龍114井高摩阻長落魚事故處理

馮志軍 古光平 王華平 張 峰

（川慶鉆探工程公司川東鉆探公司，重慶 400021）

龍114井高摩阻長落魚事故處理

馮志軍 古光平 王華平 張 峰

（川慶鉆探工程公司川東鉆探公司，重慶 400021）

龍114井因定向鉆井后井眼的軌跡發(fā)生變化，起下鉆摩阻增加，接單根上提鉆具困難，在進行倒劃眼時鉆具脹扣掉落井底，魚長3 205.21 m，淺魚頭母扣脹大變形。通過分析事故處理過程中存在的難點，優(yōu)選出打撈工具并對其進行了針對性改進，按照制定的事故處理方案，將活動解卡力控制在打撈工具造扣部位強度范圍內(nèi)，最終成功將井下落魚安全起出。該井所采取的處理思路和技術措施對今后同類事故的處理具有一定的借鑒意義。

龍114井；定向鉆井；長落魚；打撈；大頭公錐

對長落魚處理通常的方法是撈獲成功后能解卡就直接起出，不能解卡多采用先改變魚頭方法再進行下一步處理。龍114井因定向后起下鉆時摩阻過高，在倒劃眼時鉆具脹扣掉落井底，掉落時鉆具底部距井底11 m，井斜44°。因落魚鉆具聯(lián)接扣緊，改變魚頭只能爆炸松扣，但最終起出還需要靠倒劃眼，因此打撈工具的選取主要考慮到倒劃眼，同時由于落魚母扣脹大，打撈工具需現(xiàn)場處理后再入井。

1 事故井概況

1.1 事故起因

龍114井定向后穩(wěn)斜鉆進至珍珠沖層位3 524.01 m時，接單根上提鉆具有掛卡現(xiàn)象，上提摩阻超過600 kN，倒劃眼上提至井深3 513 m，在倒劃眼過程中懸重由1 020 kN升至1 700 kN后降至180 kN，大部分鉆具落入井底，起鉆至第10柱鉆桿下單根發(fā)現(xiàn)與之聯(lián)接的第11柱鉆桿?127 mm鉆桿母扣脹扣滑落，井內(nèi)魚長3 205.21 m。

1.2 落魚結構

?215.9 mm牙輪鉆頭×0.25 m+雙母接頭430×410×0.68 m+接頭 411×410×0.40 m+?165 mm短鉆鋌×1.81 m+411×410回壓閥0.39 m+?213 mm扶正器×1.17 mm+411×410A接頭×0.48 m+?165 mm無磁鉆鋌×9.03 m+411A×410接頭×0.48 m+?165 mm鉆鋌×190.76 m+?127 mm加重鉆桿×83.95 m+411×410A接頭×0.65 m+?165 mm隨震×10.19 m+411A×410接頭×0.65 m+?127 mm加重鉆桿×56.1 m+?127 mm鉆桿×2865.25 m。

2 鉆具事故原因分析

龍114井鉆具事故的直接原因是操作人員接單根上提鉆具困難，在倒劃眼的過程中因上提力過大強行啟動轉盤，過大的扭矩造成?127 mm S135鉆桿公扣端脹進母扣引起滑扣；間接原因是該井使用的鉆機是機械鉆機，轉盤的扭矩不好控制，不像電驅(qū)動轉盤或頂驅(qū)可以設定扭矩；另一原因是操作人員對井下高摩阻認識不足，施工中沒有考慮到在定向井中同一井段，下放劃眼和上提倒劃眼其對應的扭矩不同。

3 落魚事故處理難點

（1）落魚長3 205.21 m，自身重量大，對打撈工具抗拉、抗扭強度要求高。

（2）鉆具發(fā)生漲扣滑脫下頓，整個鉆柱扣已很緊，且魚頭母扣漲大變形，不排除井下落魚鉆柱還存在將漲扣的可能。

（3）魚頭淺，井下摩阻大，自由段長度不好判定，造扣時的圈數(shù)及扭矩不好掌握。

（4）落魚距井底11 m下頓，存在被卡可能。

（5）打撈長落魚，管柱受力較為復雜，特別是側向應力很大、分力多，造扣成功后活動解卡時的拉力和扭矩不易傳遞到卡點上。

4 處理方法

對起出的第10柱鉆桿下單根公接頭進行觀察分析，發(fā)現(xiàn)鉆桿公扣的臺階面已向后退成一弧形，且經(jīng)現(xiàn)場測量，直徑165 mm的鉆桿公接頭在其公扣臺階處已脹大為170 mm（圖1）。分析認為井下的落魚母接頭已脹成喇叭口，鉆柱所有聯(lián)接扣緊。

圖1 變形鉆桿公扣臺階

該井高摩阻長落魚的打撈，要考慮的不僅是打撈問題，還需要入井工具有足夠的強度將井下的落魚起出，同時還應留有后續(xù)解除手段應對可能出現(xiàn)的井下復雜。

（1）由于魚頂母接頭已脹成喇叭口，否定重新下入完好鉆桿對扣打撈的方法。

（2）分析?127 mm公錐入井打撈可行性。鉆進時懸重1 020 kN，打撈后的附加上提摩阻600～750 kN。從《鉆井技術手冊》中查得?127 mm公錐安全抗拉負荷為1 600 kN，因此，撈獲后一旦不能解卡無法對下部未解卡鉆具實施爆炸松扣，此方法只作備用考慮。

（3）選用?127 mm大頭公錐。該工具的優(yōu)點是強度大、水眼通徑大，既能滿足從鉆具水眼進行爆炸松扣的需要，又能滿足從外部下銑筒進行套銑的需要。根據(jù)井下落魚實際情況割掉了入井大頭公錐頂部的2～3扣，以增加打撈工具對井下落魚母扣脹大部位的接觸，提高其有效造扣后的抗拉、抗扭強度；使用大頭公錐成功造扣后活動鉆具時，在已確定的上提拉力和扭轉圈數(shù)內(nèi)可以提、扭，但忌猛頓、猛放和開大排量循環(huán)；造扣成功后經(jīng)上提下放活動及轉動鉆具如不能解卡，還可在自由點進行爆炸松扣再進行后續(xù)處理。

5 落魚打撈

配2柱加重鉆桿用以增加造扣時所需的鉆壓，接?127 mm大頭公錐入井，探得落魚在井底位置。打撈鉆具組合：?127 mm大頭公錐×0.53 m＋?127 mm加重鉆桿2柱×55.8 m＋?127 mm鉆桿8柱。

造扣時轉盤轉動的圈數(shù)視井內(nèi)自由段鉆具長度確定，極限造扣轉動為22圈（以套管內(nèi)?127 mm S135鉆具抗扭轉圈數(shù)的80%計）。實際終了造扣轉動18圈回18圈，有效造扣6圈，證明扣已造牢。試開泵落魚水眼通，保持泵排量14 L/s，分3次逐級上提鉆具至1 050 kN以釋放造扣時落魚自由段的扭矩；分5次上提鉆具至1 700 kN確認造扣處抗拉強度并試圖解卡無效；下放鉆具至1 050 kN，分2次轉動轉盤16圈解卡；控制轉動轉盤圈數(shù)在15圈以內(nèi)間斷開泵分段倒劃眼至事故解除。圖2為起出的魚頭，圖3為拉斷的鉗扣合，證明事故發(fā)生時落魚所有的扣已很緊，起出落魚時液氣大鉗卸不了，重力鉗卸扣困難。

圖2 漲大的魚頭

圖3 拉斷的BD重力鉗扣合

6 結論與建議

（1）應對鉆井事故最好的方法是以預防為主。定向鉆進中，掌握井眼軌跡相關數(shù)據(jù)，對鉆井工程技術人員在制定鉆井技術措施時能起到關鍵作用，預先設置好當前層段鉆進的最大扭矩值，避免在鉆進過程中發(fā)生鉆具事故。

（2）定向鉆進中要掌握所使用鉆具的抗扭、抗拉能力，注意在同一井段下放劃眼和上提倒劃眼其對應的扭矩是不同的，這一點和直井存有較大的差異，在平時的拉劃井眼過程中要注意收集相關數(shù)據(jù)。

（3）應對井下出現(xiàn)復雜時，除了分析魚頭外還要求對鉆具管柱受力進行更為詳細的力學分析，計算鉆柱在定向井中井壁側向力、彎曲應力、軸向拉力、入井鉆具強度等參數(shù)，并預先模擬進行預演練，特別是對可能出現(xiàn)的復雜留有后續(xù)應對處理的方案。

（4）高摩阻的形成與定向后的井眼軌跡有著直接聯(lián)系，在定向鉆進時加強對全角變化率的監(jiān)測，及時調(diào)整好井眼軌跡，同時優(yōu)化鉆井液性能，降低鉆具在井眼中的摩阻，降低出現(xiàn)鉆具事故的幾率。

［1］ 蔣希文.鉆井事故復雜與問題［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2002.

［2］ 劉景成.深井超深井鉆井新技術與復雜鉆井新工藝及鉆井質(zhì)量全過程控制實用手冊［M］.北京：中國知識出版社，2006.

［3］ 李克向.國外大位移井鉆井技術［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1998.

［4］ 鉆井手冊（甲方）編寫組.鉆井手冊（甲方） ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1990.

［5］ 章?lián)P烈.鉆柱運動學與動力學［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001.

（修改稿收到日期 2013-06-07）

High frictional resistance long fish accident handling for Well Long114

FENG Zhijun, GU Guangping, WANG Huaping, ZHANG Feng
（Chuandong Exploration Company,Chuanqing Drilling and Exploration Engineering Company,Chongqing400021,China）

Due to the wellbore trajectory changes caused by directional drilling for Well Long 114, the tripping frictional resistance was increased, and it was difficult to draw the BHA out, resulting in the BHA expansion and dropping into the well bottom during back reaming the wellbore. The fish length was 3 205.21 m, and the internal thread swelled and was deformed. Through analyzing the difficulties during accident treatment, the fishing tool was selected and improved . According to the handling program for the accident, the active stuck freeing strength was controlled within the force of thread making position of the fishing tool, and the fish was successfully tripped out finally. The idea and technical treatment can be helpful to the similar type of accident treating.

Well Long114; directional well drilling; long fish; fishing; big head pin tap

馮志軍，古光平，王華平，等. 龍114井高摩阻長落魚事故處理［J］. 石油鉆采工藝，2013，35（5）：129-131.

TE28

：B

1000–7393（2013） 05–0129–03

馮志軍，1967年生。1986年畢業(yè)于四川石油技校鉆井工程專業(yè)，現(xiàn)從事鉆井技術服務工作，石油鉆井高級技師。E-mail：fzj023@yahoo.com.cn。

〔編輯 朱 偉〕