卡钻的预防和处理

任宪忠

【摘要】钻井事故的种类比较多，常见的有：粘附卡钻、垮塌卡钻、压差卡钻、钻具事故等十余种。本文详细阐述了粘附卡钻、垮塌卡钻和钻头泥包卡钻的预防和处理方法，为此类事故的预防和处理提供了技术支持和保障。

【关键词】粘附卡钻 垮塌卡钻 预防 处理

钻井工程投资大，风险大，工艺技术复杂，是一项隐蔽的地下工程，容易造成井下诸多复杂情况和事故。钻井事故的种类比较多，常见的有：粘附卡钻、垮塌卡钻、压差卡钻、钻具事故等十余种，下面主要针对粘附卡钻、垮塌卡钻、钻头泥包卡钻三种状况进行分析和处理。

1 粘附卡钻的预防与处理1.1 粘附卡钻的预防

（1）合理设计钻井液密度，在保证平衡地层压力的情况下，尽量降低钻井液密度，以降低钻井液静液柱压力与地层孔隙压力之间的压差，实现近平衡压力钻井。油井压差1.5～3MPa，气井压差3.5～5MPa。

（2）搞好地层压力监测工作。根据地层压力系数和钻井液密度的附加原则随时调整钻井液的密度值，达到近平衡钻井。

（3）保证钻井液性能稳定良好，低失水，低密度，低固相，低含砂，低粘度。

（4）钻井液性能要坚持勤测量，勤观察，勤维护。每班至少应做全套性能一次，处理加入药品时要按循环周均匀加入，加量不得过猛。

（5）搞好钻井液净化工作，正常钻进循环钻井液时，保证直井钻井液含砂量低于0.3%，定向井深井含砂量低于0.2%。

（6）钻进时必须有足够大的钻井液上返速度，在直径3llmm井眼排量不小于50升/秒，直径216mm井眼不低于30升/秒。

（7）在易卡地区或易卡井段，钻井液中加入无萤光润滑剂2～5%或加入2～ 3 %塑料小球，以降低泥饼的摩擦系数。

（8）钻具在井内时应经常活动，一般情况下钻具在井内静止时间不得超过3分钟。复杂井段应不停地活动。活动钻具的方法应以上提下放为主，结合转动，每次上下活动范围不少于4米，转动不少于10圈，同时注意定点转动不可时间过长。

（9）若井下钻具无法活动时，深井可将钻具重量的2/3以上压在井底。2500米以内的浅井应将钻具的全部重量压在井底。在有条件的情况下，应设法用人力或液压大钳试转动钻具，并尽可能地保证钻井液循环。

1.2 粘附卡钻的处理

（1）发生粘附卡钻以后，要及时果断处理。在钻具和设备的安全负荷内，大幅度上下活动或转动钻具。大幅度上下活动时应停止循环，防止钻具刺漏。

（2）当活动钻具无效等待其它方法解卡时，为防止卡点上移，应超过卡点钻具重量的拉力活动钻具，并且每次上提下放不应在同一拉力上，以免钻具受力集中造成疲劳折断。

（3）粘附卡钻发生后，应根据不同的具体情况，选择不同的解卡办法，并应迅速组织施工。

（4）浸泡解卡法：

该方法是通过注入一定量的油基泡液或清水、饱和盐水循环，以便软化或溶解泥饼，达到解卡的目的。

（5）“U”形管解卡法：分别把钻柱内和环空各当作U”形管的一翼，通过向钻杆内注入轻质液体或气体，然后有控制地排放，使环空的钻井液液面下降，从而达到降低压差和解卡的目的。

（6）套铣倒扣法：当上述方法均不能解卡时，采用套铣倒扣法，即利用大直径厚壁铣管下入井眼直接破坏泥饼，并通过循环带出泥饼、岩屑等卡钻物，可以解除各种原因引起的卡钻。所选用的铣管尺寸必须能够套入鱼顶，并在铣管与被卡管柱之间留有足够的间隙。由井眼的具体条件决定铣管的安全长度。

2 垮塌卡钻的预防和处理

2.1 垮塌卡钻的预防

（1）及时注意对岩屑的分析，如发现上部地层岩屑突增，及时提醒司钻和值班干部，以便及时采取措施。

（2）严格控制钻井液失水量，中压失水不大于5mL，高压失水不大于 15mL，减少钻井液中的自由水对泥页岩的表面水化程度，防止泥页岩吸水后水化膨胀坍塌。

（3）对地表的砾石层和埋藏较浅的坍塌层，可使用高粘切钻井液，使坍塌物能悬浮带出，保证井下正常。

（4）对地层倾角大，构造应力大，断裂破碎带，应适当上调钻井液密度，增加钻井液柱对井壁的侧压力。

（5）钻井液性能调整需在钻开垮塌层之前进行，钻开过程中不能大幅度调整，补充的钻井液应与井内性能一致。

（6）严防污水，雨水浸入钻井液。

（7）正常起钻每3-5柱灌满一次钻井液，若起钻拔活塞，应及时正灌，分段循环。

（8）严格控制起、下钻速度，减小激动压力，防止井垮。2.2 垮塌卡钻的处理

（1）钻进中如果发现掉块增多，应坚持原排量循环，切忌停泵，按循环周0.02提高钻井液密度和适当提高钻井液粘度，直到井壁稳定为止。

（2）若遇严重井垮，应边灌钻井液边组织人员强行起钻。

（3）起钻中发现钻井液从钻具返喷严重，应及时接方钻杆循环，调整钻井液性能，待井下情况正常方可继续起钻。

（4）起钻遇卡不得超过原悬重50kN，下钻遇阻不能超过100kN，否则应接方钻杆循环划眼直到上下活动畅通无阻。

（5）若因地面未灌好钻井液造成井垮卡会钻，可采用下击或地面震击解除。

（6）若因井漏，地层压力大于液柱压力造成的井垮卡钻在震击无效时，采用套铣倒扣方法解除。

3 钻头泥包的预防与处理

3.1 钻头泥包的预防

（1）按照设计要求调整好钻井液性能，搞好钻井液净化工作，努力控制钻井液含砂量低于0 .5%。

（2）在上部软地层应适当增加钻井液排量，保证排量达到设计要求的上限值。

（3）根据地质提供的岩性情况，合理选择钻头类型，上部软地层应选择铣齿自洗式钻头类型。

（4）钻进时应时刻注意钻时、泵压变化，若岩性未变钻时增高，泵压逐渐下降，可能井下短路循环，严重时将钻头泥包。

3.2 钻头泥包卡钻的处理

（1）发现钻头泥包后，根据地层情况，可采用多划眼，减少钻压，提高转速，降低钻井液粘度，保持或加大排量的方法解除泥包。

（2）起钻时必须随时注意指重表的变化，遇卡不得硬拔，循环甩掉泥包。

（3）起钻时井口灌不进钻井液或外溢，应分段接方钻杆正灌，每起钻2—3柱灌满一次。

（4）若起钻遇卡，处理不当将钻具卡死，可利用井下下击器或地面震击器解除。

（5）当震击无效时，可将钻头处泡油，减小钻头与井壁的摩阻，然后利用震击器解除卡钻。

（6）一旦泡油，震击无效，可采用套铣倒扣的方法。

参考文献

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