卡钻原因分析、预防及处理电子教案
卡钻的预防与钻井队处理应急预案
卡钻的预防与钻井队处理应急预案卡钻是指在钻井作业中，由于地层条件、工艺操作或设备故障等原因导致钻头无法回收或无法顺利下钻的情况。
卡钻的发生不仅会造成生产停工、时间和资源浪费，还可能引发事故和环境污染，因此预防卡钻和处理卡钻事故非常重要。
首先，针对卡钻的预防需要从以下几个方面进行考虑：1.地质勘探与设计阶段：在进行工程设计之前，通过充分的地质勘探，了解地层情况和地质背景，包括地层的厚度、强度、岩性、含水层情况等。
同时结合井口的工艺要求，合理设计井眼轨迹和井筒直径，避免地层不稳定和井眼塌陷，减少卡钻的可能性。
2.设备与工艺操作：采用先进的钻井设备和工艺操作，保证钻井操作的稳定性和可靠性。
对于特殊地质情况，可以考虑使用可调节钻具和钻头，以便根据地层变化进行调整。
3.钻井液与钻头的匹配：选择合适的钻井液配方，并在钻井过程中进行实时监测和调整，以保持合适的钻井液密度、黏度和性能。
同时根据地层特点选择合适的钻头，避免钻头堵塞和损坏。
4.钻井数据的监控与分析：在钻井过程中，要实时监控钻井数据，包括钻头参数、钻井液参数、钻井过程参数等。
对异常数据进行及时响应和处理，防止因数据异常导致的卡钻现象。
其次，针对卡钻事故的处理应急预案应包括以下内容：1.紧急停井与组织抢险：一旦卡钻事故发生，应立即停止钻井操作，然后组织抢险队伍进行应急处理。
抢险队伍应严格按照专业的程序和安全操作规程进行作业，确保安全与高效。
2.数据分析与评估：根据抢险队伍的实时反馈数据，结合事故原因和现场情况，进行全面分析和评估。
根据评估结果，制定详细的应急处理方案，并进行风险评估。
3.事故原因归纳与记录：对卡钻事故原因进行归纳和记录，以便后续进行经验总结和教训吸取。
同时，应该建立事故调查和报告制度，对卡钻事故进行深入调查和分析，以避免类似事故的再次发生。
4.救援与修复：根据评估结果和应急处理方案，组织相关专业人员进行救援工作。
根据现场情况和风险评估，选择合适的救援方式和工具进行卡钻钻头的救援和修复。
卡钻的预防与钻井队处理应急预案
卡钻的预防与钻井队处理应急预案目录一、卡钻的预防二、井眼净化三、地层因素引起的卡钻四、压差卡钻五、其它原因的卡钻六、卡钻的预兆与原因判断七、解卡卡钻的预防及早地发现井下异常情况并采取适当的措施是防卡的关键。
通常在起下钻过程中当阻卡值大于10吨时，就应该汇报并记入钻井日报表；当阻卡值超过15吨时，则必须首先建立循环并且同时活动钻具。
一、防卡操作十项准则准则之一：软地层、大井眼钻进要科学调整钻速与排量之间的关系，控制钻速，保证井眼清洁。
准则之二：尽量不使用外径变化大的塔式钻铤及不可套铣的超径钻铤。
准则之三：熟悉所钻地层的特性，选用正确的钻井液类型及性能指标。
准则之四：遇阻不强压、遇卡不强提，钻具在井内静止时间要尽可能的短，起钻认真灌浆。
准则之五：坚持短起下钻和划眼，软地层每钻进300米（或更短）或12小时需短程起下钻。
准则之六：严格交接班制度，交清井下情况及上一班各项钻井参数并有记录。
准则之七：下钻距井底20英尺以上，接方钻杆循环划眼到底。
准则之八：时刻注意观察震动筛上岩屑的形状和数量。
准则之九：认真保养、正确使用设备，让井场设备处于良好状态。
准则之十：未经过操作培训的人员，不能独立操作刹把。
二、卡钻是可以避免的1、保持良好的联系2、制定应急措施3、不断了解井下情况4、保持良好的钻井液性能5、不断地活动钻具6、保持井眼清洁7、采取措施要及时果断三、钻具及底部钻具组合1、入井钻具必须经过严格检测，并且要在规定检测许可范围内使用。
2、要尽可能地简化钻具组合，只有钻具必须件才能入井。
3、要尽可能减少钻具组合的更换次数。
如在使用柔性钻具后再下入刚性钻具，划眼和卡钻的可能性是很大的。
4、要尽可能使用随钻震击器。
在进行钻具组合设计时，可以让震击器处于拉伸或压缩状态下，但决不可以处在中和点。
5、要尽可能使用螺旋钻铤。
下入的钻铤满足设计的钻压便可。
获取更高的钻压可以通过压缩震出器和加重钻杆来实现。
塔式钻具虽然能够在较短的钻具上给出较大的钻压，但是却减小了环空间隙。
卡钻事故的预防、判断、处理[1]
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卡钻事故的预防、判断、处理[1]钻井作业卡钻事故的预防判断和处理川东钻探公司2002．7钻井中卡钻事故的预防判断和处理钻井工程是一项极其复杂的工程，在钻进不断加深井眼的过程中，由于地质构造的复杂和不可预见的因素，钻井液性能与井内情况的不吻合及其致后性，措施不当，检查不严，操作不慎等原因都有可能造成钻井事故的发生。
卡钻是经常发生的事故之一。
如果操作得当，对井内的情况作出恰如其分的分析，就能得出准确的结论，从而采用正确的处理方法避免卡钻事故的发生。
所谓卡钻就是钻具在井内不能自由活动的现象。
钻井工作者必须努力避免卡钻事故的发生，采取预防卡钻的措施。
一、减小卡钻风险的措施1、保持稳定的泥浆性能，不能向泥浆内冲水，处理泥浆要均匀、幅度不要过大。
2、钻进后接单根开泵上提(上提时最好不影响泵压)，提出方钻杆后摘泵，接单根后先开泵再上提钻具，如果接单根时间长应活动转盘以活动钻具。
3、钻具静止一段时间后应先转动或者下放后再上提。
4打捞钻具：扣造牢后，先想法开通泵，如不能开通泵则将钻具提至井内悬重，在安全扭转范围内大力转动力争倒划眼解除，一般不可强力上提。
5、钻进中注意排量和泵压变化，防剌钻具剌垮井壁。
6、起钻前充分循环泥浆，如有垮塌物返出，需调整好泥浆性能方可起钻。
7、严格控制起下钻速度，防起钻抽塌井和下钻压漏井后造成地层坍塌，特别是当钻具结构改变后防突然遇阻造成卡钻。
8、起钻中按规定及时灌够泥浆，防地层坍塌。
9、手工具不能放在转盘上，要求井口人员随时检查井口工具和盖好井口，防落物入井。
10、起钻遇卡不超过原悬重100千牛，起钻遇卡则向下放钻具，力争一次击掉，待恢复悬重后再活动采取循环或倒划眼措施解除；下钻遇阻不低于原悬重50千牛，如遇阻则上提钻具，待悬重上升再恢复原悬重后，倒单根，采取划眼措施，不可强行下压钻具。
11、钻具在裸眼内要随时活动，不能长时间静止。
12、如使用悬浮能力差的泥浆，钻进中突然井漏（甚至失返），上提遇卡，可考虑倒划眼解除，不可大力上提，提卡死钻具。
钻井过程中粘吸卡钻的预防与处理
一、 粘吸卡钻的原因1.内在原因粘吸卡钻产生的一些原因是由于井壁上滤饼的存在。
同时在这个过程中钻井液主要都是采用的都是固体以及液体两种流体，同时也有可能是固体、液体或者是气体等流体，其中的一些固体的颗粒如果吸附在井壁上就会形成一种滤饼。
粘吸卡钻产生的其中一种原因就是由于有滤饼存在，同时砂岩的一些井段也有可能出现卡钻的现象，但是泥页岩井段的一些内页往往不是十分的规则，这样与钻柱接触的面积相对而言比较小，产生问题的概率也就比较小。
2.外在原因在地层空隙产生的压力以及钻井液液柱之间会有一定的压力，这些压力之间产生的压差就是造成粘吸卡钻的一个外在的原因。
在相同的裸眼的井段中，地层出现的孔隙压力之间产生的一些梯度并不是完全的统一的，同时钻井液液柱之间的压力需要对最高地层空隙之间产生的压力进行平衡，对于一些压力产生的梯度相对而言的比较低的地层就会产生正压差。
当钻柱在经过一系列的被井壁的滤饼进行粘吸之后，靠在井壁一边的一些钻柱也在承受压力，这些压力来自于不同的位置，当钻井液液柱的压力大于地层的压力的时候，可以将钻柱向井壁进行压力，从而有效的缩小吸附面之间的产生的缝隙，有效的提升吸附力。
由于压差的作用，又增加了钻具与滤饼之间的摩擦力，所以，在粘吸卡钻的初期可以用提、压、转等方法争取解卡。
二、 粘吸卡钻的征兆1.粘吸卡钻在通常情况下都是在钻柱静止的情况下发生的。
这样卡钻前后会出现上下活动的现象，钻洞的过程中需要均匀进行摩阻。
这样在静止很长时间之后会产生一定的卡钻，这样对于钻井液的性能以及井眼的一些质量也有着很大的关系。
2.粘吸卡钻的位置通常情况下都是在钻铤以及钻杆的相关位置，通常是不会发生在钻头上。
3.卡钻在开始之间与之后通常循环的较为正常，进出口的流量也是相对比较平衡的，泵压没有变化。
三、粘吸卡钻的预防1.无论是哪一种钻井液的相关体系，都需要对固体的相关的控制工作进行控制，同时及时清除没有用的一些固相，由于固相粒子会导致出现劣质的滤饼，同时也会使得循环系统出现磨损。
落物卡钻的预防处理与案例
五、落物卡钻案例
3．事故处理过程
下入Ф114mm公锥打捞， 造扣后用一个阀小流量开泵，
（1）泵压3MPa， 上提1000kN解卡。当上提7m时遇阻， 提到
1300kN时，公锥滑脱。
（2）
再次下放公锥， 造扣后上提至原位置遇阻， 提至 1400kN， 1700kN不动， 钻柱卡死， 钻头位置在2937.17m。
三、 落物卡钻的预防 1 定时检查井口工具， 防止井口落物。 2 尽量减少套管鞋以下的口袋长度（1 ～1.5m较好） 3 要保证套管鞋处有高质量的水泥， 防止水泥块破落
四、 落物卡钻处理
1．钻头在井底 时发生落物卡钻
2．起钻过程中 发生落物卡钻
（1）转动解卡 （2）强力上提 （3）震击 （1）强力下压 （2）震击 （3）倒扣 （4al related terms
一、落物卡钻的原因 1. 人为因素 2. 工程因素 3.地质方面的因素
二、落物卡钻的特点和现象
1 在钻进中有落物则有蹩钻现象，上提钻柱有阻力。 2 起钻过程有落物则会突然遇阻，只要上提力不大，
下放比较容易。
3 卡点一般在钻头或扶正器位置，较大落物也可能 卡在钻杆接头处。
（3） 用三个阀开泵，泵压20MPa，在原地上下活动，并转动钻柱
五、落物卡钻案例 4．反思 1 提起钻柱时泵压下降4MPa，表明钻柱断落。 2 很显然， 本井是测斜仪落入钻铤旁边造成的卡钻。
五、落物卡钻案例（胜利油田 Z- 1 -14 井） 1．基础资料
表层套管Ф339.7mm， 下深300.61m； 裸眼： Ф215.9mm钻头， 钻深2945m； 钻井液密度1.29g/cm³， 粘度34s。
五、落物卡钻案例
2．事故发生经过
钻至井深2945m，泵压不稳定，下放加压时， 泵压 13MPa， 提起钻柱时，泵压下降到9MPa，在这种情况 下，决定投入测斜仪起钻。起钻后，发现钻铤连接螺纹 刺坏，钻头和两根Ф177.8mm钻铤落井，鱼长18.21m， 鱼顶2926.79m。
卡钻事故原因处理及预防措施
卡钻事故原因处理及预防措施卡钻钻具在井内停止时间过长，或由于其它原因，不能上提下放或转动，有时甚至不能循环钻井液，这种现象叫卡钻。
（井内钻具因各种原因而失去自由活动有时甚至不能循环的现象。
）一、卡钻的种类：（1）滤饼粘附卡钻（2）沉砂卡钻（3）砂桥卡钻（4）坍塌卡钻（5）泥包卡钻（6）缩径卡钻（7）键槽卡钻（8）水泥卡钻（9）落物卡钻二、卡钻的原因现象及处理1、粘吸卡钻（1）原因：内因：吸附（砂岩和泥页岩均有吸附特性）、沉积（流速不均井壁沉积）、滤失作用（泥页岩亲水浸润形成吸附膜）。
外因：压差（2）现象：发生在静止后；卡点位置不是钻头而是钻铤或钻杆；循环正常流量、泵压无变；活动不及时卡点上移，活动范围减小，卡点可能移至套管鞋附近。
（3）预防：采用优质低固相低滤失量泥浆，加入优质润滑剂；使用中性钻井液，或者阳离子体系钻井液，阳离子数量必须加足。
对于阴离子体系的钻井液来说，要求有较好的润滑性，较小的滤失量，适当的粘度和切力，必要时加入润滑剂、活性剂等降低滤饼的摩阻系数。
确定合理的钻井液密度，无特殊情况的地层，尽量使用最低的泥浆密度，尽可能的降低固相含量，保持固控系统的有效运转，把钻井液中的无用固相尽量清除干净。
钻井液加重时，要用优质的加重材料，并要求均匀加入。
最好的办法是在地面储备罐中加重，经充分搅拌水化后再混入井浆中。
超过3000m井深，必须重视钻井液的抗温性。
勤活动钻具，减少钻具静止时间。
正常情况下钻具在井内裸眼井段静止时间不能超过5分钟，每次转动不少于10圈，上下活动距离不少于10m，特殊情况应连续活动钻具。
如测斜时除等待测斜的时间外，其余时间要连续活动钻具。
设计合理的下部钻具结构，增加支撑点，减少与井壁的接触面积。
如使用螺旋钻铤，欠尺寸扶正器，加重钻杆等。
严格控制井身质量，保持井眼曲率光滑。
如果钻头在井底，无法上提和转动，可采取将钻柱悬重的1/2-1/3压在钻头上，以求将钻柱下部易粘卡的部分压弯，减少钻柱与井壁滤饼的接触面积，减少总的粘附力。
卡钻原因分析预防及处理
卡钻原因分析预防及处理卡钻是指钻头在钻孔过程中突然卡住无法继续前进或退出的现象，是工程施工中常见的问题之一、卡钻一旦发生，不仅会严重影响施工进度，还会增加人员安全风险。
以下是卡钻原因的分析、预防和处理方法的详细讨论。
一、卡钻原因的分析：1.岩层破碎：卡钻最常见的原因是钻孔过程中遇到了破碎的岩层。
岩石的破碎程度和坚硬度会影响钻头的进退。
2.岩层塌方：如果岩层存在明显的松散层或孔隙结构，当钻头进入这些区域时，岩层容易发生塌方，导致钻头卡住。
3.钻进物的堆积：在钻孔过程中，可能会遇到一些杂质和碎屑，这些杂质堆积在钻头前端或孔壁上，导致钻头无法前进。
4.规范操作不当：不正确的钻探操作也是卡钻的原因之一、例如，钻头速度过快、进给过大、切屑排放不及时等。
5.钻头损坏：钻头的损坏或磨损会导致其在岩层中无法正常工作，也会引发卡钻。
二、卡钻的预防方法：1.岩层勘察：在施工前进行详细的岩层勘察，了解地层特点和岩石结构，预测可能遇到的问题，制定合理的施工方案。
2.钻孔设计：根据岩层情况，合理设计钻孔方案。
选择合适的钻头和钻具，确保其能适应遇到的地质条件。
3.正确操作：在施工过程中，严格按照规范要求进行操作。
控制钻头速度和进给，避免突然变动。
合理选择钻进水压力和冲洗液体量，保持良好的冷却和清洁效果。
4.及时检查：定期检查钻具的磨损情况，及时更换损坏的钻头和其他配件。
5.加强培训：加强施工人员的技术培训，提高其对卡钻问题的识别和处理能力。
三、卡钻的处理方法：1.停止钻进操作：一旦发生卡钻，应立即停止钻进操作，防止进一步的损坏和事故的发生。
2.清理孔道：清理钻孔，排除堆积在钻头前端或孔道中的杂质和碎屑。
可以使用抽水泵或吸尘器进行清理。
3.转换钻具：根据卡钻的原因，采取合适的方法更换钻具。
例如，如果是钻头磨损导致的卡钻，可以更换新的钻头。
4.冲击解困：在卡钻处进行适当的冲击解困操作，可以通过回转、轻微的推拉等方式尝试解决卡钻问题。
钻井卡钻事故原因以及案例资料
浅析钻井卡钻事故原因以及处理实例姓名：班级：学号：序号：指导教师：日期：摘要钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。
主要有键槽卡钻、沉砂卡钻、井塌卡钻、压差卡钻、缩径卡钻、落物卡钻、砂桥卡钻、泥包卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。
地层构造情况、钻井液性能不良、操作不当等都可能造成卡钻，必须针对具体情况进行分析，以便有效的解卡。
一丶卡钻的类型、原因及预防措施（1）键槽卡钻：多发生在硬地层中，井斜或方位变化大，形成了狗腿的地方。
钻进时，钻柱紧靠狗腿段旋转，起下钻时钻柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一条键槽，起钻时钻头拉入键槽底部被卡住。
键槽卡钻特征是下钻不遇阻，钻进正常，泵压也正常，但起钻到狗腿处常遇卡。
随着井深的增加而愈加严重；能下放但不能上提，严重时可能卡死。
预防键槽卡钻的发生，首先得确保井眼质量，避免出现大斜度狗腿段；起钻时或再次下钻时应在键槽井段反复划眼，及时破坏键槽，并在起钻到键槽井段时要低速慢起，平稳操作，严禁使用高速起钻。
（2）沉砂卡钻：在使用粘度小、切力小的钻井液钻进时，由于其悬浮携带岩屑的能力差，稍一停泵岩屑就会沉下来，停泵时间越长，沉砂就越多，严重时可能造成下沉的岩砂堵死环空，埋住钻头与部分钻柱，形成卡钻。
此时若开泵过猛还会憋漏地层，或卡的更紧。
沉砂卡钻的表现是：重新开泵循环，泵压很高或憋泵；上提遇卡，下放遇阻且钻具的上提下放越来越困难，转动时阻力很大甚至不能转动。
其表现是接单根或起钻卸开立柱后，钻井液喷势很大。
为了预防沉砂卡钻，应确保钻井液的性能满足清岩和悬浮岩屑的要求，随时做好设备和循环系统的检查维护，在因故停止钻进时，避免停止井内循环；缩短接单根时间，在发现泵压升高及岩屑返出量较小时要控制钻速，加大排量洗井，停泵前要将钻具提离井底并随时活动钻具。
（3）井塌卡钻：在吸水膨胀的泥、页岩，胶结不好的砾岩砂岩等地层，在钻进或划眼过程中发生较多。
主要原因是由于钻井液的失水量较大，浸泡地层的时间较长；钻井液密度小，或起钻未及时灌钻井液以及抽吸作用使井壁产生坍塌而造成卡钻。
卡钻事故特征原因预防与处理
卡钻事故特征、原因、预防与处理一、卡钻类型：粘吸卡钻•主要特征1、循环正常、泵压无变化；2、发生在钻具静止时间较长的情况下；3、被卡部位主要在钻铤；4、随时间推移，卡点上移，粘卡井段增长。
•主要原因1钻井液压柱压力与地层空隙压力差值较大；2、井壁存在疏松的厚滤饼。
•预防措施1使用优质钻井液；2、钻井液中加入润滑剂等；3、减少钻具在井内静止时间；4、实现近平衡压力钻井;5、在钻柱中加入螺旋稳定器和加重钻杆，减少大直径钻铤，并加入碎钻震击器。
•处理方法1、上下活动钻具；2、使用震击器解卡;3、浸泡与震击;4、套铳、倒扣;5、侧钻。
二、卡钻类型：坍塌卡钻•主要特征1、钻进中扭矩增大，泵压升高；2、钻具上提遇卡，下放遇阻；3、起下钻时阻卡严重，循环后阻卡减轻或清除；4、划眼时井口返出大量岩屑，呈块状或片状。
主要原因1地质因素，如断层面，构造褶皱带，地层倾角大，地层微裂隙发育，胶结差，破碎带，压力异常带等；2、理化因素，如泥页岩水化膨胀；3、工程因素，如钻井液密度不合理、性能差，起下钻压力激动与抽吸等。
•预防措施1优化井身结构设计，封固易坍塌层和高压层等；2、使用防塌钻井液，防止地层水化膨胀；3、保持井筒有足够的液柱压力，并减少压力激动与抽吸；4、调整钻井液性能。
•处理方法1钻井液回流，应停止下一步作业，开泵循环、划眼，使井筒畅通；2、注入高粘钻井液携带坍塌物，不让坍塌岩屑堆积；3、不能恢复循环时，进行套铳、倒扣。
三、卡钻类型：砂桥卡钻主要特征1起下钻时有阻卡，开泵循环、活动钻具可解除；2、阻卡井段基本固定；3、正常钻进时，扭矩略有波动。
•主要原因1松软地层钻速快，井筒岩屑浓度高，停止循环后，钻屑迅速沉积在小井眼段；2、钻井液切力低或泵排量低，携岩性能差；3、脆性泥页岩剥落，井眼形成大肚子，岩屑堆积在小井眼段。
•预防措施1用低滤失钻井液钻疏松地层；2、在易剥落地层中钻井时提高钻井液的携岩性能，并控制钻速；3、优化钻井参数与排量，选择密度合适、利于地层稳定的钻井液。
键槽卡钻的预防处理与案例
四、键槽卡钻事故案例 事故处理过程 03 原钻柱倒扣， 在788.15m处倒开。
04 下193.67mm套铣筒，找不到鱼顶。
四、键槽卡钻事故案例
事故处理过程
05 下 215.9mm钻头，仍找不到鱼顶，下放
钻柱，超过计算鱼顶19.23m遇阻。
06 下左旋螺纹公锥造扣。
07 下右旋螺纹钻杆探鱼顶 ，一直到2221.30m 才碰到鱼顶，对扣后起钻。
四、键槽卡钻事故案例 反思
01 键槽卡钻泡原油是无济于事的。
02 下套铣筒找不到鱼头，是因为鱼头藏在 键槽中，套铣筒进不了键槽， 键槽下口 应该是钻铤顶部， 即806.70m处。
ห้องสมุดไป่ตู้
四、键槽卡钻事故案例
5. 每次起下钻遇阻都要对遇阻位置、阻力 大小等详细记录，以便分析。
6. 起钻遇阻时绝不能硬提， 应反复活动 钻柱。
四、键槽卡钻的处理
序号 1 2 3 4 5
处理方法 倒划眼解卡 强力下压解卡 震击解卡 套铣解卡 盐酸浸泡解卡
注意事项 钻柱上行1~2m为限 一次将全部钻柱重量压上
下击器下击 倒扣松开钻柱后 石灰石、白云石
事故与处理
11 PART
一、键槽卡钻的原因 井斜、方位变化大
狗腿 倾斜狗腿 由井眼倾斜角变化产生的狗腿
方位狗腿 由方位角变化产生的狗腿
一、键槽卡钻的原因 井斜、方位变化大
键槽卡钻示意图
一、键槽卡钻的原因
井斜、方位变化大
键槽形成过程如下：
01 在狗腿处开始形成小圆—键槽，两圆内切， 大圆无变化；
备注
以上三种无效时 特殊地层
四、沉砂卡钻事故案例 胜利油田Z -29 井
粘吸卡钻原因、预防及处理
四、粘卡的处理
（一）强力活动 （二）震击解卡（拉卡点： L K l / P 测卡仪测）
1.机械震击法 2 .爆炸震击解卡法
（三）浸泡解卡剂法： V =
（四）正扣钻具倒扣法 （五）倒扣套铣解卡 （六）填井侧钻
KV1H1 + V2H2
（七） 降压解卡法
案例
液压上击器 开式下击器
一、前言 钻井过程中，受地层多变性、钻井设备、仪器仪表自动化程度以及钻井操 作技术熟练程度的制约和影响、决策层失误等，井下往往会发生各种各样的 复杂钻井故障，有的复杂故障造成钻井成本急剧升高，甚至导致一口井报废。 压差卡钻又称粘附卡钻，是指钻具在井中静止时，在钻井液液柱压力与地层 压力之间的压差作用下，将钻具紧压在井壁上而导致的卡钻，占卡钻故障 60%以上。其特征表现在上提遇卡、下放遇阻，钻具不能活动或者活动范围 很小，循环正常、泵压无变化；发生在钻具静止时间较长时；被卡部位主要 在钻铤或钻杆；随时间推移，卡点上移，粘卡井段增长，卡得越牢。这节课 主要讲述压差卡钻的原因、预防及处理措施。
正文 . 第四章
DJ地面震击器
第4 页
讨论题
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.怎么保证井身质量以预防压差卡钻？
2.压差卡钻后刹把的正确操作？
正文 . 第四章
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多谢您的聆听！
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二、粘卡的原因
01
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井壁存在疏松的厚滤饼。 滤饼存在强负电力场。 钻井液柱压力与地层孔压差值较大。 钻柱与井径直径差值小。
井斜角较大。
钻具静止时间较长。
正文 . 第二章 第2 页
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三、粘卡的预防
使用油基钻井液或者阳离子体系钻井液，最好是高价阳离子（如Fe3+、Al3+、Si4+）聚合 物体系的钻井液，阳离子数量必须加足。 水基钻井液随着井斜的增加或钻井液密度的提高，粘吸卡钻的可能性越来越大。依据各个 井的井下情况和钻井液性能而异，要掌握允许钻柱静止时间的长短，一般的要求，钻柱静 止时间不许超过3min。 对于阴离子体系的钻井液来说，要求有较好的润滑性、较小的滤失量、适当的粘度和切力 ，必要时要加入润滑剂、活性剂、塑料球等以减少滤饼的摩阻系数。控制好含砂量及失水 量，降低密度实现近平衡压力钻井。 设计合理钻柱结构，特别是下部钻柱结构，保证轨迹良好。钻柱中可带随钻震击器、使用 水力推进器、螺旋式钻铤、欠尺寸稳定器、加重钻杆等。定向钻的倒装钻具结构，除了工 艺因素外，也不失为一个防止粘卡的好办法。 在正常钻进时，如水龙头、水龙带发生故障，绝不能将方钻杆坐在井口进行维修，如果一 旦发生卡钻，将失去下压和转动钻柱的可能。确因设备故障原因，钻具无法活动时，应将 钻具重量的三分之二或全部重量缓慢压至井底，同时保持循环，抓紧时间抢修。深井应考 虑钻头安全，修好后一般不易再钻进，应循环起钻。
卡钻的预防和处理复杂情况处理PPT学习教案
知的流塑性地层前要提高泥浆的密度，在最初的几米中 最容易发生卡钻。 ₪ 使用偏心钻头钻一个稍大点的井眼或在钻具组合中使用 扩眼器； ₪ 下钻时要划眼，钻进时每个单根或每个立柱都进行划眼； ₪ 在裸眼中要保持钻具活动，要有规律地进行通井；
第15页/，这与井内摩擦力增加有关，但这种 现象也可能由其它原因造成； b. 卡钻后泥浆循环不受影响，这是压差卡钻最主要特点； c. 钻杆不能活动或转动，是压差卡钻的另一主要特点； d. 压差卡钻一般是钻具长时间静止不动而造成的，接单根也会发生 压差卡钻, 但一般都需要更长的静止时间。
的蹩着扭矩 其他方法解卡
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缩径卡钻
概念： 缩径是指已钻过井段的井眼直径小于所使用的钻头 直径，即井径缩小的现象。
缩径常发生在盐膏层、含盐膏软泥岩、含膏泥岩、浅层高含水泥岩 、浅层或中深井段的泥岩层和高渗透性砂砾岩等类地层中。造成缩径的 原因有以下几种：
(1)盐岩、含盐膏软泥岩是一种塑性体。 (2)对于浅层或中深井段成岩程度较低的含大量蒙脱石的泥岩，当其 被钻开后，蒙脱石吸水膨胀造成井径缩小。 (3)在高压高含水的塑性泥岩中钻进时，泥岩就会发生塑性变形，造 成缩径。 (4)在高渗透性砂岩或砾岩中钻进时，钻井液滤失量过大或环空返速 过低，就会形成厚泥饼而造成缩径。
岩屑床滑动；泥浆悬浮性差。
特征：泥浆出口流量减少,甚至完全不能返出；泵压增高；
扭矩增大,钻具不能活动。
预防措施：保持井璧稳定，防止出现大肚子井眼；提
高泥浆的携带能力和悬浮性能，在可能的情况下提高泥浆的排 量；起钻或接单根前增加泥浆循环时间。
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井塌卡
原因：
卡钻事故原因分析及处理
卡钻事故原因分析及处理冯宗伟（长城钻探钻井液公司技术中心，北京）摘要正确分析钻井过程中发生的卡钻事故原因，根据井下卡钻类型做好相关的防卡预案和解卡措施，是实现安全、快速和低成本钻井的关键。
本文分析了钻井过程中所出现卡钻现象原因，并根据不同的卡钻原因将卡钻分成了沉砂卡钻、压差卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻和落物卡钻等七大类，同时按照不同的卡钻类型制定了相应的防卡解卡措施，为保障井下安全提供了一定的技术支持。
关键词钻井液密度卡钻解卡钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷进井内不能自由活动的现象，称为卡钻[1]。
地层原因、钻井液性能不良、操作不当等都可能造成卡钻。
必须针对不同情况进行分析，以便有效的解卡。
及早地发现井下异常并采取适当措施是防卡的关键。
通过对不同卡钻原因的分析和总结，制定相关的防卡解卡措施，以便减小钻井过程中卡钻事故的发生频率，提高钻速，降低钻井成本。
1 卡钻事故类型及产生的原因1.1 沉砂卡钻用清水钻进或用粘度小、切力低的钻井液钻进时，由于其悬浮岩屑的能力差，稍一停泵岩屑就会下沉，停泵时间越长，沉砂量就越多，尤其是在钻速较快时更是如此，严重时就可能造成下沉的岩屑堵死环空、埋住钻头与部分钻具，形成卡钻。
此时若开泵过猛还会憋漏地层，或卡的更紧。
沉砂卡钻的表现是：接单根或起钻卸开立柱后，钻井液倒返甚至喷势很大，重新开泵循环，泵压很高或憋泵，上提遇卡，下放遇阻且钻具的上提或下放越来越困难，转动时阻力很大甚至不能转动。
1.2 压差卡钻（泥饼粘附卡钻）凡是使用水基钻井液和有固相钻井液时，钻井液中的自由水在液柱压力大于地层压力所产生的压差作用下，渗入地层，而钻井液的固相部分难以渗入地层，则糊在井壁上形成了一层泥饼。
当钻具接触井壁时，尤其是在钻井液密度较高时在压差的作用下形成一个推力，将钻具压在井壁并嵌入泥饼中。
如果钻具与井壁泥饼所产生的摩阻力与钻具在钻井液中的重量之和大于钻机安全提升拉力时，则发生卡钻事故。
落物、掉块卡钻的预防及处理
落物、掉块卡钻的预防及处理1．落物、掉块发生的原因（1）由于人为原因造成。
如井口工具检查不严、使用不当造成的卡瓦牙、钳牙、大钳销子、手工具、螺栓等落井较为多见。
（2）由于措施不当、操作失误造成井下落物。
如钻头牙轮以及PDC钻头刀翼。
（3）地层掉块、套管附件碎块、套管鞋处水泥环剥落。
在塔里木油田山前地区，由于砾岩掉块造成的蹩卡较为普遍，严重时可造成卡钻。
套管附件碎块、套管鞋处水泥环剥落造成的卡钻虽然不多，但也时有发生。
2．落物、掉块卡钻的特征（1）若在起钻中发生落物入井，会在上提钻具中突然遇卡（钻头起入套管后更明显），上提拉力不大时，下放较容易；如落物也随钻具上下移动，则钻具只能下放不能上提；如落物位置固定，则阻卡点位置固定（落物较大时阻卡点基本固定），下放无阻力时可转动，上提有阻力时转动困难。
（2）在下钻中发生落物入井，其情况和起钻时基本一致。
（3）钻进中发生落物入井时，蹩钻严重，钻速很慢，甚至无进尺，严重时蹩停转盘；如牙轮、PDC钻头刀翼落井后，蹩钻就十分严重；砾岩掉块、水泥环掉块或其它落物入井在钻进中也会造成严重蹩钻，上提阻卡，而且有时阻卡十分严重。
（4）落物卡钻卡点大多在钻头或稳定器上，也有卡在钻杆接头上的。
较大落物入井，″或5″尾管内因落物造成硬卡，其或虽然落物不大，但由于环空间隙小，如在7″套管、512处理难度非常大。
（5）落物卡钻发生后，开泵循环钻井液时井口返出正常，泵压也正常。
3．落物、掉块卡钻的预防（1）加强对井口工具、手工具的检查，清理井口周围杂物，井口周围不得放置有碍安全的物件，在进行各种作业时要盖好井口，严防落物入井。
（2）对入井的工具、钻具进行严格检查，不合格的钻具、工具不能入井，随时掌握井下状况。
如钻头的使用，要根据岩性变化、使用时间及时调整钻井参数或起钻，防止掉牙轮或蹩断PDC钻头刀翼的事故发生。
（3）在磨铣落物时，要选用合适的磨铣工具，定时上下活动钻具。
并要适当控制排量、泵压，防止大块翻转至磨铣工具与井壁（或套管）之间，造成卡钻。
石油工程技术专业《10.3.1水泥卡钻的原因及预防》
工程三水泥卡钻事故的解除
知识目标：
1.掌握水泥卡钻的原因及预防；
2.了解倒扣器倒扣工艺原理；
3.掌握解除水泥卡钻的方法；
4.掌握磨铣工具结构和原理。
技能目标：
1.会正确使用倒扣器倒扣；
2.会用倒扣套铣法解卡；
3.会用磨铣法解卡。
工作过程知识：
一、水泥卡钻的原因及预防
〔一〕水泥卡钻的原因
〔1〕打完水泥塞后，没有及时反洗井或上提管柱，水泥固封将井下管柱卡住。
〔2〕憋压挤水泥时，没有检查上部套管的破损，使水泥浆上行至套管破损位置而短路，将上部管柱固封在井里造成卡钻。
〔3〕挤水泥时间过长或添加剂用量不准，使水泥浆在施工中凝固。
〔4〕井下温度过高，对水泥浆又未加处理，或井下遇到高压盐水层，使水泥浆性能变坏，以至早期固结。
〔5〕计算错误，或挤水泥时发生设备故障造成管柱或封隔器固封在井中。
〔6〕在注水泥后，未等井内水泥凝固，盲目探水泥面，误认为注水泥失败，此时即不上提管柱，又不洗井，造成卡钻。
〔7〕挤注水泥候凝过程中，由于井口渗漏，使水泥浆上返，造成井下管柱固封。
〔二〕预防水泥卡钻的措施
〔1〕打完水泥塞后要及时、准确上提油管至水泥塞面以上，确保冲洗干净。
〔2〕憋压挤水泥前，一定要检查套管是否完好。
〔3〕挤注水泥时要确保水泥浆在规定时间内尽快挤入，催凝剂的用量一定要适当。
〔4〕井下温度较高，或可能遇到高压盐水层时，一定要确保注水泥过程中不发生其他事故。
万一发生其他事故，而又不能及时处理时，要立即上提油管，防止油管被固住。
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三、卡钻的处理
渤海钻探工程公司
三、卡钻的处理
理论计算法
H=E·F·λ/P
式中
H———卡点深度,m； E———钢材弹性模数，2.1×104kN/cm2； F———管柱环形截面积，cm2；
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三、卡钻的处理
经验公式计算法
H=K·λ/P
式中
H———卡点深度,m； K———计算系数，常用值可查表得出；
二、卡钻原因分析及预防
渤海钻探工程公司
套管变形卡
一、卡钻的基本知识
渤海钻探工程公司
二、卡钻原因分析及预防
渤海钻探工程公司
水垢卡
一、卡钻的基本知识
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卡钻处理的一般流程
三、卡钻的处理
渤海钻探工程公司
卡钻处理的方法
三、卡钻的处理
渤海钻探工程公司
卡钻处理的工具
三、卡钻的处理
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K
7450 7150 3870 5460 6700 7880
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三、卡钻的处理
复合管柱卡点计算法（以三截管柱为例）
先计算每截管柱在该拉力下的绝对伸长：
δL1=L1·P·102/（E·F1） δL2=L2·P·102/（E·F2） δL3=L3·P·102/（E·F3）
式中
δL1、δL2 、δL3———自上而下三种钻具伸长,cm； L1、L2 、L3—————自上而下三种钻具下井长度，m； F1 、F2 、 F3—————自上而下三种钻具截面积，cm2；
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渤海钻探井下作业分公司
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目录
一、卡钻的基本知识 二、卡钻的原因分析及预防 三、卡钻的处理 四Βιβλιοθήκη 解卡方案的编制渤海钻探工程公司
一、卡钻的基本知识
修井相关名词及术语
➢打捞作业：根据井内落物（落鱼）的特征，采用相应的工具和工艺措施捞 出井下落物的作业过程。 ➢卡钻：所下管柱及工具在井内不能上提、下放或转动的现象。 ➢卡点：指被卡物体最上部的深度。 ➢落物(落鱼)：因事故滞留（或不能正常打捞）的井内物体(封隔器、桥塞、 杆类、管类、工具、仪器等)。 ➢鱼顶：落物(落鱼)的顶端。 ➢自由落物：井内非遇卡的落物。 ➢管柱（落鱼）自由段：井内非遇卡的部分管串。
计算ΔL1 +ΔL2 +ΔL3 ≥ λ≥ ΔL1 +ΔL2 时的卡点位置：
H=L1+L2+(λ- ΔL1 -ΔL2) ·E·F/P
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解卡方案的主要内容
四、解卡方案的编制
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解卡方案的依据
四、解卡方案的编制
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大修解卡方案的一般工序步骤
四、解卡方案的编制
渤海钻渤探海工程钻公探司工程公司
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三、卡钻的处理
复合管柱卡点计算法（以三截管柱为例）
判断卡点所在的大略位置： 分析λ与ΔL1 +ΔL1 +ΔL1 值的关系： 如果λ≥ ΔL1 +ΔL2 +ΔL3 ，说明卡点在三截管柱以下； 如果ΔL1 +ΔL2 +ΔL3 ≥ λ≥ ΔL1 +ΔL2 ，说明卡点在第三段上； ΔL1 +ΔL2 ≥ λ≥ ΔL1 ，说明卡点在第二段上； λ≤ΔL1，说明卡点在第一段上；
提拉法测卡点
上提钻具比卡前悬重多49～98千牛（5～ 10吨），记录这时的拉力P1，同时齐转盘面在 方钻杆或钻杆上作一记号1。再用比P1大98～ 196千牛（10～20吨）的拉力上提钻具，记下这 时的拉力P2，同时齐转盘面在方钻杆或钻杆上 作记号2。测量记号1与记号2之间的距离λ1， λ1就是自由钻具的伸长，为精确可靠，可多提 几次，分别用拉力P3、P4上提，记录记号3、记 号4，并测量出λ2、λ3，取P2一P1、P3－P1、 P4-P1的平均拉力P（kN），取λ1、λ2、λ3、 的平均值作为自由钻具的平均伸长量λ (cm)
敬请批评指正
谢 谢！
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卡钻的类型
一、卡钻的基本知识
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二、卡钻原因分析及预防
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砂卡
一、卡钻的基本知识
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二、卡钻原因分析及预防
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落物卡
一、卡钻的基本知识
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二、卡钻原因分析及预防
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水泥卡
一、卡钻的基本知识
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外径 （mm）
壁厚 内径 （mm） (mm)
F （cm2）
API
114
10.92
92.5
35.47
钻
127
9.195 108.6
34.03
杆
73
9.19
54.6
18.43
API
139.7
6.20
127.3
26.00
套
139.7
7.72
124.3
31.91
管
139.7
9.17
121.4
37.51
该表中的K值对应P的单位为kN