Tekniska responsprocedurer och fältpraxis vid incidenter med fastnade borrsträngar
Fastklämda borrsträngar är ett vanligt hot mot effektivitet och utrustningssäkerhet vid geologisk borrning och olje- och gasverksamhet. Ett fastklämt tillstånd uppstår när borraggregatet blir orörligt på grund av formationer, borrkax eller skräp och inte kan lösas ut. Allvarliga fall kan leda till förlust av verktygssträngen eller till och med borrhålet. Hantering av allvarliga fastklämda strängar kräver exakta, etappvisa operationer. Baserat på fälterfarenhet sammanfattar följande tre centrala saneringsmetoder, praktiska steg och viktiga försiktighetsåtgärder.
Högtryckssprutning: den primära fysiska blockeringen Högtryckssprutning är den grundläggande första åtgärden. Den använder hydraulisk stöt och flöde för att lösa upp blockeringen och lossa vidhäftningen mellan borrkronan/röret och formationen. Viktiga driftspunkter:
Val av vätska: om formationen är vattenkänslig (t.ex. lersten), använd en högtrycksvätska som är kompatibel med borrvätskesystemet snarare än vanligt vatten, vilket kan orsaka formationens svullnad och förvärra fastkörningen. Föredra borrvätska som matchar lersystemet.
Sprutningsprocedur: Vid pumpning genom borröret, öka pumptrycket gradvis (till exempel, börja vid ~50 % av nominellt tryck och öka sedan trycket) medan du långsamt roterar borrsträngen så att strålen jämnt attackerar den fastnade zonen. Om tillgängliga, använd särskilda sprutverktyg (t.ex. pulssprutare) ner till fastnat intervall och använd pulserade strålar för att förbättra rensningen. Fördelar: enkel, låg kostnad; effektiv för borrspån och små skräp. Begränsningar: begränsad effekt på lim som fastnar, såsom kraftig lerpluggning (slamkakevidhäftning) eller mekanisk infångning.
Injektion av lösmedel: kemisk smörjning och upplösning När mekanisk strålning misslyckas kan injektion av ett lösmedel minska friktion och vidhäftning mellan verktygssträngen och borrhålet. Välj typ beroende på fastlåsningsmekanismen och formationen:
För vidhäftning (differentiell eller slambaserad vidhäftning i lera/skiffer), använd oljebaserade lösmedel för att minska vidhäftningen mellan borrsträngen och slamkakan.
För diameterreducerande fastnader (t.ex. evaporit-/saltformationer eller zoner som är känsliga för vätska som kollapsar eller sväller), använd syralösliga eller formationskompatibla lösningsmedel och tillåt tillräcklig blötläggningstid (vanligtvis 2–4 timmar) för penetration in i formationssprickor och det fastnade gränssnittet.
Injektionskontroll: undvik kortslutning (medlet återvänder till ringen innan det når fastkörningspunkten). Använd stegvisa injektioner i kombination med tryckpressning och blötläggningscykler för att säkerställa att kemikalien når och verkar på den fastkörda zonen. Försiktighetsåtgärd: testa lösmedlets kompatibilitet med formationsmaterial och borrvätska i förväg för att undvika negativa reaktioner som kan skapa sekundära fastkörningar.
Stötdämpande åtgärder: mekanisk påverkan vid allvarliga kärv Om strålning och kemikalier är ineffektiva är mekanisk stötdämpning den huvudsakliga lösningen. Två metoder är vanliga: användning av stötdämpare för borrning nere i borrhålet (genomborrande stötdämpande verktyg) och explosiv backoff följt av stötdämpning.
Borrhålsborrningsoperationer: om borrsträngen är utrustad med en borrhålsborr, justera krokbelastningen/den upphängda vikten och manövrera borrhålet för att producera uppåtgående stötar (uppåtgående stötar) eller nedåtgående stötar (nedåtgående stötar). Öka stötkraften stegvis med hänsyn till borrörets och verktygens hållfasthet för att undvika utmattningsbrott eller avbrytning.
Explosiv backning plus stötdämpning: om ingen stötdämpning nere i borrhålet finns, använd först en fripunktsindikator för att lokalisera den fastnade punkten. Placera sedan ett explosivt backningsverktyg (eller ett mekaniskt fiskeverktyg som kan utföra kontrollerad frånkoppling) vid en korsning uppför borrhålet av den fastnade platsen för att klippa eller separera den övre strängen från den fastnade delen. Återta den övre enheten, kör in med en ny nedre enhet, fyll på till den återstående fastnade delen, installera en stötdämpare och utför stötdämpningsförsök. Denna metod medför högre risk och bör endast utföras av erfaren personal. Efter backning eller någon frånkoppling, cirkulera borrvätskan omedelbart för att avlägsna borrkax och skräp från hålet.
Övergripande principer och bästa praxis på fältet
Upptäck tidigt och agera utifrån typ: övervaka kontinuerligt vikt på borrkrona, vridmoment och cirkulationsparametrar; vid första tecken på fastklämning, prioritera lågtryckscirkulation och små, kontrollerade rörelser av borrsträngen för att lindra situationen och förhindra eskalering.
Välj den metod som matchar den fastklämda mekanismen: strykning för packningar och små skräp, kemikalierensning för vidhäftande eller formationsreaktiva fastklämningar, och stötdämpning/backoff för allvarlig mekanisk inklämning.
Säkerhet och kontroll: fortsätt stegvis, registrera alla tryck-, vridmoment- och belastningsdata och involvera erfarna operatörer eller fiskespecialister för komplexa eller högriskåtgärder.
Tidig identifiering, korrekt klassificering och val av lämplig saneringsmetod är nyckeln till att minimera driftstopp och förhindra verktygs- eller borrhålsförlust.
