钻井事故 1.井喷: 地层流体侵入井眼发生井涌,且失去控制的现象。 2.井漏: 钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。 3.卡钻: 钻具陷在井内不能自由活动的现象。 4.井漏原因 1.井内钻井液液柱压力加大于地层破裂压力。 2.地层破裂压力异常低,岩层孔隙度大、渗透性好,或有裂缝、溶洞等; 3.钻井工艺措施不当。如钻井液密度大、压力过高,或开泵过猛以及下钻速度过快而造成井下压力激动等。 5.井漏类型 渗透性漏失:漏速不大,一般在 10 m3/h以内。 裂缝性漏失:漏速一般为20~ 100 m3/h不等。 溶洞性漏失:漏速一般在 100 m3/h以上 6.卡钻类型 (1)沉砂卡钻(2)井塌卡钻(3)压差卡钻(泥饼粘附卡钻) (4)键槽卡钻(5)缩径卡钻(6)落物卡钻 7.键槽卡钻现象: (1)钻进正常,泵压正常;(2)钻杆接头偏磨严重; (3)下钻不遇阻,但起钻到狗腿处常遇卡;(4)能下放但不能上提,严重时****死。 8.键槽卡钻预防: (1)避免出现狗腿; (2)起下钻时应在键槽井段反复划眼; (3)在键槽井段低速慢起。 9.卡钻事故的处理 (1)上提、下放和转动钻具解卡。 (2)浴井解卡。井内泡油、泡盐水、泡酸或采用清水循环。 (3)上击、下击解卡。 (4)倒扣套铣解卡。 (5)爆炸倒扣、套铣。 (6)爆炸、侧钻新井眼。 10.常见的钻具事故:1.钻杆、钻铤本体断; 2.钻杆滑扣、脱扣。 11.钻具事故处理 (1)卡瓦打捞筒打捞(2)打捞矛打捞(3)公锥、母锥打捞 固井 1.套管的分类作用 1)、表层套管主要用途1. 封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层; 2.安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。 2)、生产套管(油层套管) 3)、中间套管(技术套管) 主要用来封隔不同地层压力层系或易漏、易塌、易卡等井下复杂地层。 4)、尾管(衬管) 5).导管 2.井身结构设计的原则 1)、有效地保护油气层; 2)、有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故的发生,保证安全、快速钻进; 3)、钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力,不致压裂上层套管鞋处最薄弱裸露地层; 4)、下套管过程中,井内钻井液液柱压力和地层压力间的压差不致于压差卡套管; 5)、当实际地层压力超过预测值而发生井涌时,在一定压力范围内,具有压井处理溢流的能力。 3、井身结构设计的基础数据 地层岩性剖面、地层孔隙压力剖面、地层破裂压力剖面、地层坍塌压力剖面。 4、裸眼井段应满足的力学平衡条件 (1)防井涌 : ρdmax≥ρpmax+ Sb (2)防压差卡钻 :(ρdmax-ρpmin)×Dpmin×0.00981≤△P (3)防井漏 :ρdmax+ Sg + Sf ≤ρfmin (4)防关井井漏 ;ρdmax+ Sf + Sk ×Dpmax/ Dc1≤ρfc1 5.套管的纲级-API标准:H-40,J-55,K-55,C-75,L-80,N-80,C-90,C-95,P-110,Q-125。(数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi)。1kpsi=6.8947MPa – 其中,– H-40,– J-55,– K-55,– C-75,– L-80,– C-90是抗硫的。 6.连接螺纹的类;API标准:短圆(STC)、长圆(LTC)、梯形(BTC)、直连型(XL) 7.常见的套管柱附件:浮鞋、浮箍、扶正器、注水泥分级箍、尾管悬挂器等。 8..注水泥的基本要求: (l)水泥浆返高和套管内水泥塞高度必须符合设计要求; (2)注水泥井段环形空间内的钻井液全部被水泥浆替走,不存在残留现象; (3)水泥石与套管及井壁岩石有足够的胶结强度,能经受住酸化压裂及下井管柱的冲击; (4)水泥凝固后管外不冒油、气、水,环空内各种压力体系不能互窜; (5)水泥石能经受油、气、水长期的侵蚀。 9..油井水泥的主要成分 (1)硅酸三钙3CaO·SiO2 (2)硅酸二钙2CaO·SiO2 (3)铝酸三钙3CaO·Al2O3(简称C3A) (4)铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3(简称C4AF), 10..水泥的硬化分为三个阶段:溶胶期: 2凝结期; 3硬化期: 11.水泥浆的稠化时间:水泥浆从配制开始到其稠度达到其规定值所用的时间。 12、冲洗液:低粘度、低剪切速率、低密度。用于有效冲洗井壁及套管壁,清洗残存的钻井液及泥饼。 13、隔离液:有效隔开钻井液与水泥浆,以便形成平面推进型的顶替效果。通常为粘稠液体。 1. 注水泥设备主要包括:① 水泥车;② 混合漏斗;③ 水泥分配器; ④ 水泥头; ⑤ 胶塞水泥供应设备等。 2.常规注水泥是下完套管后接水泥头循环钻井液洗井,洗井完毕后注入隔离液(前置液),压下中空胶塞,随即注人水泥浆,再压人上胶塞,最后替人定量的尾随液和钻井液,当上胶塞下行至下胶塞相碰于承托环时(称碰压),立即停泵,注水泥即告完成。 14.注水泥施工工序 (1) 套管下至预定井深后,装上水泥头循环洗井,并接好各台水泥车注水泥的地面管汇。 (2) 注隔离液,注水泥(3)顶胶塞(4)替入钻井液15.对固井质量的基本要求 – 水泥浆返高和水泥塞高度必须符合设计要求; – 注水泥井段环空内的钻井液顶替干净; – 水泥石与套管及井壁岩石胶结良好; – 水泥凝固后管外不– 冒油、气、水,– 不– 互窜; – 水泥石能经受油、气、水长期的侵蚀。 16.窜槽:由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走,而使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的这种现象。 17.提高顶替效率: (1)提高顶替效率,防止窜槽; ①采用套管扶正器,改善套管居中条件; ②注水泥过程中活动套管; ③调节注水泥速度,使水泥浆在环空呈紊流状态; ④调整水泥浆性能。加大钻井液与水泥浆的密度差;降低钻井液粘度和切力 (2)防止油气水上窜 ①采用多级注水泥或两种凝速(上慢下快)的水泥; ②注完水泥后及时使套管内卸压,并在环空加回压; ③使用膨胀性水泥,防止水泥收缩; ④使用刮泥器,清除井壁泥饼。 取 心 1. 钻进取心的四个环节 ①环状破碎井底岩石,形成岩心(圆柱体)。 ②保护岩心。 ③割断岩心。 ④取出岩心。 2. 取心钻头的类型: 刮刀取心钻头;领眼式硬合金取心钻头;“西瓜皮”取心钻头;金刚石取心钻头;PDC取心钻头等。牙轮取心钻头由于其收获率很低已被淘汰。 完 井 1. 完井工艺过程: 钻开生产层、确定完井井底结构、安装井底(下套管固井或下入筛管)、井眼与产层连通并安装井口装置等。 2. 水侵:钻井液中的自由水侵入储层的现象。 3. 泥侵:钻井液中固相物质侵入储层的现象。 4. 水侵对油气层的损害 ①使储层中的粘土成分膨胀,使油流通道缩小; ②破坏孔隙内油流的连续性,使单相流动变为多相流动,增加油流阻力; ③产生水锁效应,增加油流阻力; ④在地层孔隙中生成沉淀物。 5. 泥侵对油气层的损害 ①钻井液直接进入较大的储层孔隙,形成堵塞; ②形成内泥饼,造成永久性损害; 6. 对完井的要求 (1)最大限度地保护储集层,防止对储集层造成伤害。 (2)减少油气流进入井筒时的流动阻力。 (3)有效地封隔油气水层,防止各层之间的互相干扰。 (4)克服井塌或产层出砂,保障油气井长期稳产,延长井的寿命。 (5)可以实施注水、压裂、酸化等增产措施。 (6)工艺简单、成本低。 7. 完井井底结构 有四类:封闭式井底(用油套或尾管封堵产层) 敞开式井底(产层裸露或下带孔眼的筛管但不固井) 混合式井底(上部射孔、下部裸眼) 防砂完井(防止产层出砂的完井方法) 四大类可细分为11种完井方法: 封闭式井底(射孔完井法) 敞开式井底(裸眼完井法、贯眼完井法) 混合式井底(衬管完井法、半闭式裸眼完井法、半闭式衬管完井法) 防砂完井(筛管防砂完井法、裸眼砾石充填完井法、渗透性人工井壁完井法、渗透性材料固井射孔完井法、渗透性衬管完井法) 8. 裸眼完井法 让储集层裸露,只在储集层以上用套管封固的完井方法。 ①先期裸眼完井:先固井,后打开储集层。 ②后期裸眼完井:先打开储集层,后固井。 9. 射孔完井法 下入油套封固产层再用射孔弹将套管、水泥环、部分产层射穿,形成油气流通道的完井方法。是使用最多的完井方法。 分为单管射孔完井法和多管射孔完井法。 射孔密度一般为10~20孔/m,最大可达36孔/m; 射孔孔道直径一般为10~16mm,最大可达25mm; 射孔的相位角常在72 ° ~180°,沿螺旋分布; 射孔工艺有正压射孔和负压射孔. 10.射孔工艺包括:正压射孔和负压射孔,目前我国规定使用负压射孔。 完井井口装置包括: 套管头、油管头和采油树三大部件。 井眼轨道设计与轨迹控制 井眼轨道与井眼轨迹的区别 钻井事故 1.井喷: 地层流体侵入井眼发生井涌,且失去控制的现象。 2.井漏: 钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象。 3.卡钻: 钻具陷在井内不能自由活动的现象。 4.井漏原因 1.井内钻井液液柱压力加大于地层破裂压力。 2.地层破裂压力异常低,岩层孔隙度大、渗透性好,或有裂缝、溶洞等; 3.钻井工艺措施不当。如钻井液密度大、压力过高,或开泵过猛以及下钻速度过快而造成井下压力激动等。 5.井漏类型 渗透性漏失:漏速不大,一般在 10 m3/h以内。 裂缝性漏失:漏速一般为20~ 100 m3/h不等。 溶洞性漏失:漏速一般在 100 m3/h以上 6.卡钻类型 (1)沉砂卡钻(2)井塌卡钻(3)压差卡钻(泥饼粘附卡钻) (4)键槽卡钻(5)缩径卡钻(6)落物卡钻 7.键槽卡钻现象: (1)钻进正常,泵压正常;(2)钻杆接头偏磨严重; (3)下钻不遇阻,但起钻到狗腿处常遇卡;(4)能下放但不能上提,严重时****死。 8.键槽卡钻预防: (1)避免出现狗腿; (2)起下钻时应在键槽井段反复划眼; (3)在键槽井段低速慢起。 9.卡钻事故的处理 (1)上提、下放和转动钻具解卡。 (2)浴井解卡。井内泡油、泡盐水、泡酸或采用清水循环。 (3)上击、下击解卡。 (4)倒扣套铣解卡。 (5)爆炸倒扣、套铣。 (6)爆炸、侧钻新井眼。 10.常见的钻具事故:1.钻杆、钻铤本体断; 2.钻杆滑扣、脱扣。 11.钻具事故处理 (1)卡瓦打捞筒打捞(2)打捞矛打捞(3)公锥、母锥打捞 固井 1.套管的分类作用 1)、表层套管主要用途1. 封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层; 2.安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。 2)、生产套管(油层套管) 3)、中间套管(技术套管) 主要用来封隔不同地层压力层系或易漏、易塌、易卡等井下复杂地层。 4)、尾管(衬管) 5).导管 2.井身结构设计的原则 1)、有效地保护油气层; 2)、有效避免漏、喷、塌、卡等井下复杂事故的发生,保证安全、快速钻进; 3)、钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力,不致压裂上层套管鞋处最薄弱裸露地层; 4)、下套管过程中,井内钻井液液柱压力和地层压力间的压差不致于压差卡套管; 5)、当实际地层压力超过预测值而发生井涌时,在一定压力范围内,具有压井处理溢流的能力。 3、井身结构设计的基础数据 地层岩性剖面、地层孔隙压力剖面、地层破裂压力剖面、地层坍塌压力剖面。 4、裸眼井段应满足的力学平衡条件 (1)防井涌 : ρdmax≥ρpmax+ Sb (2)防压差卡钻 :(ρdmax-ρpmin)×Dpmin×0.00981≤△P (3)防井漏 :ρdmax+ Sg + Sf ≤ρfmin (4)防关井井漏 ;ρdmax+ Sf + Sk ×Dpmax/ Dc1≤ρfc1 5.套管的纲级-API标准:H-40,J-55,K-55,C-75,L-80,N-80,C-90,C-95,P-110,Q-125。(数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi)。1kpsi=6.8947MPa – 其中,– H-40,– J-55,– K-55,– C-75,– L-80,– C-90是抗硫的。 6.连接螺纹的类;API标准:短圆(STC)、长圆(LTC)、梯形(BTC)、直连型(XL) 7.常见的套管柱附件:浮鞋、浮箍、扶正器、注水泥分级箍、尾管悬挂器等。 8..注水泥的基本要求: (l)水泥浆返高和套管内水泥塞高度必须符合设计要求; (2)注水泥井段环形空间内的钻井液全部被水泥浆替走,不存在残留现象; (3)水泥石与套管及井壁岩石有足够的胶结强度,能经受住酸化压裂及下井管柱的冲击; (4)水泥凝固后管外不冒油、气、水,环空内各种压力体系不能互窜; (5)水泥石能经受油、气、水长期的侵蚀。 9..油井水泥的主要成分 (1)硅酸三钙3CaO·SiO2 (2)硅酸二钙2CaO·SiO2 (3)铝酸三钙3CaO·Al2O3(简称C3A) (4)铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3(简称C4AF), 10..水泥的硬化分为三个阶段:1溶胶期: 2凝结期; 3硬化期: 11.水泥浆的稠化时间:水泥浆从配制开始到其稠度达到其规定值所用时间。 |
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