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          水井鉆機卡鉆特征及處理方法 - 嘉匠機械

          山東嘉匠機械水井鉆機銷售熱線

          水井鉆機卡鉆特征及處理方法

          導讀:

          鑿井是一門古老的技術。伴隨人類文明的發展,孕育了許許多多富有智慧的鑿井取水方法,目前鉆鑿水井最常用的機械是水井鉆機,水井鉆機具有動力單一、使用方便、結構簡單、輔助時間短和重量輕等特點,最適用于運輸設備無法到達、地形復雜的工作現場。隨著水井鉆機的普遍使用,水井鉆機卡鉆是常見的孔內事故之一,正確的分析水井鉆機卡鉆的原因和有效的預防和處理水井鉆機卡鉆是一個值得研究的課題,小編總結出水井鉆機卡鉆特征及處理方法分享給大家,希望能對朋友們有所幫助。

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          一、泥包卡鉆的原因、特征、預防及處理

          原因:鉆遇水化能力極強的泥巖;泥餅質量差,起鉆時被鉆頭或扶正器刮削、堆積;鉆井液循環排量太小,不足以把巖屑攜離井底;鉆具刺漏。

          特征:機械鉆速逐漸降低,轉盤扭矩逐漸增大;起鉆時,阻力隨著井陘不同變化;泵壓有所上升;上提鉆頭有阻力;起鉆時,井口環形空間的液面下降,或下降很慢,或隨鉆具的上起而外溢。

          預防:要有足夠的鉆井液排量;在軟底層中鉆進,一定要維持低粘度、低切力的鉆井液性能,最好使用刮刀鉆頭,控制機械鉆速或增加循環鉆井液的時間。鉆進時,要經常觀察泵壓和鉆井液出口流量有無變化;如發現有泥包現象,應停止鉆進,提起鉆頭,高速旋轉,快速下放,利用鉆頭的離心力和液流的高速沖刷力將泥包物清除。

          處理:在井底發生泥包卡鉆時,開大泵量,降低鉆井液的粘度和切力,同時在不超過鉆桿安全負荷的前提下,用最大的拉力上提(用上擊器上擊);在條件允許時,大排量循環鉆井液,大幅度降低粘度和切力并加入清洗劑,爭取把泥包物沖洗掉;注入解卡劑;倒扣或爆炸倒扣套銑解卡。

          二、粘吸卡鉆的原因、特征、預防及處理

          原因:粘吸卡鉆的主要原因是井壁上存在粘滯系數大的泥餅,且井內液柱壓力與地層壓力之間存在正壓差,一旦停止循環,不活動鉆具,則一部分鉆具貼到井壁上與泥餅接觸,靜止一段時間后就會造成卡鉆。

          特征:鉆柱靜止狀態下發生;卡點在鉆鋌或鉆桿部位;鉆井液循環正常;粘吸卡鉆后,如活動不及時,卡點有可能上移,甚至移至套管鞋附近。

          預防:使用防粘卡鉆井液體系;搞好固控工作;只要沒有高壓層、坍塌層存在,應該近平衡壓力鉆進;加重材料經充分攪拌后再混入井內鉆井液中;設計合理的鉆柱結構,特別是下部鉆柱結構,帶隨鉆震擊器;保持良好的井身結構;在正常鉆進時,如水龍頭、水龍帶發生故障,絕不能講方鉆桿坐在井口進行維修,如果一旦發生卡鉆,將失去下壓和轉動鉆柱的可能。

          處理:在不超過鉆桿安全負荷的前提下,可適當猛提猛放,強行轉動鉆具;上擊下砸鉆具無效時,應采用浸泡解卡劑(原油、柴油、煤油、鹽酸、土酸、清水、鹽水、堿水等)。

          三、砂橋卡鉆的原因、特征、預防及處理

          原因:表層套管下得太少,松軟地層暴露太多;在鉆井液中絮凝劑加入過量;機械鉆速快,鉆井液排量跟不上,鉆井液中巖屑濃度太高;鉆井周期長,或井內鉆井液靜止時間長。

          特征:下鉆時,井口不返鉆井液或者鉆桿內反噴鉆井液;起鉆時,環空液面下降,鉆具內液面下降很快。鉆具進入砂橋,開泵前上下活動與轉動自如,開泵前泵壓升高,懸重下降,井口不返鉆井液或者返出很少;鉆進時,如排量小或攜砂能力不好,循環過程鉆具上下活動、轉動均為阻力,一旦停泵則鉆具提不起來,特別是對無固相鉆井液這種情況發生的特別多。

          預防:優化鉆井液設計;鉆進時,根據地層特性選泵排量;在膠結不好的地層不要劃眼;下鉆時,發現井口不返鉆井液或者鉆桿水眼內反噴,應停止下鉆;起鉆時,發現環空液面不降應停止起鉆;控制井陘擴大率;在地層松軟、機械鉆速較快時,適當循環時間;在裸眼井段,鉆井液靜止的時間不能過長。

          處理:如果能小排量循環鉆井液的話,就維持小排量循環,逐漸提高鉆井液的粘度和切力,以提高鉆井液的攜砂能力,然后再逐漸提高鉆井液的排量,力爭把循環通路打開;如果失去鉆井液的循環,只有利用倒扣套銑解卡,不能硬拔鉆具。

          四、縮徑卡鉆的原因、特征、預防及處理

          原因:砂礫巖、泥頁巖、鹽巖和深部石膏層的縮徑;原已存在的小井眼和彎曲井眼;地層錯動造成井眼橫向位移;將大一級的鉆頭下入小一級的井中;鉆井液性能發生了較大變化。

          特征:單向遇阻,遇阻卡點固定在井深某一點;多數發生在上提、下放時,而不是靜止時,只有少數發生在鉆進中(鉆遇鹽巖、含水軟泥巖、瀝青層),這時泵壓會逐漸升高,甚至會失去循環;離開遇阻點上下活動、轉動正常,起出的鉆桿接頭上不經常有疏松的泥餅;卡點是鉆頭或大直徑工具,不可能是鉆桿和鉆鋌。

          預防:下入鉆頭、扶正器或其他直徑較大的工具時,應仔細丈量其外徑;改變下部鉆具結構,增加剛性;下鉆遇阻絕不可強壓,應向下劃眼,消除阻力;起鉆時遇阻不能硬提,應循環鉆井液,采取倒劃眼的辦法起出;控制鉆井液慮失量及固相含量。

          處理:遇卡初期,應大力活動鉆具,爭取解卡;用震擊器震擊解卡;如果是縮徑與粘吸的復合卡鉆,應先浸泡解卡劑,然后再進行震擊器解卡;如果縮徑是鹽層造成的,而且能夠維持鉆井液循環,可以泵入淡水至鹽層縮徑井段溶化鹽層,同時用震擊器震擊解卡;如果縮徑是泥頁巖造成的,可以泵入油類(清洗劑、潤滑劑),同時用震擊器震擊解卡;如果以上方法無效,只有利用鉆具倒扣或爆炸倒扣套銑解卡。

          五、沉砂卡鉆的原因、特征、預防及處理

          原因:用清水鉆進時懸浮巖屑能力差。巖屑未能及時上返,清水中巖屑濃度大;在接單根或起鉆停泵后,巖屑下沉。

          特征:接單根或起鉆卸開立柱后,鉆井液倒返、反噴;接上單根開泵時,泵壓很高或憋泵;上提鉆遇下放遇阻且不能活動或轉動時憋勁很大。

          預防:調整鉆井液性能,適當增大泵排量;縮短接單根量時間;發現泵壓升高及巖屑返出較少時應控制鉆速,或停鉆活動鉆具,加大排量循環;遇卡不要硬拔鉆具,應盡快循環鉆井液和活動鉆具;若循環失靈,要立即停泵放回水,使堆積壓緊的層砂松一下,立即上體鉆具,拔出后再劃眼通井。

          處理:處理方法與砂橋卡鉆相同。

          六、落物卡鉆的原因、特征、預防及處理

          原因:責任心不強,違背操作規程;工程地質方面的因素。

          特征:水井鉆機在鉆進中有落伍憋鉆現象,上體鉆具有阻力,小落物有可能提脫,大落物則越提越死;起鉆過程有落物則會突然遇阻,只要上提力不大,下放比較容易;卡點位置一般在鉆頭或扶正器位置,較大落物也可能卡在鉆桿接頭處;循環正常,泵壓、排量、鉆井液性能均無變化。

          預防:定時檢查井口工具,防止井口落物;盡量減少套管鞋以下的口袋長度(1~1.5m較好),同時要保證套管鞋處有高質量的水泥,防止水泥塊破落;在懸重不正常或泵壓不正常的情況下,不能向鉆桿內投入測斜儀、鋼球等物件。

          處理:鉆頭在井底發生落物卡鉆要爭取轉動解卡,在不超過鉆桿安全負荷的前提下,用最大的拉力上提;起鉆時發生落物卡鉆,在不超過鉆桿安全負荷的前提下,用全部鉆具的重量猛力下壓;用震擊器下擊解卡;如果是水泥塊造成的卡鉆,可以用抑制性鹽酸來處理;如果下壓、震擊均無效,只有利用鉆具倒扣套銑解卡。

          七、鍵槽卡鉆的原因、特征、預防及處理

          原因:井眼有較大的井斜全角變化率井段;起下鉆次數多,鉆井周期較長;多發生在硬地層(個別軟地層)。

          特征:只有在發生起鉆時;如果鉆鋌外徑大于鉆桿接頭,則鉆鋌頂部接觸鍵槽下口時即遇阻遇卡;在巖性均勻的地層中,鍵槽是向上下兩端發展的,如果井陘規則,則每次起鉆的遇阻點是向下移動的,而且移動距離不多;鍵槽中遇阻遇卡,開泵循環鉆井液時,泵壓無變化,進出口流量平衡;在鍵槽中遇阻,拉力稍大,啟動轉盤很困難,但只要下放鉆柱脫離鍵槽(懸重必須恢復)則旋轉自如。

          預防:保證井眼質量,使井斜全角變化率合乎要求,避免鉆出狗腿角井段;鉆定向井時,在地質條件允許的情況下,盡量簡化井深軌跡,多增斜、少減斜;使用高效能鉆頭,提高鉆進速度,減少起下鉆次數;發現鍵槽后,再次下鉆時應在鍵槽井段反復劃眼,主動、及時破除鍵槽。

          處理:利用鉆具的重量大力下壓,一次將壓力加上去,直至解卡為止;在鉆柱上帶隨鉆震擊器,一旦遇卡可啟動下擊解卡;如果震擊無效,只有利用鉆具倒扣或爆炸倒扣套銑解卡;如果在石灰巖、白云巖地層形成鍵槽卡鉆,可以利用抑制性鹽酸來處理。

          八、干鉆卡鉆的原因、特征、預防及處理

          原因:鉆具刺漏;管線之間的閘門刺漏或未關死;鉆井泵上水不好,鉆井液粘度太高,含氣量太多,均可減少鉆井液的排量;泵房與鉆臺工作配合不好,造成鉆井液循環中斷。

          特征:鉆具刺漏,在正常排量下,泵會逐步下降;鉆井泵上水不好,井口返出量減少;機械鉆速明顯下降;轉盤扭矩增大;干鉆的第一階段是泥包,可以活動鉆具,但上提時有阻力;隨著干鉆程度的加劇,阻力越來越大,直至無法活動,造成卡鉆;干鉆的結果,一般是鉆頭水眼堵死,除鉆具刺漏外,是無法開泵循環的。

          預防:注意泵壓和井口鉆井液返出流量,如泵壓下降,返出流量減少,應停鉆檢查;如果發現機械鉆速下降,鉆盤扭矩增大,甚至有憋鉆、打倒車現象時,應結合泵壓、井口鉆井液返出量、正鉆地層特性進行綜合分析;泵房與鉆臺工作要配合協調,因故停泵時,必須先通知司鉆;若停止循環時間較長,應將鉆具提離井底,上下活動或轉動,決不允許將鉆頭壓在井底用轉盤轉動的方法活動鉆具;對氣侵鉆井液加強除氣工作,提高鉆井泵上水效率。

          處理:在干鉆不太嚴重、鉆頭尚未變形時,用震擊器上擊解卡;爆炸切割;用原鉆具直接倒扣或爆炸倒扣解卡;如果井比較淺,用擴眼、套銑解卡;填井、側鉆。


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