A井钻具断落分析浅谈

A井钻具断落分析浅谈

吴建 杨民进

中石化胜利石油工程有限公司管具技术服务中心，山东 东营 257000

摘要:A井随钻震击器公扣疲劳破坏造成旋导落井，打捞过程中，井眼为165mm，鱼头处外径140mm，打捞手段有限，母锥在造扣打捞过程中破损造成大量碎片落井。强磁循环打捞过程中突然憋泵造成强磁阻卡，解卡转动钻具过程中环空母锥碎片堆积在钻杆本体与公接头处，造成钻杆从对焊处断落。

关键词：钻具段落；打捞；套管开窗

1三开旋导使用

A井三开开钻，共入井8趟钻，其中旋导工具入井7趟钻、通井1趟钻。

第一趟钻。使用旋转导向钻进，在钻进中，信号工作不稳定，因旋转头不工作，造成起钻，本趟钻钻进井段5860m-5906.54m，进尺46.54m，纯钻时间11.22h，机械钻速4.15m/h，经工具方拆检，为旋转头仪器机械故障。

第二趟钻。按旋导方要求，分段顶通循环降温下钻到底，开始钻进，因旋转头机械故障，循环、起钻，钻进井段：5906.54m-5979.26m，进尺72.72m，纯钻时间15.56h，机械钻速4.48m/h，后经工具方拆检，原因为旋转头机械故障。鉴于旋导工具故障导致纯钻时效太低，5月24日向项目部打报告申请停止使用旋导，但未获同意。

第三趟钻更换旋转导向头、钻头后开始下钻，下钻到底，循环，开始钻进；旋导钻进至6165.24m时（井斜92.17°、方位40°）发现方位左飘严重，在旋导全力增方位情况下每米方位仍降0.5°-0.7°，原因仍为旋转头故障而失效，旋导方决定起钻换工具。本趟钻钻进井段：5979.26-6165.24m，进尺185.98m，纯钻时间42.09h，机械钻速4.42m/h。

第四趟钻起钻完，选用推靠式旋导工具，开始下钻，下钻到底，循环后于11:00恢复钻进，旋导钻进至6274m时发现旋转头发生故障，循环后于6月4日0：30开始起钻，在起钻过程中，在裸眼井段起钻中非常困难，采取了倒划眼起钻措施，倒划眼过程中出现了扭矩、泵压波动大且振动筛返砂量大的现象，如图2，造成频繁蹩停顶驱,阻卡严重，在倒划眼至6200m时，出现蹩停顶驱、泵压上升现象，阻卡后经反复活动，环空重新建立循环，震击解除异常，经循环两个循环周后，返出大量岩屑、掉块，后倒划眼至6165m时，再次出现蹩停顶驱、泵压上升蹩泵，发生阻卡，后经反复活动钻具后解除复杂。根据现场分析，原因是井身轨迹以及井眼砂桥所致。本趟钻钻进井段6165.24-6274m，进尺108.76m，纯钻时间35.5h，机械钻速3.07m/h。

通过以上四趟旋导钻进施工情况，存在旋导使用时效低，信号不稳定造成循环时间过多。另外旋转头连续出现机械故障，严重影响生产时效，且工具在井下风险大。根据井下情况，方位已由40°调至48°井斜由95°降至92°，轨迹已调整到位，同时，旋导服务方也提出难以保障下步施工能力，考虑井下工具安全及为加快钻井时效，第二次向项目部打报告申请停用旋导，未获同意。

下牙轮钻头通井。鉴于钻具在井下憋顶驱、憋泵严重，下牙轮钻头通井。出技套前在井深5830m时大排量循环2周，返出大量细砂，下钻至井深6125m时遇阻，上提开泵正常后进行划眼，在划眼过程中，出现频繁蹩泵、蹩停顶驱现象，钻具上下活动困难；倒划眼过程中，存在蹩泵，蹩顶驱现象，扭矩由8KN·m上涨至12KN·m-17KN·m，泵压由20MPa上升至23MPa，经长时间小幅度活动循环，振动筛处返出大量细砂、掉块。划眼至井底6274m，循环洗井，短起下15柱，再次循环、活动钻具过程中仍有憋顶驱、憋泵现象。

第五趟钻。起钻完通井钻具后，组配旋导工具下钻，下钻至5796m，循环测试仪器信号（未能测试到仪器信号），16:30继续下钻至5936m，至20:00反复测试仍未信号，决定起钻。起钻完。

第六趟钻。更换MWD仪器，然后下钻，下钻到底，至6月13日24:00旋导钻进至6372m，旋转头故障，至6月15日16:00起钻完，发现旋导仪器坏。本趟钻钻进井段6274-6372m，进尺98m，纯钻时间22.22h，机械钻速4.41m/h。

第七趟钻。下钻、划眼（6218-6372m），旋导钻进至6524.16m，至6月20日3:15循环找信号，仪器信号差，无法测斜，决定起钻。本趟钻钻进井段6372-6524.16-6372m，进尺152.16m，纯钻时间34.15h，机械钻速4.46m/h。

2旋导工具使用分析

从井深5860m开始使用旋转导向钻进，钻达6524.16m，旋导工具入井7趟钻，累计进尺664.16m，纯钻时间160.74h，平均机械钻速4.13m/h。

旋导工具适应性差，故障率高，主要存在以下问题：小井眼尺寸旋导工具在使用不成熟。通过近期斯伦贝谢、贝克休斯旋导工具使用情况来看，旋导仪器适应能力差、需要频繁循环降温，井下震动大，仪器故障频发，行程钻速低，起下钻频繁。自旋导入井下钻开始，循环时间长，进尺工作时间少，纯钻时效低。由于该井井身轨迹复杂，最大井斜95.5°，同时调整方位，局部狗腿角过大。旋导工具因对排量等钻进参数的限制，导致井内岩屑无法及时排出，水平段容易沉积形成岩屑床，循环、划眼时容易堵塞环空造成憋泵和卡钻。指向性旋导工具因方位控制困难，方位偏移严重.，后更换为推靠式旋导工具后，也同时存在排量等钻进参数受限的制约因素。

3钻具断落故障处理

旋导钻进至6524.16m，倒划眼至6223m时憋停顶驱，反复上下活动钻具后，7:40恢复正常。倒划眼，参数：转速60rpm，排量12L/s，泵压15MPa，扭矩8-13KN.m。倒划眼至6219.54m时再次憋停顶驱，并且憋泵，扭矩13↑18KN.m，立压15MPa↑20MPa，上下活动钻具时，泵压逐渐下降至10MPa，开泵，泵压升高至20MPa时停泵，活动钻具，泵压慢慢下降至10MPa，反复上下活动钻具，转动钻具，扭矩在8-16KN.m波动，泵压下降至11.5MPa后泄压，转动顶驱上提钻具，10:52扭矩由16↓8KN.m，钻具转动正常后起钻2柱循环，钻头位置6180m，开泵循环正常。起钻至随钻震击器，发现随钻震击器公扣根部断。

第1趟钻（下入110-143母锥打捞）。开泵下放至6154.83m探到鱼头，开始造扣打捞，造扣后，上提钻具，正常悬重160t，加上正常摩阻上提166t，造扣后最高上提180t，但上提过程中悬重降至166t，期间下探过程中鱼头位置下行至6174m，再次下探、造扣，22:45上提悬重174t，决定起钻。 起钻至6040m有阻卡显示，通过上下活动、转动钻具后起过阻卡点，然后正常起钻，起钻完，发现母锥底部破碎。

第2趟钻（强磁打捞器打捞）。组织强磁打捞器，下入半剖式强磁打捞器至6030m。从6030m开始主动开泵下划，主动划眼至6171.18m探到鱼头，后开泵冲至6179m泵压升高，环空憋压，上提下放困难，转动后起至6140m循环，起钻完，发现4”钻杆公接头与钻杆加厚部分对焊处脱落，落鱼长度11.28m。

第3趟钻（牙轮钻头+破槽器通井）。组织4"非标钻杆40根，20:00开始下牙轮钻头通井。下牙轮钻头+破槽器通井至5950m开始主动划眼，至16:00主动划眼至6153.77m探到鱼头，多次下放钻具探鱼头位置不动，泵压无变化，扭矩无变化，指重表指针跳动明显。循环至6月28日0:30起钻，至16:00起钻完，发现钻头外缘有明显的刻痕。

第4趟钻（下入162mm凹底磨鞋修整鱼顶）。下入凹底磨鞋至6030m开始主动划眼，上下活动钻具并间断转动，至5917m，扭矩由13下降至4KN.m，后开泵正常循环。起钻完，发现钻杆本体与公扣接头加厚部分断裂；起出钻杆本体距断口0.9m处有严重磨痕且变形。

第5趟钻（Ф155mm平底磨鞋探鱼顶）。甩4"非标钻杆，下钻至5804.51m探到鱼头，至23:00循环，下压40t，鱼头下行至5808m遇阻，反复上提下压，最大下压吨位90t，落鱼不再下行，大排量循环，起钻完（磨鞋下部有压痕）。

第6趟钻（下刮管器刮管）。下刮管器至5700m，无阻卡显示。从5700m开始开泵刮管，每柱刮管3遍，至15:30刮管至5808m探到鱼头，至21:30以25L/s排量循环，泵压28MPa，期间对5785-5805m多次刮管，至7月7日6:00起钻至2660m。                                     

4故障原因分析

随钻震击器公扣疲劳破坏造成旋导落井。井眼为165mm，鱼头处外径140mm，打捞手段有限，母锥在造扣打捞过程中破损造成大量碎片落井，为后续处理埋下隐患。强磁循环打捞过程中突然憋泵造成强磁阻卡，解卡转动钻具过程中环空母锥碎片堆积在钻杆本体与公接头处，造成钻杆从对焊处断落。牙轮钻头+破槽器通井过程中提前开泵主动反复划眼，未发现明显阻卡，认为母锥碎片主要堆积在鱼头处，因此制定了下磨鞋修鱼头方案。磨鞋进入裸眼后主动划眼至鱼头处修整鱼头，倒划眼起钻过程中发生憋泵阻卡，转动钻具过程中钻具断落。

参考文献：

[1]卜进晓. 几起钻井事故对钻具的损失及原因分析[J]. 商情,2020(48):188.

[2]梁先贵. 双12井井下落鱼位置的分析判定[J]. 钻采工艺,2001,24(6):78-79.

— 1 —