地质钻探过程中泥包卡钻事故的处理探讨

潘宏春

摘  要：随着钻探事业发展越来越深入，对于钻探工作的质量以及效率也有了更高的要求。现代社会提倡节能降耗，该理念同样也影响着现代钻探事业。而卡钻事故则是在追求节能降耗过程中经常出现的问题。如何有效处理卡钻事故已然成为相关单位研究的重点。该文基于具体案例，探讨卡钻事故的处理过程。

关键词：地质钻研  卡钻  处理

作为地质钻探过程中经常出现的问题之一，卡钻事故经常会导致整个工作的停滞，不利于钻探事业的科学化发展。对卡钻进行有效从预防与处理在控制成本以及保证工期等方面具有重要意义。卡钻，究其原因主要是因为在钻井期间由于地质原因、钻井液性能不够以及相关技术操作不合理等导致钻具在井下长时间的无法自由活动。依据卡钻形式的不同，通常将其分为泥包卡钻、井塌卡钻以及钻具脱落下顿卡钻等几种。该文集合古滇王国温泉SPA地热井卡钻事故，分析卡钻的原因及其处理办法。

1  工程事故概述

该项目于2016年7月正式开孔，随后在施工期间发现当地地质自1880m开始出现明显的地层的变化。以1880m为界在其上侧主要以碳酸盐岩（灰岩、白云岩，局部夹少量泥岩及砂岩薄层）为主，而在1880m以下则主要以泥质粉砂岩，由于裸井段较长，局部井壁稳定性差，施工过程中掉块较多，局部有小量坍塌，钻进过程中出现卡钻、堵水现象，施工风险非常大。为了规避施工风险，保证工程顺利进行，相关部门决定下入第二开套管进行护壁，进行下一井段施工。而当工程现场扫孔至1910m时，孔壁突然出现不稳定情况，且在孔的底部沉渣也出现了极具的垮塌情况，导致埋钻事故。现场管理人员随即意识到埋钻事故发生并立即采取相关应急措施，但最终依然无法活动井内钻具，造成卡钻事故。

2  卡钻事故处理

现场立即组件专门的技术班子，对事故现场进行勘察与原因分析，并制定解决办法。最终确定使用采用爆破松扣的办法先取出上部钻杆，再进行套铣倒扣取出剩余钻铤的处理方案。经过专业部门的爆破松口处理后，取出全部井内钻杆及5根钻铤，剩余3根钻铤及钻头被卡住。之后下入套铣筒进行上部第一根钻铤套铣工作，下入丝锥进行倒扣，转盘反向转动13圈后脱扣，起钻后结果是丝锥打滑，11月2日更换丝锥再次下入，转盘反向转动16圈后上部钻杆脱扣，钻铤倒扣失败。对扣后准备脱回丝锥，转盘正向分别转动15圈、18圈、21圈均不能脱回丝锥，钻杆已达到极限扭转圈数。强行倒扣，转盘反向转动17圈后上部钻杆脱扣，剩余9根钻杆落入井内。针对该情况，经过相关部门的商议决定外租反扣钻杆进行处理。最后成功取出落入的9根钻杆并再次下入套铣筒进行套铣，当套铣到进入第二根钻铤3m后遇阻，再次下入丝锥对第一根钻铤进行倒扣，转盘反向转动19圈后丝锥滑扣，扭矩已经接近极限，无法对钻铤倒扣。分析其原因，一是钻铤丝扣上扣太紧，而且在前期的处理过程中强行回转进一步造成紧扣;二是钻孔深度较大，在反转倒扣时能量损失大，传下去的力矩不足以倒开丝扣。根据井内落鱼情况，总长36m，可以采用套洗到整个落鱼底部一次性将其打捞上来。方案确定后于是采取再次套铣，随后现场套洗到钻铤下部，落鱼松动后向下移动了4.8m，将钻铤打捞上来，完成了该事故的处理，将该井成功地救了回来。

3  讨论

实际导致卡钻的原因主要有3个部分：第一，地质原因，以上述工程为例当地地质自1880m开始出现明显的地层的变化。以1880m为界在其上侧主要以碳酸盐岩（灰岩、白云岩，局部夹少量泥岩及砂岩薄层）为主，而在1880m以下则主要以泥质粉砂岩，由于裸井段较长，局部井壁稳定性差，施工过程中掉块较多，局部有小量坍塌，钻进过程中出现卡钻、堵水现象，施工风险非常大。地质环境的复杂性增加了整個事故发生的几率。第二，钻井液性能不达标，此在钻探过程中需要严格依据相关规范进行，一些企业为了降低成本在钻探过程中可能会选用红粘土等作为泥浆材料，并添加十余方的红粘土泥浆后依旧未有降低漏失，之后选择水泥浆进行风控，封堵效果较好但实际孔内存在大量的红粘土另外孔壁上也会产生一层较厚的泥皮，如若处理不当极有可能导致卡钻情况发生，上述案例中并未出现该情况，但依旧需要引起相关部门的注意。第三，操作不合理，此次事故中，现场人员在发现卡钻情况后立即采取相关措施进行处理，虽未能得到理想结果，但也充分说明了该单位预先制定了相关处理预案，且在后期的事故处理中也可以发现该单位的各项处理流程相关科学合理，最终事故也得到了很好的解决。故而对于限产作业单位等，应当就常见的事故处理进行预案的制定，这样在事故发生时可以有立即的响应机制，加入在第一时间未能很好地处理事件，也有利于后续一系列处理措施的有序进行。另外，为了规避事故的发生，相关施工单位应当对现场作业人员尤其是设备操作人员进行业务水平上的培训与提升，往往现场作业人员对现场环境变化情况有第一时间的了解，其各项决定也直接影响到事故是否发生。可想而知，如若现场作业与管理人员综合素养有全面性的提升，必然可以做到对事故的预判，从而可以有效规避其发生，确保整个工程顺利进行。

4  结语

泥包卡钻是钻探工作中较为普遍的情况之一，虽然目前业内已经对该事故有了较为完善的处理经验，但一旦发生事故势必会导致整个工期的延后，同时也会造成资金以及物质等方面的耗费，损害企业效益。故而对于相关单位应当进一步建立对事故的防范机制，包括提升从业人员专业水平、加强对现场的监督管理以及前期开展完善的勘查工作等，而对于发生的事故则应当预先做好相关预案工作。从而可以在事故发生的第一时间内，依照相关预案章程进行事故的分析与处理，确保整个问题在有序、合理的情况下得到解决。

参考文献

[1] 尉春玲，顾成林，郭立珍.松散层回转钻进卡钻的原因、处理方法及预防措施[J].西部探矿工程，2009，21（2）：75-77.

[2] 蒋清燕.地质岩心钻探吸附卡钻事故的预防与处理技术探讨[J].科技展望，2015（27）：11-12.

[3] 潘建宏.地质岩心钻探施工中吸附卡钻事故处理与认识研究[J].低碳世界，2018，27（18）：31-32.

[4] 张礼，陈会领，张定国，等.卡钻事故处理[J].西部探矿工程，2014，26（8）：41-42.