黄18-斜17井混合钻头牙轮靠背及牙轮脱落情况说明

1. 井位与钻井概况

1.1 井位概述

1.1.1 地理位置

• 黄18-斜17井位于湖北省潜江市周矶街办黄场村，隶属于中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司。
• 该井位于江汉盆地潜江凹陷张港单斜带，是一口重要的生产井。

1.1.2 井型与设计参数

• 井型为定向井，设计井深2800.00m，目的层为潜422，完钻层位为潜43油组。
• 钻具组合包括Φ190.5mmKPM1642ART钻头、Φ150mm单弯钻具、加重钻杆等。

1.2 地层与岩性

1.2.1 地层概述

• 钻井地层为潜422，岩性包括灰色泥岩夹石膏质泥岩、粉砂岩。
• 该地层岩性对钻进过程产生了重要影响。

1.2.2 岩性特点

• 灰色泥岩夹石膏质泥岩易发生井壁坍塌，增加了钻进难度。
• 粉砂岩地层对钻头磨损较大，对钻进速度和钻头寿命有直接影响。

2. 钻井过程与问题发生

2.1 钻井参数

2.1.1 钻压与转速

• 钻压设定为100-120KN，转速为80rpm。
• 钻进过程中，钻压和转速的调整对钻头使用寿命和钻井效率具有重要影响。

2.1.2 排量与泵压

• 排量设定为28L/s，泵压为18-19MPa。
• 泵压的稳定对井下钻具安全和钻井效率至关重要。

2.2 钻井液性能

2.2.1 钻井液类型

• 采用饱和盐水作为钻井液，以提高井壁稳定性和抗压强度。
• 饱和盐水钻井液的密度为1.31g/cm3，粘度为56s。

2.2.2 钻井液作用

• 钻井液在钻进过程中起到冷却钻头、携带岩屑、维护井壁稳定等作用。
• 钻井液的性能直接影响到钻井效率和井下安全。

3. 问题发生与处理

3.1 问题发生

3.1.1 憋泵现象

• 在钻进至井深2699.90m时，出现憋泵现象，导致钻井参数异常。
• 憋泵现象可能是由钻具或井下设备故障引起的。

3.1.2 钻具活动异常

• 憋泵后，钻具活动恢复正常，但泵压由10冲泵压3.8MPa恢复至1.2MPa，逐渐提至30冲，泵压4.2MPa。
• 钻具活动异常可能是由于钻具或井下设备故障引起的。

3.2 处理过程

3.2.1 起钻检查

• 起钻检查发现混合钻头一端牙掌靠背及牙轮落井，另一侧牙轮旷动严重，间隙13mm。
• 起钻检查是发现和处理井下故障的关键步骤。

3.2.2 打捞钻具

• 组合打捞钻具组合，包括多轮打捞器、加重钻杆等。
• 打捞钻具是处理落井钻具的重要手段。

4. 原因分析与防范措施

4.1 原因分析

4.1.1 直接原因

• 混合钻头牙掌处从非焊接部位断裂开，合金工艺存在质量问题。
• 金属应力释放导致断裂，从而导致牙轮及巴掌整体落井。

4.1.2 间接原因

• 长稳斜段单靶井的定向工作量较大，潜三、潜四均需频繁调整轨迹。
• 潜三段、潜四段均存在大段砂泥岩井段，对牙轮磨损较大。

4.2 防范措施

4.2.1 工艺改进

• 结合厂家，对钻头牙掌焊接工艺进行改进，督促厂家提高钻头材料质量把关。
• 加强对钻头到井检查，落实钻头丝扣、牙轮轴承检查确认，去报先期发现钻头质量故障。

4.2.2 钻进过程管理

• 钻进过程中，加强对钻头使用判断，按时统计钻头扭矩，钻时变化及螺杆使用情况判断。
• 在钻头出现异常先期预兆时，及时发现判断，起钻检查，规避井下风险。

5. 结论

• 黄18-斜17井混合钻头牙轮靠背及牙轮脱落事件是由于钻头牙掌焊接工艺问题和地质因素共同作用的结果。
• 加强钻头质量检查和钻进过程管理是预防类似事件发生的关键措施。