课件四 压井与内防喷工具.ppt

吐孜1井是吐孜勒克构造上的一口预探井，该井由第四勘探公司总包，60159队承钻。1999年11月22日用比重1.47钻进至井深2646.41米时，发生严重溢流；实施关井后，用比重1.50的泥浆压井时发生井漏。 本着“先治漏再压井”的施工原则，采取正循环泵入堵漏泥浆堵漏，受钻头水眼影响，堵漏材料的浓度和体积受到限制，正循环堵漏失败；然后配制浓度为40%的从环空堵漏浆反挤堵漏。 反挤堵漏前，立压1.5-6.5MPa,套管压力6.2-6.5MPa，堵漏施工时，关闭方钻杆下旋塞，施工中无法观察立压变化。 吐孜1井井喷失控案例 第三部分 案例分享 29日反挤堵漏压井后，开下旋塞，立压9MPa，套压4.3MPa 10分钟后立压升至14MPa,抢关下旋塞未成功,立压上升至24MPa 将一号泵保险凡尔销子蹩断,强大的气流冲出造成着火，焰高5～20m。 1.发生经过 第三部分 案例分享 事故直接原因：在不了解钻杆内压力的情况下，贸然打开方钻杆下旋塞。在带压情况下，方钻杆下旋塞又无法关闭。 抢险经过 ： 1、关闭方钻杆下旋塞，发现已经刺坏。 2、关方钻杆上旋塞，液压扳手680kg.m的扭矩无法关闭。 3、反循环压井，由于无法控制钻杆回压失败。 4、采用剪切闸板剪断5“钻杆，然后注水泥封井。 2.原因分析及抢险经过 第三部分 案例分享 分析认为，该下旋塞在吐孜1井发生钻具内井喷后，在开关工具有磨损和钻具内存在较高流动压力的条件下，进行强行关闭，旋塞没有关到位，造成高压气流刺坏下旋塞。 3.井喷时在用方钻杆旋塞解剖分析 第三部分 案例分享 后来在抢险中尽管最后将旋塞完全关闭，但球体、上阀座等已先期刺坏，已不能起到密封作用。 旋塞、球体、阀座 第三部分 案例分享 图中，干固泥浆充填内腔，分析认为，该上旋塞长期处于大半开位置使用，旋塞球腔与钻具内泥浆窜通，泥浆中的固相沉积充填在球腔内，使旋塞几乎没有旋转空间，导致开关旋塞的摩擦阻力增大，在抢险过程中用680公斤·米力矩关闭未成功，上旋塞开关的内六方孔已变成圆形，失去传递扭力的功能。 吐孜1井井喷失控案例 * * 渤海钻探工程技术研究院 渤海钻探工程技术研究院 溢流预防与处置指南 渤海钻探工程公司 渤海钻探工程公司 渤海钻探工程公司 溢流预防与处置指南 溢流预防与处置指南 压井与内防喷工具 二O一五年五月 第一部分 概述 第二部分 内防喷工具应用 第三部分 案例分享 冲蚀：井控系统的冲蚀是经常遇到的严重问题。在日常钻井循环出溢流物和气体时，由于溢流速度小且井控系统与流体的接触时间短，冲蚀通常不严重。在高溢流速度情况下，冲蚀就会加剧。许多井喷事故中，干气没有严重的冲蚀作用。 根据流体连续性原理，流体存在流量守恒定律，即流速和截面积的乘积为恒定值，即为VA=恒定。所以流体在管内流动时截面积大处流速小，截面积小处流速大。 冲蚀 第一部分 概述 式中 Ve— 流体冲蚀速度，ft/s; c— 经验常数，非连续工作c=125，连续工作c=100； p — 操作压力,psi； ρ— 操作温度下气体/液体混合密度，lb/ft3； S1— 平均液体相对密度； R— 气体/液体比率，标准条件下，ft3/bbl； T — 操作温度，o R; Sg— 气体相对密度； z — 气体压缩系数； A — 需要的最小过流面积，in2/（1000bbl/d） 目前，国内没有流体磨损方面手册。APR RP14E提供了井喷条件下与装备冲蚀有关问题分析。给出了流体临界速度公式： 第一部分 概述 由图可知： 1.可压缩流体的速度随压力的降低而增加。 2.高气/液比率比低气/液比率更容易发生冲蚀。 3.固相的存在导致了系统的冲蚀变得不可预测。 对地面设备的测试表明，放喷管线、节流管汇、带有弯头的旋转接头和短半径弯接头在大约40ft/s的速度下，甚至压力高达15000psi时可保持完好6个月。 进一步测试表明：除速度之外，管线的磨损是由冲击角或钻井液固相的冲击角和管线的强度、延展性和固相的硬度等决定。在这些实验中，最大的磨损速度发生在冲击角在40Ο-50Ο的时候。 临界流速 第一部分 概述 4.流体中固相对井控系统的损坏非常严重。 5.地层中固相颗粒通常是造成冲蚀的主要因素。但是钻井液中固相也具有冲蚀作用。重晶石具有冲蚀作用，铁矿粉的冲蚀作用比重晶石还强。 因为冲蚀是速度的函数，它首先发生在井控系统内。通常，溢流流体流经管道的弯头处是最容易发生冲蚀的地方。无论在哪里，弯头处都是最容易发生冲蚀的地方。在井喷条件下，应该重点监测所有管线转弯处的壁厚，包扣井下管柱