钻井工程知识知多少

第一部分正常作业部分

1、快速钻进接单根时,为何要求“晚停泵、早开泵”?

答:因为快速钻进时,钻速快、岩屑多,为克服钻井液悬浮能力差,防止接单根时钻井液静止时间长造成沉砂卡钻,因此必须要“晚停泵、早开泵”,尽量缩短钻井液静止时间。

2、如何正确判断牙轮钻头牙轮卡死?

答:钻进中出现扭矩增大(如转盘负荷增大、方钻杆周期性蹩跳、转盘链条忽紧忽松、柴油机声音忽高忽低、摘转盘后转盘打倒车等)现象,结合牙轮使用时间和地层情况综合判断,钻头牙轮可能卡死,应立即循环起钻。

3、高速起钻有何危害?

答:①容易使钻机超负荷工作;

②井下有复杂情况时,容易将钻具拔死(卡钻);

③起钻速度太快,一旦放气失灵将导致顶天车;

④易产生较大的抽汲压力,导致溢流、井涌,或抽垮地层,使本来正常的井眼复杂化。

4、下钻速度过快有何危害?

答:①易造成刹带、刹车鼓及大绳非正常磨损。

②一旦突然遇阻,易造成折断钻具、塞死卡钻或顿钻等事故。

③产生过大的激动压力,易引起井漏和井塌。

④造成钻头与井壁碰撞而损坏牙齿及轴承,降低钻头使用寿命。

⑤易使大量岩屑由钻头水眼进入钻具内,易造成开泵钻头水眼堵塞。

5、下放钻具时刹车失灵应怎样处理?

答:首先应强挂低速离合器,减慢下溜速度,井口人员迅速卡上卡瓦或扣上吊卡,全部工作人员迅速离开井口。

6、起下钻时大绳打扭是何原因?怎样处理?

答:原因有:

(1) 新钢丝绳未松扭劲;

(2) 起下钻过程中钻具转动严重;

(3) 未打开大钩销子;

处理方法:

(1) 将大绳活绳头松开,把钢丝绳扭劲松掉;

(2) 控制起下钻速度,减少钻具转动;

(3) 未打开大钩销子时,可将钻具卡上卡瓦,设法转动游车打开制动销,松开扭劲。

7、起下钻为何要打开大钩销子?

答:起下钻打开大钩销子主要是防止钻具上、卸扣时钢丝绳打扭。利于井内有扶正器时钻具转动,同时方便二层台和井口操作。

8、为什么有时下钻中途要循环钻井液?

答:因为:①井下静止时间长或起钻前因某种原因为循环钻井液,以防止钻井液性能变坏或沉砂过多造成开泵困难;②井下地层可能有坍塌现象;③因盐水浸、石膏侵使钻井液性能变坏;④井下有轻微漏失;⑤井下情况复杂,经常开泵困难;⑥裸眼井段长,井较深或有高压油气层。为防止上述情况恶化,必须要中途循环钻井液。

9、下钻遇阻是何原因?怎样预防和处理?

答:遇阻原因有:

(1) 起钻拔活塞或未灌好钻井液造成井塌;

(2)钻井液性能不好,造成泥饼厚,井眼小;

(3)钻头直径磨损严重,再下新钻头造成遇阻;

(4)起钻前为循环好钻井液,岩屑未充分携出地面;

(5)钻具结构变化;

(6)井眼不规则,有砂桥或落物;

(7)定向井用动力钻具钻进过之后。

预防和处理措施:起钻前处理好钻井液,充分循环,起钻中按规定灌好钻井液,有遇卡现象应倒划眼起出;下钻前详细检查钻头类型尽寸,钻具结构有变化,下钻中注意防遇阻,起钻中有拔活塞现象不能硬拔,下钻遇阻不能硬压,应划眼处理。

10、下钻至东营组以下地层遇阻,划眼应注意哪些事项?

答:(1)严格遵守“一冲二通三划眼”的原则,严禁边转边加压下放,以防划出新井眼。

(2)密切注意泵压变化,防止憋泵。开泵排量要由小渐大;

(3)处理好钻井液,循环正常后加大排量洗井;

(4)复杂井段反复划眼,直到畅通无阻。

11、上部软地层下钻遇阻划眼,应注意哪些问题?

答:(1)在上部地层下钻遇阻应起出钻头,换公锥、接钻杆通井划眼;

(2)保持钻井液有好的流动性和携砂性能;

(3)以冲、通为主,可以适当拔划;

(4)严禁动力钻具划眼。

12、下完钻开不开泵是什么原因?如何处理?

答:原因有:

(1)钻具内有脏物或下钻中钻具内掉东西堵塞钻头水眼;

(2)下钻中下放速度过快,钻井液中岩屑进入钻具,或由于井壁坍塌,严重倒返,岩屑进入钻具,堵住钻头水眼;

(3)井壁泥饼厚,粘附有大量岩屑,下钻时挤入钻头堵死水眼;

(4)冬季地面管线或钻具冻结;

(5)钻具滤清器被脏物堵塞;

(6)井壁泥饼厚或井壁坍塌,环空不畅通,钻井液不能往上返。

(7)下钻中途遇阻硬压或多柱不返钻井液,钻头压入岩屑中致使开泵不通。

处理:如开不开泵,先要排除地面因素,然后处理井下堵塞,若钻头水眼堵,可大幅度活动钻具,利用激动压力冲开水眼。无效时应起钻通水眼,若环空堵塞应上下活动钻具疏通环空,然后小排量慢慢开泵,无效时应起钻至畅通井段再开泵,然后划眼下钻。若发现地层憋漏,应立即起钻,一直起完,中途不得再开泵,防止憋塌地层造成卡钻。

13、钻进中泵压升高是何原因?如何处理?

答:原因有:井塌,钻具水眼堵塞,大量岩屑上行堆积于小井眼处,钻井液性能变化,刮刀钻头磨秃或掉刀片,钻井液密度不均匀。

处理方法:若井塌应大排量循环钻井液,反复划眼,携出掉块,轻压钻进恢复正常。若钻具岩屑堆积应通过转动或上下活动钻具消除之。若泵压继续升高可停泵活动钻具,将堆积打散后再开泵冲出。若钻井液性能变坏应停钻处理。密度不均匀分段补充重晶石或一台泵循环一台泵低压混合使之均匀。

14、钻进中泵压下降是何原因?怎样检查?怎样处理?

答:泵压下降原因,泵上水不好,管线或闸门刺漏,钻具刺坏造成短路循环,钻头水眼刺坏或掉喷嘴,断钻具,发生井漏,钻井液气侵起泡等。

检查办法:先检查地面,泵工作情况,管线。闸门有无刺漏或短路循环,压力表是否准确,然后考虑井下钻具是否刺坏、折断,喷嘴是否刺坏或脱落,是否发生井漏。

处理办法:地面原因应组织抢修,钻井液处理消泡。井下钻具或喷嘴刺坏后立即起钻,详细检查钻具,起钻中不能用转盘卸扣,不猛刹,防止钻具脱扣断落。若发生井漏应立即连续灌钻井液起出钻具。

15、钻进中转盘负荷增大,摘开转盘离合器打倒车是何原因?如何处理?

答:原因:

(1)地层坍塌岩屑塌落(如钻至断层,裂缝、地层破碎带等);

(2)钻头干钻或泥包;

(3)钻头牙轮卡死或刮刀片断;

(4) 井下落物;

(5) 短路循环,岩屑带不出来;

(6)定向井井身轨迹不好,井斜大、位移大,狗腿严重度大。

处理:首先判断钻头是否正常,如果干钻,要提起钻具反复划眼解除,另外用轻转判断钻头情况。如果是短路循环应立即起钻检查钻具。根据地层预告,邻井资料,返出岩屑等分析井塌部位和井塌程度,采取有效措施消除,防止卡钻,如果井身轨迹问题可简化钻具减少扭矩。

16、钻进中发现跳钻是何原因?怎样处理?

答:跳钻多发生在牙轮钻头钻进时,其原因有:

(1)钻遇砾石层软硬夹层,不均质地灰岩地层。

(2) 井塌或井下掉落物。

(3) 使用大牙齿钻头时扭矩过大。

处理方法:调整参数排除跳钻,并根据地层岩性进行综合判断,如处理无效,应考虑井下落物,起钻检查钻头的磨损情况,应采取有效措施,在处理过程中要防止卡钻。

17、钻进中发现蹩钻是何原因?怎样处理?

答:(1)刮刀钻头遇地层软硬交互面;

(2)刮刀钻头钻压过大或溜钻;

(3)钻遇砾石层或石灰岩溶洞;

(4)地层掉块或井内有落物;

(5)牙轮钻头泥包或牙轮卡死;

(6)掉牙轮或刮刀片;

(7)刮刀钻头直径磨小后小于稳定器直径。

处理:若地层原因可以调整钻压转速来排除,如无效则可能是钻头或落物造成,应起钻检查,以确定下一步措施。

18、钻进中传动链条断了应当怎样处理?

答:(1)首先要保持循环;

(2)井浅时用人力转动方钻杆或用气葫芦拉转盘链条活动钻具;

(3)井深时将钻具部分或全部重量压下去,造成钻具弯曲,减少卡钻机会;

(4)迅速组织人员抢接链条,然后提起钻具检查各部分正常后恢复钻进。

19、钻进时水龙带缠方钻杆是什么原因?怎样处理?

答:其原因是水龙头轴承有问题(坏、缺黄油等)冲管盘根过紧,方钻杆弯曲启动转盘猛,没按规定栓水龙头防扭绳,大钩没锁锁销等。

水龙带缠方钻杆后,可用吊钳拉转方钻杆、缠得严重可卸水龙头或方钻杆;如因冲管盘根过紧轻缠方钻杆可用绳卡固定水龙头慢转一段时间。

20、钻进中指重表悬重下降是何原因?怎样处理?

答:原因是指重表坏或钻具断。

处理办法:首先提起钻具检查指重表传感器,传压管线及表内或接头是否漏油,零件是否损坏,然后重新校正指重表。若指重表完好,则立即起钻检查钻具,根据情况决定处理办法。

21、钻头为什么会泥包?有何现象?怎样处理?

答:原因有:

(1)干钻

(2)钻头选型与地层不适应,钻至松软的粘土层,钻速快,排量小;

(3)钻井液性能不好,粘度高切力大。

现象:泥包钻头后,出现憋钻,跳钻,钻速下降,转盘负荷加重、泵压升高、活动钻具有阻卡或拔活塞等现象。

处理:发现钻头泥包后,首先处理好钻井液,使之具有好的流动性,勤划眼或高速划眼,轻压钻进,提高排量。若无效立即起钻,起钻时速度要缓慢,防拔活塞,必要时可接方钻杆循环倒划眼起出。起钻时若灌不进钻井液要分段接方钻杆循环或灌钻井液,防止拔塌井壁,遇卡严禁硬拔,防卡钻。

22、打刮刀钻头为什么要特别注意双钳紧扣?

答:刮刀钻头钻进时,扭矩忽大忽小,如果上不紧扣,扭矩大时就会自动紧扣,蹩钻严重时会造成钻杆扣过紧或涨扣落井。

接头的抗扭能力与上扣时的扭矩有关。如果在上扣时增大上扣扭矩,在钻进中接头丝扣可承受更大的扭矩,而台阶不相对滑动。因此,打刮刀钻头时双钳紧好扣可达到:1)避免涨扣,2)起钻卸扣时困难较小,3)防止反扭矩大扣松,倒开扣或短路循环。

23、为什么不能加压启动转盘?

答:由于加压后钻头工作刃吃人地层,启动转盘时扭矩大,容易损坏钻头,扭坏钻具,对离合器、链条等也有损坏,甚至因负荷过大也使转盘、绞车、动力机械受损,因此不能加压启动转盘。

24、取芯钻进应掌握哪些原则?

答:轻压慢转启动转盘,开始仔细造芯,钻压由小到大;送钻要均匀,增压要缓慢,严防溜钻;软地层注意赌芯显示,控制蹩钻;钻速快要跟上钻压,钻速慢找原因,不可加压过大,随时分析钻进地层情况,果断选准地层割芯起钻。

25、取芯起钻应注意哪些事项?

答:(1)平稳操作,轻提慢放;

(2)旋绳卸扣,禁止转盘转动卸扣;

(3)连续灌满钻井液;

(4)应由熟练人员操作刹把。

26、取芯下钻遇阻时,为什么不能用取芯筒划眼?

答:如果用取芯筒划眼就会造成岩芯爪变形或翻卷,取芯时会造成岩芯进不了取芯筒而磨芯,影响取芯收货率。软地层用取芯筒划眼还会划出新眼,由于岩芯筒直径较大,划眼易蹩泵,岩芯筒一般用厚壁套管制作,划眼容易使岩芯筒折断。

27、为什么会发生井塌?有何现象?怎样处理?

答:井塌原因有:

① 钻具上下运动引起的波动压力过大,造成井壁受力不平衡;

② 起钻未及时灌满钻井液,液柱压力降低;

③ 钻井液密度过低,失水大,泥饼质量差,不能有效地控制泥页岩吸水膨胀,造成井壁不稳定;

④ 钻井液性能变化太大,井壁不适应;

⑤ 胶结不好的疏松地层和破碎性地层,流砂层及砾石层和粘土互层 ,易受钻井液浸泡而井塌;

⑥ 井喷、井漏造成井塌;

⑦ 钻井液返速过高。

现象:

①钻进中突然蹩钻甚至转不动,泵压升高或憋泵悬重下降;

②起钻中钻井液倒返,上提遇卡,下放遇阻。

③循环时有大量岩屑、掉块返出,循环多时仍不减少。

处理方法:

①尽可能保持和恢复循环,大幅度活动钻具,调整钻井液性能,巩固井壁,带出掉块。

②疏松地层井塌,如果能维持循环,应边处理钻井液边循环,带出掉块,巩固井壁;如出现憋泵,不能强开泵憋漏地层,导致卡钻,应强行起钻,边起边连续灌满钻井液。

③起出钻具后,配制足量的好性能钻井液,下钻划眼,要防止憋泵或卡钻,直至井眼畅通,井壁巩固,再恢复钻进。

28、起钻前为什么要循环钻井液?

答:①为把井内岩屑全部带出,保持井内清洁,调整好钻井液性能,保证起下钻安全顺利。

②遇特殊作业,如电测、下套管前的起钻更要充分循环,以保证顺利测井和下套管固井。

③钻至高压油气层,为防止井喷,起钻前要充分循环调整好钻井液性能。

29、什么情况下不能投虹吸测斜仪或吊测井斜?

答:①钻井液性能不好。

②悬重不对。

③方入不对。

④井下情况复杂。

⑤泵压下降。

30、起钻为什么要灌钻井液?怎样灌好?灌不进怎么办?

答:起出一部分钻具后,井内液面就会下降,为了保持液柱压力平衡,必须及时向井内灌入钻井液,防止地层流体因液柱压力下降而进入井内;疏松地层由于液面下降造成井塌。

要灌好钻井液,必须岗位落实,专人检查,一般情况每起散柱灌一次,但必须达到循环罐液面下降,井口返出泥浆才算灌满,有高压油、气、水层和一开起钻,必须连续灌满钻井液。

如果灌入量少于起出钻杆体积或起钻液面不下降,必须立即查找原因,先检查地面管线是否堵塞,闸门是否打开,若地面无问题,观察井内液面是否下降,若有拔活塞现象,应将钻头下至井眼畅通处循环冲洗井壁。若钻头泥包不能解除可接方钻杆灌钻井液。若井下有溢流发生,按井控压井要求进行。

31、起钻中钻杆内突然倒返钻井液或喷钻井液,是何原因?应该怎样处理?

答:原因:

① 钻井液密度不均匀或因没灌好钻井液而发生井壁坍塌。

②井喷前预兆。

处理方法:一般情况下应停止起钻作业,接方钻杆控制倒返,并将环空灌满钻井液,视情况活动钻具后缓慢开泵循环至正常,停泵卸方钻杆不倒返钻井液再起钻;若循环中发现油气浸严重应组织准备压井;若开泵循环不通,应立即起钻并灌好钻井液,以防止井塌严重造成卡钻。

32、起钻中遇卡是何原因?怎样处理?

答:原因:

①井塌、砂桥;

②井内落物;

③井眼缩径或钻头泥包;

④ 井眼有键槽。

处理方法:

① 不论是何种原因遇卡,都不能强拉硬拔,应下钻至畅通位置,接方钻杆开泵循环,活动钻具,分析情况,判断准确遇卡原因,制订技术措施。

②井下有落物可用边转边下放的办法处理。

③井下有落物可用边转边下放的办法处理。

④缩径和泥包要大排量冲洗,高速转动钻具或倒划眼处理。

⑤ 键槽遇卡可轻提慢转倒划眼起出。

33、起钻中低速气囊坏了,如何正确处理?

答:①如果井下钻具不多,可在低速离合器上穿事故销子,控制总车起钻,最后用高速起钻完,然后更换气囊;高速起钻时要有值班干部现场监护,注意井下是否畅通正常,严防拔卡。

③如果井下钻具很多,应穿上事故销子,接上方钻杆,开泵循环钻井液,高高提起钻具,定期下放活动钻具。并组织人力抢换低速气囊。

34、起钻中途放气凡尔失灵,应该采取什么紧急措施?

答:起钻中低速放气凡尔失灵,应立即摘开总离合器,还不停车时再踏下防碰天车重锤,同时用刹把紧急刹车,然后检查修换放气凡尔,定时下放活动钻具,或用转盘活动钻具,若更换时间长,应设法接方钻杆循环钻井液,活动钻具,最好是拆其它地方的放气凡尔换上。

35、起钻中由于操作不当,已造成单吊环上提钻具时,应该怎样正确处理?

答:应立即刹住车,不准吊卡坐转盘,先卡好钻杆卡瓦,轻转转盘以防卡钻,然后根据情况再行处理:

①如果钻具重量较小,钻杆弯曲不严重时,可挂上吊环低速提起卸掉此单根,上提时卡瓦不要提出转盘,以防万一。

②如果钻杆弯曲严重,可在弯钻杆上再接一钻杆单根,慢慢提出卸掉。

③ 如果弯曲很严重而且钻具重量大,可将弯曲部分割掉选用打捞工具,提出坏钻杆换掉。

若钻杆折断,应视断口情况选择打捞工具,断口基本园齐,可选用卡瓦打捞筒或母锥,若断口撕裂变形严重,应先修鱼头后再打捞,千万不可用公锥人为的破坏鱼头。

36、打刮刀钻头起钻应注意哪些问题?

答:首先调整处理好钻井液性能,循环干净钻屑,达到起钻要求。因带有多个扶正器,易遇阻遇卡,所以要坚持一档低速起钻。注意观察指重表,遇阻遇卡不可多提硬拔,多提吨位不能超过当时悬重的三分之一,应反复上下活动或倒划眼起出。起钻灌好钻井液,观察是否有拔活塞现象。钻具静止期间要加强转转盘活动钻具,以防粘卡。起钻遇卡需要开泵循环时,一定要下到无阻卡的畅通位置再开泵。

37、什么是起钻拔活塞?有何危害?怎样处理?

答:由于钻井液性能不好,井眼缩径,钻头或扶正器泥包,起钻连续遇卡,钻井液随钻具一起上行,钻杆内抽空,转盘卸扣困难,打倒车严重的现象称起钻拔活塞。

其主要危害一是拔塌井眼造成井下复杂;二是拔卡钻具,循环不通,造成恶性卡钻事故;三是引起抽吸井喷。

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