石油钻井卡钻事故预防与处理

寇世锋温春明

寇世锋温春明

西部钻探克拉玛依钻井公司新疆克拉玛依市834009

摘要：石油钻井工作是一项系统的、复杂的工程，需要技术人员、管理人员以及具体的钻井施工人员密切配合，才能够尽可能地降低钻井卡钻事故的发生。本文提出相应的预防与处理方式，以期对促进我国使用钻井工程的顺利开展有所借鉴。

关键词：石油钻井；卡钻事故；预防处理

一、卡钻的分类和使用注意事项

1.1泥饼粘附卡钻

在渗透性地层中，经常因为泥浆地表压力和地下压力，产生不同的压差，再加上在钻井的过程中由于压差作用在井壁形成泥饼，不同的井内的压差不同，压差越大产生卡井的可能性就越大，同时卡的也就越紧。钻卡的过紧，泥饼和钻具的接触面积就会变大，直接影响卡井的时间，钻具在井内停留的时间越长，钻具和泥饼粘合力就越大。要想更好的处理这种卡钻事故，在使用泥浆时就要注意，一般需要加入混合油、石墨粉或一些表面的活性剂，来降低泥饼的摩擦系数。

1.2井径缩小卡钻

这种情况的卡钻多发生在膨胀性地层上，例如，松疏的砂岩、空隙较大的灰岩，以及泥浆性能不好、失水量大、泥饼厚等情况，容易不慎造成的卡钻。在疏漏层或者渗漏层也容易造成堵塞现象，当钻具起下至此不慎造成卡钻，这种卡钻的特点是遇到卡的位置固定、泵压增大，上提或者下放都比较困难。要想避免这种方式就要在操作中十分谨慎，避免上提或下放的压力，以避免卡钻现象。

1.3沉沙卡钻

沉沙卡钻的影响因素，主要是悬浮能力、钻井的速度、排量高低等现象造成的，如果强行上提或者下放多会被卡死，所以，在使用过程中要注意以上容易卡钻的因素。如何才能很好的预防上面容易引起卡钻的因素，当钻头在井低时，如果要使用单根的钻具，就要使用大排量的循环5-10分钟，让钻屑高度上至适当的高度再向上提钻，提出钻杆后再取下泵，紧接着接单杆。接上单杆要缓慢的开开泵等待压力下降后再开开泵，井口返出的泥浆，在提升正常的排量。如果在开泵过程中比较困难，可以将井口吊卡摘下放在钻具1-2米，当转动正常后，再放回压力，慢慢的开泵，反复使用，如果还是开不通泵，证明钻具内的水眼被堵，可检查一下钻具，有时钻具起至中途钻具内不能喷浆了，可以再开泵试循环。

1.4地层坍塌引起的卡钻

一般情况下地层的坍塌发生在页岩、泥岩、胶结等不好的岩层，坍塌的原因可能分一下几种，第一、泥浆的失水量大，矿化度小，浸泡的时间过长。第二、泥浆的密度过小，不足以平稳地层的压力。第三、地层受到物理破坏。第四、在起钻的过程中没有足够的灌溉泥浆，钻井过程中钻下的速度过快，造成了抽井的坍塌。如何预防这种卡钻现象，首先要使用低失水，高矿化和适当的粘贴防坍塌泥浆，如果发现井内有坍塌的现象就要及时调整泥浆的密度，其次，在起钻的过程中重要的是要按照规定灌溉泥浆，总之避免钻头泥包，严格的控制起下钻下的速度，防止经坍塌的情况。

二、石油钻井卡钻事故的预防方式

1.吸附卡钻预防方式

①首先，应根据实际情况科学配置钻井液密度，在保障地层压力平衡的情况下，合理调整钻井液密度，从而降低地层孔隙与液静液柱之间的压力差，达到平衡压力转井目的。其中油井压力差在2-3.5MPa之间，气井压力差在4-5.5MPa之间。②做好地层压力检测督察工作，及时按照钻井液密度与地层压力系数来调整钻井液密度，做到平衡钻井。③要保障钻井液具有良好的稳定性，要能达到粘度低、含砂低、固相低、密度低以及失水量低的标准。④要定期对钻井液性能进行测量，定期观察与维护。至少每天进行一次全套性能测试，并且在添加与处理药品应按照循环周均匀添加，避免添加量过大。⑤做好净化钻井液工作，在进行净化循环钻井液时，要将直井钻井液的失水量控制在0.4%以下，将定向井深井控制的失水量控制在0.3%以下。⑥在进行钻井时要具备充足的钻井液上返速度，例如，在直径322mm的井眼中钻井液上返速度要高于45升/秒，在直径227mm的井眼中钻井液的上返速度要高于25升/秒。⑦在易卡地区钻井，应在钻井液中添加3-6%的无荧光润滑剂，有效降低泥饼对井钻造成的摩擦。

2.坍塌卡钻的预防方式

①加强对岩屑的观察，若是发现地层表面岩屑徒增，应第一时间告知值班干部与司钻，从而及时采取应对措施。②减少钻井液失水量，其中高压失水量应小于13ml，中压失水量应小于3ml，尽量避免泥页岩过量吸水膨胀，发生坍塌。③对埋藏浅的坍塌层与砾石层，可以利用高粘井液将坍塌物带出，从而保障井下正常。④对地层构造应力大、倾角大以及断裂带破碎的情况，可对钻井液密度进行合理上调，加大钻井液对井侧带来的压力。⑤在进行开钻坍塌层前应适当调整钻井液性能，在钻开坍塌层时不可大幅度调整，并且补充进去的钻井液要与井内钻井液性能相同。⑥避免雨水、污水渗入钻井液中。⑦正常每灌满一回钻井液可起钻4-6次左右，如果起钻出现拔活塞的情况，应及时进行补灌。⑧严格控制下钻速度，降低机动压力，避免井垮。

3.钻头泥包的预防方式

①在软组织地层处合理提升钻井液排量，使排量达到施工要求上限值。②按照实际地质岩性情况，选择钻头类型，例如，软组织地层可使用铣齿自洗钻。

三、石油钻井卡钻事故处理方式

1.吸附卡钻处理方式

①一旦发生吸附卡钻现象，应第一时间进行处理。在设备与钻具的安全符合以内，用力转动、上下活动钻具。同时要注意停止循环，避免钻具发生刺漏问题。②如果活动钻具无效，再想其它办法解卡，期间要全力避免卡点上移，使用大于卡点钻具重量拉力钻具，再整个上提下放的过程中不能再同一拉力上，防治钻具集中受力引起疲劳折断。③在发现卡钻粘连后，按照实际情况，选择相应的解卡方式，并且快速进行组织施工。④浸泡解卡法。使用饱和盐水与油基泡液循环浸泡，从而使泥饼逐渐软化、溶解，实现解卡目的。⑤U形管解卡。将环空与钻柱当做U型管的两翼，再向钻杆中加入轻质气体，之后在进行合理排放，直至环空钻井液下降，实现降低气压解卡。⑥浴酸解卡。浴酸解卡是使用合适的酸液对被卡钻具进行浸泡，将地层与被卡钻之间的粘连物、地层掉块、地层岩屑酸化反应，使其疏松、裂解、破碎，从而达到解卡目的。

2.坍塌卡钻的处理方式

①在钻进时若是发现掉块增多，切勿停泵，需继续按原排量循环，根据循环周0.03的数据提升钻井液密度与粘连度，直至井壁稳定。②如果发生严重井垮的情况，需要安排相关人员强行起钻，同时往井内灌钻井液。③起钻石发现钻井液返喷严重，此时应第一时间接钻杆循环，重新调整钻井液性能，指导井下情况恢复正常才能继续起钻。④如果是由于为灌好钻井液而引起的坍塌卡钻，应采用地面震击解除法、下击法处理。⑤如果是由于井漏造成的坍塌卡钻，液柱压力比地层压力小，导致地面震击解除法无效，此时可采用套铣倒扣解除法。

3.钻头泥包处理方式

①发现钻头泥包时，可以按照地层情况采用多划眼方式，降低钻压与钻井液粘度，从而提高转速，解除泥包。②在起钻过程中要时刻关注指重表的变化情况，遇到卡钻时不可直接拔出，应循环甩掉泥包。③在起钻过程中如果出现钻井液外溢与井口不进钻的情况，可以采用分段接方钻杆的方式解除。

结语：

总之，在工作过程中总是遇到这样或者那样的卡钻情况，遇到这些情况就要正确的面对，除了正确的操作以外，还要有一定的工作经验，该果断下决定的就应该下决定，只有这样才不至于让泥土凝结，更容易取出钻具。

参考文献：

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