钻井事故的预防和处理

钻井事故的预防和处理1防卡1.1搞好井身质量的控制，做好钻井液性能的维护、管理、净化工作。1.2根据邻井构造已钻井情况，订出防止泥饼粘附、钻头泥包、沉砂、键槽、井塌、地层膨胀等卡钻的具体措施。1.3起钻前应充分循环洗井。接单根要提出方钻杆才停泵，接好方钻杆后开泵下放钻具。1.4在钻进中，若需检修设备，应将钻具起到安全井段；否则将钻头提离井底，坚持活动钻具和小排量循环钻井液。1.5塑性地层钻进，应及时定井段进行短程起下钻，凡遇阻、卡井段，每次都要认真记录，并应采取相应的措施予以排除。1.6起钻遇卡，不超过当时悬重100KN，以向下活动钻具为主进行处理；下钻遇阻，不超过当时悬重50kN，以上提钻具为主进行处理。1.7发生卡钻应尽快恢复循环，按规定活动钻具都应在安全允许范围内。在处理前，应先检查好提升系统并固定。卡钻猛然解脱时，应首先检查钢丝绳是否跳槽，然后才能继续起钻。1.8钻进中发现垮塌，应尽可能的保持循环，以及时调整钻井液性能为主进行处理。1.9粘卡的预防：采用具有防卡性能的优质钻井液，坚持加防卡润滑剂和表面活性剂，以增加钻井液的润滑性能，降低泥饼的粘附系数。易发生压差卡钻的井段，可在钻铤中加入一定数量的支承接头。钻具在裸眼井段静止时间不得超过3分钟。钻具结构应简化，使用螺旋钻铤。1.10键槽遇卡，首先应下放钻具，解卡后转动不同方位试上提。如提不出来，可用轻提慢转倒划眼的办法处理。对已形成键槽的井，应简化钻具结构，并接大小尺寸的锥度接头。键槽严重时，起出钻具后应先破坏键槽再进行下步作业。2卡钻事故处理2.1尽量采用电测卡点、爆炸松扣处理。2.2雷雨天、夜间禁止进行爆炸松扣作业。（SY/T5271）2.3安装爆炸松杆及接雷管前，应切断井场全部电源，发电机停车。爆炸杆下入井内100m后方可恢复供电。如果导爆索在井下未能引爆，也应先切断全部电源，然后将爆炸杆起出井口排除哑炮。（SY/T5271）2.4爆炸松扣操作人员应穿绝缘服，操作区域应拉警戒线。2.5卡钻初期，应保持循环，在允许范围内活动钻具，认真分析卡钻原因及卡钻性质。2.6粘附卡钻的处理：（1）保持循环，在允许范围内活动钻具，不活动时应适当下压钻具，控制卡点延伸；（2）根据井下情况，首先选用浴井解卡法进行处理；（3）浴井解卡无效时，可采用测卡→爆炸松扣→套铣→打捞的程序进行处理；（4）也可以采用套铣倒扣的方法处理。2.7键槽卡钻的处理：（1）保持循环，以下砸为主活动钻具；（2）视井下情况接地面下击器进行震击解卡；（3）采用测卡→爆炸松扣→下击的方法处理；（4）也可以采用套铣倒扣的方法处理。2.8沉砂和垮塌卡钻的处理：（1）测卡点，在卡点以上爆炸松扣，然后循环调整钻井液性能；（2）采用套铣，爆炸松扣或套铣倒扣的方法处理。2.9小井眼卡钻的处理：（1）保持循环，在允许范围内活动钻具，以上提为主；（2）采用测卡→爆炸松扣→对扣打捞→上击解卡的方法处理；（3）也可以采用套铣，打捞的方法处理。2.10倒扣处理卡钻坚持通井、套铣、带安全接头倒扣的步骤进行，套铣筒不能用于通井划眼。3常用打捞工具的使用3.1公、母锥的使用要求3.1.1应符合SY/T5114、SY/T5115的规定。本体不得有裂纹、丝扣完好、水眼畅通。3.1.2测量有关尺寸并绘制示意图。3.1.3公、母锥造扣处丝扣完好，该外距公锥尖部应大于100mm，距母锥端部应大于60mm。3.1.4准确计算鱼顶方入和造扣方入。3.1.5打捞造扣前，先开泵循环，冲洗鱼顶，记录泵压，校对悬重，然后慢慢下放钻具探鱼顶，当泵压稍有上升或加压5kN～10kN时，停泵造扣。大斜度井可采用间断转动下放钻具的方法进行初始造扣。3.1.6如果超过计算方入3m-5m仍探不到落鱼时，应先分析原因，再采取相应的措施进行打捞。3.1.7造扣时先轻压、慢转，造扣3-4圈后，转盘扭矩增大时，再加压20kN～40kN继续造扣，直到总有效造扣6～8扣，转盘旋转圈数全部回完时，才可上提钻具。造扣扭矩一般不超过钻具抗扭强度的70%。3.1.8捞住落鱼后，可以试开泵证实水眼畅通，上提落鱼3m～4m，下放猛刹2～3次，证实水眼是否畅通，方可起钻。3.1.9大头公锥，其锥度应与落鱼造扣部分的锥度一致。大头公锥、母锥造扣扭矩和造扣施压的压力可适当增加。钻杆尺寸为88.9mm或更小时，应在大头公锥或母锥上面接1～3根钻铤。3.2可退式卡瓦打捞筒的使用要求3.2.1应准确地判断落鱼的状况，如规格尺寸、鱼顶的变形情况等，以选择合适的卡瓦，符合SY5068的规定。推荐如卡瓦打捞筒技术规格（SY5068-85）型号打捞筒外径mm接头螺纹最大打捞尺寸mm抗拉屈服载荷kN螺旋卡瓦蓝状卡瓦螺旋卡瓦篮状卡瓦篮状卡瓦有台阶LT/T89892106047.513721176735LT/T92922107665568470245LT/T959521077.568902892833LT/T10510521082.570.5666598382LT/T117117210897611371068784LT/T1271273109579.5227419991421LT/T140140310117.510513231147823LT/T14314331012110813231147823LT/T152152310121105187215681127LT/T162162410133.5117.5179315781137LT/T168168410127108283225482048LT/T187187410146127283224111872LT/T194194410159141241121271617LT/T200200410159141291125281901LT/T206206410178162187217741372LT/T213213410178162273425771989LT/T219219410178159283224111813LT/T225225410197181184215291225LT/T232232410203187191117151313LT/T238238410197178283225482048LT/T241241410213197187217841372LT/T260260730219200292025682068LT/T270270630228.5209.5293024691979LT/T279279630219193.5581155085018LT/T286286630244.5225.5292025682068LT/T3023026302542353685330324793.2.2如果落鱼上端因折断而不规则，卡瓦无法抓捞时，可在打捞筒上部接头和打捞筒之间接一个加长短节。3.2.3准确计算三个方入：引鞋碰鱼头方入、铣鞋碰鱼头方入和鱼头进卡瓦方入。3.2.4打捞时，向右转动钻具同时慢慢下放钻具，使落鱼进入卡瓦，其后停止转动并向上提钻具，使卡瓦抓住落鱼。3.2.5起钻前，可以开泵循环，但时间不宜过长。3.2.6视井下情况选用加大引鞋或壁钩引鞋。3.2.7若需退出打捞筒，可下放钻具，给打捞筒加压200kN-300kN（或下砸、下击），使卡瓦松开落鱼，然后正转，同时慢慢上提钻具，直到卡瓦全部退出落鱼，即可起出打捞钻具。3.2.8在钻台上卸卡瓦打捞筒时，可接方钻杆或钻铤，向下顿一下，然后施加一定拉力，用吊钳正转拉开。3.3可退式打捞矛的使用要求3.3.1可退式打捞矛技术规格见可退式卡瓦打捞矛规格（SY5069-85）型号接头尺寸引鞋直径mm落鱼尺寸，mm芯轴抗拉屈服载荷kN外径mm螺纹钻杆钻铤油管套管LM/T6086210487360.373.0588LM/T73952305988.914615973.088.9882LM/T891213105988.917820388.9101.61049LM/T10210521083101.61272195LM/T11415641095114.31271744LM/T127159410102127127139.73793LM/T178178520144177.8193.75625LM/T219219630184219.1244.5-339.75568LM/T245244730210244.5273-508LM/T340340830298339.7404-5083.3.2根据落鱼水眼尺寸选择打捞矛的规格，核算鱼顶方入和打捞方入。3.3.3钻具组合：打捞矛+钻杆。视井下和工具情况接下击器在打捞矛上面。3.3.4逆时针转动钻柱1-1.5圈，使卡瓦上移离开释放环；上提钻具，若悬重增加，证明抓住落鱼。3.3.5要释放落鱼时，利用打捞钻具重量的一部分下压（或下击）松开咬合，顺时针转动钻具2-3圈，重复此操作，直至打捞矛离开落鱼。3.3.6落鱼捞获后起钻完，在钻台上卸打捞矛时，先下顿或下击，然后顺时针退出打捞矛。3.3.7每次使用后，要全部拆卸清洗、保养、重新组装。3.4磁铁打捞器的使用要求3.4.1根据井眼直径选定合适的磁铁打捞器，其最大外径应小于井眼10mm-25mm。3.4.2测量尺寸，绘制草图，计算方入。3.4.3井底有少量沉积物，可用带引鞋的磁铁打捞器循环拨动，但不得用以划眼。3.4.4井壁垮塌严重的井，不应下磁铁打捞器。3.4.5下钻距井底0.5m处循环5-10分钟冲洗井底沉淀物，然后停泵打捞。3.4.6画好打捞方入，换不同的方向打捞，加压5-10KN，井下为一个落物时，各个方向上的方入一致，证明落物已捞住。3.4.7使用高强磁正反循环打捞器时，将磁捞器下至距井底落物0.3m-0.5m处，开泵正循环钻井液冲洗井底沉砂。待沉砂冲洗干净后，卸去方钻杆、投入钢球，然后上提方钻杆，下放钻具离井底0.5m时，进行反循环10分钟。当磁捞器起离进井底前，先停泵方可起钻。3.4.8磁捞器使用后应清洗、保养、盖上护磁板，当多个磁捞器放在一起时，不应芯子对芯子放。3.5磨鞋的使用要求3.5.1，根据落物形状和井眼尺寸选择相应的磨鞋类型和规格，磨鞋外径应小于井眼直径10mm-20mm。3.5.2使用磨鞋时，应简化钻具结构，减小钻具刚性。3.5.3每磨铣30min-60min应上提钻具1m-2m，停泵，下放钻具压住落物开泵继续磨鞋。3.5.4磨铣中要控制蹩钻，上提钻具若遇卡，应下放转动钻具，不得硬拔，以防造成卡钻。3.5.5磨铣中若发现泵压升高，转盘扭矩减小，说明磨鞋牙齿已磨平，应起钻换磨鞋；若发现岩屑中的铁屑明显减少，转盘蹩外变轻，说明落物已磨完。3.5.6磨铣参数推荐值见磨铣参数项目钻压kN转速r/min排量L/s修鱼头、磨落鱼5～5060～90钻进排量的80～120%磨落物20～10040～60钻进排量的60～70%3.6液压上击器的使用要求3.1上击器的上端通常应接3～5根钻铤。3.2上击器与加速器配合使用时，效果最好。通常加速器连接在钻铤上端；其上部也可以接3～6根钻铤。3.3入井前应检查油够否、丝扣要上紧，组装正确。3.4大钳不能咬合在带扣接头上，至少距带扣接头100mm。3.5上提拉力=上击器以上钻具重量+选定的上击力。最大拉力不能超过井内钻具的抗拉强度和上击器的最大震击拉力。3.5震击时，先下放钻具使上击器完全关闭，然后上提钻具到选定值，迫使钻具产生相应的伸长量，刹住滚筒，等待震击。3.6.6不能产生第一次震击，可能有以下原因：a）上击器未关闭；b）提拉力不足；c）浅井，钻具伸长量小于上击器的行程；d）上提速度太慢；e）震击器有问题。3.6.7不能产生第二次震击，此时应多下放一些钻具，让震击器完全关闭。3.6.8如果上击器发生震击的时间过长，就不能让上击器完全关闭，下放钻具的距离应比上提的少。3.6.9如果上击力达不到要求，可采取下述措施：a）增加下压力，使震击器完全关闭；b）上提速度更快一些；c）上提拉力达到上限；d）在上击器上部增加钻铤数量；e）配加速器。3.7随钻震击器的使用要求3.7.1处理事故时应联接在安全接头之上。3.7.2钻进时应联接在钻铤上部，无加重钻杆时，其上部应配1柱钻铤。3.7.3向下震击：上提钻具允许的拉力，突然下放钻具，然后猛然刹车，钻具停止落下，使钻具向下弹跳，关闭下击器，由于钻具的弹性和工具的回弹相结合，把连续的共震击力传给下击器以下的钻具。3.7.4上提钻具的距离为钻具的伸长加上下击器行程（行程视工具尺寸而定）。3.7.5向上震击：把钻具上提到适当的伸长量，然后猛然下放钻具（下放距离等于伸长量）刹住刹把。钻具下端向下弹跳，使下击器关闭，然后钻柱回弹，使下击器迅速重新打开，从而产生上击作用。3.8地面震击器的使用要求3.8.1本工具应连接在转盘面以上的钻具上，其上再接方钻杆。3.8.2计算卡点井深及卡点以上钻具在钻井液中的重量，并在指重表上标明。3.8.3上提钻具不得超过卡点以上钻具在钻井液中重量的50%，深井使用时，上提卡点以上钻具的伸长不得超过震击器的行程。3.8.4按照卡点以上钻具在钻井液中重量的50%由低向高调节产生震击的拉力。3.8.5下一次钻具，使下击器完全关闭，然后缓慢上提钻具，当芯轴从摩擦卡瓦中滑脱而产生下击时立即刹车，若未解卡就按上述方法重复操作。3.8.6经多次震击后，如果下击器筒体温度升高或震击释放拉力自动增加时，应停止震击，可以从调节孔注入机油，待冷却后再行震击。3.9机械式震击器的使用要求3.9.1打捞作业时，本工具应接在安全接头之上。3.9.2向下震击：上提钻具的距离为钻具的伸长再加下击器的冲程长度。此时不要刹车，迅速下放钻具，使下击器很快关闭，芯轴外套的下端撞击芯轴下端的台肩，这个撞击力传给其下的钻具。3.9.3向上震击：上提外具至伸长长度，猛然下放钻具（其距离等于其拉伸长度时）急速刹车，从而产生上击作用。3.9.4钻进时应接在钻铤上面。3.10液压加速器的使用要求3.10.1安装位置与钻具组合：打捞工具+安全接头+上击器+钻铤+加速器+钻杆，加速器上部也可以接3～6根钻铤。3.10.2当打捞工具捞住落鱼时，下压钻柱50-100KN使震击器关闭，上提钻具，加速器中的硅油受压储存能量，当上击器工作时，加速器也随之释放能量，给运动着的钻铤和上击器的上部一个向上的加速度。当上击器到达冲程终点时，一个强有力的撞击直接传递给井下落鱼。3.11反循环打捞蓝的使用要求3.11.1钻具组合：打捞篮+钻铤1柱+钻杆。3.11.2下钻距井底1m左右开泵循环10分钟冲洗沉砂，同时探明井底方入。3.11.3卸去方钻杆，把钢球投入钻具水眼内，接方钻杆开泵送钢球入座，使井底形成局部反循环，然后慢慢转动，同时下放钻具到井底，加压10kN-20kN铣进0.2m-0.3m（铣鞋至岩心爪的长度），上提钻具停泵，再下放加压10kN-20kN，能放到原方入说明已捞上，若放不到原方入说明未捞上，应重新打捞。3.11.4入井钻具的水眼应能顺利地让钢球通过。3.12活动肘节的使用要求3.12.1当鱼头在“大肚子”井段，可利用活动肘节的“拐弯”作用，为打捞工具增加了侧向捞到落鱼的可能性，扩大了抓住落鱼的范围。3.12.2组装时，特别要检查控制活塞的内径，其内径必须比限流通塞外径小，否则起不到“拐弯”的作用，将活塞装进活动肘节，在活塞内放入限流塞，接方钻杆开泵试验，检查弯曲度，并记下排量和泵压。3.12.3入井钻具的水眼必须能让限流塞顺利通过。3.12.4钻具组合：壁钩+打捞工具+活动肘节+钻杆。不能将安全接头接在活动肘节之上。3.12.5下钻到鱼顶，开泵循环冲洗鱼顶后，卸去方钻杆，将限流塞投入钻具水眼中，再接方钻杆开泵循环，待限流塞就位后可蹩压8-10Mpa进行打捞。3.12.6打捞后若需大排量循环，可用钢丝绞车接限流塞打捞筒将限流塞捞出。3.13安全接头的使用要求3.13.1接头应符合SY5067的规定。入井前应仔细检查并试脱开的松紧程度。3.13.2该工具应接在打捞工具之上。3.13.3安全接头宽锯形螺纹的紧扣力矩为钻具紧扣力矩的50%，防止紧扣时变形。3.13.4井内退扣：落鱼被卡需要退开安全接头时，应捆好大钩和方补心，在安全接头上施加5kN～10kN的拉力，逆造扣方向转动钻具，扭矩为钻具退扣的70-80%；若无回转，说明已松扣，此时应上提钻具继续退扣，上提高度应小于安全接头的螺纹长度。3.13.5井内对扣：距鱼顶0.5m冲洗安全接头，停泵，边下放钻具边转动转盘，加压应小于10kN，若扭矩增加，转盘有回转现象，说明对扣成功。3.14机械式内割刀的使用要求3.14.1本工具的卡爪、摩擦块、引鞋及止推环四个零件的尺寸与被切割的管子内径相符，刀片是否处于缩回状态。3.14.2内割刀接于钻柱的下端，深井或弯曲井眼内，可在割刀之上接一只稳定器，以保证切割顺利。下钻时和切割前不允许正转钻具，下到预定切割井深，切割位置应避开接头和接箍。3.14.3当工具进入落鱼预计的位置时，正转3圈，使滑牙片滑牙套脱开。下放钻具加压5kN-10kN，使卡瓦咬紧管壁。3.14.4以10～18r/min的转速正转切割，逐渐加压，每次下放钻具2mm；当下放钻具长度为32mm时，扭矩值复原，表明切割完成。此时可将转速提高到28r/min，加压5KN，若扭矩值不增加，证明管柱切断。3.15机械式外割刀的使用要求3.15.1必须首先用铣管套铣落鱼，最少要铣出一根单根的长度，使落鱼头与井壁脱离接触。3.15.2割刀的尺寸要与被割的管子尺寸相符。3.15.3外割刀接在需用套铣管的下端，下钻到鱼顶，开泵冲洗鱼顶。3.15.4正转钻具，慢慢下放套鱼顶，直到预定的切割位置。继续循环空转割刀，测出此时的空转扭矩值，然后停止循环和转动。3.15.5切割：慢慢上提钻具，使弹簧爪上移顶住接头的台肩；继续上提并施加拉力，压缩弹簧，剪断剪销，指重表指针有跳动现象，此时弹簧的压缩势能向下推动进刀环，使刀头向割刀中心转动，处于切割状态。匀速慢慢正转（20r/min-30r/min）直到割断落鱼。3.15.6切割时不能开泵，以避免泵的脉冲作用影响切割。3.15.7割断的判断：a、指重表有明显摆动，扭矩减小，转速稍有增加。b、当割断长落鱼时，悬重增加值为被割断部份落鱼的重量。c、上提钻具没有挂卡现象，转动自如。3.16套管段铣工具的使用要求3.11套管段铣点应选择固井质量合格井段。3.12准备好连接工具的转换接头，检查工具上的铣刀是否牢固、螺钉是否松动，工具上钻台前，铣刀应用10-12#铁丝捆牢。3.13工具上端应接3-6根钻铤，并配随钻震击器。3.14工具上端应配稳定器，其安放位置应不超过上断口，尽可能靠近工具为准。必要时，可在工具下端5m-10m处接1只稳定器（上、下两端有15º-30º斜坡）。3.15工具入井前开泵测试铣刀张开时所需泵压和排量，测试后重新捆牢再入井。3.16.6工具下放到段铣井深后，开泵循环5分钟，泵压和排量根据套管尺寸而定，使铣刀的刀片完全张开。3.16.7启动转盘，开始定点切割套管，转速应在45r/min-55r/min，定点切割的转动时间不低于30分钟。切割时应注意泵压变化，铣刀全张开后，泵压应降低0.5Mpa左右。3.16.8套管切断后，开始送钻，段铣钻压10kN-40kN，每次下1m-2m，段铣速度约为2mm/min-5mm/min。3.16.9连续工作1小时，若无进尺或加不上钻压应上提出断口0.5m，循环起钻，上提钻柱时防挂套管断口。3.110检查工具铣刀磨损情况及固定螺钉，有必要时应更换铣刀及配件。新铣刀入井后，应对段铣过的井段重新铣一次，保证不留薄皮。3.111作业后，应及时维修保养。4防断、防顿4.1应按照本标准4.6的规定做好钻具的使用、管理工作，防止钻具事故。4.2每口井开钻之前应对吊环、吊卡、大钩、刹把、钻具、水龙头中心管及提环全部进行探伤检查。4.3每次起下钻前应仔细检查气路、刹车系统、提升系统和井口工具等。4.4吊卡的保险销应牢固，起下钻时应拴好。吊卡内径不应大于钻杆加厚外径6mm；台肩磨成喇叭口的吊卡应更换。4.5使用双吊卡起钻时要做好“一挂、二插、三看、四起”四个分解动作。4.6钻具在井内，司外不应离开刹把。在特殊情况下需要暂时离开时，应刹住刹把，用保险链紧固，在刹把上加重锤，并指定专人看守。4.7调节刹带时，司钻或副司钻应在场负责，不允许在大钩悬挂重载的情况下调节刹带。4.8井口装置的内孔不应有台肩。4.9钢丝绳的换新标准4.9.1根据井深、负荷、起下钻次数，视一个扭距内的断丝情况决定更换与否。推荐标准见钢丝绳的换新标准强度安全系数一个扭距内的断丝数6×19，丝6×37，丝6×16，丝<61222366～7142638>7163040注：a、本表所示钢丝绳钢丝与各股扭矩方向相反，如果据矩方向一致，则允许断数为表中的50%。b、扭距为一股对中心线和拧一圈时前后两点之距离。c、滑轮直径不得小于绳径的18倍。d、安全系数不得小于5。4.9.2吨公里计算法：应根据起下钻、钻进、取心、下套管吨公里计算钢丝绳的最长安全使用期，采用定长度切除。4.10在有硫化氢的情况下，首先提高钻井液密度压稳气层，并及时加入除硫剂以控制硫化氢对钻具的危害。4.11打捞起钻中不得用转盘卸扣。4.12钻进中，司钻应密切注意钻速、悬重、泵压、扭矩、动力负荷等情况，如发现异常，应立即停钻检查。若不是地面问题应起钻检查。4.13发现泵压下降并排除地面原因后，起钻之前应将钻头提离井底3-4m稍稍猛刹，反复三次后再起钻，并要平稳操作，不得用转盘卸扣。5防掉、防碰天车5.1应认真执行钻头的使用管理制度。5.2钻进中发生蹩钻，应认真分析原因，必要时起钻检查。5.3钻头起至复杂井段，应采用低速；遇卡应倒划眼上提，不得硬提。5.4起钻中每起一柱钻具检查一次井口使用工具，发现问题及时整改。5.5小手工具、钻头、接头等短小工具不许放在转盘上。5.6接、卸钻头、磨鞋、公锥等短小工具时要盖好井口。5.7禁止用高悬锚头和风动绞车将钻具吊入井口内。5.8必须坚持将防碰天车装好，并安装报警装置，每次起下钻前要试其可靠性，要经常检查，不允许在防碰天车失灵或未安装的条件下起下游动滑车。5.9起钻完应立即将钻头装卸器放入转盘内。5.10起下钻过程中司钻应密切注意游车上升情况，井架工及时与司钻联系。6防止人身事故6.1所有设备护罩齐全完好，固定牢固。6.2上班人员必须持证上岗，穿戴齐全劳保用品。6.3上钻台和在钻台下面工作的人员必须戴安全帽，高空作业必须系好保险带，尾绳要固定牢