简述超深侧钻井螺杆断落事故处理及预防策略

刘远伟（中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井二公司，辽宁 盘锦 124000）

在超深侧钻井作业中，虽然螺杆断裂事故的发生比较常见，但是仍然要针对事故原因以及相关处理措施进行分析，从而采取一定的手段加以预防。在螺杆断落事故中，一旦出现井筒条件差或者井况复杂的情况就很容易出现卡钻现象，因而采取合适的事故处理方案是极为重要的，对事故处理方案的深入分析，也是进一步掌握事故原因，预防事故再发生的有效途径。

1 引起超深侧钻井螺杆断落事故的因素

1.1 地质原因

在超深侧钻井的井下作业过程中，针对不同的地质环境会出现很多钻井问题，在地质影响的背景下，施工人员就很难对实际的地层条件进行实际掌握，而且也会因为对地壳岩层的实际结构认识不清晰导致井下出现操作失当，引起事故。结合地球岩层的不同以及地质结构的复杂特性，超深侧钻井施工人员就需要进一步认识到工作环境的复杂性，否则在不了解岩层性质的情况下，就极容易因井下压力系统出现突变影响钻井的顺利进行，导致施工期延误。

1.2 施工原因

在井下勘测作业中，一般来说地质因素导致的事故可以理解为客观因素，而针对其主观因素的反应一般来说体现在实际的施工过程中，具体包括施工工艺、技术操作、工程设计等方面。在井下勘测作业中，这些相关的施工原因都是导致钻井出现安全事故的主要因素，比如井下施工中，回因为井身结构的不同而对施工技术有不同的要求，在这一过程中，对钻井用到的配套工具又有一定的要求；而针对地质条件不稳定以及套管封固的不同压力层，也需要结合实际需要对钻井泵排量进行调整，从而保障在实际作业中满足其对功率的要求。

1.3 人为操作原因

超深侧钻井作业可以说是真正意义上的地下工作，因而在面对难以捉摸的地质结构以及无法直观上摸清的地下环境时，相关技术人员的实际操作能力就成为了影响井下作业的关键因素之一。因而，针对断落的钻具打捞工作就需要相关的作业人员掌握成熟的井下工作技术，也就是说需要相关打捞人员具有极强的专业素养，不仅要有丰富的经验还要具备较强的事故分析能力，从而通过对井下作业的数据与相关资料整理制定科学的打捞计划[1]。

2 超深侧钻井螺杆发生断落事故的处理策略

2.1 井下勘探示例

针对具体超深侧钻井螺杆发生的断落事故来说有相对具体的处理手段，因而以某次井下实际勘测螺杆断落事故为例加以分析：假设钻井的小井眼侧钻的直径为163.2mm，发生了螺杆断落事故。钻井参数详如下表1，各种钻头使用情况如下表2。

表1 钻井参数

表2 各种钻头使用情况

结合上表，本次勘测使用PDC钻头，采用1.5°单弯螺杆。

2.2 勘测事故现象

由上表中数据分析可知，在钻井过程中，当作业人员发现钻时变慢，并将其参数设定从15min∕m 调到28min∕m 时钻压一直没有恢复，且复合扭矩也从正常的参数下降到2-3kN·m，因而可以判断出现了螺杆断落事件[2]。

2.3 勘测事故处理

在螺杆断落事故发生后，为尽快解决事故，并将断落的螺杆从井内打捞出来就需要相关技术人员针对具体情况制定科学合理的打捞计划。首先，要针对钻井所处的地层情况进行分析，并结合相关的地质数据对岩层分布进行把握；其次，通过事故发生时的记录资料可以得知，所使用的螺杆为1.5°的单弯带的扶正器新螺杆，通过对这些信息的掌握就可以对井内断落的螺杆信息进行初步分析，进而确定打捞位置；最后要针对断落螺杆的体积与形态对打捞部位进行再次确认，以其外部形态确认最佳打捞部位以及打捞禁区。此外，在打捞过程中，也要考虑断落螺杆自身的重量、打捞所需要的动力以及井座的情况。

3 预防超深侧钻井螺杆发生断落事故的预防策略

3.1 确保螺杆自身质量，及时检验螺杆设备

针对螺杆断落事故来说，起到最好预防效果的就是严格校验螺杆的自身质量，因为在实际的勘测工作中，一旦螺杆的质量不能满足施工需求就很容易出现螺杆断落的事故[3]。此外，在进行井下勘测作业之前，还要重视对螺杆设备的专业检验，因为只有使用经过检验的成熟螺杆才能在实际的勘测作业中满足安全需要。

3.2 严格把关传动轴选材

综合考虑到螺杆断落的因素，对传动轴的材料选择上也需要进行严格控制，尤其是针对材料的热处理方面需要进一步重视。在井下勘测中，一旦传动轴的性能无法确认，就必然会导致安全事故出现，因而在传动轴的选材上，就需要针对性能和设备的参数进行严格的把关。首先，在采购中，眼仔细阅读相关的检验报告，并分析其参数，从而对性能进行科学审核；其次，针对设备的热处理，要尽量保障机械性能指标在标准之内，从而防止螺杆出现脆性断裂。此外，针对传动轴的设计也需要确保精细化处理其螺纹退刀槽部位和变径部位，从而保证在实际的使用中可以做到应力均匀分布。最后，关于壳体螺纹和传动轴也要有计划的进行无损探伤，以防止疲劳损伤或断裂情况发生。

3.3 强化技术人员的专业技能

在进行螺杆断落因素分析的过程中可以发现，相关技术人员的操作能力与专业素质也是保障勘测作业顺利完成的关键。因而在预防超深侧钻井螺杆发生断落事故计划中，就需要着重提升相关技术人员的专业素养，在实际操作中，就要求技术人员可以及时发现异常情况，从而科学控制钻压，并在关键时刻及时停止进钻[4]。同时，也要明确神经勘测工作的危险性，从而合理把握钻井时间，应对复杂的工作环境，也要进一步控制钻井参数，从而确保有效预防螺杆断落事故的发生，保障井下作业的实际效益。

4 结语

超深侧钻井勘测作业因为其井下施工的情况而导致其实际的作业形式非常复杂，需要采用一定的措施对工作中的事故加以预防。在井下作业中，一旦发生螺杆断落的事件就需要实际采取相应的处理方案进行解决，而针对这一复杂的事故，通常需要专业技术较强的人员进行综合分析，通过对相关资料和数据的掌握，辨别信息，排除风险，降低事故带来的负面影响。