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地熱鉆井常見事故與處理技術

發布時間:2018-6-26 8:21:18  瀏覽次數:

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地熱鉆井是一項隱秘的地下工程,存在大量的模糊性、隨機性和不穩定性,是一項真正的高風險作業。處理孔內復雜情況和孔內事故的時間一般約占鉆井施工總時間的4%~8%,有的達20%以上。地熱鉆探工程不同于石油鉆井、固體鉆探等,所接觸的地層復雜、破碎,并且鉆遇破碎層時還不能封閉。所以,在所有地熱或水文鉆井過程中都會遇到各種不同類型的井內事故,特別是井深事故更加頻繁。處理事故遵循四大原則:1、安全原則;2、快捷原則;3、科學診斷原則;4經濟原則。
地熱鉆井過程中的鉆井事故多種多樣,最常見的有卡鉆事故、鉆具事故、井下落物事故、井管事故、空口事故以及地層的漏失等復雜情況。
   卡鉆是指鉆具在井下失去活動能力的事故。它可分為粘附卡鉆、憋漏卡鉆、沉沙卡鉆、鍵槽卡鉆、井塌卡鉆、井下落物卡鉆、干鉆卡鉆、縮徑卡鉆等。卡鉆事故是在鉆井工程事故中發生機率最高、最常見的事故,發生的原因也有很多方面的。
    泥餅粘附卡鉆
    (一)發生粘附卡鉆的條件
    泥餅是造成粘附卡鉆的前提條件。凡是泥餅質量和井身質量差以及井內壓差大時都容易發生粘卡。造成粘卡的原因是多方面的,它與泥餅摩阻系數、鉆井液密度及鉆具與井壁的接觸面積等因素有關。
    鉆井液因素。鉆井液性能不好,失水量大,鉆井液凈化差,固相含量較高,加之地層滲透性好,便會在井壁上形成厚厚的泥餅。若遇漏失層,鉆井液中加入了堵漏材料,同樣會提高泥餅的厚度和摩阻力。
    鉆井液受浸污。如果鉆遇水層或石膏層,鉆井液受到鹽水或鈣的浸污后性能變壞,失水和泥餅厚度都會迅速增加,如果處理不及時就會造成卡鉆事故
    活動鉆具不及時。因設備故障無法活動鉆具或鉆具折斷后靠在井壁上等原因,使鉆具與泥餅接觸的相對靜止時間過長,都可能發生卡鉆。
    井深質量差。狗腿度過大,會使鉆具的大部分貼在井壁上,增加了粘卡的機會。
    (二)粘卡的現象
    發生粘卡后,鉆具不能上提下放或轉動,但開泵正常且泵壓穩定;一般沒有大量的沉砂返出,震動篩上比較干凈;鉆具的伸長隨卡鉆時間的增加越來越小(卡點上移)。
    (三)粘卡的預防
     采用近平衡壓力鉆井減小壓差,降低鉆井液靜壓力;為了防止粘卡,應盡量使用具有防卡性能的優質鉆井液盡量降低泥餅的摩阻系數,降低失水量和增強泥餅的可壓縮性;使用重鉆井液時,采用混油或固相潤滑劑,或加入表面活性劑,可以提高鉆井液的潤滑性。通過使用外表切割寬槽的螺旋鉆鋌可以減少鉆具與泥皮的接觸面積。
    (四)粘卡后的處理
     發生卡鉆后首先要保證正常循環鉆井液,調整鉆井液性能,加強凈化工作,充分洗井,這是處理粘卡的前提條件。在處理卡鉆事故之前應維持鉆井液循環和防止卡點上移(采用壓彎鉆具等辦法)。粘卡初期,在尚未徹底卡死的情況下(卡點低,被卡段少),可采用下砸的辦法。目前所用鉆桿大部分為使用過的磨損鉆桿,且無準確的使用記錄,井隊很難掌握鉆柱的抗拉及抗扭轉強度。實踐證明,靠大力上拔解卡往往是失敗的。如果卡點較高,被卡段很長,就采取解卡器套或泡油(或解卡劑)、泡酸(石灰巖地層)、泡堿、泡鹽等方法,地層條件允許時可采用將孔內泥漿置換成清水的辦法解卡。若無效,采用爆炸松扣、套銑倒扣。在無效,填井側鉆。
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