油田井下作业常见事故的预防与处理

油田井下作业常见事故的预防与处理

作者：王傲 成昱钊 邓忠东 来源：《石油研究》2019年第02期

摘要：油田井下作业施工，往往因为人为因素，会造成各种井下事故，大致分为： 工艺技术事故：如井喷；井下卡钻事故：有砂卡、水泥凝固卡钻、井下落物卡钻、套变卡、工具变形卡、稠油卡、高凝油卡等；井下落物事故。本文对井下作业施工过程中的事故预防与处理作为简单解析。

关键词：井下作业；事故；处理 一、事故类型 1. 砂卡 1） 什么叫砂卡

在油水井生产或作业过程中，由于地层砂或工程用砂埋住部分管柱，使管柱不能提出井口，这种现象叫砂卡。 2） 砂卡处理

砂卡处理常用的方法有以下5种： （1）活动管柱解卡

在管柱负荷允许的范围内上提管柱，当上提负荷大于砂子在环形空间的摩擦阻力时，油管开始上移达到解卡的目的。 （2）套铣倒扣法解卡

当活动解卡无效时，采用套铣与倒扣反复交替进行的方法，将砂卡管柱全部捞出。 （3）震击解卡

在打捞工具的上部接一个开式上击器，捞住落鱼后上提，上击器会在瞬间产生一个很大的向上的冲击力，解除砂卡。 （4）憋压法解卡

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在对油管施加一定上提负荷的同时，从油管内注入高压液体，冲开尾管环空的砂子达到解卡的目的。

（5）内冲管解卡

在油管内下入小直径的内冲管或软油管，开泵后，在油管内形成循环。将砂子冲出达到解卡目的。

3）砂卡的预防

（1） 生产管柱下入深度要适当。

（2） 注水井放压要控制，特别是套管放压。 （3） 冲砂施工：

①水泥车要保持一定排量，换单根要快，冲至设计深度后要彻底循环洗井，待砂子返出后，再停泵起管柱。

②不得带大直径工具探砂面，且加压不得超过10 kN。 ③不能用大直径工具冲砂。

④在深井或大直径套管内冲砂时，可采用正、反冲砂法或泡沫冲砂等工艺。

（4） 打捞作业施工前要彻底冲洗鱼顶，特别是捞封隔器时必须在砂子全部返出地面后才能进行打捞，捞获后要边冲洗边上提，待负荷正常后再卸管线。 （5） 填砂施工尾管深度应距预计砂面有足够的距离。 2. 井下落物 1） 井下落物的类型 （1） 管类落物； （2） 杆类落物； （3） 绳类落物； （4） 小件落物。

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2） 井下落物的危害

（1） 堵塞油层，影响油井正常生产。 （2） 缩短沉砂口袋，增加油井维修次数。 （3） 妨碍增产措施的进行。 （4） 易造成卡管柱事故。 （5） 造成油井侧钻甚至报废。 3） 井下落物的预防

（1） 施工前摸清套管完好情况，避免盲目下入大直径工具而发生卡钻事故。 （2） 完井管柱尾管和封隔器深度要适当，减少因砂卡造成的井下落物。 （3） 下井工具要完好，避免因工具损坏和部件散落而造成井下落物。 （4） 下井管柱各部要上紧，避免因管柱松脱造成的井下落物。

（5） 起下作业施工时，井口应装自封封井器。井口操作台上不得摆放与起下作业无关的小物件，避免因操作不慎造成小物件落井。

（6） 测井、射孔等施工作业时，操作手要精力集中，控制好仪器、工具的下放和上提速度，避免因遇阻、遇卡，造成仪器、工具落井和电缆落井事故。 4） 井下落物的处理 （1） 井下落物的处理方法：

① 捞出落物：下各种打捞工具将落物整体或分段捞出。 ② 磨铣落物：下磨铣工具把落物磨铣掉。 （2） 打捞管类落物的工具：

滑块捞矛、可退式捞矛、卡瓦打捞筒、开窗捞筒、公锥、母锥等。 （3）打捞杆类落物的工具：

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卡瓦打撈筒、活页捞筒、三球打捞器、外钩等。 （4）打捞绳类落物的工具： 内钩、外钩、老虎嘴等。 （5）打捞小件落物的工具：

强磁打捞器、一把抓、反循环打捞篮等。 （6） 磨、套铣工具：

平底磨鞋、凹底磨鞋、领眼磨鞋、梨形磨鞋、内齿铣鞋、外齿铣鞋、裙边铣鞋及套铣筒等。

二、修井作业常用磨、套铣工具

铣、磨、钻类工具是修井施工中应用较广泛的常规工具。可用于处理较复杂的卡埋事故井、复杂落物井、严重套损井的修整鱼头、铣磨环空等等，并可单独作为铣、磨、钻工艺工具进行施工，如钻铣水泥塞、铣磨桥塞等。 1.磨鞋类

按其形状和功能的不同分为：平底磨鞋、凹底磨鞋、领眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、内齿铣鞋、外齿铣鞋、裙边铣鞋。现以平底磨鞋为例介绍磨鞋。 1） 平底磨鞋的用途

平底磨鞋是用底面所堆焊的YD合金或耐磨材料去磨研井下落物的工具。 2） 平底磨鞋的结构：

平底磨鞋由磨鞋本体及所堆焊的YD合金或其它耐磨材料组成，见图4-21。磨鞋本体由两段圆柱体组成。小圆柱上部是钻杆螺纹，同钻柱相连；大圆柱体底面和侧面有过水槽，在底面过水槽间焊满YD合金或其它耐磨材料。磨鞋体从上至下有水眼，水眼可做成直通式和旁通式两种。

3）平底磨鞋的工作原理

平底磨鞋以其底面上YD合金和耐磨材料在钻压的作用下，吃入并磨碎落物，随循环洗井液带出地面。

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4）平底磨鞋的技术规范 5）磨铣工艺

在对井下各种不同落物磨铣施工时，除了对磨鞋、铣鞋的结构、形状几何尺寸等有一定的要求外，在磨铣施工中对井下磨铣情况的掌握与判断，使用的工艺参数选择以及各种技术措施的配合，也非常重要。 （1）对磨屑的辨认

磨铣施工时，磨屑返出井口有片状、丝状、砂粒状等。当井下落物为稳定落鱼，材料含碳量较高时，其磨屑为长丝状，最大厚度为0.5～0.8mm，长度可达70mm左右。当出现的磨屑呈头发丝状时，说明钻压小，应当增加钻压。

当磨铣含碳量较低的落鱼时，出现的磨屑为长度较短的丝条状，长度在30～50mm左右。有时由于局部挤压研磨作用也出现长鳞片状磨屑。如果在磨铣中磨屑大量呈现鳞片状或铁末，说明参数不合理或者磨鞋已磨损严重，需要更换新的磨鞋。

注意在磨铣施工时，如洗井排量不够，环形空间流速低于或等于较大的磨屑的沉降速度，则较大的磨屑在井筒中悬浮，地面收集到的磨屑实际是假象，因而应根据排量等因素综合判断。

（6）对井下不稳定落鱼的磨铣方法

当井下落鱼处于不稳定的可变位置状态时，在磨铣中落物会转动、滑动或者跟随磨鞋一起作圆周运动，这将降低磨铣效果。因而应采取一定措施，使落物于某一段时间内暂时处于固定状态，以便磨铣。

① 确定钻压的零点（钻具的悬重位置是磨铣工具刚离开落鱼的位置），然后在方钻杆上做好标记。

② 上提方钻杆1～2m。

③ 向下溜钻。当方钻杆标记离转盘面0.4～0.5m时突然猛刹车，使钻具因下落惯性产生伸长，冲击井底落物，使落物顿紧压实。

④ 上提钻具，转动一定角度再进行冲顿。如此进行3～4次，即可继续进行磨铣。 ⑤ 要防止金属碎块卡在磨鞋一边不动。

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⑥ 防止让平底磨鞋在落鱼上停留时间过长，要不断将磨鞋提起，边转动边下放到落鱼上，以使改变磨鞋与落鱼的接触位置，保证均匀磨铣。

⑦ 在磨铣铸铁桥塞时，磨鞋直径要比桥塞直径小3～4mm。