培訓(xùn)課件-塔鉆工程技術(shù)科

“灌香腸”事故預(yù)防與處理及典型事故案例

崔永林渤海鉆探塔里木鉆井公司

2012年11月15日第三部分下步重點(diǎn)工作安排第二部分造成“灌香腸”事故原因第一部分基本概念第三部分預(yù)防措施第四部分復(fù)雜處理第五部分典型事故案例基本概念（一）固井概念

什么是固井？或是固井作業(yè)？簡(jiǎn)單地說(shuō)：固井是將一層鋼管（套管）下入到井內(nèi)預(yù)定深度，再在鋼管和井壁之間注入水泥漿封固的作業(yè)。具體地說(shuō)：為了加固井壁，保證繼續(xù)安全鉆進(jìn)，封隔油、氣、水層，保證分層試油和合理開采油氣，在井筒內(nèi)下入優(yōu)質(zhì)鋼管，并在井筒和鋼管環(huán)空充填好水泥的作業(yè)。固井是在已鉆成的井眼內(nèi)下入套管柱，然后在套管與井壁之間的環(huán)形空間內(nèi)注入水泥漿，在套管的下段部分或全部環(huán)空，將套管與地層固結(jié)在一起的工藝過(guò)程?！叩仍盒！笆晃濉币?guī)劃教材《鉆井工程》基本概念（一）固井概念正常注水泥（一次注水泥）補(bǔ)救注水泥（二次注水泥）注水泥常規(guī)注水泥特殊注水泥單級(jí)注水泥注水泥塞擠水泥重新注水泥內(nèi)插管注水泥分級(jí)注水泥尾管注水泥回接注水泥注水泥塞膨脹管固井預(yù)應(yīng)力固井厚壁波紋管防漏治漏現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)獲得成功波紋管堵漏技術(shù)在新疆油田T6182井試驗(yàn)成功表明，采用波紋管治理鉆井惡性井漏是一種鉆井堵漏可行的新工藝、新手段；同時(shí)證明波紋管技術(shù)在砂泥巖地層應(yīng)用是可行的，實(shí)現(xiàn)了鉆井堵漏技術(shù)一項(xiàng)新突破試驗(yàn)井號(hào)：T6182（新疆油田）波紋管規(guī)格：φ235×8，適用于81/2″井眼下入波紋管長(zhǎng)度：89.47米補(bǔ)貼起始點(diǎn)：405米補(bǔ)貼前泥漿臨界漏失比重：1.27補(bǔ)貼后泥漿密度最高達(dá)到：1.80膨脹管（波紋管）技術(shù)固井的目的是什么？1、安裝井口裝置：控制鉆進(jìn)過(guò)程中遇到的高壓油氣水層；2、鞏固疏松井段，隔離復(fù)雜地層；3、封隔地下油氣水層，防止上下串通；4、封隔暫不開采的油氣層；5、鉆井或作業(yè)中出現(xiàn)井噴時(shí)，不會(huì)因壓井而壓裂地層；6、為油氣生產(chǎn)建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的通道；7、油氣井搶險(xiǎn)作業(yè)。井噴——災(zāi)難性后果（墨西哥灣事故）灌香腸、插旗桿——整井報(bào)廢，單井段報(bào)廢，經(jīng)濟(jì)損失巨大擠毀套管——整井報(bào)廢，單井段報(bào)廢，經(jīng)濟(jì)損失巨大油氣水竄——單井段報(bào)廢，降低開發(fā)效益環(huán)空帶壓——開發(fā)隱患，增加作業(yè)成本、環(huán)境危害超緩凝——延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間、增加作業(yè)成本返高不夠——降低封固質(zhì)量，增加補(bǔ)救作業(yè)成本過(guò)早套損——單井報(bào)廢，增加作業(yè)成本，降低開發(fā)效益……固井可能帶來(lái)的危害基本概念（一）施工隊(duì)伍情況（二）固井特點(diǎn)1、固井作業(yè)是一項(xiàng)施工時(shí)間短、工序內(nèi)容多、工作量大、技術(shù)性強(qiáng)的工程。2、固井作業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。涉及：◎?qū)W科多，地質(zhì)、石油、機(jī)械、化學(xué)、流體力學(xué)和電子等學(xué)科?！虿块T多，有組織管理、供應(yīng)運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)施工等多部門；◎內(nèi)容多，有施工準(zhǔn)備、下套管、注水泥等?；靖拍睿ǘ┤藛T情況（二）固井特點(diǎn)3、固井作業(yè)是一項(xiàng)隱蔽性工程?！蛑饕鞒淘诰?，不能直接觀察；◎質(zhì)量控制決定于設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)備工作；◎施工未知因素多、風(fēng)險(xiǎn)高。4、固井作業(yè)是一項(xiàng)高成本的工程?！蜷_發(fā)井，占鉆井費(fèi)用的1/3；◎勘探井，占鉆井費(fèi)用的1/5。基本概念（二）人員情況（二）固井特點(diǎn)5、固井作業(yè)是一次性工程?！蛘９叹|(zhì)量不好，一般難以補(bǔ)救；◎采用擠水泥等辦法補(bǔ)救，耗時(shí)、耗物、經(jīng)濟(jì)損失大、效果不明顯。6、影響后續(xù)作業(yè)的工程。固井質(zhì)量直接影響◎油氣田合理開發(fā)；◎后續(xù)鉆井的正常進(jìn)行。

基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

1、頂替效率用公式來(lái)表達(dá)頂替效率：式中：η——頂替效率；Vc——封固段環(huán)空水泥充填的容積；V——封固段環(huán)空總?cè)莘e。基本概念（三）收入情況（三）影響固井質(zhì)量因素1、頂替效率提高頂替效率的條件、措施有：準(zhǔn)備良好的井眼條件；良好的鉆井液性能；合理加放扶正器，提高套管居中度；選用性能優(yōu)良的前置液；采用正確的流態(tài)頂替；活動(dòng)套管等?；靖拍睿ㄈ┯绊懝叹|(zhì)量因素套管井眼水泥漿鉆井液

（a）（b）（c）旋轉(zhuǎn)套管提高頂替效率示意圖（a）套管不動(dòng)（b）套管開始轉(zhuǎn)動(dòng)（c）鉆井液將被替完基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

2、套管居中：通常用套管居中度或偏心度來(lái)表示，這是提高頂替效率的最關(guān)鍵因素。在相同注替條件下，居中度越高，或是偏心度越低，頂替效率越高。要得到較高的頂替效率，通常要求居中度必須達(dá)到67％以上?；靖拍睿ㄋ模┲饕夹g(shù)裝備（三）影響固井質(zhì)量因素基本概念（四）主要技術(shù)裝備（三）影響固井質(zhì)量因素2、套管居中保證套管居中的條件：良好的井眼條件

正確選用扶正器

科學(xué)加放扶正器基本概念（五）近幾年完成的工作量（三）影響固井質(zhì)量因素3、水泥漿環(huán)空返速、流態(tài)：直接決定著頂替效率的高低；紊流頂替是注替水泥漿的首選流態(tài)；塞流頂替也可以得到較好的驅(qū)替效果；施工中，如果不能實(shí)現(xiàn)紊流頂替和塞流頂替，在安全（設(shè)備、井眼）的條件下，應(yīng)使用最大泵入排量，這樣也可獲得較高的驅(qū)替效率?；靖拍睿ㄈ┯绊懝叹|(zhì)量因素3、水泥漿環(huán)空流速、流態(tài)決定要素：泥漿性能前置液性能水泥漿性能井眼條件設(shè)備條件基本概念（五）近幾年完成的工作量（三）影響固井質(zhì)量因素

4、環(huán)空間隙：套管外壁與井眼、或上層套管內(nèi)壁的單邊間距。窄環(huán)空間隙，不利于固井質(zhì)量。不利于下套管，磨阻大、活塞效應(yīng)大不利于加放扶正器不利于注替水泥漿施工，壓力高水泥環(huán)薄基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

4、環(huán)空間隙：間距太大，也會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題。環(huán)空返速低，易混漿、不利于驅(qū)替增加泵送設(shè)備負(fù)擔(dān)射孔效果降低不經(jīng)濟(jì)合理的環(huán)空間隙是3/4～5/2英寸?；靖拍睿ㄈ┯绊懝叹|(zhì)量因素

5、井眼質(zhì)量主要指：

井眼軌跡好壞、狗腿度大小

井徑擴(kuò)大率、糖葫蘆井段多少

泥漿清潔情況遇阻卡情況井壁穩(wěn)定性

產(chǎn)層的壓穩(wěn)情況等等。基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

5、井眼質(zhì)量是固井質(zhì)量好壞的決定因素之一：

是正常固井施工的基礎(chǔ)

下套管是否順利

套管是否居中

能否得到較高的頂替效率基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

6、地質(zhì)情況：影響井眼質(zhì)量的關(guān)鍵因素；

軟泥巖、膏泥巖等塑性蠕變地層，易縮徑；

山前高陡構(gòu)造地層，導(dǎo)致井斜、狗腿等；

煤層、鹽層等坍塌、水溶地層，易形成糖葫蘆井眼；

多套壓力體系地層，存在井漏和壓穩(wěn)問(wèn)題。基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

7、鉆井液性能：高稠度鉆井液和過(guò)厚的泥餅，是固井的大敵；

不利下套管，形成推活塞，易漏開泵壓力高，易漏難以驅(qū)替，易成混漿、水泥石質(zhì)量差水泥環(huán)界面膠結(jié)質(zhì)量差，易竄槽

高稠度鉆井液與水泥漿相容性差，影響施工安全。（一）深井的主要工作及成效基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

7、鉆井液性能：須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，達(dá)到固井要求，才有利于提高頂替效率，保證固井質(zhì)量。固井對(duì)鉆井液性能的要求為：壓穩(wěn)地層、低失水、強(qiáng)抑制能力，低粘度、切力，高懸浮、高攜砂能力，優(yōu)質(zhì)泥餅、優(yōu)良流變性、細(xì)分散（反絮凝）。

基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

8、電測(cè)數(shù)據(jù)：電測(cè)數(shù)據(jù)的精確度直接影響到固井設(shè)計(jì)、水泥化驗(yàn)、固井準(zhǔn)備等的質(zhì)量。電測(cè)數(shù)據(jù)偏差大，將誤導(dǎo)固井施工，導(dǎo)致固井質(zhì)量問(wèn)題。（一）深井的主要工作及成效基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素8、電測(cè)數(shù)據(jù)：井徑電測(cè)不準(zhǔn)，導(dǎo)致

水泥漿量設(shè)計(jì)偏差，水泥漿返高不合格

扶正器加放設(shè)計(jì)偏差，套管不居中井底電測(cè)溫度不準(zhǔn)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)溫度

偏高，水泥漿超緩凝

偏低，施工時(shí)間不夠基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

9、固井設(shè)計(jì)的質(zhì)量固井設(shè)計(jì)是固井施工的法律文件；執(zhí)行質(zhì)量差的固井設(shè)計(jì)，必然導(dǎo)致差的固井質(zhì)量；影響固井設(shè)計(jì)質(zhì)量的因素有：設(shè)計(jì)依據(jù)資料的準(zhǔn)確性設(shè)計(jì)理論的科學(xué)性設(shè)計(jì)人員的技術(shù)修養(yǎng)基本概念（三）影響固井質(zhì)量因素

10、還有：水泥漿性能好壞施工人員的素質(zhì)套管、套管附件、固井工具鉆井設(shè)備、注水泥設(shè)備、水泥化驗(yàn)設(shè)備施工措施、區(qū)域固井作業(yè)經(jīng)驗(yàn)、氣候等

基本概念（四）“灌香腸”概念什么是固井“灌香腸”事故?個(gè)人認(rèn)為它應(yīng)該是固井注水泥過(guò)程中，因水泥漿閃凝、管內(nèi)堵塞及環(huán)空垮塌等原因，造成泵壓突然升高，頂替不動(dòng)，而不得不終止固井作業(yè)，從而引起的大段、不連續(xù)的套管內(nèi)水泥塞的固井事故。

第一部分基本概念第二部分造成“灌香腸”事故原因第三部分預(yù)防措施第四部分復(fù)雜處理第五部分典型事故案例造成“灌香腸”事故原因?qū)е卤脡和蝗簧咭蛩?、管內(nèi)堵塞2、水泥漿閃凝3、膠凝作用4、橋堵作用造成“灌香腸”事故原因?qū)е卤脡和蝗簧咭蛩?、管內(nèi)堵塞膠塞提前置入或被管內(nèi)負(fù)壓吸人；使用雙膠塞時(shí)把膠塞裝反；管內(nèi)掉落物（如手套等），堵死附件。（一）深井的主要工作及成效造成“灌香腸”事故原因?qū)е卤脡和蝗簧咭蛩?、水泥漿閃凝對(duì)地下溫度估計(jì)錯(cuò)誤，實(shí)際溫度比預(yù)計(jì)井底溫度高；緩凝劑加量不足或催凝劑加量過(guò)多或混合不勻；水泥漿和鉆井液污染嚴(yán)重使用了不適當(dāng)?shù)母綦x液，隔離液中的某些成分和水泥漿中的某些成分發(fā)生了化學(xué)作用

（一）深井的主要工作及成效造成“灌香腸”事故原因?qū)е卤脡和蝗簧咭蛩?、水泥漿閃凝水泥漿脫水：一般水泥漿的失水在1000-2000mL（API標(biāo)準(zhǔn)）之間，在高滲透層段水泥漿急速失水失去流動(dòng)性如右圖所示；水泥漿在入井之前在地面擱置太久；水泥外加劑不適合井內(nèi)條件；地面操作出現(xiàn)問(wèn)題，施工中斷，造成井內(nèi)水泥漿較長(zhǎng)時(shí)間靜止觸變。（一）深井的主要工作及成效造成“灌香腸”事故原因?qū)е卤脡和蝗簧咭蛩?、膠凝作用隔離液太少，水泥漿與鉆井液接觸后發(fā)生膠凝；水泥漿提前稠化，泵壓上升，擠不出去；水泥漿產(chǎn)生膠凝作用與水泥成分、鉆井液成分、水灰比及井下的溫度、壓力等因素有關(guān)。造成“灌香腸”事故原因?qū)е卤脡和蝗簧咭蛩?、橋堵作用環(huán)空產(chǎn)生橋堵的原因是：注水泥過(guò)程中發(fā)生井塌；水泥漿在高滲透層中發(fā)生高速失水現(xiàn)象，產(chǎn)生過(guò)厚的水泥濾餅，阻塞了環(huán)空；沖洗液沖下的井壁濾餅過(guò)于集中或?qū)⒋缶畯街械姆e砂沖下，形成了橋堵；尾管懸掛器卡瓦與所掛套管內(nèi)壁間隙太小，泥漿或水泥漿粘切高，循環(huán)返沙過(guò)懸掛器時(shí)形成沙堵。工具問(wèn)題

第一部分基本概念第二部分造成“灌香腸”事故原因第三部分預(yù)防措施第四部分復(fù)雜處理第五部分典型事故案例預(yù)防措施防止泵壓突然升高措施必須掌握井下溫度，根據(jù)井下溫度選擇水泥品種及添加劑加量。一些超常溫地區(qū)，不能按常溫地區(qū)的溫度梯度進(jìn)行估算。入井水泥必須結(jié)合電測(cè)情況進(jìn)行模擬井下狀況的化驗(yàn)，知其稠化時(shí)間、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間和抗壓強(qiáng)度，整個(gè)注水泥工作時(shí)間必須控制在稠化時(shí)間以內(nèi)。化驗(yàn)用水必須是施工時(shí)的用水，化驗(yàn)時(shí)用的水泥品種、批號(hào)必須與施工時(shí)的水泥品種、批號(hào)相一致。預(yù)防措施防止泵壓突然升高措施水泥漿與鉆井液之間應(yīng)用對(duì)水泥和鉆井液均無(wú)污染的隔離液隔開，而且要有一定的數(shù)量，防止水泥漿與鉆井液接觸，提前稠化。調(diào)整好水泥漿各項(xiàng)性能，在封固段有高滲透層時(shí)尤其重要，它不但可以防止事故，還可以提高封固質(zhì)量。注水泥與替鉆井液排量不要大于正常循環(huán)時(shí)的排量，雖然提高返速有利于提高封固質(zhì)量，但可能發(fā)生井漏及井垮，應(yīng)根據(jù)井下實(shí)際情況，慎重決定。預(yù)防措施防止泵壓突然升高措施沖洗液要適量。一般要求沖洗液與封固段井壁各點(diǎn)之間的接觸時(shí)間不少于l0min，力圖把井壁濾餅沖刷干凈，實(shí)際上，真濾餅是沖刷不掉的，只能沖刷掉假濾餅。真濾餅?zāi)軠p少水泥漿的失水速率，如果把真濾餅沖刷掉了，反而對(duì)水泥漿不利，會(huì)加大水泥漿的失水速率，引起水泥漿的閃凝，或者水泥顆粒過(guò)度濃縮，形成橋塞，導(dǎo)致施工無(wú)法進(jìn)行。水泥漿上、下隔離膠塞，必須有專人負(fù)責(zé)裝置，另外還得有專人負(fù)責(zé)檢查，并且兩個(gè)人都要在記錄卡上簽字，嚴(yán)防裝錯(cuò)位置或提前置入管內(nèi)。預(yù)防措施下套管工程技術(shù)措施下套管前組合鉆具下鉆通井，通井起下鉆必須達(dá)到井眼暢通無(wú)阻卡的目的，對(duì)有阻卡的井段，通過(guò)反復(fù)提拉，或劃眼至?xí)惩?，含有鹽膏層段得井，有必要下擴(kuò)眼器進(jìn)行擴(kuò)劃眼，防止膏鹽蠕變，造成井眼縮徑。下鉆時(shí)嚴(yán)格控制下鉆速度，嚴(yán)禁猛剎猛放，減少激動(dòng)壓力對(duì)地層的影響，防止沖垮井壁。若井深需中途開泵頂通，則先小排量頂通，同時(shí)監(jiān)測(cè)好液面，待出口返出時(shí)，泵壓和液面穩(wěn)定后，以5沖為一檔逐漸提高排量，每次提排量后，5分鐘一個(gè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)好液面，保證無(wú)漏失再提至正常排量。循環(huán)時(shí)活動(dòng)好鉆具，嚴(yán)禁定點(diǎn)循環(huán)。下鉆到底，循環(huán)2周以上，調(diào)整泥漿性能達(dá)到最佳。預(yù)防措施下套管工程技術(shù)措施配制防卡泥漿，起鉆前，注入防卡泥漿封閉全裸眼井段，封閉泥漿要求加入足夠的潤(rùn)滑劑、防塌劑，要對(duì)裸眼井段具有良好的封堵性、潤(rùn)滑性，以及對(duì)穩(wěn)定井壁的抑制性。起鉆要嚴(yán)格灌好泥漿，支撐穩(wěn)定井壁，控制好起鉆速度，嚴(yán)防起鉆速度過(guò)快抽垮地層。預(yù)防措施下套管工程技術(shù)措施提前對(duì)套管及附件進(jìn)行通徑、丈量、清洗絲扣，浮箍以下，包括其他附件如分級(jí)箍等涂抹絲扣膠，其它套管涂抹密封脂。認(rèn)真檢查剎車系統(tǒng)、提升系統(tǒng)，保證關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵部位、泥漿泵等設(shè)備完好。提前組織好下套管工具、隊(duì)伍。預(yù)防措施下套管工程技術(shù)措施套管上扣扭矩要嚴(yán)格按API的規(guī)定上扣扭矩上扣。下放套管嚴(yán)禁猛剎猛放，每根一灌，盡量灌滿，控制好下放速度，特殊井段（易漏破碎地層）小心操作，做好防漏防卡工作，根據(jù)井深情況，調(diào)整中途循環(huán)點(diǎn)，中途循環(huán)小排量頂通，再根據(jù)井下情況調(diào)整排量，主要將井內(nèi)稠漿分段循環(huán)出來(lái)，以利套管到底后容易開泵，不致開泵壓力過(guò)高憋漏地層。下完套管，頂通后盡量大排量沖洗井底（根據(jù)井下實(shí)際情況調(diào)整，原則是防漏、防噴），主要是給井漿降溫，以及將井內(nèi)巖屑帶出井筒。預(yù)防措施下套管工程技術(shù)措施下懸掛尾管時(shí)，應(yīng)注意：（1）下送尾管整個(gè)過(guò)程中鎖死轉(zhuǎn)盤、嚴(yán)禁轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具；（2）回接筒內(nèi)灌滿鉛油，并將壓帽蓋好（3）懸掛器的地面檢查要仔細(xì)、組裝時(shí)反扣連接處要上緊扣；（4）下鉆過(guò)程中禁止開泵,防止壓差過(guò)高而提前坐掛。需要開泵時(shí)靜壓差控制在坐掛壓力以內(nèi)；（5）套管及鉆具要用標(biāo)準(zhǔn)通徑規(guī)逐根通徑（6）進(jìn)入裸眼段后,減少靜止時(shí)間,防止壓差卡套管；

下懸掛尾管時(shí)，應(yīng)注意：（7）尾管下到位后，先小排量頂通,待鉆井液返出正常、泵壓正常后，可逐漸提到設(shè)計(jì)排量洗井；（8）常見有卡套管現(xiàn)象,縮短套管靜止時(shí)間,連續(xù)下鉆,少灌漿甚至不灌漿,增大下壓噸位壓過(guò)短時(shí)間靜止造成的卡點(diǎn)；（9）下尾管過(guò)程中，每根灌漿，每10根罐滿泥漿1次，下鉆具送尾管過(guò)程中，每柱灌漿，每5柱灌滿泥漿1次，保證井內(nèi)浮鞋和浮箍處于正常工況。預(yù)防措施下套管工程技術(shù)措施第一部分基本概念第二部分造成“灌香腸”事故原因第三部分預(yù)防措施第四部分復(fù)雜處理第五部分典型事故案例復(fù)雜處理固井遇復(fù)雜情況固井作業(yè)中，可能導(dǎo)致“灌香腸”事故的幾種情況（一）固井施工前，循環(huán)不通，可能管內(nèi)有雜物堵住浮箍等附件，造成流道堵死。處理：起套管，逐根檢查內(nèi)徑。（二）固井施工前，循環(huán)不通，可能井壁垮塌，環(huán)空堵死。處理：小排量頂通循環(huán)，觀察好出口管，發(fā)現(xiàn)泵壓下降，說(shuō)明環(huán)空沉砂或掉塊被泥漿帶出，流道逐漸打通，根據(jù)出口返出情況，逐漸提排量并調(diào)整泥漿性能，充分清洗井底及環(huán)空。若開泵頂不動(dòng)，壓力不降，則考慮分段擠水泥。固井作業(yè)中，可能導(dǎo)致“灌香腸”事故的幾種情況（三）固井期間，注水泥漿或頂替泥漿時(shí)突然起高壓。處理：降低排量，控制施工壓力，若壓力過(guò)高，鉆井隊(duì)設(shè)備無(wú)法承受高壓，則改用水泥車頂替，應(yīng)在水泥漿稠化前，盡可能的按設(shè)計(jì)替量頂替到位，最終施工壓力應(yīng)以地面設(shè)備及井內(nèi)套管的承壓最小值為準(zhǔn)，若是懸掛尾管固井，至少將水泥漿頂替出送入鉆具，若水泥漿仍停留在鉆具水眼內(nèi)時(shí)，施工壓力超過(guò)地面設(shè)備、井內(nèi)鉆具或套管的承壓能力時(shí)，則泄壓后，起出插入管，將水泥漿頂替出鉆具(異常高壓原因未明時(shí)建議直接起鉆，將水泥漿替出鉆具可能“插旗干”），下步進(jìn)行測(cè)井后采取補(bǔ)擠水泥方式，保證固井質(zhì)量，嚴(yán)防“灌香腸”或“插旗桿”等固井事故。復(fù)雜處理固井遇復(fù)雜情況復(fù)雜處理固井遇復(fù)雜情況固井作業(yè)中，可能導(dǎo)致“灌香腸”事故的幾種情況（四）注水泥塞期間，突然起高壓。處理：保持鉆具連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，小排量頂替，觀察泵壓變化及出口情況，逐漸頂通達(dá)到正常，若有卡鉆現(xiàn)象或頂替不動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即起鉆至安全井段，將管內(nèi)殘余水泥漿排出管外，防止發(fā)生“灌香腸”或“插旗桿”等固井事故。（五）長(zhǎng)裸眼注水泥塞或水平井注水泥塞，為防止“灌香腸”或“插旗桿”等事故發(fā)生，考慮分段注水泥塞方式。第一部分基本概念第二部分造成“灌香腸”事故原因第三部分預(yù)防措施第四部分復(fù)雜處理第五部分典型事故案例典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

1、該井基本情況東河1-H18C井位于新疆庫(kù)車縣東河鄉(xiāng)，東河1-7-9井南偏西約160米。原井東河1-H18井2008年11月3日電泵投產(chǎn)，投產(chǎn)初期日產(chǎn)油5噸/天，含水91.7%，至開窗側(cè)鉆前，日產(chǎn)油2噸/天，含水95.3%，分析認(rèn)為水平段鉆遇斷層導(dǎo)致水竄，從而使該井產(chǎn)能低效，經(jīng)研究決定開窗側(cè)鉆。

2、固井施工過(guò)程●該井于2009年9月5日開工●2009年11月21日進(jìn)行通井作業(yè)，井眼暢通，注防卡泥漿22方，封閉井段6089-5160米，井底：6089米，開窗側(cè)鉆點(diǎn)：5162.5米●至11月22日下送5〞懸掛尾管到位，循環(huán)，投球坐掛，倒扣脫手成功●固井施工，注前置液4m3，密度1.45g/cm3；領(lǐng)漿9.1m3，最高密度1.88g/cm3，最低密度1.88g/cm3，平均密度1.88g/cm3，排量13L/S，泵壓0MPa；尾漿9.7m3，典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

2、固井施工過(guò)程最大密度1.90g/cm3，最低密度1.87g/cm3，平均密度1.88g/cm3，排量12L/S,泵壓0MPa；壓膠塞1m3,密度1.03g/cm3，排量15L/S,泵壓0MPa；在替泥漿過(guò)程中，泵壓逐漸升高，調(diào)整排量0.72-0.1m3/min，當(dāng)泵壓達(dá)到23MPa時(shí)，改用水泥車頂替，當(dāng)替泥漿到41.9m3時(shí),經(jīng)過(guò)計(jì)算，此時(shí)水泥漿剛好替出鉆具水眼，泵壓已達(dá)33MPa不降，此時(shí)施工壓力已經(jīng)達(dá)到地面設(shè)備所能承受的極限，停止作業(yè)，起送入管柱。典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

3、后期處理過(guò)程

2009年11月24日分別組合鉆塞鉆具下鉆探塞，5〞喇叭口：4906.99m，鉆上塞：4661-4906.99m，鉆下塞：4906.99-6023m（人工井底6023m），水泥塞全長(zhǎng)1362m，鉆塞用時(shí)5.92天，電測(cè)水泥返高5180m。典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析經(jīng)過(guò)通井情況看，井眼暢通，井壁穩(wěn)定，現(xiàn)場(chǎng)留水泥漿小樣并做化驗(yàn)，并無(wú)污染跡象，固井施工前循環(huán)泥漿，排量、泵壓均在正常范圍，出口返出正常，井眼無(wú)垮塌現(xiàn)象，后經(jīng)反復(fù)分析得出結(jié)論：固井施工中替漿前期，泵壓一直為零，水泥漿在重力加速度作用下，快速運(yùn)移，導(dǎo)致環(huán)空上返速度逐漸增加，水泥漿粘切較泥漿高，當(dāng)水泥漿進(jìn)入裸眼后，將井壁及環(huán)空中的巖屑帶起，當(dāng)巖屑到達(dá)懸掛器位置時(shí)，逐漸造成堆積，形成沙堵，致使施工泵壓越來(lái)越高，最終達(dá)到地面設(shè)備能承受的壓力極限，5〞懸掛器坐掛后與7〞套管內(nèi)壁間隙過(guò)小，井內(nèi)巖屑上返至懸掛器位置，逐漸封堵間隙，是造成此次復(fù)雜的主要原因。典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析水平井或定向井的井壁會(huì)存在巖屑床，鉆井中，經(jīng)常性的短起下，會(huì)破壞一部分巖屑床，主要靠泥漿良好的攜沙性能，充分洗井?dāng)y沙，該井泥漿前期主要靠其它鄰井倒來(lái)的泥漿進(jìn)行作業(yè)，PH值有些偏低，雖經(jīng)過(guò)后期大幅處理，但仍存在粘切、屈服值等參數(shù)偏低情況，泥漿性能標(biāo)準(zhǔn)不高是造成此次復(fù)雜的重要原因。典型事故案例一、東河1-H18C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析該井鉆遇的地層分別為侏羅系、石炭系，目的層?xùn)|河砂巖，地層致密性好，不存在破碎易漏層位，鉆進(jìn)中除固控設(shè)備消耗外，泥漿基本無(wú)損耗，固井施工中，壓力最高達(dá)33MPa，折合當(dāng)量密度1.79，鉆進(jìn)時(shí)泥漿密度1.24，附加近0.55，地層依然不漏，地層致密不漏是造成此次復(fù)雜的次要原因。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

1、基本情況輪古16-3C井位于新疆輪臺(tái)縣境內(nèi)，輪古16-1井西南約1256米。經(jīng)過(guò)勘測(cè)，本井奧陶系側(cè)鉆靶點(diǎn)位于局部高點(diǎn)，強(qiáng)弱串珠發(fā)育地震剖面特征具備高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的地質(zhì)特征，側(cè)鉆原井輪古16-3井周邊另一個(gè)儲(chǔ)層發(fā)育體，以獲得較高的產(chǎn)能。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

2、施工過(guò)程●2009年11月7日通井，注防卡漿15方，封閉全裸眼●11月8日下5〞懸掛尾管并固井●固井施工情況：先進(jìn)行管線試壓25Mpa，注前置液4m3，相對(duì)密度1.45g/cm3，注水泥漿13.5m3，相對(duì)密度1.88g/cm3，井口失返，注水泥漿1.5m3，相對(duì)密度1.88g/cm3，井口失返，注后置液1m3，相對(duì)密度1.45g/cm3，共替泥漿23.8m3，泵壓逐漸上漲，由18↑30.5Mpa，調(diào)整排量5↓1.3l/s，施工過(guò)程累計(jì)漏失泥漿26.3m3。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

3、處理情況

2009年11月11日下鉆探塞，套管鞋：5560m，5〞喇叭口：4706.78m，鉆塞情況：沒有上塞，下塞4910—5560m，水泥塞全長(zhǎng)650m，鉆塞用時(shí)1.63天，電測(cè)水泥返高4990m。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析通井、循環(huán)情況正常，說(shuō)明井壁穩(wěn)定，固井施工中，水泥漿粘切較泥漿高，當(dāng)水泥漿進(jìn)入裸眼后，將井壁及環(huán)空中的巖屑以及鍛銑的鐵屑帶起，當(dāng)巖屑、鐵屑到達(dá)懸掛器位置時(shí)，逐漸造成堆積，形成堵塞，致使施工泵壓越來(lái)越高，但地層存在破碎易漏層，5〞懸掛器坐掛后與7〞套管內(nèi)壁間隙過(guò)小，井內(nèi)巖屑及鐵屑上返至懸掛器位置，逐漸封堵間隙，是造成此次復(fù)雜的主要原因。典型事故案例二、輪古16-3C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析該井鍛銑后，由于套管帶有磁性，部分鐵屑緊緊吸附在套管內(nèi)壁上，泥漿的性能沒有調(diào)整到最佳，不能及時(shí)帶出鐵屑，5〞懸掛器懸掛在7〞套管內(nèi)壁上留有殘余細(xì)鐵屑，造成固井時(shí)5〞懸掛器與7〞套管內(nèi)壁間隙過(guò)小，致使施工壓力偏高是此次復(fù)雜的重要原因。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

1、基本情況熱普302C井位于新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣境內(nèi)，距熱普3井南西3.5千米。原熱普302井處于斷裂交匯區(qū)，在多期斷裂和裂縫發(fā)育的情況下，該反射體極有可能形成統(tǒng)一的封洞集合體，原井眼“串珠”處于反射體的相對(duì)低部位，導(dǎo)致測(cè)試出水。設(shè)計(jì)熱普302C側(cè)鉆靶點(diǎn)構(gòu)造及儲(chǔ)層位置較原井眼高，油氣聚集有利。第二部分所做的主要工作及成效典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

2、施工過(guò)程●2012年10月6日進(jìn)行通井作業(yè)，打防卡漿15方，封閉裸眼●10月7日進(jìn)行下5〞懸掛尾管作業(yè)及固井施工●固井施工情況：注前置液4m3，相對(duì)密度1.03g/cm3，注水泥漿12.3m3，相對(duì)密度1.88g/cm3，當(dāng)注入水泥漿9.2m3時(shí)，出口不返，注后置液1.4m3，相對(duì)密度1.03g/cm3，在打水泥漿期間，泵壓逐漸上漲至20MPa，說(shuō)明環(huán)空流道有堵塞，

2、施工過(guò)程調(diào)整排量，當(dāng)替泥漿38.6m3時(shí)，泵壓達(dá)到29MPa，此時(shí)從打水泥漿到替漿已經(jīng)進(jìn)行作業(yè)5小時(shí)，設(shè)計(jì)水泥漿稠化時(shí)間7小時(shí)左右，考慮施工排量小，水泥漿與泥漿互竄，可能造成水泥漿稠化時(shí)間縮短，為防止發(fā)生“插旗桿”事故，故停止施工，立即起出送入管柱。施工過(guò)程累計(jì)漏失泥漿43.1m3。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

3、處理情況

2012年10月11日下鉆探塞，實(shí)探無(wú)上塞，下塞情況：6864—7386m，水泥塞長(zhǎng)522m，鉆塞用時(shí)2.96天。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況4、原因分析井眼規(guī)則，環(huán)空間隙小，5〞懸掛器與7〞套管內(nèi)壁過(guò)流流道窄是此次復(fù)雜的主要原因，6″井眼與5″尾管本體之間環(huán)空間隙為25.4mm（平分），與5″尾管接箍處間隙為9.4mm。懸掛器卡瓦（未張開）與77/8″套管環(huán)空間隙最小為8.19mm，懸掛器坐掛卡瓦張開后，間隙會(huì)更小，喇叭口與77/8″套管環(huán)空間隙為16.19mm，電測(cè)井眼井徑基本沒有擴(kuò)大率。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析環(huán)空返速快也是造成此次復(fù)雜的主要原因，在固井施工注水泥漿過(guò)程中，注水泥漿9m3時(shí)，泵壓最高為20MPa，水泥漿平均密度1.88g/cm3，而9m3水泥漿在4″鉆具內(nèi)高度為1731m，導(dǎo)致鉆具內(nèi)與環(huán)空正壓差高達(dá)11.89MPa，雖然注水泥漿時(shí)排量?jī)H為310L/min，理論裸眼段環(huán)空返速為0.93m/S，在11.89MPa正壓差的作用力下，環(huán)空返速遠(yuǎn)大于0.93m/S。本井鉆進(jìn)過(guò)程中，裸眼段環(huán)空返速約為1m/S，水泥漿攜帶井壁上巖屑堆積在環(huán)空細(xì)小吼道處，堵死環(huán)空。典型事故案例三、熱普302C井懸掛尾管固井情況

4、原因分析井壁不穩(wěn)，伴有垮塌、掉塊，泥漿性能不能完全滿足穩(wěn)定支撐井壁的作用是造成此次復(fù)雜的重要原因?？赡茔@遇斷層，本井位于哈拉哈塘南部良里塔格組斜坡區(qū)，處于北西－南東向走滑斷裂及其伴生的北東－南西向小斷裂所夾持的平臺(tái)內(nèi)。與項(xiàng)目組地質(zhì)人員溝通，本井可能鉆遇斷層。而在實(shí)際鉆井過(guò)程中，在井段7183-7193m，反復(fù)正劃眼、倒劃眼長(zhǎng)達(dá)9h，井眼通暢，很可能是遇斷層破碎帶，掉快嚴(yán)重，導(dǎo)致需重復(fù)劃眼，在鉆進(jìn)過(guò)程中接單根上提鉆具困難，在正常鉆進(jìn)時(shí)，井下掉快一直有掉快，帶泵上提鉆具時(shí)有憋泵現(xiàn)象。典型事故案例四、博孜1JS井7〞回接套管固井情況

1、基本情況博孜1井是位于庫(kù)車坳陷克拉蘇沖斷帶克深區(qū)帶博孜—阿瓦特段博孜1號(hào)構(gòu)造西高點(diǎn)上的一口預(yù)探井，于2004年4月25日10:00開鉆，2005年7月16日10:00完井，完鉆井深6134.2m，溢漏層、水層、礫石層均發(fā)育在同一個(gè)裸眼段，當(dāng)時(shí)的鉆井技術(shù)難以鉆達(dá)目的層，被迫停鉆。2011年8月，在精細(xì)落實(shí)博孜1號(hào)圈閉后，塔里木油田決定加深鉆探博孜1井，即博孜1JS井。典型事故案例四、博孜1JS井7〞回接套管固井情況2、施工過(guò)程●2012年4月12日至15日下7〞回接套管作業(yè)●4月15日進(jìn)行回接固井施工，管線試壓25MPa合格，注前置液7.3m3，阿G級(jí)水泥漿87m3(相對(duì)密度最高1.91,最低1.89,平均1.90)，后置液2m3，當(dāng)頂替鉆井液到67.2m3時(shí)，泵壓由18↗31MPa，突然蹩泵，停止施工，立即插入回接插頭。典型事故案例四、博孜1JS井7〞回接套管固井情況

3、處理情況

2012年4月17日進(jìn)行換裝井口作業(yè)，4月18日全套井控裝備試壓合格，進(jìn)行甩鉆具作業(yè)，4月19日接3-1/2〞鉆桿下鉆探塞，鉆塞情況：上塞：3294—5065.6m，下塞：6001—6313.42m，6313.42—6433.7m，5〞喇叭口為6313.42m，水泥塞全長(zhǎng)2204.3m，鉆塞用時(shí)17.69天，共使用鉆頭三只（5-7/8〞T1365*2只，4-1/8〞M0864*1只）。典型事故案例四、博孜1JS井7〞回接套管固井情況

4、原因分析水泥漿出現(xiàn)閃凝，造成替漿過(guò)程中突然憋泵是此次復(fù)雜的主要原因。懷疑水泥漿與泥漿互竄，固井添加劑存在一定質(zhì)量問(wèn)題，造成水泥漿抗污染能力不夠，頂替泥漿過(guò)程中，水泥漿提前稠化，最終頂替不動(dòng)，憋泵。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級(jí)固井情況

1、基本情況克拉2-4井是克拉2氣田為2005年1月1日首期“西氣東輸”提供氣源第一批開發(fā)井。位于克拉蘇2號(hào)構(gòu)造東高點(diǎn)中偏西端。于2004年5月14日20:00開鉆，2004年8月6日16“鉆頭鉆至井深2967.08米二開完鉆，8月10日下套管，133/8”套管下深2964.25米，浮箍位置2895.59米~2895.14米，分級(jí)箍位置1304.36米~1303.44米。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級(jí)固井情況

2、施工過(guò)程

2004年8月10日進(jìn)行一級(jí)固井施工作業(yè)，循環(huán)泥漿（密度1.40l/cm3），排量42l/s，泵壓5.5MPa，正常。管線試壓，試排量：排量50l/s，泵壓8MPa；排量48l/s，泵壓7MPa，注沖洗液10m3（密度1.00l/cm3）排量16l/s，泵壓0MPa。注隔離液18.7m3（密度1.60l/cm3），排量18l/s，泵壓0MPa。注水泥漿99m3（密度1.89l/cm3），排量36~16l/s，泵壓0MPa。頂膠塞2m3，泥漿泵替泥漿102.5m3，當(dāng)壓力上升至24.5MPa時(shí)改用水泥車頂替。水泥車分3次注入泥漿2.7m3，最高壓力達(dá)35MPa，停止施工。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級(jí)固井情況

3、處理情況

2004年8月12日進(jìn)行二級(jí)固井作業(yè)，施工正常，13日換裝井口并甩部分鉆具，14日組合鉆具下鉆探塞，鉆塞情況：二級(jí)塞1294.5—1304.36m，一級(jí)塞1304.36—2889.14m，一級(jí)塞長(zhǎng)1584.78m，當(dāng)鉆塞至2889.14m時(shí)放空，循環(huán)排出混漿及隔離液后下鉆探浮箍至2894.67m（浮箍理論位置2895.14m，減去一級(jí)膠塞長(zhǎng)0.59m，理論應(yīng)在2894.55m遇阻），鉆浮箍后膠塞膠皮返出，因此證實(shí)，一級(jí)膠塞在浮箍位置。從注入量上分析，膠塞應(yīng)該在注沖洗液9.2m3時(shí)，提前掉入井內(nèi)。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級(jí)固井情況

3、處理情況2004年8月22日鉆完一級(jí)膠塞后，先試擠泥漿4.1m3，排量8.4L/S，漏失壓力19MPa。至9月2日先后兩次下光鉆桿鉆具進(jìn)行補(bǔ)擠水泥作業(yè)，并分別進(jìn)行鉆塞，處理復(fù)雜損失時(shí)間：從2004年8月14日鉆一級(jí)水泥塞開始至9月2日，計(jì)19.91天。

消耗材料及費(fèi)用：1、二次鉆水泥塞使用121/4〞鉆頭4只;2、鉆水泥塞期間共消耗費(fèi)用:431676.80元。典型事故案例五、克拉2-4井13-3/8〞套管雙級(jí)固井情況

4、原因分析該井套管絲扣是DINOVAM特殊絲扣。承鉆井隊(duì)鉆臺(tái)補(bǔ)心高比其它在西氣東輸鉆井的三個(gè)鉆井隊(duì)要低1.5米，原來(lái)所使用的聯(lián)頂節(jié)太長(zhǎng)，座上井口套管掛后高出轉(zhuǎn)盤面2.5米，再加上原來(lái)井上準(zhǔn)備使用的TOP-CO生產(chǎn)DINOVAM特殊絲扣的133/8＂雙級(jí)水泥頭下部快速接頭0.36米，接水泥頭的高度近3米，無(wú)法緊扣，不能滿足施工，又沒有合適的短套管代替，只有用原來(lái)的聯(lián)頂節(jié)加工，車掉1.5米用來(lái)接水泥頭進(jìn)行固井施工，塔里木又沒有加工DINOVAM特殊絲扣的手段，只