第8章 井下复杂情况与事故处理

中国北京2023/2/51第8章井下复杂情况及事故处理一、井喷二、井漏三、卡钻四、钻具事故五、落物事故第8章井下复杂情况及事故处理一、井喷定义：地层流体侵入井眼发生井涌，且失去控制的现象。Blowout.avi2023/2/52Blowout（USA）iceonthederrick（kramay）Blowout井喷原因：

井内液柱压力低于地层压力，失去地层～井眼系统的压力平衡，发生井涌井喷。造成井内压力失去平衡的原因：地层压力掌握不准，使设计的钻井液密度偏低；地层流体（油、气、水）侵入，使钻井液密度降低；起钻未按规定灌泥浆，或井漏井内液面降低；起钻速度过快，引起抽汲作用过大，地层流体侵入井内；起钻时，粘附在钻柱内外表面的钻井液有跟随钻柱向上运动的趋势，从而使井底压力瞬时降低，这种由于上提钻具而使井底压力暂时减少的作用即是抽汲作用。

停止循环时，环空循环压降消失，使井底压力减小。2023/2/55统计表明，近70%

的井涌或井喷发生在起钻（起完钻）过程中。井喷的处理：地面灭火压井；打救援井压井。救援井2023/2/57二、井漏钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。

2006年3月25日，重庆开县发生井漏事故造成罗家2井、1井报废。（套管H2S气体腐蚀＋Co2更加严重）2023/2/581、井漏的原因及类型

（1）井漏原因井内钻井液液柱压力大于地层破裂压力。地层破裂压力低，岩石孔隙度大、渗透性好、或有裂缝、溶洞等。钻井工艺措施不当，如钻井液密度大、压力过高，或开泵过猛、下钻速度过快而造成井下压力激动等。

2023/2/59

（2）井漏类型渗透性漏失：发生在渗透性良好的砂岩、砂砾岩。漏失量较小，漏速慢，在10m3/h以内。裂缝性漏失：漏速一般为20-100m3/h不等。天然裂缝：碳酸岩、白云岩、裂缝性砂岩人为裂缝：井内压力过大使结合力较弱的层面产生裂缝，其漏失速度视裂缝大小而定。溶洞性漏失：石灰岩、白云岩。漏速一般在100m3/h以上，属最严重的井漏。

2023/2/510（2）井漏类型2023/2/511渗透性漏失天然裂缝性漏失人为裂缝性漏失溶洞漏失2、井漏的处理

（1）渗透性井漏处理降低井下压差：降低钻井液密度，采用平衡钻井。适当提高钻井液的粘度和切力，以增大钻井液流入地层孔隙的阻力。在钻井液中加入桥堵剂。2023/2/512（2）裂缝性井漏处理注谷壳、锯末、稠钻井液堵漏。对非油气层中的裂缝性漏失，注入水泥或胶质水泥堵漏。对油、气层中发生的裂缝性漏失，采用注石灰乳钻井液对裂缝性油气层进行暂时性封堵。（3）溶洞性井漏处理直接从井口投入大体积、长纤维封堵物。采用欠平衡压力钻井技术。2023/2/513三、卡钻

卡钻：钻具陷在井内不能自由活动的现象。

1、卡钻的类型及表现特征

沉砂卡钻、井塌卡钻、压差卡钻、键槽卡钻、缩径卡钻、落物卡钻

（1）沉砂卡钻（砂桥卡钻）接单根或起钻卸开立柱后，钻井液倒返甚至喷式很大。开泵循环时，泵压很高或憋泵；钻具上提遇卡，下放遇阻，且上提下放越来越困难，转动时阻力很大甚至不能转动。（2）井塌卡钻大块泥饼和小块岩石脱落，换钻头后下钻不能到底；钻井液中携带有大块未切削的上部岩石；钻进中突然发生憋钻，上提遇阻，泵压升高，憋泵甚至钻具不能转动等现象。2023/2/514（3）压差卡钻（泥饼粘附卡钻，粘吸卡钻）

钻井中由于井眼不可能完全垂直，当井下钻具静止不动时，在井底压差作用下，钻柱的一些部位会贴于井壁，与井壁泥饼粘合在一起，静止时间越长则钻具与泥饼的接触面积越大，由此而产生的卡钻称为压差卡钻。

•

钻具无法上下活动或转动。

•

能够开泵循环，且泵压正常稳定。1页岩2砂岩3页岩4地层压力5液柱压力1钻具与泥饼瞬时接触情况2经过若干时间后情况3经过若干时间后情况4地层压力5液柱压力2023/2/515（4）键槽卡钻

多发生在井斜和方位变化大，狗腿角较大的地方。起下钻时钻柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一条细槽（形如键槽），它比钻杆接头稍大但比钻头直径小，起钻时钻头拉入键槽底部被卡住。钻进正常，泵压正常；钻杆接头偏磨严重；下钻不遇阻，但起钻到狗腿处常遇卡；能下放但不能上提，严重时可卡死。2023/2/516（5）缩径卡钻•

遇阻的位置固定；•

循环时泵压增大；•

上提困难，下放容易；•

起出钻杆的接头上部常有松软的泥饼。（6）落物卡钻2023/2/517井眼缩径卡钻挤坏套管盐膏层钻井卡钻及挤毁套管盐膏层缩径卡钻及挤毁套管的力学机理研究钻遇岩膏层的油田：中原、江汉、塔里木、胜利等国内油田，哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦等国家的一些油田。2023/2/518全国油田的套管损坏井累计超过3万口，每年损失数十亿元RMB，同时严重影响了油田的正常生产。油田套损井日益增加套管损坏机理套管强度降低外力变化管材腐蚀套管磨损外力分布外力大小温度强度不能克服外力2023/2/5192、卡钻事故的处理

（1）上提（键槽卡钻除外）、下放或转动钻具解卡（2）浴井解卡。井内泡油、泡盐水、泡酸或采用清水循环。（3）上击(键槽卡钻除外)、下击解卡。（4）倒扣套铣解卡。（5）爆炸倒扣、套铣。（6）爆炸、侧钻新井眼。2023/2/520四、钻具事故

1、常见的钻具事故

•

钻杆、钻铤本体断

•

钻杆滑扣、脱扣掉落在井内的钻具称“落鱼”

2、钻具事故处理

（1）卡瓦打捞筒打捞2023/2/521（2）打捞矛打捞（3）公锥、母锥打捞2023/2/522断损的接头2023/2/523粘扣、刺漏2023/2/524断损的钻铤公扣2023/2/525钻铤疲劳断裂钻杆纵裂2023/2/526钻杆接头附近的刺漏2023/2/527钻杆弯曲和扭曲钻杆接头螺纹部分过量变形2023/2/528柯深1井破裂套管井下成相照片2023/2/529套管挤毁2023/2/530套管挤毁2023/2/531塔里木油田某井油管CO2腐蚀形貌图2023/2/532五、落物事故

1、常见落物事故

•

掉牙轮（包括牙轮、牙轮轴、断巴掌），断刀片（刮刀钻头），测斜仪落井、钻台工具落井等。

2、落物事故处理

井壁埋藏法磁铁打捞法反循环打捞篮打捞随钻打捞