井下作业典型事故案例分析一.docx
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井下作业典型事故案例分析一
井下作业典型事故案例分析
（一）
二OO七年一月
一、××井分求管串卡钻事故
二、××井油管落井事故
三、××井钻杆落井事故
四、××井通井规卡钻事故
五、××井测井电缆卡钻事故
六、××井分注管串错下事故
七、××井压裂卡钻事故
八、××井解除抽子卡油管落井事故
九、××井油管爆炸事故
前言
在历年的井下作业中，或多或少出现过不同类型的质量事故，给单位整体效益带来了不同程度的影响。
为了预防类似的事故再次发生，有必要剖析作业过程中发生的事故原因，总结出相应的防范措施。
本《案例》搜集整理了近三十年来在井下作业过程中所发生的典型井下作业工程质量事故实例，通过对这些实例的原因分析，提出了相应的防范措施。
对今后在井下作业过程中减少或杜绝类似事故的发生、提高我处井下作业的竟争力具有一定的指导意义。
案例体现了三个特点，一是紧密结合井下作业生产实际，总结了井下作业工程质量事故教训及防范措施；二是每个事例都具有独立性、代表性；三是对今后井下作业过程中防范类似事故的发生具有一定的可鉴性。
一、××井分求管串卡钻事故
<一>静态资料
完井日期：
2003年9月27日、人工井底:
1926.10m、套补距:
2.5m、套管外径:
Φ139.7mm、内径:
Φ124.26mm、套管深度1939.90m、水泥返高22.0m。
压裂层位长4+5，油层段：
1818—1824.8m1824.8—1829.9m，射孔段：
1821.0—1825.0m，采用SYD-102-127弹射孔，孔密32孔/米。
<二>事故过程
分求管串卡钻
2003年11月26日压裂长61层后下入分求钻具，结构为母堵+油管1根+Y211-114轨封1个+变径接头＋ф62mm花管1个+油管191根至井口。
母堵深度1840.64m，轨封1830.86m，花管深1829.10m。
抽汲过程中发现液面突然降低，直至无液面，2003年11月28日，活动管串，起出油管12根，上提第13根管串遇卡，活动解卡，负荷200-250-300-350-400-450KN未解卡，采用水泥车正、反循环洗井均未畅通，泵压范围18-25MPa。
后经倒扣、套铣等方法处理，打捞完发现花管中有抽汲抽子1个和1个抽子上接头。
<三>事故原因分析：
1、当解封后下层液体随着压力的释放会携带地层吐出的砂很快随井筒上升，并上升至封隔器以上，随着起钻具工作的进行，砂子又会逐渐下沉聚集，当聚集到一定量时环空砂粒沉积于封隔器上部导致卡钻。
2、抽汲过程中对抽子未勤检查，长时间使用造成抽子本体脱扣而落井。
3、解卡时正反洗井均不畅通且泵压高，原因是花管内落有抽汲抽子及上接头。
4、压裂后裂缝未完全闭合，反洗井起到诱喷作用使地层吐砂。
<四>预防措施：
1、对于分求钻具，为防止井筒中砂子上返，可在起钻具前，即解封以前，向油管内及环空中灌注活性水至井口，用以平衡地层压力，达到防止砂子上返造成卡钻事故的发生；
2、分层求产时（求上层），轨封位置尽量靠近射孔段下沿，使轨封上面减少沉砂口袋。
3、抽完，进行反洗井工序。
4、上起抽汲钻时应该慢提。
二、××井油管落井事故
<一>油井静态资料
完井日期：
2003年11月22日、井深:
1989.0m、人工井底:
1964.0m、水泥返高:
246.9m、套管内径:
Φ124.26mm、套管下深:
1985.93m、套补距:
2.80m，最大井斜:
19.0度，层位：
延9，油层井段：
1937.6-1946.0m、厚度8.4m、综合解释油层，1946.0-1950.8m厚度4.8m、综合解释油水层，1950.8-1962.9m、厚度12.1m、综合解释水层。
射孔井段1937.6-1939.6m、厚度2.0m。
变形油管图片
<二>事故过程及原因分析
该井于2003年12月1日搬上试油，12月8日下单上封压裂管串，当下至封隔器以上第64根时管串落井，落井管串为球座+Φ62mm外加厚油管4根+长454单上封+水力锚+Φ62mm外加厚油管64根。
由于该井液面很低，大约在1600m左右，落井油管由于受重力加速度及反弹力的影响油管弯曲变形严重（详见图片），经五个多月的打捞，捞出油管53根。
<三>、防范措施
造成油管落井的原因一是用液压钳上扣时油管偏扣，二是公扣磨损、锥度变化，三是操作人员责任心不强所致。
1、液压钳下钻操作时要用对扣器，人工先用管钳上2-3扣后再用液压钳上扣，禁止慢档冲击，卸扣后空转小于1圈；
油管推荐上扣扭矩表
外径
（mm）
内径
（mm）
钢级
上扣力矩（N·m）
非加厚
加厚
最佳
最小
最大
最佳
最小
最大
60.3mm
50.3mm
J-55
1000
750
1250
1800
1350
2250
N-80
1400
1050
1750
2500
1850
3100
73.02mm
62.0mm
J-55
1450
1100
1800
2300
1700
2850
N-80
2050
1500
2550
3200
2400
4000
88.9mm
76mm
J-55
2050
1500
2550
3150
2350
3950
N-80
2850
2150
3600
4450
3300
5550
101.6mm
88.6mm
J-55
1700
1300
2150
3550
2650
4450
N-80
2400
1800
3000
6300
4750
7900
2、液压钳起下管串时严格按其操作规程作业：
压力调至6-8MPa、对于Φ62mm、J-55钢级的非加厚油管扭矩1450-180N·m；对于Φ62mm、J-55钢级外加厚油管扭矩1700-2850N·m，附油管上扣扭矩表。
三、××井钻杆落井事故
<一>油井静态资料
完井日期：
2003年7月5日、完钻井深:
2323.0m、人工井底:
2285.0m、水泥返高:
825.0m、套管内径:
124.26mm、油套下深（防腐）:
1143.54m、钢级J55×139.7×7.72、油套下深（裸管）:
2311.38m、钢级J55×139.7×7.72
<二>上修原因
该井是一口采油井,于2003年6月21日开钻，7月5日完钻，完钻井深2323.0m（项目组确定井深为2314.0m）。
9月8日压裂施工后，下分求钻具时在751.53m遇阻，下通井钻时在751.53m遇阻，750.39m处印痕异常，证明该井在试油施工过程中井筒发生变化，本次上修主要是证实套管的技术状况以对症处理。
<三>事故过程及原因分析
该井于2003年10月29日上修，先起出上部75根×734.49m套管后，又下入Φ73mm反扣钻杆下带51/2″捞矛准备倒出下部第一根套管，当下完78根钻杆欲旋转钻具打捞时发现管串落井。
打捞过程证实钻杆两处脱扣，第一处捞矛以上第三根钻杆处、落物在套管外面；第二处在由下而上第44根钻杆处，钻杆全部落入井底，后分二次打捞完毕。
落物状况见示意图。
造成该井钻杆落井的原因分析为：
（1）底钳未打好致使管串转动松扣落井；
（2）在下钻时钻杆公扣台阶处缠了麻绳使丝扣上不紧而造成钻杆落井。
<四>、防范措施
1、初始下钻时一定要打好底钳；
2、下入井内的钻杆均用标准丝扣油涂抹，禁止缠麻绳；
3、新钻杆在地面连续上卸三次扣再下入井内，防止粘扣，并用大钳上紧。
四、××井通井规卡钻事故
<一>、基本数据
人工井底1777.5m，射孔段1696.0~1702.0m，1711.0~1712.5m
<二>、事故过程
××井实施隔采作业，起出原井管串后，下Φ114mm通井规至1542.57m时遇卡，活动解卡无效；水泥车正冲砂解卡憋压30MPa循环不通。
上提360KN解卡仍无效；最后用爆破切割油管后才得以下泵完井。
<三>、事故发生的原因分析
1、未按《井下作业操作规程》中大直径工具下井时限速的要求施工；
2、通井规在其“肩膀”处无水眼，致使水泥车憋压循环不通。
<四>、防范措施：
严格执行《井下作业操作规程》大直径工具下井时限速要求，即通井规下放速度应控制在10-20m/min，特别快到射孔段、变形位置或预定位置以上100m时要缓慢下放。
五、××井测井电缆卡钻事故
<一>、油井基本简况
××井为一口生产井，1985年12月28日投产，人工井底：
1445.87m，生产层位Y10（1.2）层，日产液19.85m3，日产油16.42t，含水1.5%，生产至1994年9月，日产液21.08，日产油4.25t，含水76.0%，动液面810m，累计产油25942t。
<二>、落物的形成：
1、测井执行环空测井任务时，当找水仪（外径Ф25mm，长
2.3m）下至800m处遇阻，上提电缆（外径：
Ф8mm，长800m）断，后来在检泵作业时起油管过程中遇卡，经活动起出油管时第8根从公扣处断掉。
2、进行打捞解卡时，倒出52根油管，接着下外钩试抓电缆的过程中突然遇阻，上提至第5根时遇卡，卡点142.90m后通过旋转、活动、循环、碱处理（井内结硫酸盐垢）、上拔、下砸、倒扣等措施，共起出钻杆7根后卡死。
3、本次上修前，另有一支修井队下公锥+正扣钻杆进行造扣打捞，结果造成公锥与正扣钻杆不能脱手，造成该井多次、多级、多类型落物且遇卡的复杂情况，当时被人们定为“死井”。
井下落物先后有：
1、测井电缆880m（外径Ф8mm）和一台找水仪（长2.30m，外径Ф25mm）。
2、母堵（Ф89mm）×0.08m+Ф62mm尾管×1根×8.91m+Ф62mm花管×1根×1.03m+Ф62mm尾管×1根×8.97m+Ф62mm接泵短节×1根×0.20m+Ф44mm泵×3.68m+Ф62mm油管×59根。
3、外钩（Ф62mm）×0.86m+反扣钻杆（Ф73mm）×根。
4、27/8″钻杆下带公锥一个。
具体井下落物如图所示
后来由修井队再次对该井进行修复，经过活动解卡、倒扣打捞、下内外钩、下正反捞矛、套铣筒、卡瓦捞筒等十八道工序。
<三>、事故发生原因：
1、采用外钩打捞电缆时，下入过深，并且外钩上部没附带盖帽，故电缆线上窜，缠绕外钩上部太多，造成第三次落物；
2、选择公锥打捞外钩时没有考虑到能否脱手，故而造成第四次落物。
<四>、防范措施：
1、打捞绳类落物时，工具上部要有挡环，其厚度小于20mm，外径小于套管内径6mm，且一定要采用慢下，逐步加深上提试捞；
2、选择打捞工具要考虑脱手和再打捞；
3、对打捞管柱总的要求是：
下得去，抓得牢，脱得开，起得出。
六、××井分注管串下错质量事故
<一>、水井数据及设计要求
该井为一口注水井，98年6月1日完井，井深1756.0m，水泥塞面1356.58m，套管规范φ139.7mm，内径124.26mm，油层射孔段为：
Y8：
1233.6~1237.6m、1241.0~1244.0m，Y9：
1257.0~1259.0m；
2001年转注，对Y8、Y9进行合注，由于Y9层吸水能力强，两层吸水不均匀。
施工方案要求对Y8、Y9两段实行分层注水，设计工具参数为：
封隔器：
1255.0±0.5m，配水器：
上配水器：
1223.0±0.5m，下配水器：
1265.0±0.5m，撞击筒：
1275.0m，球座：
1278.0m，配注按Y8：
40m3/d，Y9：
0m3/d。
<二>、问题的发现
经过半年多时间注水，地质上发现，该井区与Y9层对应的油井含水上升，综合含水由2003年8月份的8%上升到2004年2月份的32%，通过对该井测吸水剖面后，发现Y9层吸水达到注水量的58%，是造成周围油井水淹的原因，随后要求起钻检查，现场检查监督证实多下了一根油管。
地质所出示了测井站测吸水剖面时的测井数据，五项曲线中，有一项磁定位曲线，反应出的井下工具数据为：
上配水器：
1220.70m，封隔器：
1260.50m，下配水器：
1270.50m。
数据与采油作业区提供的数据基本相符。
详见附图
<三>、事故原因
1、作业工人工序把关不严，小队技术员责任心不强，监督不到位是造成钻具错下的直接原因。
2、平时工作要求不严，质量不高，形成一种麻痹大意的习惯，是造成这起事故的必然结果。
<四>、防范措施
1、提高员工的责任心和敬业精神；
2、对下井油管、油杆及附件应严格三丈量，三检查，三过手。
三丈量：
首次丈量、换向丈量、复查丈量；三检查：
查内径是否畅通，丝扣是否完好，是否弯曲，变形，残裂，砂眼等。
三过手：
班长、资料员、技术员三个岗位各自丈量、检查、计算，认为无误方可下井。
3、夹层小下工具时，单根数据精确到毫米级，并预计自重及承压伸长长度。
七、××井压裂卡钻事故
<一>、××井基本数据：
完井日期：
1998年8月21日，套补距：
4.70m，水泥塞面：
1527.98m，孔段Y4+5：
1488.0-1490.0m，固井质量：
管外水泥上返深度490.50m，固井质量合格，井斜情况：
最大斜度30.4度。
下压裂钻，其参数为：
水力锚：
1447.30m454-2封隔器：
1447.73m，Φ16mm直咀子：
1477.0m。
<二>、事故过程
压裂时压裂车排量800-900L/min时，最高压力达到8MPa，后压力降至1MPa，排量提到1200L/min，压力仍不到1MPa，现场技术人员分析认为封隔器以上某油管破裂，决定起钻检查，压裂队马上砸卸管线。
后因牵扯到压裂车费用等问题，请示有关技术负责人，负责人问明这一口井只有Y4+5一个层位和98年完井等一些情况后决定关套管闸门压裂，压力最高不超过35MPa。
压裂完洗井后，卸井口起钻，拉力最大达到36吨，钻具不上行，出现卡钻事故。
附压裂参数表
<三>、事故原因分析
卡钻原因主要为水力锚以上的油管本身有纵向裂缝，在高压下裂口，使液体循环短路，使含砂液体分流沉砂于封隔器处而卡钻。
压裂参数表
时间
内容
压力（MPa）
排量（L/min）
15：
00
预压
0↗25↘23
900
15：
06
23
1000
15：
09
加砂
23
1000
15：
20
21
1000
15：
26
21
1000
15：
32
顶替
21
1000
15：
33
26
1000
15：
34
28
1000
15：
36
停泵
28↘3
1000
<四>、预防措施
1、下管串时，油管若有弯曲变形、缩径、磨损、腐蚀、结垢严重、裂缝、孔洞、砂眼、螺纹损坏者不得下井，从源头上杜绝；
2、现场人员要有独立见解，出现问题要分清主次、当机立断解决问题；
3、定期对油管探伤，及时了解油管使用中的技术状况；
4、加强油管使用管理，每年开工后的第一口井要在洗井后对油管进行试压。
八、××井解除抽子卡油管落井事故
<一>、静态资料
完井日期：
1996年6月2日，完井深度（斜）:
1480m，套补距:
5.0m，人工井底:
1468.30m、水泥返高:
39.50m、套管外径:
Φ139.7mm、套管内径:
Φ124.26mm，套管下深:
1478.72m、最大井斜:
20.2度。
层位：
延9油层井段：
1416.8-1420.8m、厚度4.0m，延10油层井段：
1434.0-1440.0m、厚度6.0m，1440.0-1445.0m、厚度5.0m。
延10油层射孔井段1434.0-1436.0m、厚度2.0m。
<二>、事故过程
该井压裂后抽汲排液时水力式抽子卡死，上提下放活动几十次解卡无效，后上提近12吨拔断抽汲绳起钻。
起出后发现加大油管从第36根处出脱扣。
<三>、原因分析
在活动解卡过程中井下管串由于上提下放引起的交变载荷和抽汲绳的左向旋转力使油管某处松扣（此处油管上扣紧度不够）直至脱扣；事故解除后证实抽子卡死的原因是抽子胶皮破损严重加之下放抽子过快所致。
<四>、预防措施
防止此类事故主要做到：
1、抽汲油管要用标准通径规逐根通过方能下井；
2、下放抽子要控制速度，出砂井尤其注意；
3、抽汲沉没度抽油时控制在150m左右，抽水时控制在100m左右；
4、抽子在井下不得停留；
5、抽子卡死上提下放次数不宜太多；
6、在斜井上特别是钻井井眼不规则（方位变化大），下入分求抽汲管串时也易倒开油管；
7、每抽3-5次对绳冒、加重杆、抽子进行检查。
九、××井油管爆炸事故
<一>、事故过程
××井油井产量较高，油气比大。
该井按设计用混气水洗井。
钻具结构：
光油管下带斜尖。
当压风机开启几分钟后开启水泥车，突然听到井里有响声。
起出洗井管串检查有数根油管破裂，变形。
还有的残缺不全，且下部油管破碎落井，分析为井内气体爆炸所致。
<二>、事故原因
爆炸的原因是由于该井油气比大，且在压风机供气前未打隔离液，致使地面空气和井内天然气在高压状态下混合后爆炸，造成油管爆裂。
<三>、预防措施
椐有关资料介绍，天燃气在空气中的含量达到5%——15%时遇火极易爆炸，在油井上实施汽化水洗井、泡沫洗井、气举排液施工时防止井下管串爆炸的首要点是先开水泥车、打入0.5—1.0立方米活性水作为隔离液（以防空气和天燃气在井下混合），后开压风机。
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