钻井井下故障处理推荐方法

钻井井下故障处理推荐方法

第一章 井下故障的分类及判断

一、井下故障的分类

钻井井下故障分 ：井下落物故障、钻具故障、卡钻故障和其他井下故障。

1、井下落物故障是指物体掉入井内造成钻井作业不能正常进行的现象。

2、钻具故障主要是指钻具在钻井过程中发生的钻具断脱、断裂或刺穿等现象。

3、卡钻故障是指由于井内的原因，造成钻柱在井内不能上提、下放或转动的现象。卡钻故障又分为粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、干钻卡钻、落物卡钻、水泥固结卡钻等故障。

4、其他井下故障是指除上述故障以外的部分，主要包括测井故障、固井故障等。

二、井下故障的判断 1、表一 井下故障的判断

2、表二 钻进时发生卡钻故障的判断 3、表三 起钻进发生卡钻故障的判断 4、表四 下钻时发生卡钻故障的判断

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表1 井下故障的判断

故障类型 判据 钻具断落 卡钻 严重井塌 钻头落井 在钻头上 在钻头下 转 盘 转 动 情 况 扭矩正常 扭矩增大 扭矩减小 跳钻 蹩钻 不能转动 上提遇阻 钻具活动情况 下放遇阻 正常 悬重变化 下降 正常 泵压变化 上升 下降 正常 钻井液井口返出量变化 增大 减小 不返 A A B B A A1 A2 A B B B B A A B A A A B A A A1 A2 A A1 A2 A3 落物 注：A项为该类故障的充分条件，据此可为该类故障定性。 B项为该类故障的必要条件，可作为辅助判断的依据。 角码1，2，3表示同一判据中的三项可能同时存在，也可能只有两项或一项存在。

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表二 钻进时发生卡钻故障的判断

判据 运行状态 跳钻 钻进中的显示 蹩钻 扭矩增大 上提有阻，短距离内阻力消失 上提一直有阻，阻力忽大忽小 钻具上下活动时的显示 上提一直有阻，阻力越来越大 下放有较大阻力 下放有较小阻力 泵压正常 卡 钻 前 各 种 显 示 泵压显示 泵压逐渐上升 泵压逐渐下降 泵压波动，忽大忽小 进出口流量平衡 返出液量显示 井口返出量减少 井口不返钻井液 钻速变化 机械钻速急剧下降 机械钻速缓慢下降 返出量增多，有大量坍塌物 返出量减少 钻具静止时间较长 钻具运行状态 钻具在上下活动时遇卡 钻具在转动中遇卡 卡点位置 在钻头附近 在钻铤或钻杆上 泵压正常 卡 钻 后 显 示 泵压显示 泵压上升 泵压下降 可以正常循环 钻井液循环情况 可以小排量循环 失去循环 卡钻类型 粘吸 坍塌 砂桥 缩径 泥包 干钻 落物 B B A A A A B A B A1 A2 A1 A2 B A A A A1 A2 B A B A1 A2 A1 A2 B A A A A1 A2 A1 A2 A B A A A A1 A2 A B A1 A2 B A B B A A A1 A2 A A1 A2 B A B A A A A1 A2 A1 A2 A3 A B B A A1 A2 A A A 钻屑显示 注：A项为充分条件，据此可为卡钻故障定性。 B项为必要条件，可帮助判断。 角码1，2表示两项可同时存在，也可能只一项存在。

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表三 起钻时发生卡钻故障的判断

卡钻类型 判据 运行状态 粘吸 钻柱静止时间较长 钻 具 运 卡 行 钻 显 前 示 显 示 井 口 显 钻柱内孔反喷钻井液 示 卡 点 位 在钻铤或钻杆上 置 卡 泵 钻 压 后 显 显 示 示 井 口 显 井口不返钻井液 示 注：A项为充分条件，据此可以判定卡钻类型。 B项为必要条件，可帮助判断。 角码1，2，3表明三项可能同时存在，也可能只有一项存在。

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坍塌 A1 A2 A3 B B A A A1 A2 A1 A2 砂桥 A1 A2 A3 B B A A1 A2 A1 A2 缩径 A1 A2 B A A A 键槽 A1 A2 B A1 A2 A A 泥包 A B B B1 B2 A B B B 落物 A A A A A A A A A A 钻柱上行突然遇阻 钻柱在一定阻力下可以上行 上行遇阻而下行不遇阻 上行遇阻，下行也遇阻 循环活动正常，停泵就有阻力 无阻力时转动正常 无阻力时转动不正常 钻柱上起，环空液面不下降 钻井液随钻柱上起返出井口 在钻头附近 在钻铤顶部 泵压正常 泵压下降 泵压上升 憋泵 钻井液进出口流量平衡 井口返出液量减少

表四 下钻时发生卡钻故障的判断

卡钻类型 判据 运行状态 粘吸 钻柱静止时间较长 下行突然遇阻 钻 具 卡 钻 前 显 示 运 行 显 示 下行不遇阻，上行遇阻 下行遇阻，上行也遇阻 下行遇阻，阻力越来越大 下行遇阻，阻力点相对固定 下行遇阻，阻力点不固定 循环时可下行，停泵则有阻力 无阻力时转动正常 无阻力时转动不正常 井口 显示 卡点 位置 卡 钻 后 显 示 泵压 显示 井 口 显 井口不返钻井液 示 注：A项为充分条件，据此可以判定卡钻类型。 B项为必要条件，可帮助判断。 角码1，2，3表明三项可能同时存在，也可能只有一项存在。 A2 A2 下钻时井口不返钻井液 钻柱内孔反喷钻井液 在钻头附近 在钻铤或钻杆上 泵压正常 泵压上升 钻井液进出口流量平衡 井口返出液量减少 A A A A 坍塌 A1 A2 B A3 B A1 A2 A A A1 砂桥 A1 A2 B A3 B A B A A A1 缩径 A A B A A 落物 A A A A

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第二章 井下落物故障的处理

井下落物故障的处理有打捞、磨铣两种方法。 一、常见打捞工具

井下落物故障处理的常见打捞工具有:反循环打捞篮、磁力打捞器、随钻打捞杯、卡板打捞筒、三球式打捞筒等。 二、常见磨铣工具

井下落物故障处理的常见磨铣工具有:平底套鞋和凹底磨鞋。

三、反循环打捞篮

1、反循环打捞篮适用于软地层和中硬地层打捞。 2、反循环打捞篮可用于打捞落井的钻头牙轮、钻头巴掌、钻头轴承、断卡瓦牙、钳牙、手工具和各种螺栓、螺母及碎铁块等。

3、反循环打捞篮的规格选用，参见表1进行选择。

表1反循环打捞篮技术规格

4、钻具组合宜采用:反循环打捞篮+随钻打捞杯+钻铤(加重钻杆)+钻杆+(方钻杆)。（注本标准中对于使用顶驱的钻机，所有钻具组合均无方钻杆。） 5、下井前检查。 1）、钢球与球座应吻合。

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2）、所选钢球应能通过全部钻具和配合接头水眼。 3）、筒体的上、下水眼应畅通。

4）、篮框在外筒内转动自如，无阻卡，篮爪活动灵活。 5）、铣鞋与筒体间的螺纹连接处要按规定扭矩上紧。 6、打捞步骤。

1）、下钻前应保持井眼畅通。

2）、下钻到离井底lm左右，用不小于正常钻进排量循环洗井。边循环边慢慢下放钻具探井底，确认井底井深无误后，上提钻具离开井底0.3m一05.m，循环和转动钻具，并记录泵压。

3）、停泵，投人钢球

4）、开泵送钢球到球座。通常钢球落入球座后，泵压增加1MPa一3MPa为正常。

5）、边循环边转动钻具，将反循环打捞篮下放到距井底0.1m－ 0.2m，循环时间15min -30min，把落物冲到打捞篮内或冲到井底中间位置。

6）、套铣参数:钻压5kN-50kN，转速30r/min-60r/min，钻压、排量应根据套铣筒/铣鞋尺寸大小不同而有所变化，排量应不小于钻进排量;套铣进尺0. 3m-0. 5m。套铣过程应一次完成，中途不可上提钻具。

7）、停泵，干钻割心。当套铣进尺接近完成时，刹住滚筒同时停泵，继续取心钻进1min -3min，然后上提钻具拔断岩心。 8）、探方人证明岩心割断。割心后上提钻具，并转动钻具不

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同方向下探方人，如方人等于割心方人，则岩心割断。如方人减少，则判断岩心未割断，这时应采取重复割心措施，割心方法同5）- 7）。

9）、起钻时操作平稳，不应使用转盘卸扣。 10）、起钻完盖好井口，取出落物。 7、维护保养。

1）、起钻完，取出钢球放人提环内。卸下反循环打捞篮，取出落物，掏通筒体上的水眼，再用 清水冲洗干净。

2）、检查各部(零)件应完好。

3）、螺纹部位涂上防腐脂并装配好，篮体涂漆后平放在干燥处备用。 五、磁力打捞器

1、磁力打捞器适用于垂深在3000m以内的中硬或硬地层打捞

2、磁力打捞器用来捞取能被磁体吸引的落井小件金属落物。 3、钻具组合宜采用:磁力打捞器+随钻打捞杯+钻挺(加重钻杆)+钻杆+(方钻杆)。 4、下井前检查

1）、根据井眼直径及落物特点，参见表2、表3选择磁力打捞器及引鞋。

表2磁力打捞器技术规格

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表3磁力打捞器引鞋的选择

2）、将磁力打捞器放在木板或胶板上，取掉磁芯下部的护磁板，清除吸附在磁钢内外表面的一切杂物。 3）、吸力应不少于规定吸力的85%。 4）、磁力打捞器水眼应畅通。 5、打捞步骤。

1）、磁力打捞器下井前应保证井眼畅通。

2）、磁力打捞器的引鞋螺纹连接处按规定扭矩上紧。 3）、将磁力打捞器放在垫有木板的转盘上，接钻具下井。 4）、将磁力打捞器下至离井底lm左右，开泵循环洗井，把落物周围的岩屑冲洗干净。

5）、根据引鞋类型采取不同的打捞方法:

a) 采用平鞋时，应边循环边慢慢下放钻具，以钻压不大于5kN，与井底落物接触。然后边循环边上提钻具0. 3m-0. 5m，停泵，把打捞器转动一个角度后，再慢慢下放钻具，使打捞器与落物接触，反复几次，方人最多时起钻。 b) 采用拨鞋时，应边循环钻井液，边间断转动，边下放钻具，使磁力打捞器底部与落物接触，接触时不应转动钻具。然后边循环边上提钻具0. 3m-0. 5m，停泵，转动一个角度后，下放与落物接触，反复几次即可起钻。

c) 采用铣鞋时，操作方法与采用拨鞋时相同，只需把间断转动钻具变为连续转动钻具。

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6）、起钻时操作平稳，不应采用转盘卸扣。

7）、若条件许可，可进行软打捞(电缆+磁性定位器+加重杆+磁力打捞器)。 6、维护保养。

1）、使用后的磁力打捞器应放在木板或胶板上将金属杂物清除干净，并用清水洗净，掏通水眼，盖上护磁板，螺纹涂上防腐脂，外表除锈涂漆。

2）、打捞器应存放在通风干燥处。摆放时磁钢向上，两个磁钢不应对放。 六、随钻打捞杯

1、随钻打捞杯是和打捞工具或钻头配合使用的，是捞取碎铁、硬质合金碎块等细小落物的工具，但不宜在大斜度井段、水平井段使用。

2、随钻打捞杯的选择，参见表4进行。

表4随钻打捞杯的外径与井眼直径间的配合

3、钻具组合宜采用：钻头(或井下落物打捞工具)+随钻打捞杯+钻挺+加重钻杆+钻杆。

4、下井前检查：随钻打捞杯两端螺纹完好，杯体无变形，杯内清洁无杂物。 5、打捞步骤。

1）、随钻打捞杯下井前应确保井眼畅通。

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2）、在连接随钻打捞杯时，大钳不能咬在杯体上，并按规定扭矩进行上扣。

3）、下钻时控制上提高度，防随钻打捞杯内刮满泥砂。 4）、下钻到井底后，应根据落物的大小选择合适的排量，间断开泵循环3次一5次，将落物冲到随钻打捞杯上方后，停泵使落物落人打捞杯中。

5）、起钻至套管鞋处，应减速上提，以防碰挂。 6、维护保养

1）、卸下随钻打捞杯，清除落物并洗净。

2）、随钻打捞杯两端螺纹涂上防腐脂并带上护丝。除锈涂漆后，摆放在通风干燥处。 七、卡板打捞筒

1、卡板打捞筒适用于细长杆类落物的打捞。 2、鱼顶位置的确定:应使用测井方法进行确定。

3、工具的选择：引鞋的外径应小于井径15mrn－20mm，上卡板至引鞋端部的距离应小于落物长度。

4、引鞋的种类选择：根据井下具体情况选择加大引鞋、半圆式引鞋、壁钩式引鞋。

5、钻具组合宜采用：引鞋+卡板式打捞筒+钻杆+(方钻杆)。 6、下井前的检查：确保卡板向上活动自由，而不能向下活动。

7、卡板式打捞筒的打捞方法。 1）、工具下井前应确保井眼畅通

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2）、工具下人距鱼顶2m－3m处时，开泵循环钻井液，冲洗鱼顶积砂。

3）、下放钻具探鱼顶，遇阻时的压力不许超过skN，有显示即可。

4）、使用加大引鞋的打捞步骤为:上提钻柱0.3m－0.5m，并旋转至不同方位，再下放钻具下探，遇阻即可。反复几次即可起钻。

5）、使用半圆式引鞋的打捞步骤为：下放探鱼，遇阻后，记录一个方人，提起钻柱，旋转至不同方位，再往下探，遇阻之后，再记一个方入，选择方人多的那个位置下探，遇阻后，上提约0.10m－0. 15m，再旋转至不同方位，再下放捞筒。若引鞋低边不遇阻，可下放打捞，使落鱼进入两副卡板之间，即可起钻。当旋转至不同方位之后，引鞋低边仍然遇阻，可反复下探几次，直至把鱼顶引人捞筒为止。 注意:不能把引鞋高边提离鱼顶。

6）、壁钩式引鞋，其打捞方法和半圆式引鞋基本相同，壁钩可以拨动鱼顶，使其改变在井中所处的位置，具有更大的灵活性。

7）、当落鱼不在井底，鱼顶进入捞筒后，下放距离应以鱼顶进人上卡板为限，然后上提数米，再下放试探。在原鱼顶位置碰不到鱼顶，可能有两种情况，一种情况是可能已打捞成功；另一种情况是落鱼经拨动之后解卡下行。可继续下钻试探，但下钻速度要缓慢，若有遇阻，可按前述方法进行打捞。

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8）、起钻时操作要平稳，不应用转盘卸扣。 八、三球式打捞筒

1、三球式打捞筒的选择: 引鞋的尺寸应比井径小15mm－20mm，三球回位后的内切圆直径应小于落鱼直径5mm-10mm。

2、钻具组合宜采用：引鞋+三球式打捞筒+钻杆十(方钻杆)。 3、下井前的检查：三只弹簧弹性良好，球在斜孔中活动无阻卡现象。

4、三球式打捞筒的使用方法同卡板式打捞筒的打捞方法。 5、起钻时操作要平稳，不应用转盘卸扣。 九、井下落物的磨铣

如果使用打捞筒打捞不成功，可使用磨鞋进行磨铣。 1、磨鞋类型的选择：磨掉井下落物选用平底或凹底磨鞋。 2、磨鞋尺寸的确定：裸眼井段使用的磨鞋外径应小于井径的10%；套管内，磨鞋外径应小于套管内径4mm-6mm。也可参照表5选择。

表五 磨鞋外径与井眼直径的配合

3、钻具组合宜采用：磨鞋+随钻打捞杯十钻挺+加重钻杆+钻杆+(方钻杆) 4、磨鞋下井前检查。

1）、连接螺纹完好，台肩面平整无损。

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2）、磨鞋水眼应畅通。

3）、按第2条的规定检查磨鞋直径。

4）、套管内使用磨鞋时，不得使用外侧堆焊硬质合金的铣鞋。 5、操作步骤。

1）、磨铣作业前，应确保井眼畅通。

2）、下钻至离井底3m－5m，开泵循环洗井30min左右后，转动并下放钻具至离井底0.3m止，冲洗鱼顶。如此反复2次－3次。

3）、停泵，上提钻具lm－2m，等井口不返出钻井液后，慢放钻具，使平底或凹底磨鞋压住落物，开泵循环并磨铣。每磨铣30min左右，再采取停泵，上提、下放，压住、循环和磨铣的措施。

4）、磨铣参数：钻压5kN－50kN，转速20r/min-70r/min，排量为钻进时的80%。 5）、磨铣过程中送钻要均匀。

6）、在钻井液出口槽内放一磁性体，吸附铁屑。

7）、磨铣中发现速度变慢时，可上提钻具，使磨鞋离开落物0. 2m-0. 3m，下顿1次一2次(顿力不大于30kN)后继续磨铣，无铁屑返出或泵压上升，即可起钻。

8）、起钻至套管鞋时，应减速慢起，以防碰挂。

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第三章 钻具故障的处理

钻具故障的处理首先是找到鱼顶的位置，然后分析鱼顶是否完整，再根据鱼顶及井下的具体情况选择合适的打捞工具。

一、确定鱼顶的位置及形状 1、井眼准备

打捞作业前应确保井眼畅通。 2、确定鱼顶深度的方法

1）、计算法(仅适用于钻具在井底)：根据井深、钻柱总长度和起出钻具的长度，直接计算出鱼顶深度(海上浮动式钻井平台计算时应考虑海潮的影响)。 2）、测井法:

a) 使用电极、磁性定位仪、感应仪测定鱼顶深度。 b) 使用井斜仪、井径仪测定井斜和井径，并了解井下情况(狗腿、键槽、缩径、井眼扩大)，从而确定鱼顶在井眼内的相对位置。

3、确定鱼顶几何形状的方法 1）、用铅模确定鱼顶的儿何形状。 2）、铅模的尺寸参见表6

表6铅模的选择

3）、根据井下情况，选用下列组合钻柱:

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/kc33.html