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钻井队工程师手册32开版

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钻井队 工程师 手册 32 开版
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钻井工程师现场技术管理手册 - 1 - 一、钻井队工程师职责 l、负责贯彻执行技术政策、措施及上级技术指令,搞好井队技术管理。 2、根据钻井设计书,详细制定施工方案和具体的技术措施。 3、负责设备安装质量的检查,确保安装质量。 4、负责搞好“ 四大管理”(泥浆、钻具、钻头、设备)管好用好指重表和测斜仪。做好下井各种钻具、套管、工具的检查、丈量和记录工作。打捞工具和特殊工具要绘制草图,注明尺寸。 5、负责组织各项重大工程和特殊作业的施工准备与检查,处理井下复杂情况及井下事故。 6、审查工程报表,填写井史,收集整理各项工程技术资料报表,做好月技术经济指 标分析和完井总结,按时上报。 7、掌握钻井动态,负责每日向上级生产部门汇报当日生产技术工作情况。 8、负贵井队技术教育,组织、开展技术革新,努力学习国内外、先进技术,不断提高技术业务水平。 二、钻井工艺技术规范 (一)钻头使用 1 、 钻头准备 ( 1)根据本井地质预告及邻井钻头使用情况,参照钻井工程设计,合理 选用钻头类型和型号。 ( 2)合理选配钻头喷嘴,充分发挥水力破岩、清岩作用,提高钻井速度。 ( 3)检查钻头的表观质量。钻头型号、出厂日期及出厂编号与外包装是否一致,牙纶钻头牙轮有无互咬或旷动,焊缝是否完好 , 无损伤。检查钻头丝扣,用钻头规测量钻头直径。 ( 4)喷嘴安装。检查钻头水眼孔内“ 0” 型圈是否完好,并将喷嘴清洗干净。牙轮钻头用手或木棒将喷嘴按入水眼孔内,卡好喷嘴卡簧(卡簧入槽后能灵活转动表示巳卡好,否则应重新卡装); 头将喷嘴旋入钻头水眼孔内,用专用扳手上紧。 2、钻头使用 ( 1)钻头入井前,应认真分析前一只钻头使用情况及井下情况,为用好该钻头做好准备。钻头入井的基本条件是: a.钻头型号与地层岩性相适应; b.井底干净,无金属落物 c.井下情况正常,井眼畅通无阻, 钻头能顺利下到井底; d.有相应的钻进及处理井下异常情况的技术措施。 ( 2)上卸牙轮钻头,应使用与钻头规格相符的钻头盒,以免损坏钻头体。任何情况下都不能使用大钳咬钻头巴掌及牙轮体。 ( 3)上卸 专用工具时,应采取钻头保护措施以免碰坏切削齿。 钻井工程师的助手 - 2 - ( 4)下钻过程中,遇阻、不能硬压,针对井下不同情况,适时开泵顶通水眼,小排量间断划眼,无效时果断起钻改按划眼程序进行处理。 ( 5)下钻完,钻头距井底一个单根时,应开泵循环洗井,钻头距井底 1米左右,启动转盘下放到井底。 ( 6)钻头应轻压、慢 转平稳接触井底。牙轮钻头应“ 跑合” 1 小时左右,再按设计要求参数钻进; 头应轻压慢转在井底“ 造型” l- 2米,使井底与钻头相吻合后。再按设计参数钻进。 ( 7)钻压和转速的选用应满足钻头制造工艺、钻头进尺、钻头寿命、机械钻速和井身质量控制的要求。 ( 8)钻进过程中要精心操作,均匀送钻,不能加压启动转盘。井下出现蹩跳钻现象应及时起钻检查钻头。 3、钻头起出分析 ( 1)钻头起出后冲洗干净,用钻头规测量外径,分析磨损情况,指导下只钻头使用。 ( 2)及时填写钻头使用卡片,准确描述钻头使用磨损情况,详细记录钻头使用 参数。 ( 3)妥善保管能够继续入井使用的旧钻头,并累计统计钻头使用指标。不能继续使用的旧钻头,按有关规定回收。 ( 4)发生钻头事故,要如实汇报,以便采取正确的处理措施,并按有关规定和要求写出事故报告。 ( 5)发现钻头质量问题,应将钻头、钻头使用记录与原钻头包装箱内有关文件一起送交有关部门处理。 (二)钻具使用管理 1、井队钻井工程师负责对送井钻具规格、数量及外观进行检查验收。 2、卸车时要使用滚杠或吊车,禁止直接从车上往下推钻具。 3、井场存放钻具,两端丝扣必须清洗干净,按规格排列整齐。钻具上面不得堆放重物 和酸碱等腐蚀性物质。 4、入井钻具、接头、扶正器、打捞工具等,必须检查规格,查看水眼是否畅通,丝扣是否完好,丈量长度和内外径,并将结果记录到钻具本上。接头、扶正器、打捞工具等要绘制草图。 5、钻具上下钻台必须戴上护丝,平稳操作,禁止猛摔猛碰。 6、接单根时必须把丝扣清洗干净,均匀涂好丝扣油。 7、起下钻必须用双钳或液压大钳松扣、紧扣。上卸钻具时,大钩弹簧应悬挂一定的负荷,以免造成磨扣。 8、每次起钻错扣检查钻具一次,检查钻具丝扣有无磨损,台肩及本体有无刺漏、粘扣现象。 9、钻进过程中发现泵压持续下降,在检查 地面管汇和泥浆无刺漏后,应立即起钻检查钻具。 10、卡瓦、安全卡瓦必须与钻具尺寸相匹配,禁止用不同尺寸的卡瓦代替。 11、钻具拉下钻台必须卸成单根,不允许带有打捞工具、接头、钻头、提升短节或其它工具。 12、替换钻台钻具时应做好记录,甩下的钻具单根要认真复测校对。 13、好坏钻具必须分别摆放,坏钻具要有明显标记,不能混杂。 14、严禁用钻杆做电焊的搭铁线。 15、不准任意切割钻具。 三、井身质量控制技术规范 1、井身质量要求 ( 1)地质设计和工程设计中的井身质量要求,是钻井施工的依据,既是甲方考核公司的标准 ,也是公司考核钻井工程师现场技术管理手册 - 3 - 井队的标准。 ( 2)井身质量要求的具体内容包括:直井最大井斜角、最大井底水平位移;定向井水平井靶点垂深、靶点位移、靶点方位角以及靶区半径等。为了达到某种地质目的或采油要求,甲方提出的其它有关井眼轨迹限制等方面的要求,施工设计中明文规定的,应视为井身质量要求的内容。 2、井身质量责任 ( 1)钻井队平台经理是井身质量的第一责任者,负责全面组织落实质量责任和开展质量教育工作。要处理好质量与速度的关系,根据设计要求。组织制订具体的井身质量保证措施。 ( 2)钻井队工程师具体负责井身质量管理工作。根据设计 要求,制订具体井身质量控制措施并组织实施,搞好井身控制、监测、分析和资料整理汇报工作。 ( 3)井身质量责任的考核由公司工程技术科按有关规定进行,奖罚到责任人。 3、井身质量控制 ( 1)入井钻具结构、钻井参数、钻井操作、地质构造等是井身质量控制的几个重要因素。钻井过程中要综合考虑。 ( 2)开钻前认真分析地质情况,了解和掌握地层自然造斜规律,做到心中有数。 ( 3)吃透设计内容,弄通设计中的钻具结构原理,按钻井工程设计连接钻具结构,并在钻井过程中分析总结该种钻具结构的合理性。 ( 4)按钻井工程设计中的钻井参数组织 施工。钻压大小根据地层由软变硬逐渐增加,钻压值的大小,既要符合理论防斜原理,又应符合完钻井身质量要求,一般不超过钻铤重量的 80%。 ( 5)司钻是防斜技术措施直接执行者,要做到均匀送钻,平稳操作。 好方补心,启动转盘,开泵下放钻头接触井底,把井眼开正领直。 b.二开钻头出套管鞋接触新地层也应按上述程序操作,避免把井眼开斜。 C.二开快速钻进阶段应坚持轻压吊打,保持钻柱垂直,以水力作用为主破碎地层。待钻铤全部出套管后再根据设计参数,逐步提高钻压值。 证所加钻压准确。 层软变硬,钻压重变轻,找中打窝窝,加压再钻进,地层硬变软,提起到步步跟着走,加压要均匀。 ( 6)水平井的井身质量控制按设计要求的具体技术措施执行。 ( 1)开钻前检查调试好测斜绞车,井口滑轮及单点仪器,做好井身质量监测准备。 ( 2)正常情况下,自井深 600 米开始测单点,以后每隔 100列情况要加密测点: a.上一测点井斜角偏大; b.测单点后改变了钻井参数; c.变换了钻具结构; 钻井工程师的助手 - 4 - d.单点数据连续呈现增斜趋势的。 ( 3)投测或测单点未成功, 要继续测斜,井斜情况不清楚不能继续钻进。 ( 4)单点胶片模糊,不能确定井斜情况,应视为测斜未成功。要找出失败原因,继续测斜。 注:一般冬季显影液应加温 20º影时间 2 ( 5)测单点应测当时井深的数据,一般情况下,不能钻过去后于补测上部井深的单点,特殊需要除外。 ( 6)不得接单根将钻头放到井底测斜,防止发生卡钻事故。 ( 7)单点数据每日早上 10:00向公司生产协调科汇报,特殊情况测完立即汇报。 ( 8)测斜资料要妥善保管,及时填写到井史上,完井随井史一起上交。 5、纠斜 ( 1)发现井斜角 偏大,井深较浅,质量风险较小时,可采用不起钻,降低钻压吊打控制速度的降斜措施,形成降斜趋势后再用正常钻压钻进。 ( 2)井斜角偏大,井深较浅,质量风险较大时,应立即起钻换钟摆钻具,控制钻速,轻压吊打,以期尽快形成降斜趋势,降低质量风险。 ( 3)井斜角偏大,且方位一致,按正常钻进已无法满足井身质量要求的,采用井下动力钻具反定向的方法,使井底水平位移满足甲方要求,但注意控制狗腿度,防止在以后形成键槽。 ( 4)无法用以上 3种方式满足甲方质量要求的,打水泥塞填井纠斜。 ( 5)因质量原因造成填井纠斜的,完井要写出质量分 析报告,上交工程技术科。 四、取心技术措施 ( 1)下钻:取心钻头直径大,工具带扶正器,下钻操作要平稳,不猛刹、猛放,严防顿钻,裸眼井段要控制下钻速度,严防遇阻硬压卡钻,遇阻不超过 50- 80上下活动无效,应及时接方钻杆开泵冲洗活动,仍下不去时可划眼,划眼钻压 10- 20挡慢转,划眼时间达 1 小时( 心半小时),或连续划眼井段 20 米仍下不去,要起钻通井,井眼畅通后再下取心工具。 ( 2)循环泥浆:下钻过程中根据井下情况要分段循环泥浆。下钻到底循环泥浆时间一周以上,并把泥浆性能调整处理好。在这段 时间里要调整好刹车系统,检查校对好指重表、核对调整好方入(如到底后发现方入有误差,应与地质主管人员协商并认可后方能取心)。检查一次设备,保证取心作业能顺利进行。循环处理好泥浆后卸方钻杆投球,接方钻杆开泵送球入座即可树心。 ( 3)树心(套心):树心钻压 10- 20挡,进尺 岩心顺利进到卡箍以上,再逐渐加足钻压进行正常取心。 ( 4)取心钻进:做到送钻均匀,不溜钻,如遇蹩钻应认真分析,确属地层因素时应上提减压(钻头不离开井底),再慢慢启动转盘,控制钻压 40进中必须密切注意 泵压和钻时变化,及时分析井下情况,般砂岩钻时快,泥岩钻时慢,钻井技术人员现场分析要细心,分析取心钻进是否正常,有无卡心、磨心现象,当同一岩性钻时比正常钻时成倍增加时应果断割心起钻。 ( 5)割心(拔心):确定割心时刹住刹把,硬地层时原转速转动转盘 10钟,磨细底部岩心后,一挡低速,上提钻具拔断岩心。软地层可直接上提拔心,如果取心过程中钻时很快,拔心前可适当循环携砂钻。割心后严禁下放钻井工程师现场技术管理手册 - 5 - 探心和再次开泵循环,以防发生掉心。割心后应立即起钻。 ( 6)起钻:起钻操作平稳,不猛刹猛 停,防止单吊环起钻,起钻时应用液压大钳或旋绳卸扣,井队无液压大钳且拔心显示好,可用转盘卸扣,但必须操作平稳,不猛合猛停转盘,按规定灌满泥浆,中途应避免接方钻杆循环泥浆。 ( 7)出岩心:出岩心在井口进行,如连续取心或长筒取心可在井口出岩心,需备有钢球取出器、专用岩心钳、内筒提环、内筒卡子、岩心顺序不得错乱。 五、井控技术管理 l、认真贯彻执行石油天然气集团公司《石油与天然气钻井井控技术规定》和管理局《井控细则》,严格执行每口井钻井设计中的井控技术要求,落实好以井控九项制度为主要内容的管理工作,增强井控意识,提 高管理力度,坚决杜绝井喷事故的发生,确保近平衡压力钻井施工安全生产的正常运行。 2、建立钻井队井控管理小组,平台经理任组长,是第一责任人,钻井工程师负责井控技术工作,成员由副经理、机械师、钻井大班和各班司钻组成。 3、实行井控操作证制度,副司钻以上的井队干部和生产骨干必须经过井控培训和考核取得井控操作证,没有井控操作证不得上岗操作,如在井控操作中造成事故者要加重处罚。 4、钻开油气层前 100 米,钻井队应严格按“ 六不准” 钻开的要求进行自检自查工作,在此基础上提出钻开油气层申请,公司主管部门组织检查验收小组,按 有关规定严格认真检查。对检查出的问题要分工负责按期整改。不经检查验收就钻开油气层,按有关规定给予处罚 5、每个钻井班组应按钻井四种不同工况全天候定期进行防喷演习,钻开油气层前必须分班组进行一次防喷演习,值班干部负责全面组织、讲评和记录等项工作,演习时要保证井下安全生产,防止出现事故和复杂情况。 防喷演习必须做到发信号和传递信号准确,上岗人员分工明确,到位迅速,操作熟练,动作规范,各岗位配合协调,关井程序正确,实战性要强,不允许只跑位走过场的情况出现。演习不合格要反复操练,直到符合要求为止。 6、钻开油气层前 100 米,开始设立液面监测坐岗制度。坐岗人员必须落实,坚持按 15 分钟测量一次液面。坐岗记录要求填写及时,内容齐全,数据准确,书面整洁,字迹清晰,值班干部要验收签字。对于坐岗人员不落实,坐岗记录填写达不到要求的责任人和值班干部按有关规定给予处罚。 7、坚持干部 24 小时值班制度,值班干部应挂牌或有明显标志。值班干部应检查监督各岗位井控各项管理制度落实情况,发现问题应立即纠正整改,关键工序施工和操作,值班干部应在场组织指挥,把好关键,防止事故和复杂发生。 8、坚持井控事故逐级上报制度,坐岗时如发生溢流,必须做到 1立方米发现, 2立方米报警, 3立方米关井。关井压力不应超过井控装置额定工作压力、套管抗内压强度的 80%和地层破裂压力三者中的最小值。关井后要立即组织人员加重钻井液,准备压井施工,同时要有专人收集资料及时汇报公司领导和主管部门,取得技术上的指导。对溢流发现不及时造成井喷事故或隐瞒不报者要追究责任并加重处罚。 9、坚持井控例会制度。钻井队每周召开一次以井控安全为主的生产会议,并要做会议记录。班前班后会,值班干部、司钻必须布置井控工作任务,检查讲评本班井控工作完成情况。 钻井工程师的助手 - 6 - 10、有关井控管理制度及图表等应齐全,上墙到 位,固定牢靠,清洁卫生,防止丢失,有关内容必须及时填写,要组织班组人员经常学习。 11、对井口装置的要求 ( 1)井口装置应严格按标准规范安装,防喷器组必须用Φ 16丝绳及正反花篮螺丝绷紧,绳卡卡紧,固定牢靠。井口应正直,防止偏磨打井口。 ( 2)各法兰螺丝要齐全、紧固、上扣标准,应经常检查有无松动,钢圈与法兰应配套。 ( 3)防喷器、四通闸门应操作灵活,密封良好。 ( 4)井口装置现场安装好后用清水试压到额定工作压力,试压时稳压时间不小于 10 分钟,无渗漏为合格。防喷器、四通、套管头与套管等组合试压时,应按最小 工作压力试压,套管抗内压强度不应超过 80 %。用堵塞器或套管头试压塞试压时,应用水泥车试压。试压不合格不允许开钻。 ( 5)井口必须安装防喷器保护伞,保持井控装置清洁卫生。 ( 6)闸板防喷器应安装手动锁紧操作杆,并固定良好。 12、对节流、压井管汇的要求 ( 1)节流、压井管汇进口高度与井口四通出口高度应一致,有误差时应垫平,保证平直接出。 ( 2)节流、压井管汇及其所有的管线、闸阀、法兰等配件的额定工作压力,必须与防喷器的额定工作压力相匹配。试压标准同于防喷器组,节流后的部件可以比其额定工作压力低一个等级试压。 ( 3)节流、压井管汇应安装防震压力表,压力等级高出井控装置一个等级,压力表应灵敏可靠。 ( 4)法兰连接应紧固平正,钢圈压平,螺丝齐金,上扣标准。 ( 5)所有闸阀应开关灵活,定期检查保养,手轮齐全。每个闸阀应挂牌管理,写有三项内容,即编号、开关状态、管理岗位。闸阀开关状态度与挂牌相符。 13、对井控管线的要求 ( 1)井控管线包括内控管线、放喷管线、回收管线、压井管线。 ( 2)所有管线应平直接出,需拐弯时,应使用正规弯管,其角度大于 120度。 ( 3)所有管线应使用标准基础、压板、螺栓固定牢靠。 ( 4)所有管 线必须保持畅通无堵塞,冬季应采取防冻措施,管线连接处应密封可靠,不应当做电焊搭铁线。 ( 5)内控管线应使用专用管材,并采用标准法兰连接,不得焊接。 ( 6)放喷管线应接至污水池或井场边缘,管线出口钻杆丝扣应完好,以备需要时往外延伸。出口不得有障碍物,应远离高压线、油罐区、宿舍区。 ( 7)钻井液回收管线出口应接至三角罐后端,并固定牢靠。 ( 8)探井、高压气井应配备专用压井管线。 14、对控制系统的要求 ( l)防喷器控制系统能力应与所控制的防喷器组合相匹配。远程控制房应摆放在钻台侧前方与井口水平线里 30- 45 度 夹角,距井口 25 米以远,与放喷管线应有一定距离。 ( 2)远控台电源线应使用专用线并高架,单独安装控制开关。房内应安装防爆灯 1- 2个,线路规范防漏电。 钻井工程师现场技术管理手册 - 7 - ( 3)远控房应清洁卫生,无油污、无杂物。 ( 4)全部液控、气控系统必须密封良好,无渗漏现象,包括闸阀、由壬、接头、管线等,发现渗漏要及时整改。 ( 5)钻开油气层远控台控制压力应在规定范围内,储能压力 21汇和万能压力 ( 6)手柄位置与控制对象应相符,操作灵活。 ( 7)电泵、气泵应工作运转正常,无泄漏。 ( 8)油箱 油量与质量应符合要求。 ( 9)司钻控制台位置应合适,固定良好,操作方便。 ( 10)控制管线应摆放整齐,配备过桥,防止车轧。 ( 11)控制系统开关操作,要由专人负责,按规定进行,操作后要认真检查闸板到位情况,防止开关不到位,将闸板损坏。 15、内防喷工具及监测处理装置应配套齐全,安装正确操作灵活,工作正常。主要包括方钻杆上、下旋塞、箭形回压凡尔、钻井液面报警器。公司对重点井配置液气分离器、除气器、自动灌泥浆装置等。 16、钻开油气层的井控措施。 ( 1)加强地层对比,及时提出地质预告,并做好地层压力监测工作,重 点是对超高压地层的预测和监测要力求准确。 ( 2)钻进中遇到钻速突然加快、放空、井漏、泵压下降、气测常及油气水显示等情况,应立即停钻观察。如发现溢流要及时发出警信号,按“ 四、七” 动作及时关井,关并求压后迅速组织实施压作业。 ( 3)起钻前必须充分循环钻井液,认真观察,至少测量一个循环周的钻井液密度,并记录对比,达到进出口平衡,防止密度不均,成溢流假象。 ( 4)起钻前要进行短起下钻,并循环观察。从井底到油气层以 200 米的起钻速度要严格控制,严禁起钻拔活塞,防止增大抽吸力。 ( 5)起钻时要及时灌满钻井液,由专人坐岗 校核灌入量,做好录。如发现灌入量少于起出钻具体积时,应立即停止起钻,接方钻杆循环观察。 ( 6)下钻要控制速度,防止压力激动压漏地层。下钻中要分段循环,下钻到底后先小排量顶通水眼,形成循环后再提高排量,以防蹩漏地层,失去平衡造成井喷。 ( 7)因故等停时,井内必须下有钻具,并接好回压凡尔和方钻杆,定时向井内灌满钻井液。地层有漏失时,必须将钻具下至套管鞋处,经常反灌钻井液,以保持液柱高度,要特别重视井漏会造成井喷事故的严重性。严禁空井等停。 ( 8)电测时要有专人坐岗观察井口,每测完一条曲线,向井内罐满钻井液。若发 现井口外溢,应停止电测作业,起出电缆,强行下钻。溢流较大来不及起电缆时,应将电缆割断,迅速关井。 ( 9)完井时的各项特殊作业要严格执行安全操作规程和井控措施,避免井下复杂和井喷事故发生。 钻井工程师的助手 - 8 - ( 10)钻井液密度及其它性能应符合设计要求,按规定现场应储备足够的加重钻井液、加重剂和处理剂。 17、防火、防爆措施 ( 1)井场钻井设备的布局要考虑防火的安全要求发电房距井口不小于 30 米,应设置在季节风的上风位置,储油罐必须摆放在安全位置。 ( 2)井场钻井设备、照明器具及输电线路的安装应符合安全规定和防火、防爆要求。 ( 3)井场必须按消防规定备齐消防器材,专人负责挂牌管理,定期检查,摆放到位。 ( 4)钻台下、机泵房不得有油污及易燃物品,井场不得动用明火,需要时要有防范措施。井场严禁吸烟。 ( 5)气井施工时禁止在井口用铁器敲击,要防止柴油机排气管排火花。 六、地层破裂压力试验 ( 1)根据钻井工程设计要求,一般在下入技术套管以后,钻开第一个砂岩层做地层破裂压力试验。 ( 2)地破试验必须用水泥车进行,采用较小排量,较高泵压,使试验过程平缓、连续,并能准确记录各项试验数据。 ( 3)破裂压力试验过程如下: b.以低 排量向井内注入钻井液。 c.记录各个时间的泵入量和泵入压力。 如果泵速不变以作出泵压与泵入时间的关系曲线) 七、井下复杂预防与处理 1、井垮 ( 1)井垮的预防 a.吃透地质设计内容,合理调整泥浆密度,搞好平衡压力钻井,防止因液柱压力小于地层压力造成井壁失稳。 掌握周围注水井情况,及时通知停注并泄压,钻井技术员亲自落实停注和泄压情况,防止注水压力大于液柱压力造成井壁失稳。 页岩等易垮塌地层,除泥浆做好降失水工作外,应避免在此井 段循环冲刷井壁。 层等胶结性差的易垮塌地层,要尽量避免在此井段开泵通水眼或长时间循环,防止喷射作用将井壁冲垮。 降低提升速度,并及时接方钻杆正灌泥浆,防止抽汲形成压力激动,将井壁抽垮。 通泵仍不能顺利下放时,应降低排量,间断下划若是在易垮井段遇阻或已证实井下垮塌,应立即起钻,不能用装喷咀的钻头划眼。 ( 2)井垮的处理 整好泥浆性能,通过提高泥浆密度,降低失水,改善泥浆的造壁性能,制住井壁的继续垮塌。 ( a)钻头不装喷咀或装特大喷咀,尽量减小对井壁的喷射作用。 钻井工程师现场技术管理手册 - 9 - ( b)简化钻具结构,避免下入扶正器或大尺寸钻铤,防止发生卡钻事故。 ( C)下钻分段开泵通水眼,遇阻后上提钻头离开遇阻位置,小排量开泵循环,正常后,小钻压下划。划眼过程中要注意防蹩泵,防止蹩断钻具或蹩漏地层。 ( d)划眼过程中要认真分析返出的岩屑,确定垮塌物的准确层位。垮塌严重的井段,划过去后要停泵下放检验划眼效果,正常后方可继续下划。 ( e)对难划井段要有耐心。不能着急,防止复杂情况恶化,增加处理的难度。 2、井漏 ( 1)井漏的预防 a.掌握地 层预报,摸准地层压力情况,防止泥浆密度过高造成井漏。 b.老区钻开发井,原始地层压力系数发生变化,注水压力系数升高,开采区压力系数降低。要根据注采情况,制定防漏措施。 e.由于技术措施不合理造成井漏的情况很多,综合起来主要有下面几种:一、下钻速度过快,造成压力激动,压漏地层。二、下钻未进行分段循环,下钻到底开泵,流动阻力大大,蹩漏地层,三、加重速度过猛,泥浆密度不均匀,重泥浆段返到环空压漏地层。四、起钻前打封闭段长,泥浆密度高,下钻到底顶替到一定高度时,压漏上部地层。五、环空砂子太多造成堵塞,蹩漏地层。六、 工程措施失误,关封井器后未打开即开泵蹩漏地层。 ( 2)井漏的处理 a.浅层井漏情况复杂,漏层难确定,处理这类井漏的基本原则是一、适当降低泥浆密度,用低密度泥浆替换井内高密度泥浆。二、若井口能灌泥浆,则下钻分段循环,小排量顶替井内高密度泥浆,分段要小,每段要彻底循环通再下钻。已经发生井漏的地层对压力敏感,若分段过大,再次井漏便前功尽弃。 b.在确认井底地层漏失,若无法建立循环,应立即起钻,静止堵漏并及时在地面补充密度较低的泥浆,根据井下漏失的性能确定是否加桥堵剂。待井内能灌满后,下钻分段循环顶替井内较高密度的 泥浆排量要小,分段要细,特别是几次通井都不能将井内高密度泥浆循环出时更应坚持这一基本原则,不能急燥。通开井底地层若发生漏失可考虑加入堵漏剂。 c.若在使用桥堵剂无效的情况下,应考虑打水泥塞或石灰乳堵漏。 3、键槽 ( 1)键槽的形成。在水平井造斜、增斜、降斜或直井狗腿度变化较大的井段,由于起下钻反复提拉作用,尤其是松软地层更容易形成键槽。键槽的主要表现为下钻无反映,起钻遇卡位置固定,一次比一次严重并向下延伸。出现键槽后很容易造成卡钻事故。 ( 2)倒划眼措施。排量 20 升/秒左右开泵正常,上提钻具到遇卡位置,在方 钻杆上做出明显标记,下放钻具恢复悬重,钻具上卡卡瓦,将 200~ 300千牛的钻具重量座在卡瓦上(座的重量过大伤钻杆,过轻卡瓦打滑),一档启动转盘,不蹩不倒。上提钻具到遇卡位置以上 50 毫米左右或悬重多提 10~ 30 干牛座好卡瓦,第一次启动转盘时应控制转动圈数不超过钻杆允许转动圈数的 1/ 3~ 1/ 2,并控制好倒转,防止蹩劲大猛烈倒转甩开钻具。当负荷重转不动时,应尽可能少量提起钻具,提出卡瓦,下放钻具恢复悬重(必须将铭具放到自由状态),减少上提距离或吨位再钻井工程师的助手 - 10 - 座卡瓦,转动钻具不蹩不倒后重复上述操作,直到上提不挂卡正常起钻。 倒划眼遇方钻杆圆部或钻杆接头时要更换相应的卡瓦连续倒划眼。司钻上提钻具与内、外钳工上提卡瓦密切配合是实现倒划眼的关键。 4、其它井下复杂情况 ( 1)地层缩径造成起钻挂卡,下钻遇卡,起钻挂卡要坚持少提多放,不能顺利起出时,采用料划眼措施。下钻遇阻要坚持少压多提,不能顺利下入,可接方钻杆小排量,小钻压划眼,划眼时送钻不能太快。 ( 2)地层掉块造成蹩钻。要认真分析蹩钻原因,确认钻头牙轮无异常后再按地层掉块处理。尽量将掉块赶到井底,小排量,小钻压将掉块破坏掉。同时应注意蹩钻倒转情况。 ( 3)井口掉物。上都松软地层排 物后,视掉物性能下磨鞋或下钻头通井,将掉物处理后方可正常钻进。硬地层掉物后必须下磨鞋处理并经打捞后方可下钻头打钻。 八、井下事故的预防与处理 (一)井下事故的分类: l、垮塌卡钻 ( l)岩层胶结不好而引起的垮塌卡钻。 ( 2)钻井液密度低,不能平衡地层压力,导致垮塌卡钻。 ( 3)起钻未及时灌满钻井液,引起液柱压力下降,造成垮塌卡钻。 ( 4)钻井液性能急剧变化,泥浆受到破坏,不能稳定井壁,造成垮塌卡钻。 ( 5)清水、低粘度泥浆失水大,引起水敏性垮塌卡钻。 2、压差卡钻 ( 1)钻井液性能差、含砂量大、泥饼厚而松软 ,钻具与井壁摩擦系数大,钻具静止时间长造成的卡钻。 ( 2)由于井斜钻具紧贴井壁,在钻井液的压力作用下,钻具紧靠井壁,造成卡钻。 ( 3)在渗透性强的地层,钻井液密度大,引起卡钻。 3、钻具事故 ( 1)钻具疲劳断裂。 ( 2)钻具严重磨损、腐蚀,在正常负荷下断裂;被钻井液刺断。 ( 3)钻铤修扣过长,引起公母扣根部折断。 ( 4)地层引起的跳钻,使钻具松扣,而被钻井液刺坏或折断。 ( 5)钻具丝扣被钻井液刺坏造成钻具落井。 ( 6)拉力超过钻具的屈服强度断裂。 ( 7)扭矩超过钻具的屈服强度,扭断钻具本体、丝扣根部、母扣胀 扣、滑扣。 ( 8)配合接头的破裂、滑扣。 ( 9)配合接头反复上卸丝扣,严重磨损而滑扣。 4、顿钻 (二)单吊环起钻折断钻具。 ( 2)游动系统发生事故,造成钻具落井。 钻井工程师现场技术管理手册 - 11 - ( 3)钻机刹车失灵,人为刹车过失,钻具落井。 〔 4)井口工具失灵或损坏造成钻具落井。 5、钻头事故 ( I)钻头使用过失,判断失误;钻头制造质量差;钻头长时间划眼而使牙轮钻头牙轮落井。 ( 2)钻头牙轮轴断裂。 ( 3)钻头巴掌蹩断。 ( 4)钻头丝扣折断。 6、键槽卡钻 由于井身质量差、井斜方位急剧变化,狗腿度严重,使井壁形成键槽,在起钻过程中钻具进 入键槽而发生的卡钻。 7、其它井下事故 ( 1)小井眼卡钻:实际井眼小于所下钻头直径造成的塞卡,特殊地层引起缩径;由于钻井液失水引起泥饼厚形成小井眼。 (2)落物卡钻:地面工具、用具、物品落井造成卡钻;钻具打掉水泥环而卡钻。 (3)电测事故:电测仪器被卡;电缆拉断,仪器落井。 (二)钻井卡钻事故的预防与处理要求 1、粘附卡钻的预防 ( 1)合理设计钻井液密度,在保证平衡地层压力的情况下,尽量降低钻井液密度,以降低钻井液静液柱压力与地层孔隙压力之间的压差,实现近平衡压力钻井。油井压差 1. 5~ 3井压差 3. 5~ 5 ( 2)搞好地层压力监测工作。根据地层压力系数和钻井液密度的附加原则随时调整钻井液的密度值,达到近平衡钻井。 ( 3)保证钻井液性能稳定良好,低失水,低密度,低固相,低含砂,低粘度。 ( 4)钻井液性能要坚持勤测量,勤观察,勤维护。每班至少应做全套性能一次,处理加入药品时要按循环周均匀加入,加量不得过猛。 ( 5)搞好钻井液净化工作,正常钻进循环钻井液时,保证直井钻井液含砂量低于 定向井深井含砂量低于 ( 6)钻进时必须有足够大的钻井液上返速度,在直径 3眼排量不小于 50 升/ 秒,直径 216眼不低于 30 升/秒。 ( 7)在易卡地区或易卡井段,钻井液中加入无萤光润滑剂 2~ 5%或加入 2~ 3 %塑料小球,以降低泥饼的摩擦系数。 ( 8)钻具在井内时应经常活动,一般情况下钻具在井内静止时间不得超过 3 分钟。复杂井段应不停地活动。活动钻具的方法应以上提下放为主,结合转动,每次上下活动范围不少于 4 米,转动不少于 10 圈,同时注意定点转动不可时间过长。 钻井工程师的助手 - 12 - ( 9)若井下钻具无法活动时,深井可将钻具重量的 2/3以上压在井底。 2500米以内的浅井应将钻具的全部重量压在井底。在有条件的情况下,应设法用 人力或液压大钳试转动钻具,并尽可能地保证钻井液循环。 ( 10)在上部地层,每钻 10 小时应短起下一次, 2500米以后, 50 小时应短起下一次,清除过厚的泥饼,使泥饼厚度达到 薄而韧,以保证井眼畅通无阻。 ( 11)采用防卡钻具结构螺旋钻艇、加重钻杆,减少钻具与井壁的接触面积。 2、粘附卡钻的处理要求 ( 1)发生粘附卡钻以后,要及时果断处理。在钻具和设备的安全负荷内,大幅度上下活动或转动钻具。大幅度上下活动时应停止循环,防止钻具刺漏。 ( 2)当活动钻具无效等待其它方法解卡时,为防止卡点上移,应超过卡点 钻具重量的拉力活动钻具,并且每次上提下放不应在同一拉力上,以免钻具受力集中造成疲劳折断。 ( 3)粘附卡钻发生后,应根据不同的具体情况,选择不同的解卡办法,并应迅速组织施工。 ( 4)浸泡解卡法: 该方法是通过注入一定量的油基泡液或清水、饱和盐水循环,以便软化或溶解泥饼,达到解卡的目的。 L=K( e/p) L:卡点深度,米 K:计算系数 5" =715;通用 K=05 (06公斤 /厘米 2;厘米 2; ,吨 ;故 K=05=21F— 22F) e:钻杆连续提升平均伸长 p:钻杆连续提升平均拉力 t; b.确定泡油或解卡剂用量。根据卡点位置,并考虑到计算卡点的误差,应适当增加注油或解卡剂量,一般应超过计算量的 20%,尽可能一次将解卡剂顶至卡点位置。 Q= K×( H+ d2×h ; 般为 一井径,米; 钻杆外径,米; H— 浸泡井段长,米; ; C.确定泡油时钻井液替 量和最高泵压: d2*h 钻井液替入量,方 P= P— 替量时最高泵压, 1— 注油前循环泵压, 2— 注油基浸泡液时因密度差增加的循环泵压, d.注解卡剂和替钻井液时,为防止串槽,应尽量采用大排量,并保证连续施工。注解卡剂时应打前后隔离液,钻井工程师现场技术管理手册 - 13 - 防止钻井液污染。冬季施工地面管线及水龙带方钻杆应注防冻液。 e.注解卡剂时要注意泵压表变化和井内钻井液返出情况,发现井漏时采用小排量或间断顶替。若环空液面下降,应及时灌满钻井液。 f.注油数量的多少要考虑井下 油水层压力,防止井喷。 g.泡解卡剂或泡油时间隔 4小时开泵顶通一次,一般替量 200 升,且在顶替后应在安全负荷内上下大幅度活动钻具,观察是否解卡。顶替别要注意观察泵压是否上升,井口是否返出,以判断水眼是否畅通,井壁是否垮塌等井下情况。 h.采用清水、饱和盐水循环的措施只适用于地层压力较低且不易垮塌的地层或上部有技术套管、下部裸眼较短的情况。 10~ 15 升/秒)连续顶出全部的解卡剂或油,然后才能用正常排量恢复循环,待钻井液循环均匀,井下情况正常后方能起钻或恢复钻井。若浸泡时间过长, 解卡循环正常后必须起钻。 j.解卡剂的配制方案,参照钻井液管理有关规定。 ( 5)“ U” 形管解卡法:分别把钻柱内和环空各当作 U” 形管的一翼,通过向钻杆内注入轻质液体或气体,然后有控制地排放,使环空的钻井液液面下降,从而达到降低压差和解卡的目的。 ( 6)使用裸眼封隔器或地层测试器解卡。利用封隔器,隔离环空液注压力,降低卡点段的压力,使钻具迅速解卡。 (7)震击加浸泡解卡方法: 钻头在井底,应选用上击器或超级震击器,若钻具在起钻过程中卡钻, 钻头不在井底,可选择下击器或地面震击器。 照震击器使用说明进行震击作业。 以辅助用泡油或泡解卡剂的方法,边浸泡边震击,可以达到解卡的目的。 随时震击。 ( 8)套铣倒扣法:当上述方法均不能解卡时,采用套铣倒扣法,即利用大直径厚壁铣管下入井眼直接破坏泥饼,并通过循环带出泥饼、岩屑等卡钻物,可以解除各种原因引起的卡钻。所选用的铣管尺寸必须能够套入鱼顶,并在铣管与被卡管柱之间留有足够的间隙。由井眼的具体条件决定铣管的安全 长度。 (三)垮塌卡钻的预防和处理 1、垮塌卡钻的预防 及时注意对岩屑的分析,如发现上部地层岩屑突增,及时提醒司钻和值班干部,以便及时采取措施。 ( 2)严格控制钻井液失水量,中压失水不大于 5压失水不大于 15少钻井液中的自由水对泥页岩的表面水化程度,防止泥页岩吸水后水化膨胀坍塌。 ( 3)对地表的砾石层和埋藏较浅的坍塌层,可使用高粘切钻井液,使坍塌物能悬浮带出,保证井下正常。 ( 4)对地层倾角大,构造应力大,断裂破碎带,应适当上调钻井液密度,增加钻井液柱对井壁的侧压力。 钻井工程师的助手 - 14 - ( 5)钻井液性能调整需 在钻开垮塌层之前进行,钻开过程中不能大幅度调整,补充的钻井液应与井内性能一致。 ( 6)严防污水,雨水浸入钻井液。 ( 7)正常起钻每 3- 5柱灌满一次钻井液,若起钻拔活塞,应及时正灌,分段循环。 ( 8)严格控制起、下钻速度,减小激动压力,防止井垮。 2、垮塌卡钻的处理 ( 1)钻进中如果发现掉块增多,应坚持原排量循环,切忌停泵,
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本文标题:钻井队工程师手册32开版
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