煤層氣鉆井蓬蓋事故的發(fā)生與處理

侯德虎

(河南省煤田地質(zhì)局四隊(duì),河南 467000)

蓬蓋事故是指事故發(fā)生后,孔內(nèi)發(fā)生坍塌、掉塊等,將碰頭處的鉆具給堵住,造成打撈工具無(wú)法正常工作而達(dá)不到打撈目的,屬于發(fā)生脫、斷等事故后的一種次生事故。通過(guò)對(duì)鉆探技術(shù)處理方法進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究,摸索和總結(jié)出相關(guān)的處理方法,在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中得到了運(yùn)用并取得了較好的效果。

1 發(fā)生事故的原因分析

發(fā)生蓬蓋事故的原因大致可以歸納為以下四種情況：

(1)殘留巖芯的蓬蓋

由于種種原因造成孔徑大或者在局部形成“大肚子”腔體,起鉆時(shí)巖芯未卡牢造成脫落,從而導(dǎo)致其藏匿在孔徑較大的腔體之中。當(dāng)發(fā)生事故時(shí),由于起鉆次數(shù)較為頻繁連續(xù)造成泥漿激烈激動(dòng),加上泥漿的循環(huán)往往又不是十分正常,而這時(shí)脫落并藏匿在孔內(nèi)的巖芯就有可能隨著泥漿的激動(dòng)而松動(dòng),從而墜落造成次生的蓬蓋事故發(fā)生。

(2)孔內(nèi)掉塊的蓬蓋

由于鉆井井壁巖石較為破碎,加之泥漿護(hù)壁不好,形成井內(nèi)掉塊造成蓬蓋。

(3)發(fā)生跑鉆事故

瞬間抽吸造成井壁的易松動(dòng)部分坍塌。

(4)外來(lái)墜入物的蓬蓋

由于種種原因,工作人員將使用的工具如鋃頭、管鉗、大卡頭等物品掉入井內(nèi)。

2 蓬蓋事故的基本判斷

在遇到下列情形可以基本判斷發(fā)生蓬蓋事故：

(1)在事故的處理過(guò)程中,經(jīng)多次打撈,但打撈工具不能有效地進(jìn)入殘留鉆具且錐子無(wú)法正常吃扣,這種情況往往伴隨著上余的偏差。

(2)碰頭上余、井深都準(zhǔn)確無(wú)誤的情況下,打撈工具無(wú)法進(jìn)入碰頭孔井深處,致使事故無(wú)法正常處理。

(3)下鉆時(shí)遇阻,只有通過(guò)透孔的方式才能使打撈器具到達(dá)碰頭處但是不能進(jìn)行打撈且錐子無(wú)法正常吃扣。

(4)由于井內(nèi)坍塌掉塊,外來(lái)墜入物將事故斷頭處蓬蓋。

3 蓬蓋事故的處理方案

(1)對(duì)于外來(lái)墜入物引發(fā)蓬蓋事故

需要制作專用的特殊工具如鉤子、狼牙棒等對(duì)墜入物進(jìn)行撈取。

(2)對(duì)巖芯掉塊引發(fā)的蓬蓋事故

可通過(guò)用鋼絲鉆頭的方式進(jìn)行撈取。鋼絲鉆頭的制作是用正常鉆進(jìn)用的合金鉆頭,“十字”對(duì)稱鋸成8個(gè)深約0.05mm左右、寬約0.02mm的凹槽,將鋼絲制做成“U”形鑲?cè)氚疾奂闯伞?/p>

(3)不同井內(nèi)墜入物引發(fā)的蓬蓋事故

可采用其他方法如扁管、洗錐、菠籮鉆頭等進(jìn)行掃、透等處理,但必須卡準(zhǔn)與井內(nèi)殘留鉆具的碰頭上余和碰頭井深,以免造成將碰頭處的鉆具破壞,給下一步的處理造成麻煩。

4 事故處理實(shí)例

4.1 山西晉城煤層氣勘探區(qū)某孔

該井在施工到653m卡芯起鉆,當(dāng)鉆具起到只剩有5立根鉆鋌時(shí),發(fā)生跑鉆事故,碰頭處為鉆鋌鎖接頭母扣。雖經(jīng)過(guò)多次打撈均無(wú)效果,錐子就是無(wú)法進(jìn)入且上余有0.08mm的誤差。據(jù)此,工程技術(shù)人員判斷有可能是發(fā)生了蓬蓋,故采取下入鋼絲鉆頭的方法進(jìn)行套取,結(jié)果取出一塊長(zhǎng)約0.37m的砂巖。這塊巖芯取上后,使得后面的起鉆得以順利進(jìn)行。事后經(jīng)認(rèn)真分析總結(jié),認(rèn)為是在起鉆時(shí)巖芯未卡牢,在鉆具起到距孔口僅有5個(gè)立根的情況下,工作人員在擰卸鉆具時(shí)操作不穩(wěn)且動(dòng)作過(guò)大,造成起鉆時(shí)未卡牢的巖芯造脫落,而這些脫落的巖芯恰巧就有少量的藏匿在井徑較大的腔體處,當(dāng)發(fā)生跑鉆事故時(shí),由于鉆具下落速度較快,鉆具上部產(chǎn)生的瞬間負(fù)壓,造成藏匿在大井徑腔體中的巖芯脫落,從而造成蓬蓋。

4.2 山西陽(yáng)泉煤層氣某井

該井在施工到821.75m時(shí),發(fā)生脫扣事故,下鉆進(jìn)行正常打撈,但是在井深720m處下不去,起鉆進(jìn)行透孔,經(jīng)過(guò)透孔,打撈工具可以順利下到距碰頭0.5m處,但就是下不到打撈碰頭處。據(jù)此可以判定,在發(fā)生脫扣事故后又發(fā)生了次生蓬蓋事故。針對(duì)這一情況,工程技術(shù)人員采取用“先透后撈”的方法對(duì)蓬蓋事故進(jìn)行處理,即先用φ89mm的馬蹄巖芯對(duì)蓬蓋物進(jìn)行透掃,然后下入菠籮鉆頭,對(duì)碰頭處的脫扣口處進(jìn)行鉆洗,意在將此處的堵塞物質(zhì)清除,以便于下一步的打撈工作。該蓬蓋事故經(jīng)過(guò)4趟鉆,耗時(shí)20個(gè)小時(shí),終于將蓬蓋物順利清除,使得脫扣事故得以解決。

5 結(jié)語(yǔ)

在正常施工過(guò)程中,井口處最大限度地不放雜物,在特殊施工過(guò)程中,對(duì)所使用的各種工具或者物品,要有專人看守或者用繩索將物品拴牢,預(yù)防發(fā)生雜物墜落井內(nèi)。

堅(jiān)決反對(duì)采用“干擰”卡芯的辦法卡取巖芯,以免造成巖芯脫落,形成人為“架橋”而不得已進(jìn)行透孔,為下一步的工作埋下安全隱患。

發(fā)生蓬蓋事故后,要針對(duì)鉆井的具體實(shí)際情況,制定出合理的處理方案和辦法并制做合理的打撈工具。由于施工現(xiàn)場(chǎng)一般來(lái)說(shuō)都是在野外,在施工現(xiàn)場(chǎng)制作特殊打撈工具時(shí),一定要針對(duì)實(shí)際情況,考慮周到,預(yù)防造成新的次生事故。

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