鉆井事故
1.井噴: 地層流體侵入井眼發(fā)生井涌,且失去控制的現象。
2.井漏: 鉆井過程中鉆井液或水泥漿漏入地層中的現象。
3.卡鉆: 鉆具陷在井內不能自由活動的現象。
4.井漏原因
1.井內鉆井液液柱壓力加大于地層破裂壓力。
2.地層破裂壓力異常低,巖層孔隙度大、滲透性好,或有裂縫、溶洞等;
3.鉆井工藝措施不當。如鉆井液密度大、壓力過高,或開泵過猛以及下鉆速度過快而造成井下壓力激動等。
5.井漏類型
滲透性漏失:漏速不大,一般在 10 m3/h以內。
裂縫性漏失:漏速一般為20~ 100 m3/h不等。
溶洞性漏失:漏速一般在 100 m3/h以上
6.卡鉆類型
(1)沉砂卡鉆(2)井塌卡鉆(3)壓差卡鉆(泥餅粘附卡鉆)
(4)鍵槽卡鉆(5)縮徑卡鉆(6)落物卡鉆
7.鍵槽卡鉆現象:
(1)鉆進正常,泵壓正常;(2)鉆桿接頭偏磨嚴重;
(3)下鉆不遇阻,但起鉆到狗腿處常遇卡;(4)能下放但不能上提,嚴重時****死。
8.鍵槽卡鉆預防:
(1)避免出現狗腿;
(2)起下鉆時應在鍵槽井段反復劃眼;
(3)在鍵槽井段低速慢起。
9.卡鉆事故的處理
(1)上提、下放和轉動鉆具解卡。
(2)浴井解卡。井內泡油、泡鹽水、泡酸或采用清水循環(huán)。
(3)上擊、下擊解卡。
(4)倒扣套銑解卡。
(5)爆炸倒扣、套銑。
(6)爆炸、側鉆新井眼。
10.常見的鉆具事故:1.鉆桿、鉆鋌本體斷; 2.鉆桿滑扣、脫扣。
11.鉆具事故處理
(1)卡瓦打撈筒打撈(2)打撈矛打撈(3)公錐、母錐打撈
固井
1.套管的分類作用
1)、表層套管主要用途1. 封隔地表淺水層及淺部疏松和復雜地層;
2.安裝井口、懸掛和支撐后續(xù)各層套管。
2)、生產套管(油層套管)
3)、中間套管(技術套管)
主要用來封隔不同地層壓力層系或易漏、易塌、易卡等井下復雜地層。
4)、尾管(襯管)
5).導管
2.井身結構設計的原則
1)、有效地保護油氣層;
2)、有效避免漏、噴、塌、卡等井下復雜事故的發(fā)生,保證安全、快速鉆進;
3)、鉆下部地層采用重鉆井液時產生的井內壓力,不致壓裂上層套管鞋處最薄弱裸露地層;
4)、下套管過程中,井內鉆井液液柱壓力和地層壓力間的壓差不致于壓差卡套管;
5)、當實際地層壓力超過預測值而發(fā)生井涌時,在一定壓力范圍內,具有壓井處理溢流的能力。
3、井身結構設計的基礎數據
地層巖性剖面、地層孔隙壓力剖面、地層破裂壓力剖面、地層坍塌壓力剖面。
4、裸眼井段應滿足的力學平衡條件
(1)防井涌 : ρdmax≥ρpmax+ Sb
(2)防壓差卡鉆 :(ρdmax-ρpmin)×Dpmin×0.00981≤△P
(3)防井漏 :ρdmax+ Sg + Sf ≤ρfmin
(4)防關井井漏 ;ρdmax+ Sf + Sk ×Dpmax/ Dc1≤ρfc1
5.套管的綱級-API標準:H-40,J-55,K-55,C-75,L-80,N-80,C-90,C-95,P-110,Q-125。(數字×1000為套管的最小屈服強度 kpsi)。1kpsi=6.8947MPa
– 其中,– H-40,– J-55,– K-55,– C-75,– L-80,– C-90是抗硫的。
6.連接螺紋的類;API標準:短圓(STC)、長圓(LTC)、梯形(BTC)、直連型(XL)
7.常見的套管柱附件:浮鞋、浮箍、扶正器、注水泥分級箍、尾管懸掛器等。
8..注水泥的基本要求:
(l)水泥漿返高和套管內水泥塞高度必須符合設計要求;
(2)注水泥井段環(huán)形空間內的鉆井液全部被水泥漿替走,不存在殘留現象;
(3)水泥石與套管及井壁巖石有足夠的膠結強度,能經受住酸化壓裂及下井管柱的沖擊;
(4)水泥凝固后管外不冒油、氣、水,環(huán)空內各種壓力體系不能互竄;
(5)水泥石能經受油、氣、水長期的侵蝕。
9..油井水泥的主要成分
(1)硅酸三鈣3CaO·SiO2
(2)硅酸二鈣2CaO·SiO2
(3)鋁酸三鈣3CaO·Al2O3(簡稱C3A)
(4)鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3(簡稱C4AF),
10..水泥的硬化分為三個階段:溶膠期: 2凝結期; 3硬化期:
11.水泥漿的稠化時間:水泥漿從配制開始到其稠度達到其規(guī)定值所用的時間。
12、沖洗液:低粘度、低剪切速率、低密度。用于有效沖洗井壁及套管壁,清洗殘存的鉆井液及泥餅。
13、隔離液:有效隔開鉆井液與水泥漿,以便形成平面推進型的頂替效果。通常為粘稠液體。
1. 注水泥設備主要包括:① 水泥車;② 混合漏斗;③ 水泥分配器;
④ 水泥頭; ⑤ 膠塞水泥供應設備等。
2.常規(guī)注水泥是下完套管后接水泥頭循環(huán)鉆井液洗井,洗井完畢后注入隔離液(前置液),壓下中空膠塞,隨即注人水泥漿,再壓人上膠塞,最后替人定量的尾隨液和鉆井液,當上膠塞下行至下膠塞相碰于承托環(huán)時(稱碰壓),立即停泵,注水泥即告完成。
14.注水泥施工工序
(1) 套管下至預定井深后,裝上水泥頭循環(huán)洗井,并接好各臺水泥車注水泥的地面管匯。
(2) 注隔離液,注水泥(3)頂膠塞(4)替入鉆井液15.對固井質量的基本要求
– 水泥漿返高和水泥塞高度必須符合設計要求;
– 注水泥井段環(huán)空內的鉆井液頂替干凈;
– 水泥石與套管及井壁巖石膠結良好;
– 水泥凝固后管外不– 冒油、氣、水,– 不– 互竄;
– 水泥石能經受油、氣、水長期的侵蝕。
16.竄槽:由于水泥漿不能將環(huán)空中的鉆井液完全替走,而使環(huán)形空間局部出現未被水泥漿封固住的這種現象。
17.提高頂替效率:
(1)提高頂替效率,防止竄槽;
①采用套管扶正器,改善套管居中條件;
②注水泥過程中活動套管;
③調節(jié)注水泥速度,使水泥漿在環(huán)空呈紊流狀態(tài);
④調整水泥漿性能。加大鉆井液與水泥漿的密度差;降低鉆井液粘度和切力
(2)防止油氣水上竄
①采用多級注水泥或兩種凝速(上慢下快)的水泥;
②注完水泥后及時使套管內卸壓,并在環(huán)空加回壓;
③使用膨脹性水泥,防止水泥收縮;
④使用刮泥器,清除井壁泥餅。
取 心
1. 鉆進取心的四個環(huán)節(jié)
①環(huán)狀破碎井底巖石,形成巖心(圓柱體)。
②保護巖心。
③割斷巖心。
④取出巖心。
2. 取心鉆頭的類型:
刮刀取心鉆頭;領眼式硬合金取心鉆頭;“西瓜皮”取心鉆頭;金剛石取心鉆頭;PDC取心鉆頭等。牙輪取心鉆頭由于其收獲率很低已被淘汰。
完 井
1. 完井工藝過程:
鉆開生產層、確定完井井底結構、安裝井底(下套管固井或下入篩管)、井眼與產層連通并安裝井口裝置等。
2. 水侵:鉆井液中的自由水侵入儲層的現象。
3. 泥侵:鉆井液中固相物質侵入儲層的現象。
4. 水侵對油氣層的損害
①使儲層中的粘土成分膨脹,使油流通道縮小;
②破壞孔隙內油流的連續(xù)性,使單相流動變?yōu)槎嘞嗔鲃?,增加油流阻力?
③產生水鎖效應,增加油流阻力;
④在地層孔隙中生成沉淀物。
5. 泥侵對油氣層的損害
①鉆井液直接進入較大的儲層孔隙,形成堵塞;
②形成內泥餅,造成永久性損害;
6. 對完井的要求
(1)最大限度地保護儲集層,防止對儲集層造成傷害。
(2)減少油氣流進入井筒時的流動阻力。
(3)有效地封隔油氣水層,防止各層之間的互相干擾。
(4)克服井塌或產層出砂,保障油氣井長期穩(wěn)產,延長井的壽命。
(5)可以實施注水、壓裂、酸化等增產措施。
(6)工藝簡單、成本低。
7. 完井井底結構
有四類:封閉式井底(用油套或尾管封堵產層)
敞開式井底(產層裸露或下帶孔眼的篩管但不固井)
混合式井底(上部射孔、下部裸眼)
防砂完井(防止產層出砂的完井方法)
四大類可細分為11種完井方法:
封閉式井底(射孔完井法)
敞開式井底(裸眼完井法、貫眼完井法)
混合式井底(襯管完井法、半閉式裸眼完井法、半閉式襯管完井法)
防砂完井(篩管防砂完井法、裸眼礫石充填完井法、滲透性人工井壁完井法、滲透性材料固井射孔完井法、滲透性襯管完井法)
8. 裸眼完井法
讓儲集層裸露,只在儲集層以上用套管封固的完井方法。
①先期裸眼完井:先固井,后打開儲集層。
②后期裸眼完井:先打開儲集層,后固井。
9. 射孔完井法
下入油套封固產層再用射孔彈將套管、水泥環(huán)、部分產層射穿,形成油氣流通道的完井方法。是使用最多的完井方法。
分為單管射孔完井法和多管射孔完井法。
射孔密度一般為10~20孔/m,最大可達36孔/m;
射孔孔道直徑一般為10~16mm,最大可達25mm;
射孔的相位角常在72 ° ~180°,沿螺旋分布;
射孔工藝有正壓射孔和負壓射孔.
10.射孔工藝包括:正壓射孔和負壓射孔,目前我國規(guī)定使用負壓射孔。
完井井口裝置包括: 套管頭、油管頭和采油樹三大部件。
井眼軌道設計與軌跡控制
井眼軌道與井眼軌跡的區(qū)別 鉆井事故
1.井噴: 地層流體侵入井眼發(fā)生井涌,且失去控制的現象。
2.井漏: 鉆井過程中鉆井液或水泥漿漏入地層中的現象。
3.卡鉆: 鉆具陷在井內不能自由活動的現象。
4.井漏原因
1.井內鉆井液液柱壓力加大于地層破裂壓力。
2.地層破裂壓力異常低,巖層孔隙度大、滲透性好,或有裂縫、溶洞等;
3.鉆井工藝措施不當。如鉆井液密度大、壓力過高,或開泵過猛以及下鉆速度過快而造成井下壓力激動等。
5.井漏類型
滲透性漏失:漏速不大,一般在 10 m3/h以內。
裂縫性漏失:漏速一般為20~ 100 m3/h不等。
溶洞性漏失:漏速一般在 100 m3/h以上
6.卡鉆類型
(1)沉砂卡鉆(2)井塌卡鉆(3)壓差卡鉆(泥餅粘附卡鉆)
(4)鍵槽卡鉆(5)縮徑卡鉆(6)落物卡鉆
7.鍵槽卡鉆現象:
(1)鉆進正常,泵壓正常;(2)鉆桿接頭偏磨嚴重;
(3)下鉆不遇阻,但起鉆到狗腿處常遇卡;(4)能下放但不能上提,嚴重時****死。
8.鍵槽卡鉆預防:
(1)避免出現狗腿;
(2)起下鉆時應在鍵槽井段反復劃眼;
(3)在鍵槽井段低速慢起。
9.卡鉆事故的處理
(1)上提、下放和轉動鉆具解卡。
(2)浴井解卡。井內泡油、泡鹽水、泡酸或采用清水循環(huán)。
(3)上擊、下擊解卡。
(4)倒扣套銑解卡。
(5)爆炸倒扣、套銑。
(6)爆炸、側鉆新井眼。
10.常見的鉆具事故:1.鉆桿、鉆鋌本體斷; 2.鉆桿滑扣、脫扣。
11.鉆具事故處理
(1)卡瓦打撈筒打撈(2)打撈矛打撈(3)公錐、母錐打撈
固井
1.套管的分類作用
1)、表層套管主要用途1. 封隔地表淺水層及淺部疏松和復雜地層;
2.安裝井口、懸掛和支撐后續(xù)各層套管。
2)、生產套管(油層套管)
3)、中間套管(技術套管)
主要用來封隔不同地層壓力層系或易漏、易塌、易卡等井下復雜地層。
4)、尾管(襯管)
5).導管
2.井身結構設計的原則
1)、有效地保護油氣層;
2)、有效避免漏、噴、塌、卡等井下復雜事故的發(fā)生,保證安全、快速鉆進;
3)、鉆下部地層采用重鉆井液時產生的井內壓力,不致壓裂上層套管鞋處最薄弱裸露地層;
4)、下套管過程中,井內鉆井液液柱壓力和地層壓力間的壓差不致于壓差卡套管;
5)、當實際地層壓力超過預測值而發(fā)生井涌時,在一定壓力范圍內,具有壓井處理溢流的能力。
3、井身結構設計的基礎數據
地層巖性剖面、地層孔隙壓力剖面、地層破裂壓力剖面、地層坍塌壓力剖面。
4、裸眼井段應滿足的力學平衡條件
(1)防井涌 : ρdmax≥ρpmax+ Sb
(2)防壓差卡鉆 :(ρdmax-ρpmin)×Dpmin×0.00981≤△P
(3)防井漏 :ρdmax+ Sg + Sf ≤ρfmin
(4)防關井井漏 ;ρdmax+ Sf + Sk ×Dpmax/ Dc1≤ρfc1
5.套管的綱級-API標準:H-40,J-55,K-55,C-75,L-80,N-80,C-90,C-95,P-110,Q-125。(數字×1000為套管的最小屈服強度 kpsi)。1kpsi=6.8947MPa
– 其中,– H-40,– J-55,– K-55,– C-75,– L-80,– C-90是抗硫的。
6.連接螺紋的類;API標準:短圓(STC)、長圓(LTC)、梯形(BTC)、直連型(XL)
7.常見的套管柱附件:浮鞋、浮箍、扶正器、注水泥分級箍、尾管懸掛器等。
8..注水泥的基本要求:
(l)水泥漿返高和套管內水泥塞高度必須符合設計要求;
(2)注水泥井段環(huán)形空間內的鉆井液全部被水泥漿替走,不存在殘留現象;
(3)水泥石與套管及井壁巖石有足夠的膠結強度,能經受住酸化壓裂及下井管柱的沖擊;
(4)水泥凝固后管外不冒油、氣、水,環(huán)空內各種壓力體系不能互竄;
(5)水泥石能經受油、氣、水長期的侵蝕。
9..油井水泥的主要成分
(1)硅酸三鈣3CaO·SiO2
(2)硅酸二鈣2CaO·SiO2
(3)鋁酸三鈣3CaO·Al2O3(簡稱C3A)
(4)鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3(簡稱C4AF),
10..水泥的硬化分為三個階段:1溶膠期: 2凝結期; 3硬化期:
11.水泥漿的稠化時間:水泥漿從配制開始到其稠度達到其規(guī)定值所用時間。
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