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井下复杂情况个案案例分析与探讨2007年8月15日221世纪石油工业面临增加石油气后备储量的压力，勘探开发条件恶劣，油藏埋藏深，勘探开发费用高。同时，老油田类型多，面临减缓递减、提高最终采收率的压力。我们正面临着如何减少污染、保护环境、有利健康的压力。序言3钻井工程是勘探开发石油天然气的主要手段之一。钻井也是一项隐蔽的地下工程、要找油气等资源，就要钻井、就要钻穿各种地层，钻井时可能会遇到井下地层、压力、温度的各种变化，存在着大量的模糊性、随机性和不确定性问题。由于客观情况的认识不清或主观意识的决策失误，往往会产生许多复杂情况甚至造成严重的事故，轻者耗费大量的人力和时间，重者导致全井的废弃。序言4序言近年来的钻井资料统计：在钻完井过程中，处理各种复杂情况和钻井事故的时间，约占施工总时间的6%~8%，一个拥有100台钻机的公司，一年中就有6~8台钻机在做无用功。何况资金的消耗并不和时间成比例，这是非常惊人的浪费。按照现在渤海八号平台这样的船租价格每天48万元人民币/天，每年处理复杂情况的投资将达到10.5~11.8亿元人民币。任何一个钻井工作者都不愿和事故打交道，也不愿意看到诸多复杂问题，但事物是相反相成的，不愿意看到复杂问题和钻井事故，这只能是人们的良好愿望。不懂得复杂问题与钻井事故的预防与处理办法的人，一旦碰到了这种问题往往会仓皇失措，把小病治成大病，大病治成死病。相反，一个心中有数的钻井人，采取正确的措施，往往可以化险为夷，转危为安。5学习纲要井下事故分类一井下事故与复杂情况的处理原则二井下事故与复杂情况案例分析三处理井下事故与复杂情况的认识四6卡钻事故钻具断落事故井下落物事故测井事故井漏固井中的复杂问题与事故井喷事故井下事故分类7惊心动魄的井喷事故给人们的正常生活带来灾难8惊心动魄的井喷事故给人们的正常生活带来灾难9惊心动魄的井喷事故给人们的正常生活带来灾难10惊心动魄的井喷事故给人们的正常生活带来灾难11惊心动魄的井喷事故给人们的正常生活带来灾难12惊心动魄的井喷事故给人们的正常生活带来灾难13惊心动魄的井喷事故给人们的正常生活带来灾难14卡钻事故粘吸卡钻（压差卡钻）井壁失稳于坍塌卡钻砂桥卡钻缩径卡钻键槽卡钻泥包卡钻干钻卡钻水泥卡钻15几种常见类型的卡钻示意图16几种常见类型的卡钻示意图17井下事故与复杂情况多种多样，处理的手段和使用的工具也多种多样。但这些工具和方法在正常钻井过程中接触不多也不很熟悉。而且往往要采取一些强化措施如处理井下事故中拉、压、扭转都要比正常钻进时所用的力量要大得多。这些措施往往有强化到和工具所能承受的极限强度，稍有不慎就会造成新的事故，甚至由井下事故引发设备事故或人身事故。如果造成事故套事故的局面，处理的难度就更大了，甚至无法继续进行处理。所以在处理井下事故的过程中，必须从设备、工具、技术方案、技术措施、人员素质各个方面进行综合考虑，凡事留有余地，留有后路。井下事故与复杂情况的处理原则安全的原则18一旦发生井下事故或复杂问题，其情况会随着时间的推移而更趋恶化。所以在安全第一的原则下，必须抓紧时间进行处理，要迅速的决策，迅速施工。抓住了时机就会化难为易，做到事半功倍，否则只能落个事倍功半，甚至劳而无功。凡事预则立，不预则废，要争取以最快的速度见到实际的效果。时间就是金钱，时间就是制胜的法宝。井下事故与复杂情况的处理原则快速的原则19处理井下事故和复杂情况是一个多变的过程，很难有一个一成不变的方案。有时井下情况变了，人们的思想认识也要随着改变，灵活机动，捕捉战机非常重要。要做到这一点最关键的是实时地掌握现场的第一手信息，特别是关键时刻的关键信息，有些信息稍纵即逝。处理井下复杂情况我们既要重视过去的经验，又不拘泥于过去的经验；既要灵活机动，又不违反客观规律；既要大胆思考，又要符合逻辑思维程序。井下事故与复杂情况的处理原则灵活的原则20由于井下事故的复杂性，处理的难度相当大，有些事故没有处理成功的可能性；有些事故虽然有处理成功的可能性，但需要耗费相当多的物资和时间。因此，在面对不同的情况，从各种处理方案的安全性、有效性、工艺的难易程度、工具材料费用、占用钻机时间、环境影响等方面进行综合评估，在经济上合得来则干，合不来则止。井下事故与复杂情况的处理原则经济的原则21对付井下复杂情况需要具备的思想武器机械解卡反向运动尽量循环钻具下放时卡钻全力上提和上击(注意钻具安全负荷)无论何种卡钻都不许轻易带扭矩上击钻具上提时卡钻全力下压和下击(直至悬重放完)下放和下击不能立即解卡，则施加正向扭矩下击22帮助判断卡钻类型的有用的公式沉砂桥堵压差卡钻井眼形状卡前钻柱运动状态上提202倒划眼002下放102正划眼002静止220卡后钻柱运动状态向下自由002向下受限102不能向下运动000卡后钻柱旋转状态旋转自由002旋转受限202不能旋转000卡后泥浆循环状况循环正常022循环受限200循环不通200总和22823案例一：1.基础数据：表层套管：20“×208m；技术套管：13-3/8“×3570m；裸眼：12-1/4“井眼，钻深5015.85米；钻具结构：12-1/4“钻头＋8”钻铤×81米＋8“随钻震击器＋5”HWDP＋5”DP2.事故发生的经过及处理过程：本井处理卡钻事故耗时100多天，最后还是成功的钻至预定井深6400多米。井下事故与复杂情况案例分析242.处理过程：（1）第一次卡钻：钻至井深5014.08米，钻井液密度1.42g/cm3，井口外溢，溢流量11.5m3/hr，返出钻井液密度为1.29g/cm3，关井3.5hr，立管压力1500psi。加重钻井液到1.72g/cm3，井口仍有溢流，活动钻具时卡钻。悬重由165T提到220T，下压到40T，解卡。（2）第二次卡钻：钻进到5015.85m，返出钻井液密度降到1.42g/cm3，又加重到1.76g/cm3，活动钻具时卡钻。悬重由165T提到240T，下压到40T，并转动15圈无效。具体处理步骤如下：注解卡剂12.4m3，浸泡42Hr，无效；又注解卡剂20m3，浸泡35.5Hr，无效；井下事故与复杂情况案例分析井下事故与复杂情况案例分析25又注解卡剂27.5m3，同时把井内钻井液密度提高到1.85g/cm3，关井浸泡，经7.5Hr后，立管压力上升到500psi；计算井底压力应为13300psi，平衡地层压力的钻井液密度应为1.88g/cm3，又浸泡71Hr40Min，无效；用测卡仪测卡点为3660m；从井深3640m处爆炸松扣成功，起出上部钻具；下9-5/8“套铣筒180m，套铣到4057m下钻对扣，提到210T，震击解卡。（3）第三次卡钻：第二次卡钻解除后，下钻通井划眼到4102.54m，上提到4088.49m接单根，只停止3Min，卡钻。处理步骤如下：注入密度1.95g/cm3的解卡剂31.45m3，浸泡6天未解卡；井下事故与复杂情况案例分析26从井深3650m处爆炸松扣，起出上部钻具；下震击器对扣，上提到180T，震击解卡；（4）第四次卡钻：下钻划眼至井深4107米，卡钻。上提到150T，下压到80T，强转解卡；（5）第五次卡钻：下划眼到井深4862m，卡钻。悬重由150T提到180T，解卡。上起5立柱又卡，下压到60T解卡。上起一个单根又卡，下压到80T转动解卡。起到井深4106m又卡，上提拉力140T转动解卡。（6）第六次卡钻：下钻划眼到井深4995m后起钻，起至第六柱时，悬重由135T提到212T，下压到30T，转动无效，卡钻。处理过程如下：井下事故与复杂情况案例分析27从3655m处炸扣倒开，起出上部钻具；下震击器对扣，震击无效；又从3655m处倒开，起出上部钻具；下9-5/8“套铣筒，套铣倒扣，解卡。3.原因分析：（1）本井到了连续卡钻几乎无法前进一步的程度，究其原因在于高压盐水层没有压稳，没有认识到高压盐水层是导致卡钻的主要原因。在钻进过程中，只要遇到高压盐水层，不论出水量大小，都必须坚决压死，丝毫不得含糊，否则将是后患无穷。本井在有关专家论证之后，把钻井液密度提上去，把高压盐水层压稳后，顺利地钻达6400多米。井下事故与复杂情况案例分析28（2）本井主要卡钻位置应在3660~4100m之间，但第一次注解卡剂12.4m3，只能泡到井深4850m。第二次注解卡剂20m3，只能浸泡到井深4750m。第三次注解卡剂27.5m3，也只能浸泡到4670m。根本泡不到卡点位置。第三次卡钻注入31.45m3，只能浸泡到3700m，也泡不到卡点位置。难怪解卡剂浸泡6天不起作用，并由此而得出“解卡剂对本井不适用”的错误结论，以后再也不用解卡剂了。第三次卡钻所以能震击解卡，正是解卡剂起了作用，已经浸泡到距卡点不到50m，所以才能震击解卡。井下事故与复杂情况案例分析29（3）由于技术性的错误，带来认识性的错误，从第三次卡钻以后，再也不用解卡剂了，而采用爆炸松扣，套铣倒扣的办法来解除卡钻事故。要知道，这是一种危险的作法，也是迫不得已的作法。所幸的是这个地区的地层条件比较好，没有坍塌现象，经多次套铣，未将钻头水眼堵死，还能维持循环通道，同样的作法，如果发生在东部地区，早已无法解决了。井下事故与复杂情况案例分析30案例二1.基础资料（1）表层套管：13-3/8“×202.2m（2）裸眼：钻头12-1/4“×1939m（3）钻具结构：12-1/4“BIT＋12-3/16”STAB1.85m＋8”DC×8.7m＋12-3/16”STAB1.32m＋7-7/8”NMDC×8.6m＋12-3/16”STAB1.87m＋8”DC×26.2m＋7”DC×104.8m＋5”DP（4）钻井液性能：MW1.15g/cm3，粘度30s，虑矢量5mL，滤饼0.5mm，切力5/11mg/cm2，含砂1%，PH9。井下事故与复杂情况案例分析312.事故发生的经过：钻至井深1939m，接单根遇卡，甩下单根，接方钻杆循环钻井液，上提钻柱由原悬重66.5T提至170T，下放到20T，无效。计算卡点位置在1814m。钻头位置在1929.6m。3.事故处理过程：（1）注入原油18m3，柴油9m3，上提至148T，将钻杆提断，鱼顶273.02m鱼长1656.58m；（2）下铅模打印；井下事故与复杂情况案例分析32（3）下套铣筒磨鞋修鱼顶；（4）用Ø114mm母锥造扣成功，爆炸倒扣，起出坏鱼顶；（5）下钻对扣，在1761.53m处爆炸倒扣，起出全部钻杆；（6）下Ø311.1mm钻头通井，循环钻井液；（7）下外径Ø244.5mm套铣筒155.49m，从1761.53m铣至1912.59m。（8）下入上击器对扣，震击解卡。井下事故与复杂情况案例分析334.原因分析：（1）注解卡剂后，活动钻具要有一定的限制，不宜多提，可以多压，因为此时要靠解卡剂起作用，而不是靠拉、压的力量起作用。如果把钻具提断，一是有可能堵塞水眼，二是解卡剂排不出来，泡垮井壁，堵塞环空，这样就失去了再一次注解卡剂的可能。（2）对于所使用的钻杆，一定要清楚的了解钻杆的性能，起码要知道钻杆的抗拉、抗扭强度以及钻杆的新旧程度。井下事故与复杂情况案例分析34（3）提断钻具，一般来说，鱼头是直的不必打铅印，也不必修鱼头，因为根据起上来的断口可以推知鱼顶情况。可以直接下卡瓦打捞筒或母锥进行打捞，这样可以争取时间，恢复循环。（4）本井只是钻铤被卡，如果处理得好，不必浪费这么多时间。井下事故与复杂情况案例分析35在钻井事故中，粘吸卡钻算是最简单的一种。但在一种卡钻事故发生后，往往又会诱发另一种卡钻。如在缩径卡钻、键槽卡钻、落物卡钻发生之后，由于钻柱失去了自由活动的能力，又会发生粘吸卡钻。粘吸卡钻发生之后，由于处理不当，又会诱发坍塌卡钻。所以在一种卡钻发生后，要采取适当的措施防止另一种卡钻的发生，致使其形成复合式卡钻，这样处理起来就增加了难度。井下事故与复杂情况案例分析36卡钻事故发生之后，首先要考虑的是为顺利解除事故创造条件。（1）设法维持钻井液循环要防止钻头水眼或环空堵塞，因一旦循环