水平井卡钻事故处理实践及预防措施探讨

冀中地区第三系地层以紫红泥岩、灰色细砂岩为主,泥岩造浆能力较强,有些地区地层很不稳定,给钻井施工带来难度,特别是水平井施工工艺复杂,极易发生卡钻事故,一旦发生卡钻事故,处理不当,损失巨大。通过一口水平井事故的发生、事故成功解除为例,总结出水平井施工过程中的复杂事故预防措施,对该地区及其它地区水平井施工提供一些借鉴。     

煤矿井下套铣打捞技术研究与应用

基于煤矿开采深度的增加,在复杂地层中进行定向钻孔施工发生卡钻事故的风险也在急剧增加。采用套铣打捞技术进行卡钻事故处理,能够提高事故处理的成功率,并起到保护原钻杆的作用,降低经济损失。文章分析研究了套铣打捞钻具的选择、冲洗液选择、工艺参数以及工艺方法,结合在玉溪矿和临涣矿打捞实例,优化了套铣打捞工艺及相关参数。     

深井蠕变地层钻井液密度优化技术

深部地层盐岩钻井是钻井工程中的重大技术难题之一。由于盐岩性能的特殊性,当钻开井眼后盐岩蠕变,常造成井眼失稳、卡钻、固井后挤毁套管等事故,给钻井带来重大经济损失。结合山东胜科1井钻井工程,对深部地层盐岩及软泥岩等岩层的蠕变速率进行测试,采用三维数值模拟方法获得了盐岩及软泥岩的蠕变参数。并通过所获得的蠕变参数,对胜利油田东营区块盐岩及软泥岩井眼不同深度、不同钻井液密度下地层的蠕变速率进行了分析,获得了盐岩及软泥岩井眼许可钻井液密度。研究成果可以为钻井工程钻井液密度选用提供指导意义。     

φ178 mm减震器在东北工区的试验应用

东北工区松辽盆地东南隆起的地层多为中生界白垩系地层。登娄库组中上部以上地层可钻性好,机械钻速高;登娄库组中部以下地层可钻性逐渐变差,砂岩致密,泥岩坚硬,钻进中跳钻特别频繁并且严重,转盘转速越高跳钻越严重,对钻头、钻具、设备等使用影响很大。通过试验使用减震器,减小了跳钻的影响,机械钻速平均提高了21%,钻井周期平均缩短了1.27天,使钻井综合成本有了一定幅度的降低,并且大大减轻了对设备、钻具所产生的潜在危害和影响。     

QH－I型多用打捞器

ＱＨ－Ｉ型多用打捞器湖南有色地质勘查局２４６队钱书伟，黄进庚我们设计的ＱＨ－Ｉ型多用打捞器，适用于大口径桩孔打捞事故。其结构加附图所示，筒体上端对称焊２个提引环，可用钻杆，或钢丝绳下打捞器。简体直径大于桩孔直径，长度大于（事故）钻杆最大单根长度。限位...     

松软坍塌井段钻具折断后的打捞

在煤层气钻井施工中,由于煤系多为泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩等松软地层,并且为了使目的煤层少受钻井液污染侵害,要求使用清水或低固相钻井液钻进,这样极易造成井壁失稳,在泥岩层段发生垮塌、井壁扩大的情况;如果在此井段施工过程中发生钻具折断,钻具"落鱼"头部会由于失去井壁支撑作用而发生弯曲,隐藏在井壁的"腔膛"内。如果采用传统的打捞方法,受上部钻孔孔径较小的限制,打捞工具很难找到钻具"落鱼"头部,导致很难将钻具打捞上来,本文介绍了一种专用的打捞工具及其打捞方法,当钻具"落鱼"头部位置埋入井壁"腔膛"中较深时,用本装置很容易将井内"落鱼"钻具打捞上来。本装置及其打捞方法通过在煤层气钻井施工中发生此类事故的实践应用,取得了显著效果。     

合肥盆地中生界地层的热演化程度——伊利石结晶度的指示

合肥盆地中生界地层的热演化程度以往了解的十分有限。通过盆地内中生界地层一系列自生伊利石结晶度值的测试,揭示地表白垩系地层多数处于成岩作用的晚期,少部分处于成岩作用中期,分别指示其中有机质进入了中—高成熟期或成熟期。钻井中1000m以上地层也处于成岩作用的中期或晚期,类似于地表样品。而钻井中1000m以下所有中生界地层都进入了埋藏变质阶段,指示着有机质的过成熟期。其中1000～3000m深的热演化温度为200～250℃。而3000m以下的热演化温度基本上为250～300℃。这些测试结果为合肥盆地今后的油气远景评价与勘探提供了重要的信息。     

X92井长裸眼井段钻井液技术措施

X92井是胜利油田在某地区布置的一口预探井。为节约投资,二开睨15．90mm井眼段采用长裸眼钻井施工,裸眼长度达3771m。该井地质条件复杂,除具有一般长裸眼井钻进的难度外,还具有多压力层系并存并且对地层压力系数不明确等难点,如果处理不好容易造成钻井事故。通过合理的控制钻井液性能,再加上钻井液维护和处理等配套技术,较好地解决了该井技术难题,形成了一套适合该井的优快钻井技术及施工措施。该井的顺利完成,为以后在该地区进行长裸眼钻井优化设计及施工提供了相关经验。     

“炮弹”式打捞器在处理断钻事故中的应用

山东省莱州市纱岭矿区地层类型较多、岩矿层破碎、结构复杂,小口径金刚石钻探施工中常出现断钻杆事故。在进行了调查研究和分析的基础上,研制了“炮弹”式打捞器,并将其应用在钻杆、套管折断事故处理中,提高了事故处理的效率和效果。简述了“炮弹”式打捞器的工作原理和使用注意事项,指出了存在的问题和局限性。     

定向钻进套铣打捞钻杆的设计

通过对常用定向钻进配套钻具打捞工艺的对比分析,明确了采用套铣打捞工艺处理煤矿井下近水平定向钻进中出现的塌孔、卡钻、埋钻等孔内事故的可行性与实用性。根据其工艺施工要求,结合煤矿井下近水平定向钻进系统配套钻具具体参数,研制了能够满足额定扭矩6000 N·m钻机使用要求的定向钻进套铣打捞钻杆。成庄矿的应用表明,采用套铣打捞工艺处理近水平定向钻进时孔内事故（塌孔、卡钻、埋钻等）可行性较强,且套铣打捞钻杆结构设计合理,能满足套铣打捞工艺的使用要求。     

牛热四井膏泥岩钻井液技术

牛热四井位于河北省固安县牛驼镇,钻井施工中在下第三系钻遇厚度达300 m的膏泥岩地层,通过加强钻井液质量管理,使用铁铬盐、CMC、磺化沥青、聚丙烯酸钾、火碱等处理剂调节钻井液性能,成功地解决了膏泥岩地层遇水膨胀垮塌的问题,在膏泥岩钻井液技术方面积累了宝贵的经验。     

大口径重钻具断裂事故的处理

艮山门立交桥全长 92 0 m,主桥采用双塔双索斜拉桥。6号墩设计直径 2 .5m,深 71.6m,钻孔灌注桩 14根。我公司使用 GPS- 2 5型钻机施工其直径 2 .5m的钻孔灌注桩。99年 12月 12日凌晨 ,当施工 1号桩孔 ,钻进到63m时 ,发生钻具断裂事故。孔内断落直径 1m、长2 m、重 5t的加重块 2个 ,重 7.5t的加重滚刀钻头 1个 ,断落钻具总重 17.5t。由于钻具断裂处于法兰盘下部 ,且重量太重 ,所以事故处理的难度较大。1　事故分析及采取相应措施发生钻具断裂事故时 ,其钻进地层正处于裂隙发育且坚硬的安山岩 ,从钻具断口分析 ,应是岩石别劲 ,钻压过大 ,钻…     

MW5型潜水电磁打捞器在桩孔施工中的应用

通过工程实例，介绍了应用潜水电磁铁处理桩孔施工中掉铁件事故的方法及操作要领，它具有实用价值。     

低固相高润滑双聚钻井液体系在地热井施工中的应用

在河南省兰考地区地热井施工中，二开井段深度超过1500 m，采用普通膨润土钻井液体系无法满足地热井施工及对含水层保护的要求，且容易造成卡钻事故。为了解决生产实际问题，研究设计了一种地热井施工用低固相高润滑双聚钻井液体系，通过现场4口井中的应用，钻井过程顺利，有效解决了井眼携砂能力不强、泥岩地层井壁不稳定、砂岩地层失水量大、泥皮厚等问题，4口井均未发生任何井下复杂情况和事故，说明该钻井液体系对兰考地区地层的适应性较好，能够满足该地区钻井工程的需要，对兰考地区地热井施工具有很好的指导意义。     

卡簧式钻具打捞器

在小口径岩心钻探和工程地质勘察施工中 ,粗径钻具脱落事故一般都采用丝锥捞取。但是丝锥捞取时 ,总是处于同一部位的几扣吃扣 ,使用几次后 ,该部位的丝扣就会严重磨损或磨光 ,不能再使用 ,而其它部位的丝扣还完好 ,这样造成了一定的浪费。为此 ,我们研究设计出一种卡簧式钻具打捞器 (见图 1 )。图 1　卡簧式钻具打捞器1　打捞原理卡簧式钻具打捞器是根据卡簧卡取岩心的原理设计而成的。它由限制接头、卡簧、卡簧座 3部分组成。其在孔内或钻具内下降时 ,由于受孔壁或钻具内壁的摩擦阻力作用 ,卡簧一直在卡簧座的上方     

雅克拉断凸东段侏罗系-白垩系地层超覆圈闭预测

雅克拉断凸东段位于库车坳陷前缘斜坡带,侏罗系—白垩系向南超覆于前中生界凸起基底之上,形成了一系列地层超覆圈闭.由于大部分侏罗系—白垩系上超尖灭体不同程度地与前中生界区域性不整合(T50)下伏的不同地层接触,地层超覆圈闭的有效性受控于下伏地层的致密程度.利用地震属性、钻井资料和三维地震剖面相结合的方法对T50区域不整合下伏地层的分布、岩性和封堵性进行了分析,按封堵性将它们分为3种类型:下寒武统玉尔吐斯组—震旦系泥岩、泥质白云岩为封堵性底板,元古宇变质岩、中上寒武统白云岩和石炭系砂泥岩为可能封堵性底板,具溶蚀特征的中上寒武统白云岩和元古宇变质岩为渗透性储层底板.通过二维正演地质模型分析佐证了这3类不同封堵性能地层的地震识别特征.综合分析认为Jse3旋回、Kse1旋回以及Jse1旋回在DG2井附近可形成可观的、有效的地层超覆圈闭.     

银额盆地蒙苏地1井钻井设计与施工

蒙苏地1井是中国地质调查局部署在银额盆地艾特格勒凹陷的一口大口径重点油气地质调查井,根据该区块地层地质概况和钻井施工技术难点,从井身结构、钻具组合、钻头选型和钻进工艺等方面对蒙苏地1井钻井工程进行了优化设计。综合采用 “简化井身结构+非常规钻具组合+常规钻头选型+强抑制性泥浆”的钻井技术方案,解决了中生界巴音戈壁组和二叠系上部地层的高硬度、可钻性差、裂缝构造易井斜及井壁失稳等一系列难题,顺利完成了该井的钻井施工任务。该井完钻井深2763.66 m,完钻口径215.9 mm,平均机械钻速3.51 m/h,成功揭示了中生界和石炭-二叠系岩石组合特征及含油气性,优质、高效、零事故完成各项目标任务。     

北黄海盆地东部前中生界基底特征

北黄海盆地是中国近海唯一未获得油气突破及勘探程度最低的含油气盆地（朝鲜已在该盆地东部实现了工业性油气突破）,朝鲜在东部凹陷的3口钻井证实北黄海盆地东部凹陷主体前中生界基底是下古生界(Pz₁)地层,与上覆以砂泥岩为主的中-新生界地层在地球物理特征上有很大差异,该特征提供了以地球物理资料推断和确定中-新生界盆地基底特征的可靠性。通过重力、磁力及大量多道地震资料解释认为,北黄海盆地前中生界基底最大埋深约5.5 km,凹陷主体部位前中生界基底以下古生界碳酸盐岩为主,其东北角可能存在上古生界碎屑岩基底,而凹陷南部可能是元古界浅变质岩基底。     

煤矿井下可退式卡瓦打捞筒的研制及应用

煤矿井下卡钻、埋钻导致的孔内断钻杆事故时常发生,目前常用的公母丝锥造扣的打捞方法成功率较低,不仅耗费大量的人力物力,还会影响煤矿开采生产进度。基于此,设计了井下可退式卡瓦打捞筒,通过外筒的螺旋锥面驱动卡瓦径向卡紧断裂的钻杆,实现起拔打捞井内钻杆。卡瓦抱紧钻杆的结构设计,提高了打捞筒对断裂钻具的把持力。控制环的键槽结构设计,实现了复杂工况下可退式操作。分析了打捞作业时钻机回转扭矩产生的切应力与打捞筒强度的关系、钻机起拔力产生的正应力与打捞筒强度的关系,为打捞筒壁厚参数设计提供理论支持;分析了钻机起拔力转换为卡瓦对钻杆抱紧力的公式,验证了卡瓦打捞筒打捞孔内钻具的可行性;试制的打捞筒在山西新源煤矿井下现场进行了打捞试验,试验表明其结构设计合理,打捞性能可靠。本研究为煤矿井下处理复杂钻孔断钻事故提供新型工具,为打捞工具结构设计提供了理论依据。      

低固相聚合物钻井液在深层地热井施工中的应用

钻井液是钻井的最关键技术之一,它直接影响钻井作业成果。选取南乐县D3井钻井液施工作为研究对象,施工中采用了低固相聚合物钻井液,探讨出一套适应于大井斜定向井、深层地热井的钻井液。解决了在明化镇组、馆陶组、奥陶系马家沟组的复杂地层中,泥岩吸水膨胀、缩径、坍塌、灰岩漏失、定向段井眼轨迹不易控制、孔内事故多发、处理难度大、成本高等问题。