石油钻井过程中卡钻的原因与处理对策

李兵

【摘 要】本文通过对钻井施工中卡钻的原因分析，给出合理的处理对策，从而做到对各种卡钻事故的预防，一旦卡钻事故发生，一定要针对卡钻原因细致分析，采取合理的解决措施及时解除卡钻，保持井筒正常钻进状态，保证石油钻探的效率。简单介绍，如下文所示。

【关键词】石油钻井；卡钻；技术；分析

随着石油钻探技术发展，井下定向钻进技术也在不断进步，成为钻探工程领域的一项新技术。在日常石油钻井施工中，操作人员并不能够观察、预测到井底的作业状况，他们所进行的一切石油开采措施与工作均是凭借长期积累的施工经验与技术进行。因此，在石油钻井施工过程中，采取必要的预防措施，防止卡钻事故的发生，保证钻探施工的顺利进行，遇到卡钻事故，必须分析卡钻的原因，了解多种卡钻事故的类型、事故预防及应急处理方式就显得极为必要。

一、关于日常石油钻井过程中卡钻的原因分析

钻井卡钻事故的原因是多方面的，由于沉砂卡钻、压差卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻等原因，导致钻井施工的停止，给石油钻井施工带来一定的危害。必须采取必要的处理措施，才能解除卡钻事故，恢复钻井施工的进尺，达到安全事故的技术要求。其一，缩径卡钻。对于渗透性比较好的地层的钻探施工过程中，由于钻井液的性能不能满足钻井施工的技术要求，引起井筒直径变小，使钻头和钻具遇卡的现象，就属于缩径卡钻。导致井径缩小，钻头遇阻，严重的情况既发生卡钻事故。其二，压差卡钻。由于钻井液循环的不到位，极易引起压差卡钻事故，也可以称为泥饼粘附卡钻事故。一般是因为泥饼的质量和井身结构的质量存在问题。如果在钻井施工过程中，钻遇高压的油气水层，导致钻井液遭受严重的污染，也会形成压差卡钻事故。井斜角过大，钻具的钻进过程中，会触及井壁，与泥饼接触，形成卡钻事故。其三，井塌卡钻。由于井壁疏松，钻井施工的过程中，极易发生井塌的事故，而使鉆头无法正常钻进，钻头下放困难，上提也无法完成，形成的卡钻事故，属于井塌卡钻。在形成严重的井塌之前，有大块的泥饼脱落，更换新的钻头后，无法下放到井底，导致钻井施工无法顺利进行，上提遇阻，必须采取相应的处理措施，才能解除井塌卡钻事故，恢复钻井施工的正常实施。

二、石油钻井中卡钻的处理方法

当发生卡钻事故后，首先要根据钻具活动的情况了解并判断引起卡钻出现的原因，然后采取有效措施进行救急。然而，无论是何种性质的卡钻事故，必须要做的一点就是想办法将钻井液的性能测试并调整到良好状态，清洗井眼，清除岩屑，解卡的方法主要有以下几种。

第一种方法是活动钻具。当卡钻不是很严重时，可以活动下放、上提或者转动钻具，配合使用钻井液循环洗井。但是，在活动钻具时，必须根据卡钻的类型进行，如果遇到键槽、泥包或者缩径卡钻，可以将钻具提到原悬重，随后用力猛地放钻，切忌猛力上提，以免钻头卡死；如果是井塌卡钻或者是沉砂卡钻，可以旋转或者下放钻具，上提钻具可能会卡得更厉害，要想办法避开循环，倒划眼缓慢上提解卡。

第二种方法是震击器解卡。钻井中，如果遇到膨胀性、粘性、垮塌等容易卡钻的地层，在钻铤于钻铤或者钻铤与钻杆之间安装一个震击器，如果发生卡钻，启动震击器上击或者下击解除卡钻。

第三种方法是倒扣、爆炸套铣。当卡钻现象比较严重时适用此类解卡方法会取得良好的效果。首先要找到卡点的精确位置，测量卡点的长度，在钻具内使用电缆把导爆索送到卡点上部的首个接头位置，接头对准导爆索的中间部分，提起钻具卡点上部的全部重量，并且事假倒扣力矩给钻具，点燃爆炸索。剧烈的震动和冲击力致使卡钻解开。另外，爆炸产生的热力可使丝扣油融化掉，解开丝扣。

第四种方法是卡钻事故对策。（1）预防卡钻事故的措施。优选防塌钻井液，能够有效地防止地层的坍塌，保持设计的钻井液的高度，使其保证钻井施工的顺利进行，防止发生卡钻事故。同时避免发生井下落物事故，复杂的井下落物导致卡钻事故的发生。调节好钻井液的性能，合理控制钻井过程中，井筒的压差，防止发生严重压差卡钻事故，降低钻井液的密度，提高钻井液的润滑特性。采取最佳的技术措施，能够有效地防止各种卡钻事故的发生。实时检测井眼的情况，及时发现井筒的堵塞状态，采取应急的处理措施，防止发生卡钻事故。掌握钻遇地层的情况，遇到高压油气水层，立即采取应急处理措施，及时进行封堵，防止油气水的散失而影响到钻井液的质量，影响到钻井施工的顺利进行。（2）清除卡钻事故的技术措施。钻井施工过程中，一旦发生卡钻事故，立即采取应急处理措施，及时解除卡钻的事故，防止问题恶化，增加钻井施工的成本，降低钻井施工的速度。如采取上提、下放钻具的解卡方式，活动钻柱，保持钻具的活动状态，而防止钻头等于井壁发生卡死的现象。通过下放或者旋转的方式，活动钻具，解除卡钻的事故，恢复井筒的正常钻进状态。震击解卡的方式，通过在井筒中安装震击器的方式，通过振动的方式，解除卡钻事故。在钻杆和钻铤之间安装震击器，用于解除各种卡钻事故。倒扣套铣解卡的方式，当钻井施工过程中，遇到严重的卡钻事故，应用其他的处理方式无法解卡的情况，可以选择倒扣套铣解卡的方法，取出井筒中的钻具，使转盘倒转，卸扣操作，倒出井内的钻杆，达到解卡的效果。（3）卡钻的效能处理。卡钻的效能处理，是指从增效节能的角度处理卡钻事故。不管哪种类型的卡钻如果进一步发展恶化，都会出现卡死的现象。如果孔浅，可以挪孔重钻，如果孔深，倒扣反钻杆到达某一程度后，偏斜对处理卡钻事故，提高钻探率能够起到良好的效果。偏斜是在深孔事故不易处理之时的较佳选择。在偏斜时，必须谨慎处理每一个步骤，偏斜的角度多小于2.5°，偏斜器的長度一般要大于4m。孔内务必干净清洁，使用一些石子将偏斜器周围的空隙塞满，以便将偏斜器固定牢固。通孔时，即使使用较小的炮弹钻头，也要分三级实现，以便使偏斜部位保持通畅圆滑。

三、总结

随着定向钻孔深度的增加，孔内事故的发生率也在持续上升。在石油钻井过程中，一旦发生卡钻，就会延误施工进度。此时一定要针对卡钻原因细致分析，采取合理的解决措施及时解除卡钻，保持井筒正常钻进状态，本文就着重当前介绍卡钻事故的类型，并给出合理的处理方式。

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