常見鉆井事故及預(yù)防措施

常見鉆井事故及預(yù)防措施一、常見的鉆井事故鉆井過程中最容易發(fā)生的井下工程事故主要有：鉆頭事故(斷刮刀片、掉牙輪和掉鉆頭等)、鉆具事故鉆具刺壞、斷鉆具等)、套管事故(卡套管、斷套管等)、井下落物事故(小工具等落入井內(nèi))、卡鉆事故(鉆具在井內(nèi)不能上下活動或轉(zhuǎn)動)、測井事故(測井電纜遇卡、遇阻或測井儀器落井等)、注水泥事故(固井時水泥漿在鉆具內(nèi)未替出、水泥漿返高不夠，或?qū)⑺酀{全部替出環(huán)形空間等)和井噴失控事故(不能人為控制的鉆井井噴)等。二、鉆井事故發(fā)生的原因1）地質(zhì)因素鉆井的對象是地層，而地層結(jié)構(gòu)有硬有軟，壓力系統(tǒng)有高有低，孔隙有大有小，如果對這些情況沒有足夠的了解，就難免要發(fā)生難以預(yù)料的問題。首先我們應(yīng)該了解設(shè)計井的地層孔隙壓力、地層破裂壓力、地層坍塌壓力及一些特殊地層（鹽膏、軟泥巖）的蠕變應(yīng)力，作為井身結(jié)構(gòu)和鉆井液設(shè)計的主要依據(jù)。一般地說，在同一個裸眼井段內(nèi)不能讓噴、漏層同時存在，不能讓蠕變層與漏層同時存在。如果在井身結(jié)構(gòu)上無法實(shí)現(xiàn)上述要求，而且高壓層和蠕變層在漏層的下部，那就應(yīng)對漏層進(jìn)行預(yù)處理，不能盲目向深部鉆進(jìn)。如果高壓層或蠕變層下部有低壓層或漏失層，那就只好把高壓層或蠕變層用套管封掉。其次，對一些特殊地層如在一定溫度、壓力下發(fā)生蠕變的鹽巖層、膏鹽層、富含水的軟泥巖層、吸水膨脹的泥巖層、裂縫發(fā)育容易坍塌剝落的泥巖層、煤層及某些火成巖侵入層都應(yīng)有較詳細(xì)的了解，因?yàn)檫@些地層是造成井下復(fù)雜的主要原因。同時對一些地質(zhì)現(xiàn)象如斷層、裂縫、溶洞、特高滲透層的位置及硫化氫、二氧化碳的存在和含量也應(yīng)有所了解。以上這些資料對打成一口井來說至關(guān)重要。但地質(zhì)部門所提供的比較詳細(xì)的資料是油氣層資料，而對工程上所需要的重要資料則提供不多，或不夠詳細(xì)，甚至有些數(shù)據(jù)與實(shí)際情況相距甚遠(yuǎn)，即使是已經(jīng)開發(fā)的油田，由于注水開發(fā)的結(jié)果，地下的壓力系統(tǒng)變化很大，也很難以鄰井的資料作為主要依據(jù)。這就使鉆井過程往往不得不打遭遇戰(zhàn)，因而復(fù)雜情且況屢屢發(fā)生。2）工程因素鉆井作業(yè)具有隱蔽性、復(fù)雜性，由于地質(zhì)資料掌握不全不準(zhǔn)，或者雖有可靠地質(zhì)資料而未嚴(yán)格地按科學(xué)方法進(jìn)行井身結(jié)構(gòu)設(shè)計，使同一段裸眼中噴、漏層并存，治噴則漏，治漏則噴。雖然下了套管但不裝并控設(shè)備，或者雖然裝了井控設(shè)備但不講求質(zhì)量，一旦鉆遇高壓層，應(yīng)急使用時，到處刺漏，甚至造成井噴失控。鉆井液體系和性能與地層特性不相適應(yīng)，甚至片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約鉆井液處理劑，使鉆井液性能惡化，造成裸眼井段中某些地層的縮徑或坍塌。鉆井液密度不合適，也會造成井噴、井漏或井塌。操作不適當(dāng)，下鉆速度過快會產(chǎn)生很大的激動壓力，易將地層憋漏。起鉆速度過快會產(chǎn)生很大的抽吸力，易將油氣層抽噴或?qū)⒔Y(jié)構(gòu)松軟的地層抽塌，特別是在鉆頭或扶正器泥包的情況下更為嚴(yán)重。鉆井設(shè)備發(fā)生故障，被迫停止鉆具的活動或鉆井液的循環(huán)，是發(fā)生井下事故的最普通最常見的因素。此外，管理工作薄弱，有章不循，有表（指重表、泵壓表、扭矩表）不看，遇事不思，盲目決斷，但求省力，不顧后果，起鉆猛提，下鉆猛壓，遇卡硬轉(zhuǎn)，遇漏硬憋，這是造成井下事故的常見原因。三、常用處理方法1)卡鉆事故原因及處理卡鉆及造成原因：卡鉆就是在鉆井過程中因地質(zhì)因素、鉆井液性能不好、技術(shù)措施不當(dāng)?shù)仍颍广@具在井內(nèi)長時間不能自由活動，這種現(xiàn)象叫卡鉆。主要有黏附卡鉆、沉砂卡鉆、砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等。處理卡鉆事故的方法：(1)泡油解卡；(2)使用震擊器震擊解卡；(3)倒扣套銑；(4)爆炸松扣；(5)爆炸鉆具側(cè)鉆新眼等。2）井塌事故原因及處理井塌是鉆井過程中井壁失穩(wěn)垮塌的現(xiàn)象。發(fā)生井塌的原因包括：井內(nèi)液柱壓力不能平衡地層壓力；地層受鉆井液浸泡，發(fā)生水敏膨脹、破碎、剝離；地層本身破碎、疏松，上提鉆具時造成抽汲現(xiàn)象使下部井筒壓力下降；在起鉆過程中，未及時回灌鉆井液造成井內(nèi)液柱壓力下降；停鉆時間過長，鉆井液性能發(fā)生變化；在裸眼井段長時間、大排量循環(huán)等。井塌嚴(yán)重時會導(dǎo)致井眼情況復(fù)雜，引起井內(nèi)事故。遇到井塌應(yīng)該采取以下措施：(1)下鉆過程，如發(fā)現(xiàn)井口不返鉆井液,或者鉆桿內(nèi)反噴鉆井液，這是井塌的象征，應(yīng)立即停止下鉆。開泵循環(huán)通井或劃眼,待井下情況正常后，再恢復(fù)下鉆工作。(2)起鉆過程,如發(fā)現(xiàn)井口液面不降，或鉆桿內(nèi)反噴鉆井液，這是井塌的象征，應(yīng)立即停止起鉆。開泵循環(huán)鉆井液,?待泵壓正常，井下暢通無阻,管柱內(nèi)外壓力平衡后，再恢復(fù)起鉆工作。(3)無論任何時候，如發(fā)現(xiàn)有井塌現(xiàn)象，開泵時均須用小排量頂通。然后逐漸漸增加排量，中間不可停泵。如果小排量頂不通,泵壓上升，井口不返鉆井液，證明地層漏失，不可繼續(xù)擠入鉆井液。3）鉆頭事故及預(yù)防措施在鉆進(jìn)過程中所發(fā)生的鉆頭事故，包括牙輪鉆頭掉牙爪，牙輪、蹩斷牙爪、牙齒、牙輪；刮刀鉆頭蹩斷刀片、接頭，PDC鉆頭脫落;或人造聚晶金剛石、天然金剛石脫落等，統(tǒng)稱鉆頭事故。預(yù)防鉆頭事故，應(yīng)該采取以下措施：(1)選用質(zhì)量合格的鉆頭，出廠使用說明書要求正確使用鉆頭(2)精心操作，均勻送鉆，嚴(yán)防溜鉆、頓鉆事故發(fā)生。(3)正確操作，按設(shè)計施工，根據(jù)鉆具組合和地層井深按要求加壓。4）井漏事故及處理井漏是鉆井過程中，井筒內(nèi)鉆井液或其他介質(zhì)(固井水泥漿等)漏入地層孔隙、裂縫等空間的現(xiàn)象。井漏是鉆井工程中常見的井內(nèi)復(fù)雜情況，多數(shù)鉆井過程都有不同程度的漏失。嚴(yán)重的井漏會導(dǎo)致井內(nèi)壓力下降，影響正常鉆井、引起井壁失穩(wěn)、誘發(fā)地層流體涌入井筒并井噴。井漏的處理措施：(1)對井下壓力系統(tǒng)和地層比較復(fù)雜的井只能采取堵漏的辦法進(jìn)行處理；(2)而對于井下壓力系統(tǒng)單一、地層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大的井則可以采用降低鉆井液密度的辦法處理。(3)可在鉆井液中加入堵漏材料，如鋸末，馬糞，貝殼粉、粘土等。(4)裂縫漏失需采用稠鉆井液加堵漏物的如鋸屑，棉子殼等，在處理井漏上和工藝措施配合，下鉆速度要慢，泵壓排量要適當(dāng)。5）井噴事故及處理井噴，是一種地層中流體噴出地面或流入井內(nèi)其它地層的現(xiàn)象，大多發(fā)生在開采石油天然氣的現(xiàn)場。引起井噴的原因有多種：地層壓力掌握不準(zhǔn)、泥漿密度偏低、井內(nèi)泥漿液柱高度降低；起鉆抽吸，以及其他不當(dāng)措施等。井噴發(fā)生后對其控制的方法叫壓井，壓