胜科1井钻井事故的预防与处理

胜科1井设计井深7 000 m,完钻井深7 026 m。在该井钻井过程中,针对上部大尺寸钻头破岩效率低、大井眼井壁稳定性差、大段盐膏层、膏岩层的塑性蠕变和塑性流动造成井眼复杂、超深井高温高压给钻井液性能的控制和水泥浆调控等带来的一系列技术难题,制定了一整套预防井下事故和复杂情况的技术措施,从而确保了该井的钻探成功。该井在钻井过程发生了2次断钻具事故和1次卡钻事故,根据超深井的特点,采取了较为稳妥的处理措施,同时,有针对性地研制了高效铣环和PDC钻头专用打捞器,3次事故处理均获得了成功,共耗时38.5 d。详细介绍了该井所采取的预防和处理钻井事故的技术措施,可为其他超深井的钻井施工提供一定的借鉴。     

领眼与扩眼双级PDC钻头井底流场数值模拟

针对领眼与扩眼双级PDC钻头,利用FLUENT有限元软件进行了井底流场数值模拟,得到了四刀翼双级PDC钻头与六刀翼双级PDC钻头井底的速度场、压力场特征。仿真结果表明,领眼钻头刀翼上的内侧切削齿由于低速滞留区的存在导致表面钻井液流速较低,清洗效果较差;从领眼钻头井底上返的钻井液流过阶梯状环空井眼台阶处时出现压力波动。对比两种双级PDC钻头仿真结果,四刀翼双级PDC钻头领眼体与扩眼体井底水力能量分配更加均衡,同时领眼空间与扩眼空间均形成了较大的轴向压差,更加利于钻井液携岩上返。领眼钻头的井眼尺寸、领眼钻头与扩眼钻头喷嘴的过流面积配比对于双级PDC钻头的井底流场有着较为明显的影响。     

川孝565井深井小井眼埋钻事故处理实践

针对川孝565井深井小井眼,井内状况较差,地质条件复杂,难以进行造扣打捞。采用测卡点爆炸松扣技术和(?)149偏心铣鞋及(?)146双级同步螺纹铣管进行套铣作业,用(?)127高强度大头公锥进行打捞,成功处理了川孝565井深井小井眼埋钻事故,为川西地区处理类似事故起到了一定借鉴作用。     

新型多重复合切削钻头的研制

为提高钻头在研磨性硬地层中的机械钻速,延长钻头寿命,研制了新型多重复合切削钻头。该钻头采用"PDC复合片+锥形PDC齿+金刚石孕镶块"3级切削结构,以PDC复合片作为1级切削元件、以锥形PDC齿作为2级切削元件,以金刚石孕镶块作为3级切削元件。多重复合切削钻头具有PDC钻头、牙轮钻头和孕镶金刚石钻头的优点,使钻头既具有较高的机械钻速,又能保持较长的寿命。在青海东坪地区基底花岗岩地层的现场试验中,新型多重复合切削钻头进尺137 m,纯钻时间114.9 h,机械钻速1.19 m/h,比同井段HJ537G牙轮钻头进尺提高128.3%,机械钻速提高40%。多重复合切削钻头为强研磨性硬地层钻井提速提供了一种新型高效的破岩工具。     

洼60-H26水平井套铣打捞技术

洼60-H26井是一口中曲率水平井,设计井深1 922 m,由于地面条件的限制,设计采用三维井眼轨道。该井水平段在钻至井深1 801 m时,发生卡钻事故。在卡钻事故处理过程中,采用测卡、爆炸松扣技术取出上部钻具后,应用了不同规格的套铣管对被卡钻具进行套铣,采用间歇式套铣方式实现了大斜度井段(45°-90°)的安全套铣,采用短套铣管完成了时水平井段内φ215．0 mm稳定器的套铣,采用φ228．6 mm套铣管成功套铣水平井段被卡LWD仪器,最后通过震击器震击成功解卡。详细介绍了洼60-H26水平井卡钻事故的处理过程,分析了在水平段处理卡钻事故的难点。该井处理卡钻事故的经验,对以后水平井施工中处理井下事故、打捞贵重仪器具有借鉴价值。     

基于射流泵原理的修井液正反循环换向钻具

常规套磨铣修井工艺采用修井液正循环冲洗井底,套磨铣钻屑经钻具与套管之间环空上返,易造成卡钻事故。为此,基于射流泵原理研制了修井液正反循环换向钻具,通过试验优选了换向钻具的喷嘴和喉管直径,并对钻具进行了现场试验。该钻具能够与钻杆旋转和螺杆钻2种套磨铣修井工艺配套,达到正循环泵入修井液、反循环套磨铣的目的,非常适合在水平井和大斜度井施工;同时钻屑不会进入环空,避免了钻具遇卡事故的出现。现场试验结果表明,修井液正反循环换向钻具实现了修井液在井下转向,可顺利打捞出井下落物。该钻具的研制成功为修井作业提供了一种高效的技术手段。     

特种孕镶块加强PDC钻头的研制与试验

为提高PDC钻头在研磨性硬地层中的机械钻速、延长钻头寿命,研制了特种孕镶块加强PDC钻头.该钻头以PDC切削齿为主切削元件,天然金刚石孕镶块为副切削元件,既具有常规PDC钻头破岩效率较高的特点,又具有孕镶金刚石钻头在研磨性硬地层寿命长的特点.在钻头开始工作时,主要为PDC切削齿"犁切"式破岩,当PDC切削齿磨损到一定程度后,天然金刚石开始磨削岩石,形成"犁沟",有助于 PDC切削齿吃入并切削岩石.该钻头在东北金山气田金古 1-1HF 水平井基底花岗岩硬地层进行了现场试验,平均机械钻速达到4.46 m/h,是同井同地层常规PDC钻头机械钻速的1.5倍,是2口邻井同井段牙轮钻头和常规PDC钻头机械钻速的2倍以上,其使用寿命也达到2口邻井同井段牙轮钻头和常规PDC钻头的2倍以上,取得了良好的现场应用效果.特种孕镶块加强PDC钻头的成功研制,为钻进强研磨性硬地层提供了一种新的高效破岩工具.      

一种高效铣鞋的研制

在总结常规铣鞋使用经验的基础上,从本体材料和切削齿材料的选择、布齿方式、铣鞋尺寸、排屑槽的尺寸和数量等方面入手对常规铣鞋做了全面的优化,设计出了一种高效铣鞋。龙岗001-3井的现场使用情况表明,优化后的铣鞋套铣速度、进尺、安全性均有大幅度的提高,实现了高效套铣。     

川南深层页岩气井大尺寸井眼一趟钻PDC钻头优化设计研究与应用

?406.4 mm大尺寸井眼钻井中通常采用大钻压、高转速等钻井参数，在高强度、高研磨性地层中钻进时，PDC钻头相较于在小尺寸井眼中振动更剧烈，切削齿更易崩损，单只钻头进尺及机械钻速受到影响。文章以川南Y202井区深层页岩气井的?406.4 mm钻头在自流井及须家河等高强度、高研磨性地层钻井为例，通过分析地层岩石力学特征及邻井钻头的使用情况，优选切削齿齿形、高耐磨切削齿材料、钻头刀翼数量，优化冠型剖面、钻头动态力平衡性能等，开展了大尺寸井眼PDC钻头优化设计研究。所设计的?406.4 mm大尺寸井眼PDC钻头X616K在配合大扭矩螺杆的情况下，成功实现该井区Y212井及Y215井两口井的大尺寸井眼一趟钻完成钻井作业，较邻井节约起下1～3趟钻的起下钻作业，缩短钻井周期2～3 d,提速效果显著。文章研究成果可为其他区块的大尺寸井眼PDC钻头优化设计提供参考。     

剪切帽技术对PDC切削齿的保护原理及应用

套管开窗侧钻施工或套管钻井结束后,需要使用专门的钻头或磨铣工具磨铣套管或钻穿浮鞋、套管钻头等套管组件,然后才能进行后续地层的钻进。传统工艺是采用两趟钻或一趟钻完成,两趟钻浪费时间和成本,一趟钻对PDC切削齿的伤害较大。Varel钻头公司研发的剪切帽技术,其原理是在套管开窗或钻穿浮鞋、套管钻头等套管组件时可提供剪切作用,同时保护主PDC切削齿面。进入地层后,剪切帽快速磨损脱落,使切削齿高效钻进地层。现场测试结果表明,剪切帽可有效保护PDC切削齿不受损坏,提高机械钻速。介绍了剪切帽技术原理及其现场测试情况,以期推动我国用于套管开窗和套管钻井施工的一趟钻系统的发展。     

科钻一井侧钻作业设计与施工

科钻一井主孔取心钻进至井深3665m时发生扩孔器折断事故，由于井内掉块严重，导致多次打捞失败。在进行扩孔钻进前起出活动套管时又有大量套管扶正器扶正钢板落入井内，扩孔钻进时又有3个扩孔钻头的导向体落井，加上井眼局部严重扩径，落鱼打捞或处理难度非常大，决定侧钻绕障。由于水泥塞强度与地层岩石强度差别大，开新井眼困难，经慎重设计、精心施工，采取了合理选择侧钻点、正确设计造斜率和选配马达弯角以及采用小直径开窗、大直径扩孔、小钻井参数钻进等技术措施使得侧钻绕障一次成功，为主孔后续正常钻进奠定了良好基础。     

桩古斜47井复杂情况和事故处理技术

介绍了胜利油田桩古斜47井复杂情况和事故的经过与处理情况，详细地叙述了水泥封固井眼稳定井壁技术、爆炸松扣技术、大井眼键槽破除技术、卡瓦打捞筒打捞落鱼技术、超级震击器震击解卡技术、分水接头打捞技术、泡油解卡技术和复杂井眼找鱼头等一系列复杂情况和事故处理技术在该井的成功应用，为今后同类型井的复杂情况和事故处理提供了借鉴。     

测井事故的认识及处理工艺

测井仪器和电缆在井下遇卡,在地球物理测井中是经常发生的。电缆测井事故能否得到恰当处理不仅影响事故处理费用的多少,有时甚至可能关系到一口井的成败,因此测井仪器解卡打捞工艺是测井作业的重要组成部分。测井作业的打捞作业分为两大范畴:一是裸眼打捞,二是套管内打捞。落鱼形状分为管状物及绳状物。解卡打捞工作必须准确掌握:井况数据、落鱼情况、打捞工具组合、鱼头情况等。本文结合测井事故的处理情况,认为机械原因、钻井液性能和人为原因是造成电缆测井事故的主要原因,并介绍了常见测井事故的工具配备及处理工艺。     

HW9801水平井复杂情况的处理及分析

HW9801水平井是我国第一口用直井钻机钻成的超浅层稠油试验井，该井在下完井尾管（筛管）串时，在技术套管内出现了遇阻问题，而在上提套管准备采取进一步措施时又出现了遇卡的情况。在处理阻卡问题时又磨穿了技术套管，为了避免出现更复杂的井下情况，最后下入2根中139．7mm尾（筛）管完井。详细介绍了该井尾管阻卡问题的处理过程，分析了尾管阻卡的原因，并给出了处理类似水平井井下复杂情况或事故的注意事项，对国内外类似水平井施工具有较好的参考价值。     

非均质超厚活跃沥青层安全钻井技术探讨

Y油田开发过程中多口井钻遇Kazhdumi层超厚活跃沥青,沥青地层的非均质性、空间分布的不确定性给钻井施工带来极大挑战,钻井液污染、涌漏并发、硫化氢逸出等复杂情况导致多口井工程弃井,严重影响了Y油田的整体开发进度。根据已钻井实钻资料,从沥青层压力、连通通道、沥青特征及分布规律等方面研究了沥青层环境因素,分析了活跃沥青层处理难点。在此基础上,提出强化沥青层分布规律研究、优化调整井身结构和控压钻井技术配合沥青硬化处理等技术对策。分析认为,活跃沥青层地层压力当量钻井液密度1.58~1.65 kg/L;现有井身结构中沥青层所在井段裸眼段长,是治理活跃沥青侵害的主要难点。沥青硬化封固剂YHJ-6能将沥青软化点提高60℃以上,将其应用于现场能有效减少沥青侵入量,提高沥青环境中漏失通道的封堵效果。      

YK5H深水平井螺杆钻具落井事故的处理探讨

YK5H深水平井是雅克拉凝析油气田的第一口水平井,其主力产层之一的白垩系下统卡普沙良群下段地层的显著特点是抗压强度及硬度大、岩石可钻性差、应用牙轮钻头钻进时机械钻速较低,为此该井进行了“PDC＋螺杆钻具”现场试验,但在造斜钻进过程中发生螺杆落井事故,经多次打捞均未获成功。详细介绍了该井螺杆钻具落井事故的处理过程,分析了螺杆钻具打捞失败的原因,并指出应进行水平井专用打捞工具的研制及其配套工艺的研究。     

YM7-H1超深水平井施工困难及其原因分析

分析了YM7-H1超深水平井施工的技术难点，重点介绍了在施工过程中遇到的定向侧钻、滑动钻进、粘卡、缩径、“反阶梯”井眼轨迹的控制、套管变形等主要难题及解决办法，对施工困难的原因进行了分析和总结，并探讨了解决这些问题的技术措施，从中得出：要避免在大尺寸井段用滑动钻进方式造斜；超深水平井做好钻井设计非常重要；在钻井液密度高、裸眼井段长、井眼光滑性不好等不利条件下，粘卡、加压困难、动力钻具功率得不到有效发挥等问题会随之出现，这时若采用滑动钻进方式钻进应优先使用牙轮钻头；进行有效、快速、果断地决策是钻井安全的有力保证等一些重要的结论和建议，对以后在该区块钻含膏泥岩层超深水平井有很好的借鉴意义。     

加氢裂化装置事故案例及分析

针对加氢裂化装置近50年来发生的各类事故,包括电力事故、飞温事故、火灾事故、爆炸事故、泄漏事故、中毒事故、高压串低压事故、催化剂作业事故、仪表事故等,分析了事故发生的原因,总结需吸取的教训。指出:(1)电源故障造成集散控制系统(DCS)黑屏时,调节阀处于安全状态方能保证装置的本质安全;(2)飞温事故的安全处理必须坚持"一泄到底"原则;(3)防止火灾事故扩大必须紧急隔离火源,泄放可燃物;(4)高压管线、阀门、设备失效是爆炸、泄漏事故发生的主要原因,应定期检修、不定期在线检测;(5)正确执行防护管理规定,佩戴合适的防毒面具,可有效防止中毒事故发生;(6)加强高压仪表的防冻防凝可有效避免高压串低压事故的发生;(7)严格控制高压空冷器入口流速、Kp值、水相NH_4HS浓度可有效防止腐蚀事故的发生;(8)原料氯离子含量高导致的垢下腐蚀是高压换热器事故的主要原因;(9)安全措施不到位是催化剂作业事故的主要原因;(10)维护保运不及时导致的仪表老化是仪表事故的主要因素;(11)腐蚀加高温是导致加热炉管事故的主要原因。     

对现场电动机实行动态监控减少事故的发生

提出对现场电动机进行动态监控的设备运行管理方法,通过这种方法可以及时有效地掌握现场电动机的运行状态,尽早有计划地处理有事故隐患的电动机,从而提高现场电动机检修计划的准确性,达到既满足生产需要又降本增效的目的。