千斤顶在钻井事故处理中的应用 -.pdf

第 2 3卷 6 期 2 0 1 1年 6月 中国煤炭地质 C0AL GE0L0GY 0F CHI NA Voi ． 2 3 No ．O6 J u n ． 2 0 1 1 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 6 ．i s s n ． 1 6 7 4 1 8 0 3 ． 2 0 1 1 ． 0 6 ． 1 7 文章编号 1 6 7 4 1 8 0 3 2 0 1 1 0 6 0 0 6 9 0 2 千斤顶在钻井事故处理 中的应用 刘炳志 。 王 英 山东省煤 田地质局第 三勘探队， 山东 泰安2 7 1 0 0 0 摘要 山西 三交 煤层 气区块某煤层气参数井 生产试验井施工 中遇到 的一次钻杆折 断 ， 孔底遗 留钻具 为 7 8 ． 3 8 m的 孔 内事故。在事故分析 和施工经验总结的基础上 ， 为弥补钻探设备对孔 内钻具提升力 的不 足， 尝试将千斤顶应用到 事故处理中 ， 并成功地处理了这次由于断钻具引起 的卡 、 埋钻事故 ， 避免了处理事故过程 中次生事故 的发生 ， 减少了 处理事故 的时 间， 保 证了施工工期和钻孔质量 ， 大大减少了 由于孔内事故 引起 的经济损失 ， 取得 了良好 的经 济效益 和 社 会效 益 。 关键词 煤层气钻探 ； 钻探事故 ； 千斤顶 中 图分 类 号 P 6 3 4 ． 8 文 献标 识 码 A Ap p l i c a t i o n o f J a c k i n Dr i l l i n g Ac c i d e n t P r o c e s s i n g Li u Bi n g z h i ，W a n g Yi n g T h e T h i r d E x p l o r a t i o n T e a m， S h a n d o n g Bu r e a u o f C o a l Ge o l o g i c a l Ex p l o r a t i o n ， T a i a n ， S h a n d o n g 2 7 1 0 0 0 Ab s t r a c t A n a c c i d e n t o f r o d b r e a k i n g o ff h a s b e e n h a p p e n e d i n a C B M p a r a m e t e r w e l l d o u b l e d a s p r o d u c t i o n t e s t w e l l i n t h e S a n j i a o C BM b l o c k ， S h a n x i a n d l e f t 7 8 ． 3 8 m s t rin g o n t h e b o r e h o l e b o t t o m． B a s e d o n a n a l y s i s o f t h e a c c i d e n t a n d o p e r a t i o n a l l e s s o n s l e a r n e d ， t o f e t c h u p i n s u ffic i e n t l i f t i n g c a p a c i t y o f d ri l l i n g e q u i p me n t ，h a s t rie d t o u s e a j a c k i n t h e a c c i d e n t p r o c e s s i n g ．Th u s t r e a t w i t h s t i c k i n g a n d b u r y i n g o f d ril l t o o l s s u c c e s s f u l l y ； a v o i d e d s e c o n d a ry a c c i d e n t s ，r e d u c e d p r o c e s s i n g t i me ．F i n a l l y ， o p e r a t i o n p e ri o d a n d q u a l i t y h a v e b e e n g u a r a n t e e d ， e c o n o mi c l o s s e s r e d u c e d g r e a t l y ， a n d g o o d e c o n o mi c a n d s o c i a l b e n e fi t s o b t a i n e d ． Ke y wo r d s C B M d ri l l i n g ； d ri l l i n g a c c i d e n t ； j a e k 1 钻 探 事故 发 生原 因及 其对 钻 探 工作 的影 响 钻井的对象是岩石 ，目标是寻找可利用资源和 进行科学探测 ， 所以钻井是一项隐蔽的地下工程 ， 存 在着 极大 的模糊 性 、 随机 性和 不确 定性 ， 是一 项 高风 险 的作业 。 在钻井 作 业 中 ． 由于对深 埋 在地下 的 岩石 的认识 不 清 客 观 因素 或 技术 因素 工程 因素 以及 作 业 者决 策 的失 误 人 为 因 素 ， 往 往 会产 生 许 多井 下复杂情况 ， 甚至造成严重的井下事故 ， 轻者耗费大 量人力 、 物力和财力 ， 重者将导致资源 的浪费和全井 的废弃。据近年来 的钻井资料分析 ， 在钻井过程中， 处 理井下 复 杂情况 和钻 井事 故 的时 间 。约 占钻 井 总 时 间的 3 ％～ 8 ％。 因此 ， 正 确处 理 因地质 因素 产 生 的 井下 复杂 情况 ， 避免 或减 少 因决策 失误 、 处 理不 当而 造成的井下事故是提高钻井速度 ，降低钻井成本的 重要途 径 ．也是 钻井 工程 技术 人员 的 主要任 务 和基 作者简介 刘炳 志 1 9 6 8 一 ， 男 ， 山东高 密人 ， 工程师 ， 从事煤 田地 质 勘探 、 水文水 井 、 地 热井 、 煤 层气井 的勘探 技术 与管理 T 作。 收稿 日期 2 0 1 1 - 0 2 1 2 责任编辑 樊小舟 本功 。 井下发生复杂情况与事故 ， 都有其各 自的特点 ， 没有一 定 的规律 可循 ，本 文通 过某 煤层 气参数 井施 工 中遇到 的一起 复 杂事故 的处 理经 过 ，介绍 了一 种 简便易行的处理卡埋钻具事故的方法，旨在对其它 井的类似事故处理有一定的参考价值 。 2 事故发生经过 2 0 0 7年5月 ， 山东省煤 田地质局第三勘探队 2 钻 机在 山西 三交 区块 承 担某 煤 层 气参 数 井 生产 试 验井钻探施工任务 。该井设计井深 6 8 0 m， 开孑 L 孔径 3 1 l mm， 表层 套 管 2 4 4 ． 5 ram， 共下 4 0 m， 下部 用 2 l 5 ． 9 ra m牙轮钻头和 P D C钻头施工。 钻具结构为 2 l 5 ． 9 ram钻 头 d P 1 5 9 mm钻 铤 7 1 ． 5 m 1 2 7 m m 钻 杆 六 方 主钻 杆 。当钻进 至 3 4 2 ． 9 5 m时 ， 钻机 拉力表 上读数突然下降， 孔内出现异常． 疑为钻具脱扣或钻 具折断 ，提钻后发现在钻铤上部的第一根钻杆 中间 位置发生钻杆折断事故 ， 孔底遗 留钻具为 7 8 ． 3 8 m。 3 事故处理过程 事 故 发 生 后 ，首 先 采 用 常 规方 法 处 理 ， 即下 1 2 7 ra m公锥到事故头处进行打捞 。由于打捞时公 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 70 中 国 煤炭 地 质 第2 3 卷 锥多次在事故头处轻触后从旁边划开 ，因此初步判 断 钻杆事 故头贴 到孔 壁一边 或 事故头 处变 形 ，公锥 进不去 提出公锥后在公锥外加工 中1 9 0 ra m马蹄形 导向管 ， 将公锥藏在导 向管内 ， 下入孔底再次打捞 ， 多次处 理后虽 然事 故头进 人导 向管 ，但 公锥 吃不进 去 ， 未打捞成功。 提钻后分析造成此种情况的原因可 能是在钻进过程中由于钻杆处于受拉状态 ，在折断 时受拉力和扭矩的共 同作用使钻杆断 口变形 ，导致 公 锥头 部无 法进入 钻杆 内；或 者是 由于孔 内掉块 或 岩粉将事故头盖住 。 针对 以上 情况 ， 决 定 采用 1 4 6 ram母 锥下 钻 进 行打捞。在事故头处经过几次碰试后事故头进入母 锥 ， 轻轻转车倒扣后上提钻具 。 经过几次试拉后 ， 钻 具在孔底未被提起 。 经过冲洗液循环后仍没有效果 ， 经有关技术人员分析可能因为当时进尺较快 ，岩粉 较 多 以及停 待 时间过 长造 成孔底 沉渣 过 多而发生 埋 钻或 钻铤 贴井壁 后造 成吸 附卡钻 。后 采用 上下 串动 钻具 的方 法进 行处 理 ，提 拉力 达 到 6 0 t 时未 能拉 起 钻具 ， 母锥也没拉脱 ， 此时井架晃动较为严重 ， 而井 架 的设 计额 定 负荷 为 7 0 t 。 如果再 强 行 增 加拉 力 ， 有 可能造成井架被拉塌或钢丝绳被拉断 的严重后果 ， 并且对操作人员存在极大的安全隐患。在这种情况 下 。 通 常的处 理方式 是倒 开钻具 后用 反丝 钻具处 理 ， 但用 反丝 钻具 处理不 仅 消耗时 问 比较多 ，而且 由于 下部钻具尺寸较大 ，又是在钻进较长时间后发生的 事故 ， 有可能导致孔 内次生事故 的发生 ， 稍有不甚 ， 有可能使反丝钻具丢在孔底 ， 导致钻孑 L 报废 ， 这样不 但 延误 工期 ． 也会造 成极 大 的经济 损失 。 经 过项 目技术 负责 人及有 关 工程技 术人 员 的认 真考 虑 抱着 试试 看 的想 法 。 决 定 先不 反 开 钻具 ， 使 用两 个螺旋 千斤 顶增加 对孔 内钻 具 的上拉力 。经 过 具体分析后认为 ． 由于井下遗留钻具尺寸较大 ， 抗拉 强度较高 ． 可选用两个大吨位的千斤顶对称上顶。 虽 然事 故时 问较长 。但如 果 能较大 幅度 地继 续加 大对 孔 内事故钻 具 的提拉力 ， 有 可能将 孔底 钻具 提 出。 所 以决定采用钻机提拉和千斤顶上顶共 同作用的方式 来增 大提 升钻具 的能 力 。 具体方 法是 在 主动钻 杆上 固定两块挡板 ， 将井 口转盘两补心反放在方钻杆上 ， 然后用钻机提拉钻具到 5 0 t 时刹住刹车手把 ，然后 在孔 口处放置两块方木 ， 将两个 l O O t 千斤顶对称放 置于方木上 ， 上部顶在转盘补心上 ， 缓慢摇动千斤顶 手把缓慢上顶 ，千斤顶的上顶力通过补心传到方钻 杆挡板上， 通过主动钻杆上的挡板传至孔内钻具上。 经过近 l h的紧张作业， 孑 L 底钻具终于慢慢离开了孔 底 。 提钻 后发 现 ， 孔 内的 8根钻 铤 中有 3 根 发 生 了不 同程度 的粘 扣现 象 。其 中有 一根 卸不 开 而用 气 焊割 开 ，有 2 0多米粗径钻铤外部结有月牙形较硬的泥 饼 ，分 析认 为这 是 由于粗 径钻 具贴 向孔壁 一边 形成 吸附 卡钻造 成 的 ，在 这种情 况 下如果 采 用反丝 钻具 处理 ． 有可能将反丝钻具也丢在孔内， 造成更大的次 生事 故 。 4 千斤顶在钻探 事故处理中的优越 性 该 事 故从 发 生到 处理 结 束 ， 总共 用 了 1 2 0 h 。通 过对该事故的处理我们不难发现 ．千斤顶在辅助处 理孔 内埋 钻 、断钻 及 吸附卡 钻等 方面 的事故 时有 其 独 特 的优 越性 。 当钻具由于断钻、 吸附卡钻 、 埋钻等原因提拉不 出孑 L 内时。 如果结合使用千斤顶 ， 用钻机提拉到钻机 所 承受 的最 大安全 提拉 力 时 。 刹 住钻机 刹 车手把 ， 然 后 在井 口钻 具上加 工 两个挡 块 ，使用 两个 千斤 顶对 称 上顶 ，这样 千斤 顶对 钻具 的上 顶力 由钻 机底 盘和 地梁承担， 并且其上拉力能慢慢传到孔底受卡处 ， 有 力地保护了钻井设备 ，消除了对钻机操作人员的安 全隐患。 另外 ， 可 以根据钻具抗拉情况合理选用千斤 顶． 其上顶力可远远大于钻机的最大提升力 ， 这样就 大大提高了对钻具的上拉力 ．增加 了钻具提离孔底 的可能性 ． 在很多情况下简化事故的处理过程 ， 避免 孔 内事故复杂化 ， 有利于提高钻井质量 ， 保证施工安 全． 降低钻井成本。 发生孔内事故时。 要正确判断孔内情况。 严禁强 拉硬拧 。 拉到钻机所承受的最大安全拉力时， 就不应 该再 继续 用钻 机提 拉 ． 以防钻 塔被 拉坏 。 结合 使用 千 斤顶 ， 就 能既 避免拉 坏设 备 ， 又能 最大 限度地 对孔 底 钻具 施加 上拉 力 。如果 处理无 效 ，再用 常规 方法 处 理 。 5 千斤顶处理事故 时注意事项 ①千斤顶必须安放平稳 、 牢固， 传递上顶力的挡 板或装置， 一定要有相对应的强度 ， 要有专人负责检 查 。 ②操作千斤顶时一定要慢 、 稳 ， 两个千斤顶一定 要均匀施加上顶力，中间可分两到三次间歇施加上 顶力 ，以有利于千斤顶的上顶力能有效地传到受卡 钻 具上 。 ③选用千斤顶时 ，一定要根据孔 内钻具所能承 受的最小抗拉强度选择 ， 以免将孔内钻具顶断。 ④用千斤顶处理孔内事故时 ， 要两边 同时操作 ， 专人指挥 ， 发现不安全隐患立刻停止作业 ， 检查并排 除后再继续作业 。 下转第7 4页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 4 中 国 煤炭 地 质 第2 3 卷 的严肃性 。 在实施国库集中支付后 ，地质勘查单位要更加 重视部门预算工作 ， 要 编好 ， 执行好部 门预算 工作 。 要 做 到 ①预算编制是对下年度工作的统筹安排 ，各级 领导要高度重视预算编制工作 ，要把这项工作当作 一 件大事来抓 。 ②预算编制要求各部门分工协作， 责任不清、 协 调不好 ， 会影 响编 制 时间和质 量 。要 明确责 任 ， 做 到 分工合理、 相互配合 、 环环相扣 ， 保证预算工作 的顺 利进 行 。 ③部门预算的编制要有预见性， 准确程度要高。 预算一旦确定就不能调整 ， 这就要把握重点， 充分预 算下一年的业务工作 ，认真估算各项业务所需要的 资 金 。 ④及时、 真实、 准确反映预算执行情况。各部门 各单位要按照财政部 门的要求 ，认真编制预算执行 情况月报表及相关报表 ，认真编写预算执行情况说 明书 。 ⑤在实际执行中预算调整是难的 ，按调整程序 是要经过省人大的批准 ， 你的预算编制不准 ， 省人大 会 批准 调整 吗 。所 以说 ， 没有 充分 的理 由 ， 经 省人 大 批准的预算是不能调整的。 ⑥国家对地质勘查单位的各项扶持政策，在编 制部门预算时要充分争取，如国家文件允许按地勘 费的 1 0 ％左右 转增 国家 基金政 策 。 2 ． 4落实政 府采 购制 度 ①要学习CP 华人民共和国政府采购法 及政府 采购 的有关 政策 制度 。 ②要编好政府采购预算。 在部门预算编制时， 要 同时编好政府采购预算 ，以便单位的采购能顺利进 行 。 ③要 自觉执行政府采购制度。对于要进行政府 采购的事项都要进行政府采购 。 对于车辆保险 、 车辆 维修 、 车辆加油 、 印刷费支出事项及会议、 培训 、 接待 费支 出事项要在定点单位消费支出。 2 ． 5加强 非税 收入管 理 要 区分经营收入和非税收入 ．规范使用非税收 入票 据 。非税 收入 实行 收支 两条线 并纳 入 了部 门预 算管理 ，地质勘查单位的非税收入按要求要全额上 缴财政。要区分非税收入是纳入一般预算管理还是 财政专户管理 ．如技校的办学收入属于事业性收费 纳入 了非税收入财政专户管理，财政专户管理的非 税 收入是 全额 返还 的 ，而一 般预算 管 理 的非 税 收入 是不返还 的， 但可根据单位的情况增加预算指标。 因 此 ， 地质 勘查 单位 不仅 要按 要求 上缴 非税 收入 ， 还 要 加强与财政部门的联系， 增加一般预算指标 。 3 财政 支 付体 制 改革 对 国 有地 质 勘查 单位 会计核 算的影响 对会计核算的影响 各二级预算单位现在执行 的是 1 9 9 6年由财政部制定的 地质勘查单位会计制 度 ， 实行国库集 中支付后 ， 各单位仍然执行 地质勘 查单位会计制度 ， 但统一增设“ 零余额账户用款额 度 ， 科 目编 号为 1 0 4 ” 。 增加 两本 账 。 财政 补助 收入基 本 支 出明 细账 和财 政 补 助 收入 项 目支 出明 细 账 ． 按 政府收支分类科 目的经济分类科 目明细登记。可以 继续 从财 政经 费 中提取 职工 福利 费和折 旧费 ，并从 授权支付 中转人单位的实有资金账户。 预算结余资金不是 地质勘查单位会计制度 上 的节余 ，预算结余资金留在财政 ，不再拨到预算单 位 ， 也不进行会计制度上的节余分配 ， 由预算单位编 入下年度 的部 门预算内， 合并使用 。 财政支出体制改革 ， 特别是国库集 中收付改革 ， 对 地质 勘查 单位 的影 响是很 大 的 ．地 质勘查 单位 要 更 新 观念 和 管理 理 念 、 修 订 内部 制 度 ． 与 时俱 进 ， 适 应改革的要求 ， 合法、 合规 、 更好的用好财政资金 ， 促 进 地质 事业 的发 展 。 参 考 文献 [ 1 ]董筱珊． 光辉历程 硕果累累一 财政体制改革六 十年【 c 】 ． 佛山 佛山 市政府 网， 2 0 0 9 ． [ 2 ]贾康 ， 冯 俏彬 ． 财 政管理 体制 改革 l O年 回J[ J 1 ． 经 济研究 参考 ， 2 O 0 4 ， 2 2 0 - 2 8． 上接第 7 0页 6 结语 把千斤顶应用到钻探事故处理中， 方法简单 ， 投 资小 ，并且能最大限度地减小处理事故时对设备 的 损伤 ， 降低对操作人员 的安全隐患 ， 缩短事故处理时 间， 保证钻孔安全 ， 提高钻进质量。 因此 ， 该方法在钻 探领 域事故 处理 中很有 推广 价值 。 参 考 文献 [ 1 ]张书刚． 钻孔灌注桩质量控制要点与常见事故 防治[ J ] ． 工程建设与 设计， 2 0 0 5 ， 8 6 4 6 6 ． 【 2 】赵运兴． 煤 田地质勘 探技 术手册【 M] ． 北京 煤炭工业出版社 ， 1 9 8 9 71 8 ． [ 3 】 李世忠． 钻探工艺学【 M1 ． 北京 地质 出版社 ， 1 9 8 9 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m