石油工作者必备的行业知识二

5钻头的合理使用

75.什么叫钻柱中和点?

答:钻柱的总重量减去给钻头加压所用的那部分钻柱的重量,而形成一个即不受拉又不受压的位置,就叫钻柱的中和点。

76.国产钻头上常打有HMPX的标记,这是什么意思?

答:这4个字母为拼音字母,H表示滑动轴承,M表示轴承为密封式,P表示喷射水眼,X表示镶齿钻头。

77.从钻头的形状来讲,钻头可分为哪几类?

答:分为4大类:牙轮钻头,刮刀钻头,PDC钻头和取心钻头。

78.以休斯公司的“J”型为例,6"钻头的合理钻压应是多少千牛?

答:6"为60~80千牛。

79."J"型钻头钻进时,如何确定合理转速?

答:1如果钻压大,钻速应当减低一些;2如果钻压轻钻速可以适当提高一些;3如果井深,钻速应当减低一些;4如果井浅,钻速可以适当提高一些;5在易斜地层,钻速应当提高一些。总之,钻速最高不要超过转每分,通常在40~80转每分范围内调整为好。

80.PDC钻头下井之前有哪几点最主要的注意事项?

答:1地层岩性与钻头齿型是否匹配;2井底是否干净无金属落物;3井下情况是否良好;4钻井液性能是否良好;5下井钻具是否完好无损;6地面动力及循环设备能否长时间连续运转;7固控设备是否完好。

81.6"PDC钻头的最佳钻压是多少千牛?

答:6"为40~80千牛。

82.PDC钻头的工作特点及优点是什么?

答:(1)轻钻压;(2)高钻速(3)大排量(4)进尺快(5)扭距小(6)井眼直(7)井径规则(8)电测顺利(9)井下复杂情况少(10)成本低(11)产量高

83.钻头起出后,出现断齿都有哪些原因?

答:(1)牙齿形状与地层岩性不匹配,锛断(2)井底不干净有金属落物(3)操作不合理,溜钻,顿钻或钻压太大(4)装卸或下井不小心磕坏(5)牙齿本身质量差。

84.钻头起出后,出现调齿都有哪些原因?

答:(1)排量太大或含砂太高冲蚀了胎体,造成了牙齿脱落(2)镶嵌质量差。

85.钻头起出后,牙齿磨损严重是什么原因?

答:(1)钻遇砾石,石英砂岩等研磨性极强的地层(2)钻速太高,而钻压太轻(3)牙齿本身耐磨性能差。

86.钻头起出后,外径磨损严重是什么原因?

答:(1)钻遇石英砂岩,隧石等研磨性极强的地层(2)划眼时间太长,钻速太高(3)钻头保径质量差

87.钻进中如何判断牙轮已晃动?

答:在井底干净井眼正常的情况下,加压钻进会出现间断蹩跳,转盘负荷时轻时重,扭距表显示忽高忽低,蹩跳无规律,停转盘一般有蹩劲,但不打倒车,把钻头提离井底转动正常。

88.钻进中如何判断牙轮已卡死?

答:在井底干净,井下情况正常时,加压钻进会出现转盘负荷加重,扭距表显示增大,停转盘有倒车现象,把钻头提离井底转动正常。

89.钻进中如何判断牙轮已磨秃?

答:钻压正常,转盘负荷正常,泵压正常,上提下放均正常,但进尺很慢,甚至无进尺。

90.钻进中泵压突然升高都有哪些原因?

答:1PDC钻头发生溜钻,牙轮钻头在软地层发生溜钻2井塌3钻头水眼被堵4刮刀钻头的刮刀被蹩断5钻杆胶皮护箍大量脱落挤在一起6用过以柴油为主的解卡剂之后,水龙带及其他橡胶件被严重腐蚀,有大快胶皮脱落。

91.钻进中牙轮掉了都有哪些显示?

答:出现严重蹩跳,停转盘严重打倒车,泵压无变化,钻头提离井底转动正常。如钻头提离井底转动也不正常,则说明井下出现了井塌等复杂情况,并非牙轮掉了。

92.钻头下井前应当做哪些检查?

答:1检查丝扣及台肩有无损伤2检查牙轮轴承是否完好3检查牙齿是否完好,是否有咬齿现象4检查水眼安装是否合理5检查扣型与配合接头是否一致。

93.钻头如何进行装卸才合理?

答:1必须用标准的钻头钻头装卸器(钻头盒)进行装卸,特别是PDC钻头更应如此2上紧前,首先应当用人力将扣上完,然后放入钻头盒内拉紧3配有双锚头的钻机,必须用内钳先拉松再卸扣,不许用转盘绷扣4严紧用钻铤把钻头压住,然后用转盘倒转的方法上钻头。尺寸较大的钻头,也应用人力推转钻铤,上完扣,再拉紧。

94.钻头起出后,通常要对钻头进行哪些检查与分析?

答:1轴承晃动情况2牙齿磨损情况3外径磨损情况4有多少颗掉齿和断齿5水眼冲蚀情况6分析上述情况发生的原因,并采取改进措施。

95.在深井或易漏的井段钻进,为什么不能装小直径的钻头水眼?

答:在深井钻遇油气层后,或在易漏的井段钻进,如果钻头上装了小水眼,一旦发生较严重的井漏就很不好处理。因为已钻遇油气层,井漏后液柱压力下降,会引起井喷,所以不能起钻。必须直接往井内打堵漏材料,而堵漏材料往往又带有较长的纤维,很容易堵死钻头水眼,若钻头水眼被堵,就又增加了井下的复杂程度。

6钻进及循环钻井液

96.如何确定钻进的合理排量?

答:在密度,粘度,失水,切力都适当的情况下,应当根据井下情况来确定合理排量。如果每次下钻都有遇阻现象每次起钻都遇卡,而且卡点位置随着井深的增加而下移,甚至接上单根就放不到底。出现这种情况说明钻井液排量偏低,应当适当增大排量。如无上述现象,砂样中无异常掉块,则说明排量合理。总之,即能满足井眼底清洗条件,又要防止把井眼冲出..大肚子。

97.在17又二分之一寸,12又4分之一寸,8又二分之一寸和6寸井眼钻井中,通常都用多大排量井下才能正常?

答:由于地区不同,岩性不同,钻井液性能不同,排量也有所不同。一般情况下,都有一个可调底适当范围。17又二分之一寸为50-60升每秒,12又四分之一寸为40-50升每秒,8又二分之一寸为25-30升每秒,6寸为15-20升每秒。

98.在软地层钻进,排量太大或太小对井眼又哪些害处?

答:排量太大会冲出.大肚子井段,形成.糖葫芦井眼,导致井下出现复杂情况,排量太小,岩屑返不干净,井内出现沉砂或砂桥,导致下钻遇阻或遇卡等复杂情况。

99.钻井中突然泵压升高,又哪些原因?如何处理?

答:泵压高的原因:1PDC钻头溜钻2井塌3钻头水眼堵4刮刀钻头的刮刀片断了。

处理:若是PDC钻头溜钻或刮刀钻头的刮刀片断了,应当立即起钻,如果是井塌,泵压会忽高忽低,可以慢慢加大排量,配合转动钻具,进行洗井,待泵压下降,稳定后,才可以恢复钻进。如果钻头水眼堵,应起钻,不能用反循环的方法处理,因为可能性不大,暂时顶通了,过一会很可能还会堵死。

.钻进中泵压突然升高,如何区分是井塌还是钻头水眼堵所引起?

答:如果泵压突然升高到某一数值,则不再上升,经循环活动钻具也不下降,短时间内转盘负荷也不加重,这说明钻头的某一个或两个水眼堵了。

如果泵压突然升高,随之转盘负荷也加重,经循环活动钻具,泵压会有所下降,转盘负荷也会减轻,说明是井塌引起。

.钻进中泵压突然下降而悬重无明显变化,是什么原因?

答:1钻头水眼掉了2钻头掉了3钻井泵拉杆断了4钻井泵活塞掉了5钻井泵上水凡尔被卡死。

.钻进中钻具断了又哪些显示,怎么处理?

答:主要显示1泵压突然下降2方钻杆和水龙带会出现猛地一跳3转盘负荷突然减轻4悬重突然减轻

如果钻具确实断了,应立即起钻,不要试,以防把鱼头形状破坏,导致无法决定下何种打捞工具。起钻后,根据断口形状,再研究下什么打捞工具。

.钻进中钻具刺了有哪些显示,如何处理和预防?

答:主要显示:1泵压会慢慢下降2进尺变慢3转盘负荷会越来越重4岩屑中会出现井壁掉块,5有时会蹩钻。

处理即预防:1及时起钻,同时检查钻具2如有遇卡,不能活动太猛,以防在刺口出折断3下钻丝口要干净,丝扣油要符合标准,涂抹均匀4尽可能按标准扭距上扣5经常对钻具进行预检查6不用钻具作电焊时地零线,以防发生电击腐蚀。

.中经常会出现蹩跳是哪些原因?如何处理?

答:原因:1钻头齿型与地层不匹配2井底不干净,有金属落物3井壁有垮塌4钻具刺了没及时发现5钻头泥包6钻头使用到后期轴承晃了

处理:1可减压试钻,正常后再慢慢地增加至正常钻压2如减压无效,应起钻,3如井底有落物,可下随钻打捞杯。

.接单根时,用转盘卸扣常常会出现较大地倒劲,这是什么原因?怎么处理?

答:主要原因:1进尺快,排量低,井内有沉砂或砂桥;2井壁有垮塌;3钻井液性能不好,钻头被泥包;4有轻微粘卡现象;5单只钻头进尺较多,没测井斜,井斜度比较大。

处理:如属于前四种情况,可以适当增大排量,降低钻压,控制钻速。如属于最后一种情况,应当起钻进行投测或电测。

.正常起钻前循环钻井液,应当如何活动钻具?

答:准备循环起钻前,首先使钻压减到零,钻具恢复原悬重,停转盘量准放入后,再开始活动钻具。活动钻具时应当上提下放与转动相结合,不能总是停在一个位置转动。转动时钻头位置应当避开砂层或其他松软地层,以防止冲出“大肚子”。如方钻杆已经打完,上提下放活动之后,方余应当留出4~5米,以便遇卡时大距离活动钻具。如方钻杆没打完,方余在4~5米以上,上提下放活动之后,应把钻头放到距井底0.1~0.5米为好,以防发生溜钻或顿钻时严重损伤钻头,使事故更加恶化。

.正常起钻前为什么要循环钻井液?循环多长时间为好?

答:1清洗井内岩屑,防止下钻遇阻;2配合固控设备对钻井液进行除砂过滤,降低钻井液含砂量;3取出井底最后几米砂样,达到录井目的;4为保证测井或下套管顺利进行,彻底清洗井眼。

不能以循环时间定为起钻标准。当地质人员根据迟到时间取完最后一包砂样后,如果振动筛上仍有较多的岩屑返出,则说明井内不干净,应当继续循环,直到井内无岩屑返出时才能起钻。

.在软地层或砂岩地层钻进,为什么常常出现“大肚子”井眼?怎么预防?

答:原因:1排量太大;2钻井液性能不好,主要是失水太大;3活动钻具不合理,钻头总停留在一个位置冲刷。

预防:适当控制排量,以满足井内清洗条件为好,同时控制钻井液的失水;活动钻具时注意上提下放与转动相接合。

.钻具结构中配有螺旋扶正器都有哪些优点?

答:1防斜性能好;2防卡性能好;3改善钻井液流型,清洗井眼好;4可以清除井内键槽。

.钻具结构中配有随钻震击器都有哪些优点?

答:1防止发生卡钻;2在随钻震击器完好的情况下,卡钻后可以较准确的判断卡点位置。如遇卡后,震击器工作正常,则说明卡点在震击器以下,只是卡住了大钻具。如反复活动钻具,震击器不工作,则说明卡点在震击器以上,被卡钻具较多。

.钻具结构中怎样串接随钻震击器为合理?

答:1最主要的一条就是随钻震击器的位置要避开钻具加钻压后的中和点。因为钻进时中和点处受拉、受压、受扭等多种应力在不停的变化,最容易伤害随钻震击器;2为保护随钻震击器,同时也为了增加震动时的弹力,串接时应当在震动器的上下两头接上柔性短节。如无柔性短节,可以用加重钻杆代替,也能收到良好的效果。

.使用随钻打捞杯都有哪些主要注意事项?

答:1下钻前应详细检查捞杯质量是否合格,并绘出草图;2下钻时应根据具体情况,尽可能缩短上提距离和减少上提次数,以防止在没下到底之前就已灌满泥砂,而影响打捞效果;3下完钻应先循环钻井液10~20分钟,然后轻压10~20千牛打捞,同时变换泵的排量,以保证打捞效果;4因为打捞杯有个细脖子,钻进时要适当降低钻压,以防折断。

.为什么下完技术套管后不能再使用7″钻铤?

答:从套管内径来讲,用7″钻铤是可以的,但是7钻铤外径是毫米,钻头直径是毫米,它们之间的间隙只有(-)/2=18.5毫米,如果卡钻后套铣的话,则不能用有接箍套铣筒,如果用无接箍套铣筒的话,间隙也太小,排量不能开大,满足不了井眼的清洗条件,故不能使用。

.钻进中如果水龙头或是水龙带坏了,应当怎样正确处理?

答:首先把钻具起到安全井段,一方面安排专人活动钻具,另一方面组织人力抢修或更换。如果裸眼较长或井下较复杂,应把钻具起入技术套管内。如无技术套管,应起出全部钻具,再抢修或更换,千万不能把钻具放在井内,把方钻杆插在井口里修水龙头或换水龙带。特别是快速钻进中更不能这样做。一旦遇卡,既不能上提,也不能下放,只有走倒扣一条路。

.钻进中井口返出钻井液减少或不返钻井液是何原因?怎么处理?

答:原因:1地面管线有刺漏;2井内出现漏失地层;3钻遇石灰岩溶洞漏失;4井塌把地层蹩漏;5钻井泵出了故障。

处理:1检查地面管汇和钻井泵;2在渗透性漏失层钻进,可以适当降低密度或是排量;3如只进不出,漏失严重,应立即起钻,再采取堵漏措施。如已钻遇油气层,则应注意放喷,是否可以起钻,要视情况而定;4如井塌蹩漏地层,应首先降低排量,设法恢复循环,然后再调整钻井液性能。

.什么叫循环短路?是什么原因?怎么判断?如何处理?

答:钻井液不能完全由钻头水眼返出,就叫短路。其原因有:1地面管汇有刺漏现象;2井内钻具丝扣或本体有刺漏;3井内钻具断了。出现短路的地面显示:a.排量不减,泵压下降;b.砂子带不出来,造成钻头泥包,出现蹩钻或跳钻;c.转盘扭距增大;d.钻时变慢,甚至无进尺或卡钻;e.井内有不规则岩屑返出。

处理:如地面正常,应立即用低速平稳起钻,旋绳卸扣,详细检查钻具,同时注意防卡,遇卡时尽可能不要猛提猛放猛刹车。

.钻进中转盘不转了是什么原因?如何处理?

答:原因:1转盘链条或传动链条断了;2转盘离合器爆了或气路出现问题;3转盘坏了;4转盘万向轴断了;5突然井塌卡住钻具,造成离合器打滑或把柴油机蹩熄火。

处理:首先逐项检查地面设备,同时注意上提下放活动钻具;如果是井下钻具被卡,应设法将钻具活动开,调整处理钻井液,使井下恢复正常。如活动不开,也要保证循环,以便采取其他措施处理。

.钻进中传动链条断了,应当怎么处理?

答:1保证循环钻井液;2井浅时可用人力“推磨”活动钻具;3井深时将钻具下放到底,使其弯曲与井壁成点接触,以防止粘卡;4如已下入技术套管,则把裸眼井段的那部分压弯即可;5尽快组织抢接链条,然后提起钻具,起钻,检查钻具和钻头是否有压伤。

.钻进时水龙带缠方钻杆是什么原因?怎么处理?

答:原因:1水龙头冲管盘根过紧;2水龙头缺油轴承烧坏;3方钻杆弯曲而启动钻盘又过猛;4水龙带上有多余的绳头,随风摆动。

处理:1先打开大钩锁销,用人拉开;2如打不开锁销,可用大钳拉转方钻杆;3必要时可卸掉水龙带;4平时注意防止上述情况发生,一旦发生处理时要特别注意安全,以防止倒转蹩劲伤人。

.钻进中方钻杆断了,应当如何处理?

答:1鱼头在钻盘以下时,应立即找一个内捞矛,接上一个单根捞出落鱼。如无内捞矛用公锥也可,用大钳或转盘造扣,尽快提出钻具;2如接一个单根打滑不易造扣时,可接一个立柱;如果鱼头在钻盘面以上,先用钢丝绳把方钻杆绑好用电葫芦或气葫芦提住,再用转盘倒开方钻杆,将鱼头提出井口,然后下一个单根对上扣,起钻检查钻具和钻头。

.钻进中方余还有2~3米高时,方钻杆就开始摆动,这是什么原因?如何处理?

答:原因:1主要是井口、转盘和天车的中心不在同一条直线上;2方钻杆上部发生弯曲。

处理:1重新校正天车,使井口、转盘和天车的中心成一条直线;2轻微摆动时可降低钻速,严重时应换方钻杆;3表层套管固完后,注意井口安装质量。

.钻进中遇复杂情况,过去常要求快速强行接单根,这种做法有何不妥?

答:这种做法是无把握的冒险,明知井下复杂,还硬要勉强接单根,即使接上,也很可能导致提不动或是放不下去。接的越多,卡到井里的也越多,增加了复杂程度,也就更难处理。

.正常钻进中,通常都采用什么办法防斜?

答:主要防斜的办法有:1采用合理的钻具结构,配标准尺寸的扶正器,扶正器外径应当与钻头直径相等。如扶正器外径比钻头直径小3毫米以上时,该扶正器已不符合标准;2采用大直径高强度钻铤;3钻遇软硬交错地层时,要注意减压吊打;4坚持井斜不清不打钻的原则,每进尺50~米投测一次。在地层本身倾角较小的地区,可以适当放宽;5送钻要均匀,严禁切菜式送钻。

7取心

.为保证取心收获率,装取心筒时都有哪些主要注意事项?

答:1岩心筒提起后,岩心爪与钻头内台肩应保持5~8毫米间隙;2岩心爪内径应与岩心筒内径保持一致;3钻头内径应比岩心爪(或岩心筒)内径小一至两毫米;4内筒与外筒之间应无阻卡,用手应能灵活转动。

.取心筒下井之前,对井眼有哪些要求?

答:1井下情况必须良好,对于取心之前的那趟钻,起钻必须正常;2取心之前必须处理好钻井液,保持性能稳定;3长时间停工后取心,必须先通井,把井眼彻底清洗干净再下取心筒。

.取心筒下井时都有哪些注意事项?

答:1下钻要平稳,不能猛刹猛放;2遇阻不能用取心钻头划眼;3如下钻时井口不返钻井液,应接方钻杆开泵顶通或循环一周后再下钻;4接近井底时,应先循环清洗井眼,然后再取心。

.取心钻进时都有哪些注意事项?

答:1地面方入必须准确;2清洗井眼后,先加压10~20千牛,如无异常情况,再慢慢地加到正常钻压,一般情况下,钻压都不要大于千牛,视钻头尺寸而定,同时注意适当控制钻速,以防止卡心或压弯取心筒;3注意防止溜钻;4如有蹩跳钻现象,应当立即起钻,不要再试;5如果井下正常,钻进情况也正常,不许随便上提钻具,应保持连续钻进,以保证岩心收获率。

.取心后起钻都有哪些注意事项?

答:1尽可能不用转盘卸扣;2不能猛提猛刹;3遇卡时不能猛提猛压,而应开泵保持循环,然后根据具体情况采取适当处理措施。

.岩心出筒都有哪些注意事项?

答:1注意按顺序摆放,不能倒置;2如出心困难,应提起内筒适当敲击,不能用固井车硬顶,以防止将岩心“放炮”,弄不清先后次序;3如岩心含油,应注意及时封存;4丈量好岩心长度,做到地质、工程、录井、钻井液等有关单位记录数据一致。

.在裂缝发育良好的石灰岩地层取心有何特点?如何提高收获率?

答:特点是进尺快,收获率低。为提高收获率可采用小直径取心工具,钻进时适当调整钻井液排量,适当加压,控制钻速。另外,每次进尺不要太多,一般每次取2~3米为好。

.请举例说明如何计算取心收获率?

答:收获率=(实际岩心长度÷取心进尺)×%

例如:某井取出的岩心长是6.5米,取心进尺是7米,则本次取心收获率就是(6.5÷7)×%=93%

.在有些井中,为什么连续取几筒心之后就要扩一次眼?

答:在取心钻头外径小于井眼直径的情况下取心,井内就会出现一个台肩,因此,连续取几筒心之后,为消除台肩,保证井下安全,就必须扩眼。目前在井眼直径较小的情况下取心,已不必扩眼,因为取心钻头的外径与井眼直径相等。

.当取心钻头内台肩与岩心爪外台肩之间的间隙不合适的时候,应当怎么办?

答:可以掉换岩心爪或在岩心爪与内筒之间加垫子,必要时应当更换内筒。在一般情况下,都不要在取心钻头与外筒之间加垫圈,或尽可能少加。因为加垫子之后,会降低钻头与外筒之间的上紧强度,下井后稍不小心就会造成掉钻头事故。

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