天津市聚源钢管有限公司

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深水井滤水管折断等疑难事故的处理

发表时间:2020-08-07 16:09

一、常见的事故类型

1:滤水材料或止水材料发生蓬堵事故

有些地热井施工工艺是采用钻孔完成后,采用清水洗井潜换孔内泥浆,待孔口返上清水后,下入套管并在对应的含水层下入“花管”,而后采用动水法,均匀地从地面向套管与钻孔的环形空间投入滤水材料后,再投入粘土球作为隔水材料防止上部冷水进入下部所取水段。隔水泥球投入完毕后再下入固井石料,固定上部套管。

但往往在施工中由于地层坍塌或人为的原因,极易发生滤水材料或隔水材料蓬堵现象,造成涌沙窜浆或上部冷水下窜,影响水质的质量事故发生,从而造成地热水井达不到目的。

2:套管、滤水管的折断事故

在施工深水井时,由于钻孔较深,套管的自身重量较大,下部含水层所使用的桥式滤水管或花管的抗挤压强度较小,在下放套管过程,因操作不慎或计算失误,即可能发生套管从滤水管处折断,造成严重的孔内事故。甚至造成水井报废。


二、预防方法:

1、对于滤水材料、止水物、固井物料发生蓬堵的事故一般是发生在较为松散的第三、四纪流砂、砾石层中。

针对该类地层的钻孔,在施工中要认真了解和记录地质情况,作到对地质条件了解,制订出针对性较强的水井完井施工设计。

(1)、钻孔完成后,开始进行下套管前的洗井,不能盲目的将泥浆粘度降的过于低,应将泥浆比重控制在1.10左右,粘度在21~22秒左右即可。确保钻孔不发生坍塌,套管能够顺利下入。

(2)、在套管下入后,进行的替浆洗井工作要认真组织好,加密测量返出井口的泥浆,粘度在20秒左右即可开始进行投入滤料工作。在投入时应采用动水均匀投放,要注意套管内外返水情况,一旦发生返水过小不正常时,应查明原因,同时减少投入量或暂停投砾工作,以确保投入孔内的材料不发生蓬堵。

(3)、在滤水材料投放完毕后,可逐步慢速均匀地将隔水粘土球投入,此时也应采用动水投入,待该球投放完毕后,稍停10分钟左右,再投石子固井材料。这是由于石子的比重比粘土球重,它的下降速度要快于粘土,以免发生石子追上粘土球,造成蓬堵事故。同样投入固井材料时也要均匀,直至投放完毕。

2、套管折断事故的预防

(1)在钻孔完毕后应充分冲孔,确保孔内的岩屑清理干净,使孔底的沉渣在规定的范围内。

(2)冲孔循环泥浆的参数要满足设计要求并根据在施工中孔壁稳定情况适宜地调整泥浆参数,一般应控制在比重1.10、粘度20~21秒。

(3)在下放套管时,应将套管计算好同时排队编号,作好记录和核算,如果因计算错误,下入的套管超过钻孔的孔深极易发生因遇阻而压断花管事故。

(4)在下放套管时,应慢速下放套管以免发生遇阻时造成冲击压坏套管。


三、事故的处理工艺:

一)针对发生滤料蓬堵止水材料事故。在处理中采用了冲、吸相结合工艺,将蓬堵材料下入孔内环空取出。

用设备及机具

(1)主要设备:6BS砂石泵组一套、NB-850/60泥浆泵一台

(2)主要机具:ф50钻具、ф108套管

2、处理工艺

(1)在钻孔环空下入一路ф50钻具连接在850/60泵上,采用正循环冲起蓬堵物。目的将其蓬堵物冲散、浮起。

(2)在钻孔环空再下入一路ф108套管连接在6BS砂石泵上,作为反循环的排料管。

(3)工作时先启动正循环水泵将砂石、蓬堵物冲起,然后开启反循环砂石泵、抽吸被正循环冲起的石砂、蓬堵物,并将其排出孔外,采用该方法将发生蓬堵的材料全部排出。

(4)根据该孔的实际情况,由于滤料全部已到位,为了能够止住上部冷水下窜,采用在环空内下入小径钻具,注入水泥浆止水、固井,同时又起到了较好的保温作用。经抽水验证和交井后的使用,效果非常好达到了目的。

二)针对套管折断事故的处理

该孔是由于因计算错误多下入套管,操作人员误以为套管遇阻,向下窜动套管时发生套管从下部1000多米处滤水花管处折断。而当时并未发现,在下入滤料后才发现套管已折断。此时,套管已无法采用起出的方法进行处理。

针对这一情况,采取了以下补救工艺确保了水井达到要求。

1、采用水泥浆固结1000米以上套管。以防其下窜,且保温。

2、采用螺杆钻具带牙轮钻头从1000多米折断处快速钻出新的钻孔(采用螺杆钻具是为了减少对上部套管的影响,防止破坏套管造成涌水、涌沙而报废)。

3、下部新的钻孔成孔后由于无法投滤料改用下入合适的贴砾管作为做为滤水管。

4、贴砾管上部接10米左右合适口径的套管以确保与原套管重合,并在其外部缠绕1米左右的膨涨橡胶作为密封材料阻隔沙泥进入。

5、洗井时先用清水完全替出井内的泥浆。其余洗井和完井仍按正常的洗井、完井工艺即可。


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  孙书华

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