第八章鉆井事故 2020 3 18 1 第八章鉆井事故一 卡鉆事故鉆柱在井內停止時間過長 或由于地層復雜 鉆井液性能不好 技術措施不當等原因 不能上提 下放或轉動 有時甚至不能循環鉆進液 這就叫卡鉆 常見的有 粘附卡鉆 坍塌卡鉆 砂橋卡鉆 縮徑卡鉆 鍵槽卡鉆 泥包卡鉆 沉砂卡鉆 落物卡鉆等 2020 3 18 2 1 粘附卡鉆鉆井中 鉆柱某些部位與井壁接觸 當液柱壓力大于井底壓力時 便對鉆柱產生橫向推力 使其緊貼井壁 鉆柱靜止時間越長 與泥餅接觸面積越大 摩阻力也同時增大 以致使鉆柱失去了活動的自由而發生的卡鉆 稱為泥餅粘附卡鉆 簡稱粘卡 也稱為壓差卡鉆 2020 3 18 3 1 粘卡的原因與泥餅摩阻系數 鉆井液密度及鉆具與井壁的接觸面積和接觸時間等因素有關 2 粘卡的現象鉆具上提下放困難 且活動鉆具的范圍隨著時間的增加越來越小 不能轉動 能開泵循環且泵壓正常穩定 2020 3 18 4 3 處理 粘卡初期 即還未徹底卡死的情況下 應保持循環 在允許范圍內活動鉆具 以下砸為主 反復數次 以求解卡 若鉆具已被卡死則采取浴井解卡 浴井解卡是把解卡劑泵入井內 使其返到卡點部位浸泡 減小濾餅摩阻系數 邊泡邊活動鉆具而解卡的有效方法 采取浴井解卡時要準確計算卡點的位置 計算解卡劑的用量 最后注解卡劑 若浴井解卡不成功 可采取其它解卡方法 如爆炸松扣 套銑 倒扣等 2020 3 18 5 2 坍塌卡鉆鉆井液性能不好 濾失量太大 把地層浸泡變松 或在地層傾角太大的井段浸泡后的泥頁巖膨脹 剝落入井造成的卡鉆稱為坍塌卡鉆 它一般發生在吸水膨脹的泥巖 頁巖 膠結不好的礫巖 砂巖等地層 2020 3 18 6 1 坍塌卡鉆的原因 鉆井液失水量大 礦化度小 浸泡地層的時間長 把頁巖 泥巖地層泡垮 鉆井液密度過小 井內壓力不能平衡地層側壓力 致使傾角大或膠結不好的地層垮塌 因起鉆未灌鉆井液 井漏或鉆頭泥包而產生拔活塞的抽吸作用等而引起垮塌 2020 3 18 7 2 坍塌卡鉆的現象一般在嚴重垮塌以前 先有大塊泥餅和小塊地層脫落 換鉆頭后下鉆不能到底 有時在鉆井液中沖出大塊未經切削的上部已鉆過的巖石 在鉆進中突然發生憋鉆 上提遇卡 泵壓上升 憋泵 甚至轉不動鉆具等現象 2020 3 18 8 3 砂橋卡鉆當巖屑和砂粒上返到 大肚子 井眼時 速度變慢或此時停泵 巖屑下沉淤集于此處和坍塌物混合而形成砂橋 當鉆具起到此處時便會卡鉆 1 砂橋卡鉆的原因 上部松軟易塌或易溶性地層 由于鉆井液的浸泡便會造成井徑擴大 俗稱大肚子 鉆井液上返速度在此處減小 鉆井液攜屑能力差 2 砂橋卡鉆的現象上提遇卡 不能轉動鉆具 泵壓升高或憋泵 2020 3 18 9 4 縮徑卡鉆當鉆頭起到縮徑井段而發生的卡鉆稱為縮徑卡鉆 1 縮徑卡鉆的原因 具有膨脹性地層 如膨脹頁巖 白堊等 和滲透性 孔隙度好的井段 如疏松的砂巖 孔隙度較大的灰巖 鉆井液性能不好 失水量大 在井壁形成膠狀疏松的泥餅 當泵排量小 返回速度低時 易在泥餅上面沉積較多的粘土顆粒 巖屑及加重劑 致使井眼縮小 鉆井液失水量大 自由水滲入疏松的泥巖 使地層膨脹而縮徑 2 縮徑卡鉆的現象遇阻卡的位置固定 循環時泵壓增大 上提困難 下放容易 起出的鉆桿接頭的上部經常有松軟的泥餅 2020 3 18 10 5 鍵槽卡鉆起鉆時 鉆頭拉入鍵槽的底部而被卡的現象稱為鍵槽卡鉆 1 鍵槽卡鉆的原因鍵槽卡鉆多發生在硬地層 井斜全角變化率大 形成了急彎 狗腿 的井段 鉆進時 鉆桿緊靠狗腿井段旋轉 起下鉆時鉆桿在狗腿井段上下拉刮 硬地層鉆速慢 時間長了在井壁上磨出了一條細槽即鍵槽 它比鉆桿接頭稍大而小于鉆頭直徑 起鉆時鉆頭拉入鍵槽底部被卡 2020 3 18 11 2 鍵槽卡鉆的現象卡鉆前鉆桿接頭偏磨厲害 下鉆不遇阻 鉆進也正常 但起鉆到井眼急彎處常遇卡 并隨井深增加而逐漸嚴重 能下放而不能上提 能循環而泵壓不升高 不憋泵 卡死后鉆具轉不動 提放不動 但循環正常 3 當井眼有鍵槽遇卡起不出鉆具時 可稍提拉力轉動鉆具 使鉆柱產生扭轉震動而跳出鍵槽 或者采用倒劃眼方法破壞鍵槽 若已被卡死 可采取震擊解卡 用擴大器破壞鍵槽 套銑倒扣等方法處理 2020 3 18 12 6 泥包卡鉆鉆井液與巖屑摻混在一起緊緊包住鉆頭形成球狀物 起鉆拔活塞 當提到縮徑井段則卡死稱為泥包卡鉆 1 泥包卡鉆的原因 干鉆 在松軟地層或高粘性的泥巖中鉆進 由于排量不足或鉆井液性能不好 粘度 固相含量太高等 或鉆頭選型不當造成鉆頭泥包 2020 3 18 13 2 泥包卡鉆的現象卡鉆前鉆進時鉆頭在井底的轉動不靈活 有蹩跳現象或蹩鉆嚴重 停車后打倒車 鉆速急劇下降 泵壓升高或蹩泵 起鉆時一直存在卡 掛現象 起至小井眼就有可能卡死 卡鉆后上提下放及轉動均困難 且不能正常循環鉆井液 3 處理 泥包卡鉆和縮徑卡鉆初期 要盡量大排量循環 輕提猛放 轉動鉆具 采取倒劃眼起出復雜井段 若已卡死 可實施震擊解卡 然后再進行倒劃眼起出鉆具 2020 3 18 14 7 沉砂卡鉆1 沉砂卡鉆的原因由于鉆井液懸浮巖屑能力差 停泵后 巖屑下沉堵塞環空 埋住鉆頭和部分鉆具形成的卡鉆稱為沉砂卡鉆 此時 若開泵過猛還會憋漏地層而卡得更緊 2 沉砂卡鉆的現象接單根或起鉆卸開立柱后 鉆井液倒返甚至噴勢很大 接上單根開泵時泵壓很高或蹩泵 上提遇卡 下放遇阻且不能轉動或轉動時蹩勁很大 2020 3 18 15 3 處理 井塌卡鉆或沉砂卡鉆初期 要下至暢通井段 循環調整鉆井液性能 同時轉動鉆具 把垮塌物擠碎 沖洗出來 求得解卡 若已卡死 可采取震擊解卡 套銑倒扣等方法處理 2020 3 18 16 8 落物卡鉆由于操作不小心將卡瓦牙 吊鉗牙或其它小工具落入井內 卡于井壁與鉆具或套管與鉆具之間 此外 因操作不當 剎車不靈造成頓鉆事故 把鉆具頓彎而引起卡鉆 1 引起落物卡鉆的原因這類事故都是由于責任心不強 違背操作規程而引起的 2020 3 18 17 2 落物卡鉆的現象 在鉆進中有落物落在環空會有蹩鉆現象 上提鉆具有阻力 小落物還有可能提脫 大落物則越提越死 起鉆過程中遇有落物則會突然遇阻 只要上提力量不大 下放比較容易 若落物所處的位置固定 則阻卡點也固定 若落物隨鉆具上下移動 則只能下放不能上提 阻卡點隨鉆頭的下移而下移 在下放無阻力時可以轉動 在上提有阻力時則很難轉動 落物卡鉆的卡點一般在鉆頭或扶正器位置 較大的東西也可能卡在鉆桿接頭位置 在因有落物造成遇阻遇卡的情況下 開泵循環正常 泵壓 排量 鉆井液性能均無變化 2020 3 18 18 二 鉆具斷落事故鉆具事故是指鉆桿 鉆鋌及其它入井工具和輔助工具在井下發生的各種事故的總稱 1 常見的鉆具事故及發生的原因1 鉆具折斷 鉆桿本體折斷 鉆鋌粗扣折斷 2 鉆具脫扣 3 鉆具滑扣 2020 3 18 19 2 鉆具事故的處理鉆具事故發生后 應該根據事故的性質及時進行處理 如果發生的是鉆具脫扣或滑扣 則要盡快采取井下對扣打撈 落魚 若對扣打撈失敗 則應按照鉆具折斷對待進行打撈 落魚 鉆具發生折斷后 應測量所起出鉆具斷口的水眼尺寸及外徑 以判斷 魚頂 形狀并根據井眼的實際情況選擇恰當的打撈工具 如卡瓦打撈筒 打撈矛 公錐 母錐等 必要時 另外設計特殊的打撈工具 以便迅速撈出 落魚 2020 3 18 20 三 井下落物事故井下落物事故種類繁多 廣義而言 凡鉆具 套管 油管 電纜 鋼絲繩等落入井下 都是井下落物 而且是大型落物 在這里井下落物是指那些碎小的不規則的沒有打撈部位可與打撈工具連接的落物 如牙輪 刮刀片 手工具等 這些落物 有的掉到井底 成為繼續鉆進的攔路虎 有的掉到鉆頭或扶正器以上部位 成為造成卡鉆的直接原因 有的掉在井眼中途 橫梗在井眼 阻斷了鉆具通行的道路 這些事故不消除是無法繼續鉆進的 2020 3 18 21 1 落物事故發生的原因 產品質量問題 如牙輪鉆頭在使用期限內發生斷巴掌 軸承先期損壞 連接螺紋斷裂 掉牙齒 掉水眼等現象 使用參數不當 過高的鉆壓 轉速 使鉆頭過早地產生疲勞現象 送鉆不均 使鉆頭產生沖擊負荷 溜鉆 頓鉆都容易造成鉆頭事故 起下鉆過程遇阻遇卡時 操作不當 猛提猛壓 除容易造成卡鉆外 也容易使鉆頭受損 2020 3 18 22 超時使用 鉆頭與接頭連接螺紋的規范不一致 或者是在大扭矩下將母螺紋脹大 或者不加控制地打倒車 造成整個鉆頭落井 從井口落入物件 起下鉆 接單根及其它作業過程中 井口工具及其零件落入井內的機會較多 如卡瓦 鉗牙 榔頭 撬杠等 2020 3 18 23 2 井下有落物的現象 井底有較大的落物時 鉆頭一接觸落物就會發生蹩鉆或跳轉 鉆壓越大 蹩跳越厲害 完全沒有進尺 井底有較小的落物時 有較輕的跳鉆或蹩鉆現象 時而又 時而沒有 沒有一定的規律 若鉆具在井內 從環空中掉入落物 若掉在井徑大的地方 留置在壁階上 則起下鉆無妨礙 若掉在井徑小的地方 則會對鉆具的起下形成阻力 嚴重時會造成卡鉆 若有較大的落物落不到井底 而是橫梗在井眼中部 則下鉆會遇阻 轉動有蹩勁 起出鉆頭或其他工具檢查 會有明顯的傷痕 2020 3 18 24 四 井噴事故五 井漏井漏是當井內的液柱壓力大于地層壓力時 鉆井液進入地層的現象 凡發生井漏的地層 必須具備下列條件 地層中有孔隙 裂縫或溶洞 鉆井液柱壓力大于地層壓力 鉆井液柱壓力和環空壓耗或激動壓力之和大于地層破裂壓力 把地層壓裂 產生漏失 2020 3 18 25 1 井漏的原因主要有兩個方面 一是地層孔隙度大 滲透性好 或地層有裂縫 溶洞而造成井漏 二是技術措施不當 鉆井液密度過大 與地層壓力形成很大的壓差 下鉆速度太快 激動壓力很大 開泵過猛 泵壓很高導致憋漏等 2020 3 18 26 2 井漏的處理 滲透性漏失 漏失速度小于5m3 h的滲漏 可采用調整鉆井液性能和起鉆靜止堵漏的方法 在井下情況允許的條件下 盡量降低鉆井液密度 以減小液柱壓力 同時提高粘度 以增加鉆井液進入地層的流動阻力 并降低排量 以減少因流動阻力而增加的井底壓力 下鉆太快或開泵過猛造成的漏失 應立即改為小排量循環 提高鉆井液粘度 以利于盡快形成新井壁 漏失會逐漸消除稱為循環堵漏 漏失速度超過5m3 h時 不得繼續開泵 以防井塌卡鉆 這時 應立即起鉆并連續灌鉆井液 起鉆完靜止堵漏或準備充填堵漏 裂縫溶洞漏失 應用充填法進行處理 即在鉆井液中加入鋸末 谷殼 貝殼渣等堵漏物質進行充填 還可以注入石灰乳或水泥進行堵封 2020 3 18 27 第九章井隊安全生產常識 2020 3 18 28 第九章井隊安全生產常識一 安全用電知識電流對人體的傷害有兩種類型 即電擊和電傷 電擊是電流通過人體內部所造成的傷害 主要影響呼吸 心臟和神經系統 是人體內部組織破壞 乃至死亡 電傷是指電流對人體外部造成的局部傷害 包括電弧燒傷 熔化的金屬微粒滲入皮膚等 機房 鉆臺和泵房用的工作燈一般采用安全電壓 安全電壓是指對地電壓低于40伏 我國通常采用36伏 24伏 12伏為安全電壓 觸電一般有四種類型 單相觸電 兩相觸電 跨步電壓觸電及接觸電壓觸電 2020 3 18 29 1 井場用電注意事項 電動機械或照明設備拆除后 嚴禁留有可能帶電的線接頭 室外的配電盤及開關裝置 必須有防雨設施 并懸掛 有電 危險 等警告標志 拉接電力線時 應注意次序 接電時 應從機具接向電源 斷電時 應首先解除電源 用電設備必須裝設可熔保險器或自動開關 當電路短路或設備超負荷時 能自動切斷電源 2020 3 18 30 保險絲的選用要符合規定標準 不能任意調大 更不能用鐵絲或其它金屬絲代替 更換保險絲時 必須切斷電源 曬衣服的鐵絲 嚴禁靠近電線或拴在電線桿拉線上 電桿鐵拉線上必須裝有絕緣子 下雨 下雪天在室外操作電器開關和設備必須戴絕緣手套 穿絕緣鞋 嚴禁在高壓電線下作業和起吊東西 2020 3 18 31 凡遇大風 雷雨 發現架空電力線斷落在地面時 必須在遠離電線8 10米外有專人看管 并迅速聯系搶修 在操作膠木閘刀開關時 一定要先把膠蓋蓋好 不要用濕手或戴著濕手套去摸開關 燈頭等電器設備 更不要用濕布去擦拭 在一般情況下不可帶電作業 2020 3 18 32 二 鉆井防火常識為防止井場失火 對井場工作有下列要求 井隊工人應接受有關防止井噴和所有運轉設備的防護性維護保養 以及救火設備的使用及其注意事項等方面的專門訓練 每個井隊成員都應非常熟悉救火設備的規格 裝置數量 以及每種規格設備的有效范圍 井場應設置充足的適用的滅火機 所有的滅火器材都應定人管理 經常檢查 始終保持其良好的工作狀態 記錄下檢查日期及所有手提式滅火器的情況 并將記有上述資料的標簽附在滅火器上 2020 3 18 33 井場內嚴禁吸煙 一般情況下不準動用明火 如必須采用明火作業時 應經安全 保衛部門批準 辦好動火手續 采取可靠的安全措施 方可動火 鉆至油氣層以前 鉆井液密度必須達到設計要求 否則不準鉆開油氣層 柴油機排氣管 一般應定期清除內部的積炭 防止排氣時噴出火星 鉆高壓井時 排氣管附近應有適當高度的防火墻 鉆臺上 包括井架 的照明 一律采用防爆燈具 導線面積應符合要求 配電箱應設置在安全地點 2020 3 18 34 電器線路和設備必須按點氣規程安裝 并采取必要的繼電保護設施 防止短路和超負荷運行 全體人員應掌握電氣防火與滅火知識 不準用汽油刷洗零件 衣物 應及時清除鉆臺下面的油污 油漆 酒精 清漆和汽油均應儲存在密閉的容器內 并放在安全地帶 冬季井場使用的鍋爐 應安裝在上風方向50米以外 以防發生井噴或天然氣漏失時引起火災 發生井噴時 應立即停止和熄滅井場周圍生產和生活用火 一切機動車輛禁止進入井場 為防止井噴 應裝好防噴器 防噴器芯子應與鉆桿直徑相吻合 開關要靈活 2020 3 18 35 三 高空作業安全1 高空作業應注意下列安全事項 高空作業一定要戴保險帶 保險帶應定期進行拉力試驗 所用工具一定要系尾繩 并拴綁牢固 工具用完不能存放在井架上 禁止用電 氣 小絞車吊人和乘坐吊卡上下井架 其它崗位人員上井架時 必須符合高空作業要求 并得到當班司鉆的允許 2020 3 18 36 2 井架工在二層臺操作前應作下列檢查 檢查指梁 操作臺的固定 發現問題及時處理 二層臺各種繩索的強度符合要求 固定良好 鉆桿鉤與其它工具 一律用保險繩拴在井架上 保險帶要安全可靠 尾繩要拴牢 但不能拴在操作臺上 二層臺夜間操作所用照明設備必須符合規定標準 2020 3 18 37 四 消防基本常識火災是無情的 鉆井工程與石油 天然氣打交道 鉆井的動力設備又是以油為燃料 稍一疏忽 就易發生火災 鉆井現場工作人員 增強防火意識 掌握消防基本知識是十分重要的 2020 3 18 38 1 滅火方法 冷卻法 是以密集水流 分散的細小的水霧或用二氧化碳冷卻降溫滅火 隔離法 是將火源處或其周圍的可燃物質撤離 隔開 于是燃燒就會因隔離可燃物質而停止 窒息法 阻止空氣流入燃燒區域或