簡述超深側鉆井螺桿斷落事故處理及預防策略

劉遠偉（中國石油集團長城鉆探工程有限公司鉆井二公司，遼寧 盤錦 124000）

在超深側鉆井作業中，雖然螺桿斷裂事故的發生比較常見，但是仍然要針對事故原因以及相關處理措施進行分析，從而采取一定的手段加以預防。在螺桿斷落事故中，一旦出現井筒條件差或者井況復雜的情況就很容易出現卡鉆現象，因而采取合適的事故處理方案是極為重要的，對事故處理方案的深入分析，也是進一步掌握事故原因，預防事故再發生的有效途徑。

1 引起超深側鉆井螺桿斷落事故的因素

1.1 地質原因

在超深側鉆井的井下作業過程中，針對不同的地質環境會出現很多鉆井問題，在地質影響的背景下，施工人員就很難對實際的地層條件進行實際掌握，而且也會因為對地殼巖層的實際結構認識不清晰導致井下出現操作失當，引起事故。結合地球巖層的不同以及地質結構的復雜特性，超深側鉆井施工人員就需要進一步認識到工作環境的復雜性，否則在不了解巖層性質的情況下，就極容易因井下壓力系統出現突變影響鉆井的順利進行，導致施工期延誤。

1.2 施工原因

在井下勘測作業中，一般來說地質因素導致的事故可以理解為客觀因素，而針對其主觀因素的反應一般來說體現在實際的施工過程中，具體包括施工工藝、技術操作、工程設計等方面。在井下勘測作業中，這些相關的施工原因都是導致鉆井出現安全事故的主要因素，比如井下施工中，回因為井身結構的不同而對施工技術有不同的要求，在這一過程中，對鉆井用到的配套工具又有一定的要求；而針對地質條件不穩定以及套管封固的不同壓力層，也需要結合實際需要對鉆井泵排量進行調整，從而保障在實際作業中滿足其對功率的要求。

1.3 人為操作原因

超深側鉆井作業可以說是真正意義上的地下工作，因而在面對難以捉摸的地質結構以及無法直觀上摸清的地下環境時，相關技術人員的實際操作能力就成為了影響井下作業的關鍵因素之一。因而，針對斷落的鉆具打撈工作就需要相關的作業人員掌握成熟的井下工作技術，也就是說需要相關打撈人員具有極強的專業素養，不僅要有豐富的經驗還要具備較強的事故分析能力，從而通過對井下作業的數據與相關資料整理制定科學的打撈計劃[1]。

2 超深側鉆井螺桿發生斷落事故的處理策略

2.1 井下勘探示例

針對具體超深側鉆井螺桿發生的斷落事故來說有相對具體的處理手段，因而以某次井下實際勘測螺桿斷落事故為例加以分析：假設鉆井的小井眼側鉆的直徑為163.2mm，發生了螺桿斷落事故。鉆井參數詳如下表1，各種鉆頭使用情況如下表2。

表1 鉆井參數

表2 各種鉆頭使用情況

結合上表，本次勘測使用PDC鉆頭，采用1.5°單彎螺桿。

2.2 勘測事故現象

由上表中數據分析可知，在鉆井過程中，當作業人員發現鉆時變慢，并將其參數設定從15min∕m 調到28min∕m 時鉆壓一直沒有恢復，且復合扭矩也從正常的參數下降到2-3kN·m，因而可以判斷出現了螺桿斷落事件[2]。

2.3 勘測事故處理

在螺桿斷落事故發生后，為盡快解決事故，并將斷落的螺桿從井內打撈出來就需要相關技術人員針對具體情況制定科學合理的打撈計劃。首先，要針對鉆井所處的地層情況進行分析，并結合相關的地質數據對巖層分布進行把握；其次，通過事故發生時的記錄資料可以得知，所使用的螺桿為1.5°的單彎帶的扶正器新螺桿，通過對這些信息的掌握就可以對井內斷落的螺桿信息進行初步分析，進而確定打撈位置；最后要針對斷落螺桿的體積與形態對打撈部位進行再次確認，以其外部形態確認最佳打撈部位以及打撈禁區。此外，在打撈過程中，也要考慮斷落螺桿自身的重量、打撈所需要的動力以及井座的情況。

3 預防超深側鉆井螺桿發生斷落事故的預防策略

3.1 確保螺桿自身質量，及時檢驗螺桿設備

針對螺桿斷落事故來說，起到最好預防效果的就是嚴格校驗螺桿的自身質量，因為在實際的勘測工作中，一旦螺桿的質量不能滿足施工需求就很容易出現螺桿斷落的事故[3]。此外，在進行井下勘測作業之前，還要重視對螺桿設備的專業檢驗，因為只有使用經過檢驗的成熟螺桿才能在實際的勘測作業中滿足安全需要。

3.2 嚴格把關傳動軸選材

綜合考慮到螺桿斷落的因素，對傳動軸的材料選擇上也需要進行嚴格控制，尤其是針對材料的熱處理方面需要進一步重視。在井下勘測中，一旦傳動軸的性能無法確認，就必然會導致安全事故出現，因而在傳動軸的選材上，就需要針對性能和設備的參數進行嚴格的把關。首先，在采購中，眼仔細閱讀相關的檢驗報告，并分析其參數，從而對性能進行科學審核；其次，針對設備的熱處理，要盡量保障機械性能指標在標準之內，從而防止螺桿出現脆性斷裂。此外，針對傳動軸的設計也需要確保精細化處理其螺紋退刀槽部位和變徑部位，從而保證在實際的使用中可以做到應力均勻分布。最后，關于殼體螺紋和傳動軸也要有計劃的進行無損探傷，以防止疲勞損傷或斷裂情況發生。

3.3 強化技術人員的專業技能

在進行螺桿斷落因素分析的過程中可以發現，相關技術人員的操作能力與專業素質也是保障勘測作業順利完成的關鍵。因而在預防超深側鉆井螺桿發生斷落事故計劃中，就需要著重提升相關技術人員的專業素養，在實際操作中，就要求技術人員可以及時發現異常情況，從而科學控制鉆壓，并在關鍵時刻及時停止進鉆[4]。同時，也要明確神經勘測工作的危險性，從而合理把握鉆井時間，應對復雜的工作環境，也要進一步控制鉆井參數，從而確保有效預防螺桿斷落事故的發生，保障井下作業的實際效益。

4 結語

超深側鉆井勘測作業因為其井下施工的情況而導致其實際的作業形式非常復雜，需要采用一定的措施對工作中的事故加以預防。在井下作業中，一旦發生螺桿斷落的事件就需要實際采取相應的處理方案進行解決，而針對這一復雜的事故，通常需要專業技術較強的人員進行綜合分析，通過對相關資料和數據的掌握，辨別信息，排除風險，降低事故帶來的負面影響。