普光高含硫气田气体钻井钻具断裂损坏机理

针对普光气田气体钻井过程中存在的钻具断裂频繁的问题,在对现场事故统计分析的基础上,从特殊的钻井介质、不同的破岩方式以及钻井过程中钻柱共振等方面定性分析了钻具断裂的原因;通过对钻具断口宏观、微观及材质分析,找到了钻具断裂失效的规律和主要形式——疲劳断裂。提出以下建议:①结合气体钻井情况,研制适合气体钻井工况的专用钻具,制定符合气体钻井钻具的新的API标准;②开展牙轮钻井条件下,钻柱纵振对钻具疲劳断裂的量化影响,尤其应考虑不同钻压下钻柱纵振对钻具疲劳断裂的作用机理研究。以期为预防气体钻井钻具断裂、降低钻井成本、推广应用气体钻井技术提供理论依据。

气体钻井钻具断裂机理分析

气体钻井是国内近年来快速发展的一项钻井新技术,以其可大幅度提高机械钻速、有效发现及保护油气层等优点而获得广泛关注。但是在近年来的气体钻井实践中,钻具断裂愈发频繁,带来了巨大的经济损失和安全隐患。我国的气体钻井实践时间较短,对钻具断裂尚缺乏深入的认识。结合理论分析、文献调研和现场事故调查,认为钻具断裂主要由钻具振动和气蚀作用引起,并初步提出了应对措施和待攻关的方向。

东海某大位移井钻具断裂原因分析与建议

对东海某大位移井钻杆本体断口进行室内检验分析。结合该井实际作业情况,对钻柱进行力学有限元模拟分析。结果表明:钻杆材质符合有关标准规定,钻杆断裂属于疲劳过载断裂。揭示出井壁失稳造成局部严重“狗腿”是导致钻具疲劳失效的重要因素。给出大位移井钻井设计与钻具使用管理方面的相关建议,可有效指导后续大位移井钻井作业。

7"尾管固井送入钻具断裂情况下的处理措施

尾管固井是在上部已下有套管的井内,只对下部新钻出的裸眼井段下套管注水泥进行封固的固井方法,尾管固井作业的好坏直接影响该井的寿命周期。渤海油田某井,在下7″尾管过程中,在裸眼段遇阻,经过多次上提下放活动管串后,悬重突然大幅度降低。后经检查发现钻具断裂。下打捞工具探落鱼,实测管串下行约319m,试图打捞管串,但无法提活。考虑到尾管送入工具未脱手,且开泵后有憋压现象,为保证套管串的完整性,决定利用打捞工具反向卸扣,先将部分钻杆或者套管取出。反向卸扣后管串能够提活,起出后发现从第6根尾管处卸开。现场决定更换完钻具再进行7″尾管和8-1/2″裸眼环空挤水泥及5″尾管固井作业,作业质量满足后续生产要求。

钻具断裂的失效分析及预防

油气田勘探开发过程中钻具受力状态十分复杂,所以其失效形式也多种多样。如过量变形、断裂、表面磨损等。发生井下钻具断裂事故,处理费用数额大,更甚者会发生打捞失败而弃井。通过多年井下钻具断裂事故的处理经验、案例分析及试验研究总结出,大多数的钻杆断裂事故都是由于疲劳而引起的。

套铣打捞技术在矿井钻具断裂事故中的应用

随着煤矿井下定向钻进技术的推广,由塌孔引起的卡钻、埋钻等孔内事故也逐渐增多。对煤矿井下卡钻、埋钻等造成的钻具断裂事故的处理,目前使用较多的方法是套铣处理和公锥打捞。基于套铣打捞钻具的工艺原理,结合晋煤集团成庄矿53074和53072 2个钻场的事故情况,对事故原因进行了分析,介绍了整个套铣打捞的全部过程,均实现了螺杆钻具的成功打捞。

东海某大斜度井打捞落井钻具失败的若干认识和启发

东海某大斜度井A1井在ϕ311.15 mm井眼完钻后发生了卡钻事故,爆炸切割后在上层套管内进行了侧钻,侧钻井眼完钻后又发生了断钻具事故,经过多次打捞,均以失败告终。该文从钻具组合、施工参数、软件模拟等方面简述钻具断落后打捞处理过程、分析打捞失败的原因,对该区域类似井钻井施工及事故预防及处理提出了合理化建议,可以为同类地层钻井施工以及井况处理、打捞工具及打捞方式选择提供一定的启发和借鉴。

水平定向钻大口径扩孔钻具打捞浅析

本文从一次水平定向钻穿越钻杆断裂施工事故人手,详细分析了钻具断裂成因,重点描述了钻具打捞的具体措施。在打捞断裂钻具的施工过程中,通过采用双钻机同步施工工法,解决了钻具打捞遭遇的难题。本工程打捞措施的成功实施,为今后钻具打捞施工提供了经验。

江苏油田盐城1侧井施工分析

针对盐城地区井壁稳定性差、坍塌压力高、机械钻速低、钻井周期长等问题,总结盐城1侧井的钻井施工经验,分析对比强攻击性钻头+高效螺杆+LWD地质导向钻进、进口贝壳钻头+旋导仪器等提速工艺的使用效果,分析钻具浮阀断裂的原因,介绍对于频繁垮塌和井漏的处理方法和针对阜二段易垮塌地层的钻井液,形成了低成本优快钻井技术、复配粒径堵漏技术、高性能水基钻井液等技术体系,为东部地区页岩油钻井提供了重要的参考。

气体钻井出现的问题分析及对策研究

气体欠平衡钻井技术主要包括空气钻井、天然气钻井和惰性气体钻井。实践证明气体钻井能够大幅度提高钻井速度,增加钻头单进尺,对于提高深层钻井速度具有重大的意义。但是目前存在一些问题,如井壁稳定、井斜控制、摩阻大、转换过程中井壁剥落、出水以及钻具断裂和硫化氢问题。针对以上问题,做出了分析,并提出了相应的解决方案;针对井下复杂情况在地面上的反映进行了分析,提出了一套处理井下复杂情况的方案。

气体钻井钻柱抗疲劳短节设计与应用

气体钻井过程中由钻柱运动(包括公转和纵向共振)引起的钻具疲劳断裂,造成了大量的井下钻具事故,成为推广应用气体钻井技术的障碍。为此,设计开发了气体钻井用抗疲劳短节:该短节组装采用花键联接;通过对轴向冲击力作用的下部钻具力学仿真分析,钻进中抗疲劳短节的花键芯轴与花键外筒产生相对位移,压缩筒内二甲基硅油吸收冲击力,从而使安装抗疲劳短节的钻铤应力水平降低30%。现场应用结果表明:安装应用抗疲劳短节的钻柱扭矩参数变化不大,钻进平稳且未发生跳钻现象,钻头受力均匀,钻时比较稳定;出井的短节经探伤检测合格级别为I级,进一步验证了抗疲劳短节可以有效预防钻柱在气体钻井中所产生的钻具疲劳断裂问题,有利于钻柱在气体钻井中长期安全工作。

渤海油田A井卡钻事故的处理

渤海油田东营组钻井作业过程中,地层泥岩硬脆、井壁易垮塌、背斜构造和岩石力学复杂,易发生井下事故。A井实钻过程机械钻速低,裸眼段长,硬脆性泥岩片状剥落,单位环空体积岩屑浓度高,导致憋压、扭矩波动大,起钻期间发生卡钻。处理卡钻时钻具断裂落井,套铣后成功打捞起125.94m底部钻具,后通井无法到底,决定回填侧钻。侧钻成功后优化PEM钻井液性能,创新使用新工具、新工艺。最终,实现无事故起下钻,下套管、测井及固井作业顺利,保证井身结构质量。该井卡钻事故的处理经验对该区块后续深井开发有指导意义和推广价值。

气体钻井钻柱失效因素分析与对策研究

文章通过对2005~2021年期间川庆气体钻井所发生的76次断钻具故障的统计分析,认为气体钻井中钻具失效的主要原因在于钻具疲劳、钻具振动、化学腐蚀以及高速冲蚀破坏等几个方面。其中,采用空气锤钻进时,在冲击力作用下钻具的瞬时中和点上移,疲劳点不一定集中于近钻头的∅228.6 mm钻铤;高频段的钻具振动对钻具产生的破坏影响较小,而低频段的钻具振动会引发低阶钻柱共振,进而引起钻具振动失效;在地层产水条件下实施气体钻井时,钻具易发生溶解氧腐蚀和二氧化碳弱酸性腐蚀,造成钻具的点蚀破坏;井底岩屑伴随高速气体呈间歇性的高速撞击钻柱形成冲蚀破坏,是造成钻具磨损失效的主因。基于上述原因分析,从优化钻具组合、完善雾化基液缓蚀工艺和气体注入参数等方面提出了具体的对策,为减少后期气体钻井过程中钻具失效机率做参考。

EMT-D系统检测钻杆盲区的控制及应用

EMT-D系统采用漏磁原理大批量检测钻杆管体内外部横向缺陷及管体壁厚,检测准确、速度快,可获得直观的量化检测结果。EMT-D系统在实际检测中存在一定的检测盲区,该盲区的存在是安全钻井的一个重大隐患。分析盲区产生的原因,根据钻杆接头的结构和尺寸特点,确定光电开关的合理安装位置;优化探头结构设计,缩小盲区的范围,将母扣端检测盲区控制在50mm内,公扣端盲区控制在120mm内,有效地控制了因钻杆过渡带刺漏导致钻具断裂的井下事故,收到较好的效果。