鉆井事故與復雜問題江漢油田

1、鉆井事故與復雜問題鉆井事故與復雜問題鉆井工程是勘探開發(fā)石油、天然氣的主要手段。而一般鉆井工程講述的是鉆井方法、井身結(jié)構(gòu)及固井、井身剖面設計與控制、鉆柱設計、鉆頭使用、鉆井液設計與油氣井壓力控制、鉆井水力學與鉆進參數(shù)的優(yōu)化配合、完井方法、經(jīng)濟技術指標等各個鉆井環(huán)節(jié)必不可少的內(nèi)容而對于鉆井事故與復雜問題則涉及不多或論述不深.但是鉆井事故與復雜問題是客觀存在因為鉆井是一項隱蔽的地下工程存在著大量的模糊性、隨機性和不確定性問題由于對客觀情況的認

2、識不清或主觀意識的決策失誤會產(chǎn)生許多復雜情況甚至造成嚴重的事故輕者耗費大量人力物力和時間重者導致全井的廢棄。據(jù)近年來的鉆井資料分析鉆井過程中處理復雜情況和鉆井事故的時間約占施工總時間的6～8%一個擁有百臺鉆機的油田一年中就有6～8臺鉆機在做無功的工作何況資金的消耗并不和時間成比例而是要大得多這是多么驚人的浪費。任何一個鉆井工作者都不愿意和事故打交道也不樂意看到諸多復雜問題但事物是相反相成的不愿意看到復雜問題和鉆井事故這只能是人們的良好愿

3、望。不懂得復雜問題與鉆井事故的預防與處理辦法的人難免不碰到這些問題而且一旦碰到了會驚慌失措舉止無著把小病治成大病大病治成死病。而懂得復雜問題與鉆井事故的預防和處理辦法的人一旦遇到這些問題則心中有數(shù)采取正確的措施往往可以化險為夷轉(zhuǎn)危為安這才是一個成熟的鉆井工作者必須具備的條件。任何事物的發(fā)生與發(fā)展都有其主、客觀原因鉆井事故與復雜問題的發(fā)生與發(fā)展也不例外因此鉆井工作者必須對鉆井事故與復雜問題發(fā)生發(fā)展的主要原因要有一個清晰的認識一旦出現(xiàn)異常情

4、況時思想上會有正確的判斷行動上也會采取正確的措施只有這樣在大多數(shù)情況下可以避免事故的發(fā)生把復雜情況帶來的損失降至最低限度。造成井下事故與復雜情況有諸多因素:一、地質(zhì)因素:鉆井的對象是地層就是要揭穿地層深處的奧秘。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了解就難免要發(fā)生難以預料的問題。首先我們應該了解設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(如鹽膏、軟泥巖、瀝青)的蠕變應力作為井身結(jié)構(gòu)和鉆井液

5、設計的主要依據(jù)。一般的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)上無法實現(xiàn)上述要求而且高壓層和蠕變層在漏層的下部那就應對漏層進行預處理不能盲目向深部鉆進。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、鹽膏層、瀝青層、富含水的軟泥巖層、吸水膨脹的泥頁巖層、裂縫發(fā)育容易坍塌剝落的泥頁巖層、煤層及某些火成巖侵入層都應有

6、較詳細的了解因為這些地層是造成井下復雜問題的主要對象。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有所了解。以上這些資料對打成一口井來說至關重要但地質(zhì)部門所提供的比較詳細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甚至有些數(shù)據(jù)與實際情況相距甚遠即是已經(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)因而復雜情況

7、屢屢發(fā)生。二.工程因素:由于鉆井作業(yè)的隱蔽性、復雜性所以“安全第一”應作為鉆井作業(yè)的主導思想。但是由于有些人思想識認的模糊或者為某種片面的局部的利益所驅(qū)動或明知故犯.或鋌而走險為鉆井事故和復雜問題的發(fā)生創(chuàng)造了條件。由于地質(zhì)資料掌握不全不準或者雖有可靠地質(zhì)資料而未嚴格的按科學方法進行井身結(jié)構(gòu)設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井控設備或者雖然裝了井控設備但不講求質(zhì)量一旦鉆遇高壓層應急使用時到處刺漏造成井噴失控

8、。鉆井液體系和性能與地層特性不相適應甚至片面強調(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?；蛘咩@井液密度不合適也會造成井噴.井漏或井塌。操作不適當下鉆速度過快會產(chǎn)生很大的激動壓力易將地層壓漏。起鉆速度過快會產(chǎn)生很大的抽吸壓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重。鉆井設備發(fā)生故障被迫停止鉆具的活動或鉆井這一點往往被人們所忽視。3靈活的原則靈活的原則:處理井下事故和復雜情況是

9、一個多變的過程很難有一個一成不變的方案有時井下情況變了人們的思想認識也要隨著改變靈活機動捕捉戰(zhàn)機非常重要。要做到這一點最關鍵的是實時的掌握現(xiàn)場的第一手信息特別是關鍵時刻的關鍵信息有些信息稍縱即逝很難捕捉到有些信息一般人認為無所謂而聰明的工作者卻可據(jù)此得出符合實際的認識及時地調(diào)整方案加速了處理過程。所以我們既要重視過去的經(jīng)驗又不拘泥于過去的經(jīng)驗既要靈活機動又不違犯客觀規(guī)律既要大膽思考又要符合邏輯思維程序這樣才能做到“運用之妙存乎一心。”4

10、經(jīng)濟的原則經(jīng)濟的原則:由于井下事故的復雜性處理的難易程度相差很大。在現(xiàn)今技術水平下有的事故沒有處理成功的可能性有的事故雖有處理成功的可能性但難度很大需要耗費相當多的物資和時間有的事故初期看來處理難度不大但在處理過程中井下情況卻變得越來越復雜有的事故用不同的方案進行處理會有不同的經(jīng)濟效果因此面對不同的情況從各種處理方案的安全性、有效性、工藝的難易程度、工具材料費用、占用鉆機時間、環(huán)境影響等方面進行綜合評估在經(jīng)濟上合得來則干合不來則止此路不

11、通另走他路。發(fā)生事故本已造成了經(jīng)濟損失處理事故的原則是把這種損失降到最低限度。鉆井復雜情況主要有:井涌、井漏、輕度井塌、砂橋、泥包、縮徑、鍵槽、地層蠕變、地應力引起的井眼變形、鉆井液污染及有害氣體的溢出。鉆井事故主要有卡鉆、井噴、嚴重井塌、鉆具或套管斷落、固井失效、井下落物及劃出新井眼丟失老井眼等。以下將分章論述各種井下事故與復雜情況的發(fā)生原因、現(xiàn)象、預防措施和處理辦法。并引證一些現(xiàn)場發(fā)生的事故實例使大家加深認識。井下事故與復雜情況雖然

12、不能直觀但通過各種現(xiàn)象可以察其端倪尋其規(guī)律。我們利用現(xiàn)有的條件根據(jù)泵壓、懸重、鉆井液進出口流量、機械鉆速的變化、及鉆具上下活動、轉(zhuǎn)動時的阻力變化情況把發(fā)生井下復雜情況的各種現(xiàn)象列于表1中利用表1基本上可以把井下復雜情況判斷清楚。把發(fā)生井下事故的各種現(xiàn)象列于表2中利用表2基本上可以把發(fā)生的井下事故類型判斷清楚。井下復雜情況有時是單一的有時是復合的但發(fā)生的初期總是單一的。若處理不當就會產(chǎn)生連鎖反應如井漏就可能引起井塌井塌就可能引起卡鉆鉆具剌

13、漏就可能導致鉆頭泥包或干鉆甚至會造成鉆具斷落或卡鉆。井下事故也是一樣有時是單一的有時是復合的。如井噴與卡鉆、鉆具斷落與卡鉆、井塌與卡鉆都可能同時存在。井下復雜情況與井下事故之間并沒有一條不可逾越的鴻溝復雜情況往往是事故的先導事故往往是復雜情況繼續(xù)惡化的必然結(jié)果。如井漏可以導致井塌井塌可以導致卡鉆井身質(zhì)量不好就可能產(chǎn)生鍵槽鍵槽就可能造成卡鉆一切形式的其他卡鉆都可能引起粘吸卡鉆凡此等等都會產(chǎn)生連鎖反應。一旦鉆具失去了活動自由就陷入十分被動的