降低，扭矩增大，蹩钻、打倒车，情况随时间增加逐渐恶化。

预防

注意观察泵压及返出流量，保证泥浆泵上水良好，钻进中不可停泵，打捞、取心作业中避免人为干钻。1卡钻事故种类及预防与处理

处理

初期干钻处于泥包状态，可用震击器上击切割、爆松倒扣扩眼套铣填井、侧钻

具体处理程序见图1-48

2钻具断落事故及预防与处理

原因疲劳破坏长期承受拉、压、弯、扭复杂应力，临界转速引起振动，弯曲转动产生交变应力，钻具组合不合理腐蚀破坏氧气、二氧化碳、硫化氢、溶解盐类、酸类、电化学腐蚀机械破坏制造缺陷，磨损，超过强度极限的受力，外伤造成的应力集中点，使用不当，泥浆冲蚀事故破坏顿、溜钻，人为倒开

特征悬重下降，泵压下降，转盘负荷减小，无进尺或放空

2钻具断落事故及预防与处理

预防

加强钻具的使用管理储存，日常维护，管理处理

判定鱼顶位置及所处状态井径与落鱼鱼顶位置的关系钻具断落事故及预防与处理2

处理正确选定打捞工具公锥、母锥、卡瓦打捞筒、捞矛

处理复杂鱼顶的工具可变弯接头弯钻杆壁钩钻具断落事故及其处理

处理卡瓦打捞筒

钻具组合：卡瓦打捞筒+安全接头+下击器+上击器+部分钻铤

+加速器+钻具工具、附件选择：篮式卡瓦、螺旋卡瓦（卡瓦尺寸）、引鞋、内铣鞋、自锁环使用：打捞、循环、退出篮式卡瓦打捞筒引鞋自锁环3井下落物事故及预防与处理

原因

钻头等产品质量有问题、使用参数不当、操作不当、超时使用、螺纹规范不一致，顿钻造成钻具事故，井口落入物件。特征

井底有较大落物，钻进中有憋钻、跳钻现象；钻压越大，憋跳越严重；没有进尺。

井底有较小落物，有轻微的憋、跳钻现象；钻速相对降低；起出钻头可见断齿、磨痕。环空中有较大落物时，憋钻、起下遇阻环空中有较小落物，基本不影响钻具转动，但起钻阻力增加并不稳定。

3井下落物事故及预防与处理

预防防止从井口落入任何物件；不超时使用钻头，防止掉牙轮；禁止从钻具内投入任何物件；钻头、接头、套管的连接螺纹规范一致，连接牢靠，防止脱扣；入井钻具要严格检查质量；钻井参数使用得当。处理

不规则细碎物件的打捞

磁力打捞器，反循环打捞篮，随钻打捞杯，反循环强磁打捞器，反循环一把抓打捞器、喷射吸入式反循环打捞器，静水压力落物打捞器，气举打捞器、取心筒式打捞器细长杆落物的打捞卡板式打捞筒，卡簧式打捞筒

井底落物破碎工具井下聚能爆炸、磨鞋

其他处理方法4测井事故及预防与处理

常见测井事故：卡仪器、卡电缆、掉仪器、断电缆等。

原因表层或技术套管鞋磨损成槽裸眼井径不规则，电缆拉槽井壁坍塌起钻后未灌好泥浆表层垮塌，测井其间井垮钻井液性能不好造成井塌，形成砂桥，粘附

操作原因操作失误折断电缆，遇阻发现不及时电缆下入过多、盘结成团，测井中遇井涌、喷切断电缆

预防严格控制井身质量，搞好钻井液性能，认真执行操作规程（灌好泥浆、控制连续测井时间，细致检查，明确岗位责任，杜绝违章操作）。4测井事故及预防与处理

处理完整电缆的解卡

仪器遇卡必须尽一切可能不拉断电缆

钻杆穿心解卡

旁开式测井仪器打捞筒钻杆穿心打捞工具4测井事故及预防与处理

处理电缆断后的打捞

内钩捞绳器、外钩捞绳器

打捞：利用测井仪器实测电缆鱼头位置或计算电缆鱼头位置；防止电缆堆积（套管内打捞工具加挡盘，一次下入100m、允许捞空）；使用安全接头电测仪器的打捞

卡瓦打捞筒

卡板打捞筒卡簧打捞筒5井喷事故及预防与处理

井喷事故是损失巨大、影响恶劣的灾难性事故

溢流产生原因地层压力掌握不准，设计的钻井液密度过低新区探井，注水开发区井。

钻井液液柱高度降低起钻后未灌好泥浆，漏失钻井液密度降低地层流体侵入，地面泥浆混水过多

起钻抽吸近平衡钻近中停泵环空压耗消失

5井喷事故及预防与处理钻井液返出量增大，钻井液池液面上升。

循环系统压力上升或下降。

钻进时悬重增加或减少。

返出的钻井液密度下降，粘度上升，温度增高。

返出的钻井液中有油花、气泡出现；有硫化氢溢出时，钻井液变暗，同时可嗅到臭鸡蛋味；钻遇盐水层，则泥浆中氯离子含量增加；钻遇油气层，则气测时的烃含量增加。

井喷前的预兆5井喷事故及预防与处理起钻灌不进泥浆，或灌入量少于起出钻具的体积。

停止循环时，井口钻井液不间断的外溢。

下钻时返出的泥浆量多于下入钻具应排出的体积，井口外溢间隔时间缩短或不间断的外溢。

钻进时放空或钻入低压层，发生井漏，应警惕泥浆液面下降到不足以平衡地层压力时导致先漏后喷。

井喷前的预兆5井喷事故及预防与处理采用合理的井身结构依据两条压力曲线确定（同一裸眼段不可同时存有压力悬殊的地层、漏喷层），表层套管长度、技术套管抗内压强度必须符合井控要求较精确的地层预告目的层深度、压力、产能、物性安装可靠的井控装置考虑最高预测压力、环保要求适时进行地层压力检测dc指数法（取值），破裂压力测试采用密度合适的钻井液认真执行井控安全措施

井喷的预防dc—H曲线Hdc5井喷事故及预防与处理掌握正确的关井程序提倡“软关井”，尽量避免“硬关井”，严格按照“四七”动作进行操作。压井数据计算井底压力，压井液密度，压井循环立管总压力（低泵速试验、查P-Q图、循环，测定初循环立管压力；压井液到钻头时循环立管压力），压井液用量，加重剂用量，压井液注入时间，最大允许关井套压。压井根据“立压-套压”情况确定压井方式：

一步到位压井（工程师法）用于裸眼段长、压井液与原浆密度差大的情况，备足压井液，低泵速控制立压开泵

两步到位压井（司钻法）用于泥浆储备较少的条件，控制立压排除污染泥浆，控制套压注压井液。

边循环、边加重压井适用于不能有效关井的情况，

压井排量应大于井下溢流量

井喷的处理5井喷事故及预防与处理压井

反循环压井

排除溢流快，用于裸眼段短、井口控制能力强的条件，防堵水眼、压漏地层特殊情况下的压井

起下钻过程发生井喷强行下钻（控制回压排除溢流物），使用超高密度钻井液井内无钻具时发生井喷体积法压井，回压法压井--创造下钻压井条件井内泥浆喷空井内有钻具则控制井口回压注压井液；井内钻具不足采用置换法压井

井喷的处理5井喷事故及预防与处理压井

井下喷漏并存关键在于治漏

上喷下漏：先堵后压

(环空间断灌泥浆减少漏失，钻具内注堵漏泥浆)；下喷上漏：分隔喷层、漏层，堵漏压井

（起钻到漏层以上注堵漏泥浆，在喷漏层间注超高密度泥浆或重晶石塞或水泥浆再堵漏，下套管封隔）；同层喷、漏：维持低压头下的漏失、起钻堵漏，清水强行穿过、下套管封隔

井喷的处理注重晶石塞5井喷事故及预防与处理井控作业中容易出现的错误

发现溢流后不及时关井、仍继续观察或起钻

起下钻中途发现天然气溢流，仍继续起下钻

关井后长时间不进行压井作业

压井钻井液密度过大或过小

敞开井口压井

不及时随井口压力的升高调节关井压力

井控设备不能随时处于良好的工作状态

因错误操作损坏井控设备

忽视固井作业中的井控

井喷的处理5井喷事故及预防与处理失控井喷

组织成立抢险组织，由主管钻井领导统一指挥、协调。设技术、施工、调度、安全、后勤保障等专业组，明确责任分工

尽量保护井口

尽一切努力防止着火停机、停电，消防警戒，严格用火、用电管理，井口内外强行注水冷却

根据不同情况制定措施压井环空得到控制：（用拖拉机）抢接方钻杆，压井；钻杆内外都喷：创造条件抢接方钻杆，无此条件可套装“倒-正”防喷器组，压井；套管外喷出：

接钻杆向井口注重泥浆或水泥浆，地表坍塌则撤离人员、抢拖设备，等待喷塌，打救援井

井喷的处理5井喷事故及预防与处理失控井喷井喷失控着火

保护井口从四通注水，向井口喷水，围堤清障、暴露井口水幕掩护，掌握风向，水力切割

灭火

引火筒（罩），密集水流，爆炸，快速灭火剂

拆除旧井口安全、防火重燃安装新井口

吊装，扣装，磨装压井

井喷的处理

灭火系统布置示意图“裙状”引火筒压井罩长臂桅杆吊车

罩引火筒罩引火筒

灭井口主火

套管外割刀手提式水力喷砂切割机固定式水力喷砂切割机

吊装法换新井口关井和压井

6井漏复杂情况及预防与处理

原因

地质因素

渗透性地层粗砂岩、砾岩、含砾砂岩，渗透率1410-3m2

天然裂缝、溶洞人为因素

注水开发造成多压力层系

注水开发造成地层破裂压力的变化施工措施不当加重不均，起下压力激动，粘切高、岩屑浓度大、泥包、砂桥、坍塌条件下开泵过猛

6井漏复杂情况及预防与处理

漏失层的判断

密度未增加产生漏失钻井液性能无变化，钻进时井漏，漏失层为钻头刚钻达位置

有放空现象，发生井漏，漏失层即为放空段进入砂桥、坍塌井段开泵蹩漏，漏层在坍塌井段

钻具下入时井口没有钻井液返出，则钻头已达漏层根据邻井资料推算曾发生过的漏失层以后为敏感区

6井漏复杂情况及预防与处理

漏失层的判断密度增加产生漏失分析已钻井段构造、岩性测定螺旋流量计，测漏仪，井温、放射性、

RFT、钻井液电阻率、声波（碳酸盐地层）测井，封隔器测试

螺旋流量计1234

1-循环温度；2-地层温度；3-替入泥浆后的温度；4-漏层深度井温法确定漏层

6井漏复杂情况及预防与处理

漏失层的判断

计算

正反循环测试法（部分漏失）H1＝H/(Q正/Q反+1)

按漏失前后泵压变化（漏后泵压不为零）

H1＝（P立1-P立2）/K(Q进2-Q出2)

注轻钻井液找漏层位置

H1=[(V内+V外)H-Qt2]/V外

或H1=H-Q(t2-t1)/V外

完全漏失部分漏失

井井用低密度泥浆顶替加重泥浆过程中立压与返出量的变化

6井漏复杂情况及预防与处理

漏层压力计算测知静液面深度若漏失时液面在井口

p1=0.01H1

若漏失层不在井口

p1=0.01ρ(H1-H液)

根据漏失前后悬重的变化

p1=0.01ρm

H1-7.85G/q(q-每米钻具重量)

根据不同排量循环时的压差

p1=ph+paf-pffp1=ph+paf′-pff′

悬重差法循环法

6井漏复杂情况及预防与处理8

预防正确进行井身结构和套管程序设计

尽量使用泥浆开钻

松软、易漏地层钻进应控制钻速，延长钻井液携砂时间，避免操作引起压力激动（起下钻、开泵、加重）

采用近平衡压力方式钻井，加强泥浆抑制性的处理，高密度、小井眼井中应尽量降低泥浆切力上部存在低压层，应先行堵漏再钻开高压层8

6井漏复杂情况及预防与处理

处理处理井漏的基本原则

注意对产层的保护

钻遇非渗透性漏失，立即灌好泥浆、起钻出裸眼井段，中途不停、不试图开泵

堵漏后，恢复钻进应避免泥浆大幅度变化、避免在漏层位置开泵渗透性漏失

如漏失量不大可继续钻进，利用钻屑堵漏继续漏失，停止钻进，上提钻具静止堵漏

改变钻井液性能（降密度、提粘、提切）

钻井液中加入堵漏材料（石棉粉，暂堵剂）

6井漏复杂情况及预防与处理

处理裂缝性漏失

小缝、小漏加细微颗粒和纤维物质（云母片，石棉粉，超细碳酸钙，氧化沥青粉，单向压力封闭剂）大漏使用桥接剂（贝壳渣，胶粒、膨胀型堵剂及复合堵剂）严重漏失使用可凝固的材料（石灰乳，柴油-膨润土浆，水泥，树脂，MTC浆，酸溶性固化剂）溶洞性漏失充填与堵剂复合方法（投粗砂、碎石、水泥球再堵）借助于井下工具（尼龙袋，网袋，封隔管）边漏边钻、强行穿过后下技术套管

尼龙袋水溶性壳体封隔管及安放示意图扩眼下封隔管扩型管下球形钻进扩管器异型可膨胀管

6井漏复杂情况及预防与处理

处理

现场经验之谈：

在严重漏失地层进行堵漏施工时，在条件允许及井眼稳定的情况下，尽可能降低堵漏液的密度，提高堵漏液膨胀性能，提高封堵率及填充加固能力。岩性疏松、胶结能力差、承压能力低的漏失地层，堵漏施工时应尽量避免使用高强度、高密度堵漏液（高密度堵漏液易压漏地层；高强度胶凝塞重钻时易钻出新井眼）。在钻开预计高压层前，对上部裸眼段进行提高承压能力的封堵时，应钻开一段、封堵一段，避免长井段及短时间内进行承压试验。进行地层承压试验时，宜采用逐步提高钻井液当量密度的办法，而不应采取一次憋漏的方法。

6井漏复杂情况及预防与处理

在严重漏失层与低压漏失层并存的井段，堵漏施工应采用低密度、中稠度、流动性好、滞流能力强并具有一定强度的膨胀性堵漏液进行承压堵漏，避免堵漏液不能进入低压层、在外来压力激动作用下产生新的漏失，导致重复堵漏。在严重漏失地层堵漏施工，尤其在水源不足的情况下，从钻进开始即应制定实施尽可能完善的防漏、穿漏、堵漏等措施，做好进行综合堵漏技术的充分准备。推荐：在上部易漏地层及长裸眼严重漏失地层，采用新型随钻

堵漏技术进行防漏、穿漏；在恶性漏失地层，堵漏采用低密度膨胀型堵漏液；在地层疏松、岩石破碎的低压地层，堵漏使用具有一定胶结强度的浆液，在划眼过程中使用随钻堵漏液，恢复正常钻进采用具有防塌抑制性能的微泡沫钻井液。

7完井事故预防与处理

套管事故卡套管常见粘卡和因井壁坍塌或砂桥致卡

原因泥浆性能差，井眼准备不好（通井循环不足、携砂不净），漏层、高压层处理未达要求，执行措施不力（未及时灌泥浆、静止时间长）预防下套管前认真通井、循环处理泥浆，做好基础工作尽量缩短上扣时间，控制下放速度，正确处理漏、垮现象，灌好泥浆，注意活动套管处理粘卡—按钻具粘卡处理

塌卡或砂卡—争取恢复循环、正常固井；

判断为上部漏失强行固井；

套管未下到位置，先固井、后通开下部挂尾管完成

7完井事故预防与处理

套管事故套管下完不能循环

回压阀堵塞—射孔恢复循环、固井（用加长胶塞）

井塌或砂堵（开泵蹩漏）—漏层不是产层，挤水泥固井；漏层即产层，射孔后用小钻杆加封隔器注水泥固井

井漏—漏层在低压产层以上、有井控条件，可以固井（碰压后关井候凝、维持环空压力）；产层压力高、漏层位置不确定或产层即漏层，则先堵漏后固井

射孔下封隔器注水泥7完井事故预防与处理

套管事故套管或回压阀挤毁

原因

下套管灌泥浆不够、内外压差大；设计强度不足或管柱、工具质量有问题；固井后试油、挤水泥作业中造成过大的外挤力预防下套管按规定灌好泥浆；在蠕变层按蠕变应力设计套管抗挤强度或使用双层套管；努力提高固井质量；试油作业严格按套管抗挤强度限制掏空深度；挤水泥封隔器距射孔点35m

用封隔器注水泥管外受力情况7完井事故预防与处理

套管事故套管断裂

原因

套管螺纹连接不好；下套管遇卡超强度提拉；表层或技术套管底部封固不好、钻进中受撞击脱落；H2S氢脆作用破坏；技术套管中钻进无防护措施；卸联顶节不当造成脱扣预防对有H2S的井：压稳、清除泥浆中的H2S、使用抗硫管材；不准错扣下入；提拉套管力最小抗拉强度80；技套下部结构使用防松螺纹脂或段焊；轻压慢转钻水泥塞处理滑脱处螺纹完好—下新套管对扣；表层或技套引鞋（短节）脱落—磨铣，下部脱开—下工具扶正、注水泥固定，中间错位并无法扶正—使用小一级钻头，或铣修下部断口、连通落井套管、下小套管封隔；侧钻

7完井事故预防与处理

注水泥中的复杂问题注水泥中发生漏失

原因

水泥封固段存在低压层预防依据地层压力进行水泥浆和固井流变学设计，控制作业过程的压力，按漏失层的压力采取不同的固井方法：

低密度水泥浆高水灰比浆（1.45），加低密度添加剂（火山灰、硬沥青、粉煤灰、硅藻土、膨胀珍珠岩，1.60

），微珠水泥浆（0.91.45），泡沫水泥浆（0.8）

双级或多级固井

减少一次注入的压力，防气窜，减少封固段

先期完成

（多用于灰岩）裸眼，衬管，尾管

用封隔器隔开漏层

用于产层下有漏层井正、反注入水泥浆

7完井事故预防与处理

注水泥中的复杂问题注水泥中发生憋泵

原因

管内堵塞（胶塞提前进入），水泥闪凝（选用水泥温度有误、水灰比小、添加剂不当、混合水污染或温度高、隔离液污染、高渗透层脱水、施工中断），桥堵（井塌、冲刷泥饼堆积）预防加强水泥浆化验，适量使用冲洗液，控制注水泥及替浆排量，加强施工前设备、工具的检查不碰压

原因阻流环处螺纹连接不好，阻流环损坏，无胶塞，套管柱中间短路，计量不准预防套管串联试压，按规定扭矩上扣，及时灌满泥浆，低泵速碰压

7完井事故预防与处理

注水泥中的复杂问题水泥窜槽与井口冒油冒气

原因

高压层未压稳或相邻注水井未停，井径不规则，井身质量差、环空间隙不合适，套管不居中，泥浆粘、切高，井壁冲洗未净，顶替效率低，水泥浆质量差（自由水多、膨胀性能差、与地层不配伍），憋压侯凝或钻水泥塞造成微间隙，浅气层未封预防钻井中控制井径扩大率（1012），下套管前认真通井、调整泥浆，保证管柱连接质量和居中度，提高水泥环质量性能（添加剂、紊流顶替、活动套管、内管插入固井），采用双凝水泥浆、双级注、封隔器、环空加压侯凝方法减少失重影响7完井事故预防与处理

注水泥中的复杂问题水泥返高不够

原因

水泥浆量不足，井下漏失，水泥闪凝、管内或环空堵塞憋泵导致替量不足补救电测、射孔循环、补注水泥，返高在漏层可反向注水泥，挤水泥隔开油、水层封固段底部窜空

原因

水泥尾浆质量差，阻流环失效替空，井底高压层未压稳或原漏层吞吐、流体窜入

预防控制水泥浆质量、加强计量，压住高压层、堵漏层、停相邻注水井再固井，关井侯凝用油管挤水泥用封隔器挤水泥7完井事故预防与处理

注水泥中的复杂问题固井后井喷

原因

井下高压层未压稳，水泥浆初凝失重，固井中漏失造成液柱压力降低预防压稳高压层、堵好漏层，在高压层固井水泥浆添加防气窜剂、膨胀剂、自由水控制剂，采用分级注、双凝水泥、封隔器等措施，关井侯凝水泥初凝时压力梯度及体积变化7完井事故预防与处理

固2井套管变形经过固2井Φ244.5mm套管下深4796.66m；2003年5月5日三开，11日用Φ215.9mm钻头钻至5012.58m，12日下钻至3472.26m(位于上一根套管接箍以下0.82m)遇阻，多次活动不能通过，最大下压300kN，转动扭矩明显增大，经铅模、测井检验判断为套管发生变形。原因

本井3469.00m～3550.00m为盐膏层段；钻进中泥浆体系转变不及时，井深3475m处电测井径大于Φ609.6mm（未测到）；遇阻段套管抗外挤强度不足（钢级P110×壁厚11.05mm），管外水泥封固质量差；三开使用泥浆密度偏低7完井事故预防与处理

固2井套管变形处理

使用两只Φ216.0mm铣锥在井段3475.20～3555.47m进行磨铣，磨铣后因Φ215.9mm钻头不易通过，用Φ212.7mm钻头恢复钻进钻完井深。处理损失时间共665h。

认识

对存在蠕变能力的盐膏层段，套管应按上覆地层压力进行外挤强度校核，并按全掏空条件进行设计；钻遇含膏盐地层时，应及早进行钻井液体系转换，同时加强钻井液性能的维护，适当提高密度，尽可能地避免因膏泥岩缩径和盐岩溶解造成的井下复杂问题；盐膏层固井，必须使用具备抗盐侵能力的水泥浆体系；在破损套管中进行磨铣作业，磨铣工具和钻具组合的正确选择，对防止处理复杂化有着重要的作用。铣锥选用原Φ244.5mm套管开窗所用“西瓜铣”，其特点是下面可接“引子”，以避免在破损套管磨铣中造成“开窗”等复杂问题；同时便于上下双向磨铣，防止因套管继续变形导致上提卡阻8井斜引起的复杂情况及预防与处理

原因地质条件（地层造斜特征）钻具组合因素操作者的主动原因

影响井斜的主要因素钻头转角、钻头侧向力、地层自然造斜力、钻头与地层的相互作用对井斜的影响规律8井斜引起的复杂情况及预防与处理

原因地质条件

地层倾角起主要作用

倾角45向上倾方向偏斜；60沿层面下滑；

4560为不稳定区层状地层倾斜的层面处井眼下倾侧产生对钻头的横向力地层各向异性钻头易向破碎阻力最小方向倾斜

岩性交替变化软硬变化造成钻头两