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1、10申请公布号CN102352730A43申请公布日20120215CN102352730ACN102352730A21申请号201110331501422申请日20111027E21B21/0020060171申请人中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司地址710021陕西省西安市未央区151号长庆大厦210772发明人石仲元张红新杨荣锋胡祖彪王清臣向湘怀74专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司61108代理人邱志贤54发明名称一种处理沉砂卡钻事故的工艺57摘要本发明涉及石油钻井中处理沉砂卡钻事故的工艺，特别是一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是通过往地层挤注的小排量钻井液，流经。
2、钻具水眼和钻头，进入压裂的裂缝腔与环空沉砂形成的地层圈闭，在地面震击器的震击力的作用下，环空沉砂蠕动，部分砂子进入裂缝腔，环空砂子松动，在裂缝压力的作用下，从而返出的钻井液达到解卡的目的。该工艺打破沉砂卡钻传统的处理模式，简化套铣倒扣工序，提高事故处理效率，从而降低钻井成本。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页CN102352737A1/1页21一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是通过往地层挤注的小排量钻井液，流经钻具水眼（6）和钻头（2），进入压裂的裂缝腔（1）与环空沉砂（4）形成的地层圈闭，在地面震击器（7）的震击力的作用下，环空沉。
3、砂（4）蠕动，部分砂子进入裂缝腔，环空砂子松动，在裂缝压力的作用下，从而返出的钻井液达到解卡的目的。2根据权利要求1所述的一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是该工艺的具体步骤如下1）使钻具水眼（6）及钻头（2）水眼通畅、钻头（2）离井底的距离不小于5米；2）关闭回水闸门（8），摘掉钻井泵（10）两个凡尔（9），留下一个凡尔（9），排量控制在10L/S；3）接地面震击器（7）；4）用单凡尔往地层挤注小排量钻井液，流经钻具水眼（6）和钻头（2），进入压裂的裂缝腔（1）与环空沉砂（4）形成的地层圈闭，同时不用停钻井泵，利用地面震击器（7）连续震击；5憋漏地层，继续向地层挤注钻井液，当钻井液漏完时，用。
4、清水聚合物代替，地面震击器（7）连续震击；6）地层注钻井液充满裂缝腔，达到承压临界值时，憋压反吐，在地面震击器的作用下，环空沉砂（4）蠕动，在裂缝腔压力作用下，部分砂子进入裂缝腔，环空砂子松动，在裂缝压力的作用下，从而返出钻井液；7）处理返出的钻井液（5），提粘携砂，加大排量，循环出环空沉砂（4），活动钻具，解卡。3根据权利要求1所述的一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是所述的压裂的裂缝腔（1）必须要有8MPA以上的地层承压能力。4根据权利要求1所述的一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是所述步骤2关闭回水闸门，摘掉钻井泵两个凡尔，留下一个凡尔时，要连续开钻井泵。5根据权利要求1所述的一种处理沉。
5、砂卡钻事故的工艺，其特征是所述的步骤3）接地面震击器（7）在使用时地面震击前先将地面震击器（7）调零，然后从小到大依次调节不同的吨位震击，震击吨位不能超过卡点以上钻具重量和震击器的最大震击吨位。6根据权利要求1所述的一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是所述的步骤3）接地面震击器（7）的震击与开钻井泵同时进行。7根据权利要求1所述的一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是所述的清水聚合物是由以下原料按下述重量百分数混合复配制成0204PAM、0102KPAM、0103CMP，其中，PAM为聚丙烯酰胺、KPAM为聚丙烯酸钾、CMP复合金属聚合物。权利要求书CN102352730ACN102352737。
6、A1/5页3一种处理沉砂卡钻事故的工艺技术领域0001本发明涉及石油钻井中处理沉砂卡钻事故的工艺，特别是一种处理沉砂卡钻事故的工艺，属于石油钻井领域。背景技术0002南梁区块是目前长庆油田公司产能建设的重点开发区块，目的层在长45的井垂深在1800米左右，平均井深2000米左右，长10探井平均井深2359米，该区块直罗组不稳定，易坍塌。20012009年该区块开发以来，发生沉砂卡钻几率较大,而且通常采用套铣倒扣，事故处理周期长，平均处理周期7天左右，最长可达20天，处理不好最终还得填井侧钻，也影响钻井提速。发明内容0003为了解决现有的技术存在的问题，本发明的目的是提供一种处理沉砂卡钻事故的工。
7、艺，下面简称为一种“憋漏反吐”工艺，该工艺是通过近两年在陕北南梁油田沉砂卡钻事故处理的经验，充分利用沉砂卡钻事故的发生特点，结合井漏机理，利用人工造漏裂缝结合地层圈闭理论，配合地面震击，提出一种新型的处理工艺。该工艺打破沉砂卡钻传统的处理模式，简化套铣倒扣工序，提高事故处理效率，从而降低钻井成本。0004为实现本发明目的所采用的技术方案是设计一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是通过往地层挤注的小排量钻井液，流经钻具水眼和钻头，进入压裂的裂缝腔与环空沉砂形成的地层圈闭，在地面震击器的震击力的作用下，环空沉砂蠕动，部分砂子进入裂缝腔，环空砂子松动，在裂缝压力的作用下，从而返出的钻井液达到解卡的目的。
8、。0005一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是该工艺的具体步骤如下1）使钻具水眼及钻头水眼通畅、钻头离井底的距离不小于5米；2）关闭回水闸门，摘掉钻井泵两个凡尔，留下一个凡尔，排量控制在10L/S；3）接地面震击器；4）用单凡尔往地层挤注小排量钻井液，流经钻具水眼和钻头，进入压裂的裂缝腔与环空沉砂形成的地层圈闭，同时不用停钻井泵，利用地面震击器连续震击；5憋漏地层，继续向地层挤注钻井液，当钻井液漏完时，用清水聚合物代替，地面震击器连续震击；6）地层注钻井液充满裂缝腔，达到承压临界值时，憋压反吐，在地面震击器的作用下，环空沉砂蠕动，在裂缝腔压力作用下，部分砂子进入裂缝腔，环空砂子松动，在裂缝压力。
9、的作用下，从而返出钻井液；7）处理返出的钻井液，提粘携砂，加大排量，循环出环空沉砂，活动钻具，解卡。0006所述的压裂的裂缝腔必须要有8MPA以上的地层承压能力。0007所述步骤2关闭回水闸门，摘掉钻井泵两个凡尔，留下一个凡尔时，要连续开钻井泵。说明书CN102352730ACN102352737A2/5页40008所述的步骤3）接地面震击器在使用时地面震击前先将地面震击器调零，然后从小到大依次调节不同的吨位震击，震击吨位不能超过卡点以上钻具重量和震击器的最大震击吨位。0009所述的步骤3）接地面震击器的震击与开钻井泵同时进行。0010所述的清水聚合物是由以下原料按下述重量百分数混合复配制成0。
10、204PAM、0102KPAM、0103CMP。0011本发明的技术方案的理论依据是它能够把井漏与沉砂卡钻机理有效的结合起来。0012井漏的类型一般分为渗透性漏失、人为裂缝性漏失、天然裂缝性漏失、溶洞漏失等四种类型。一般由于井壁坍塌、携砂能力差、循环时间不够造成的环空堵塞憋漏地层属于人为裂缝性漏失，这种漏失往往是泵压上升，钻井液只进不返，但环空液面不下降，停泵后钻柱内有回压，当挤注压力超过井筒地层的承压能力，憋裂撑开地层，且该地层无连续的裂缝性通道，形成一定容量的封闭性裂缝。继续挤注，将该裂缝撑得更大一点，容量也就更大一些。当环空施加的压力释放，被撑开的裂缝闭合，其中钻井液被压出，所以井口马上。
11、返出钻井液，当裂缝内钻井液返完即停止，返出量略小于漏失量（漏失量越大，憋压时间越长，裂缝闭合时也会滞留一部分在裂缝内）。由于裂缝已被憋开，在此后循环钻井液时，环空循环阻力作用于该处，当大于它的承压能力时，裂缝再次张开，钻井液再次漏失，停泵时循环阻力消失，裂缝再次闭合，钻井液再次反吐，此种漏失属压裂性圈闭漏失。0013由于环空堵塞，当往地层开泵挤注钻井液相当于“关井憋压”挤注压漏地层原理当挤注压力超过井筒地层的承压能力，憋裂撑开地层，地层发生漏失。一旦开井压裂腔的压力释放，被撑开的裂缝闭合，其中的钻井液被压出的过程。如何打开循环通道，实施“开井”，通常采用地面震击配合得以完成。0014本发明的有。
12、益效果是本发明的工艺充分利用沉砂卡钻事故的发生特点，结合井漏机理，利用人工造漏裂缝结合地层圈闭理论，配合地面震击，打破沉砂卡钻传统的处理模式，简化套铣倒扣工序，提高事故处理效率，从而降低钻井成本。附图说明0015下面结合实施例及实施例附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定图1是本发明实施例的结构示意图。0016图中1、压裂的裂缝腔；2、钻头；3、往地层挤注的小排量钻井液；4、环空沉砂；5、返出的钻井液；6、钻具水眼；7、地面震击器；8、回水闸门；9、凡尔；10、钻井泵。具体实施方式0017一种处理沉砂卡钻事故的工艺，其特征是通过往地层挤注的小排量钻井液3，流经钻具水眼6和钻头2，进入。
13、压裂的裂缝腔1与环空沉砂4形成的地层圈闭，在地面震击器7的震击力的作用下，环空沉砂4蠕动，部分砂子进入裂缝腔，环空砂子松动，在裂缝压力的作用下，从而返出的钻井液达到解卡的目的。0018实施例1说明书CN102352730ACN102352737A3/5页5一种处理沉砂卡钻事故的工艺，具体步骤如下1）使钻具水眼6及钻头2水眼通畅、钻头2离井底的距离不小于5米；2）关闭回水闸门8，摘掉钻井泵10两个凡尔9，留下一个凡尔9，排量控制在10L/S；3）接地面震击器7；4）用单凡尔往地层憋入小排量钻井液，流经钻具水眼6和钻头2，进入压裂的裂缝腔1与环空沉砂4形成的地层圈闭，同时不用停钻井泵10，利用地面。
14、震击器7连续震击；5憋漏地层，继续往地层注钻井液，地面震击器7连续震击；6）地层注钻井液充满裂缝腔，达到承压临界值时，憋压反吐，在地面震击器的作用下，环空沉砂4蠕动，在裂缝腔压力作用下，部分砂子进入裂缝腔，环空砂子松动，在裂缝压力的作用下，从而返出钻井液；7）处理返出的钻井液5，提粘携砂，加大排量，循环出环空沉砂4，活动钻具，解卡。0019实施例2如图1所示本发明工艺的具体操作步骤如下1）使钻具水眼6及钻头2水眼通畅、钻头2离井底的距离不小于5米；2）关闭回水闸门8，摘掉钻井泵10两个凡尔9，留下一个凡尔9，排量控制在10L/S；要连续开钻井泵10；3）接地面震击器7；地面震击器7在使用时地面。
15、震击前先调零，然后从小到大依次调节不同的吨位震击，震击吨位不能超过卡点以上钻具重量和震击器的最大震击吨位。地面震击器7的震击与开钻井泵10同时进行；4）用单凡尔往地层憋入小排量钻井液，流经钻具水眼6和钻头2，进入压裂的裂缝腔1与环空沉砂4形成的地层圈闭，同时不用停钻井泵，利用地面震击器7连续震击；5憋漏地层，继续往地层注钻井液，当钻井液漏完时，用清水聚合物代替，相当往地层注水，地面震击器7连续震击；所述的清水聚合物是由以下原料按下述重量百分数混合复配制成0204PAM、0102KPAM、0103，其中，PAM为聚丙烯酰胺、KPAM为聚丙烯酸钾、CMP复合金属聚合物；6）地层注钻井液充满裂缝腔，。
16、达到承压临界值时，憋压反吐，在地面震击器的作用下，环空沉砂4蠕动，在裂缝腔压力作用下，部分砂子进入裂缝腔，环空砂子松动，在裂缝压力的作用下，从而返出钻井液；所述的裂缝腔必须要有8MPA以上的地层承压能力；7）处理返出的钻井液5，提粘携砂，加大排量，循环出环空沉砂4，活动钻具，解卡。00201、现场施工常见错误做法1开不了钻井泵，倒小排量循环时，全部打开回水闸门，致使钻井液全部从低压闸门处循环，而无法往井里建立憋压循环，从而错过最佳处理时机。00212对于表套脚较浅，由于其承压能力低，若一直憋泵,致使钻井液从表套外环空返出地面，从而无法建立圈闭裂缝。钻具悬重较轻，震击吨位过大，有可能导致顿断大绳。
17、等现象。00223以往常见沉砂卡钻，无法建立循环，通常马上组织套铣筒和反扣钻具，这样就错失了“憋压反吐”打开循环通道的机会，一般超过24小时方可考虑套铣倒扣。00234地面震击与开泵憋压循环不能同时进行。00245循环通道打开后，急于起钻，导致二次沉砂卡钻。说明书CN102352730ACN102352737A4/5页600252注意事项1一旦开不了钻井泵，马上倒成小排量循环。00262小排量循环时，建议采用拆掉两个凡尔，只留一个凡尔，同时关闭低压闸门的方法。00273地面震击时，震击吨位不能超过卡点以上钻具重量和震击器的最大震击吨位。00284地面震击与开泵憋压循环要同时进行，要充分利用地面。
18、震击时，环空砂子的蠕动和憋压循环，使部分砂子进入人工裂缝。00295循环通道打开后，要用原排量循环12周，再转成大排量，同时提粘携砂，处理好钻井液，再循环12周。避免产生二次沉砂卡钻。0030本发明的工艺于2011年在长庆陕北油田易发生沉砂卡钻的南梁西区进行了试验，取得了良好的效果。0031表1以上3起卡钻的现象是不能开钻井泵建立循环，钻具不能转动和上提下放，是典型的沉砂卡钻，以往传统的处理模式是上套铣筒和反扣钻具进行套铣倒扣，费时费财费力，而套铣倒扣平均处理时间为168小时（7天）左右。但是使用地层“憋漏反吐”技术配合地面震击，沉砂卡钻能够很快地处理，平均处理时间为12小时。平均每口井节约1。
19、56小时。0032本发明产生的效益一旦发生沉砂卡钻就套铣倒扣，以一口井2000米井深算，处理时间为7天，所产生的费说明书CN102352730ACN102352737A5/5页7用如下反扣钻具及套铣筒运费3000元/车3车2次18000元反扣钻具及套铣筒使用费50000元打捞工具费用5000元/个8个40000元柴油费用6000元/吨3吨/天7天126000元化工料费用60000元合计294万元。0033而地层“憋压反吐”技术应用，处理时间平均为12小时计，所产生的费用如下柴油费用6000元/吨3吨/天05天9000元化工料费用10000元合计19万元。0034则每口井节约的费用294万/口19万/口275万/口（不包括钻机使用费、损失的人员工资和米费等）。0035本发明的工艺不仅仅限于实施例中具体步骤，只要是采用通过往地层挤注的小排量钻井液，流经钻具水眼和钻头，进入压裂的裂缝腔与环空沉砂形成的地层圈闭，在地面震击器的震击力的作用下，环空砂子蠕动，部分砂子进入裂缝腔，环空砂子松动，在裂缝压力的作用下，从而返出钻井液，从而达到解卡的目的处理沉砂卡钻事故的工艺均可。说明书CN102352730ACN102352737A1/1页8图1说明书附图CN102352730A。