5种定向井卡钻及预防措施
卡钻的预防与处理
卡钻的预防与处理卡钻的预防与处理钻井四公司生产运行部王庆龙在钻井过程中，常因地层条件复杂、钻井液性能不好或技术措施不当等原因而造成钻具在井内卡住不能活动的现象，称为卡钻。
卡钻是常见的钻井工程事故之一。
如果对卡钻的原因、性质判断正确、处理得当，可迅速解卡；否则会使事故进一步恶化，轻则拖延钻井时间、浪费大量的人力物力，重则造成油气井的报费。
因此，钻井工作者必须认真对待卡钻事故，做好预防工作，杜绝或尽量减少卡钻事故的发生。
掌握处理卡钻的先进工艺技术及工具，一旦发生卡钻，应能迅速、果断、有效地解除，确保安全钻进。
作为职工技能培训工作，应该把掌握卡钻的预防作为重点，因此在这里我想谈一谈卡钻的预防与处理。
卡钻一般分为粘吸卡钻、砂桥卡钻、泥包卡钻、坍塌卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、落物卡钻等类型。
目前大庆油田发生的卡钻主要是粘吸卡钻、砂桥卡钻和泥包卡钻。
以下主要阐述这几种卡钻的预防与处理，其它简单介绍。
一、粘吸卡钻粘吸卡钻的原因1、井壁上有滤饼的存在是造成粘吸卡钻的内在原因。
因为大多数钻井液是固、液两相流体，或者是固、液、气三相流体，其中的固相颗粒附着在井壁上就形成了滤饼。
于滤饼的形成原因是吸附、沉积和滤失，只要有滤饼存在就有粘吸卡钻的可能。
所以砂岩井段可以卡钻，泥页岩井段也可以卡钻。
2、地层孔隙压力和钻井液柱压力的压差存在，是形成粘吸卡钻的外在原因。
在钻井过程中压差是不可避免的，但是在某些类型的钻井液如油基钻井液，在同样大的压差下却不卡钻，这是因为它的内因滤饼的性质不同罢了。
粘吸卡钻的特征1、粘吸卡钻是在钻柱静止的状态下才能发生，这和钻井液体系、性能、钻具结构、井眼质量有密切关系。
2、粘吸卡钻后的卡点位置不会是钻头，而是在钻铤或钻杆部位。
3、粘吸卡钻前后钻井液循环正常，进出口流量平衡，泵压没有变化。
4、粘吸卡钻后，如活动不及时，卡点有可能上移，甚至移至套管鞋附近。
粘吸卡钻的预防- 1 - 1、使用中性钻井液，或者阳离子体系钻井液。
定向井操作注意事项
定向井操作注意事项——田林定向井卡钻及防碰●随着科学的发展，定向钻井越来越多。
●防碰及卡钻预防相当重要。
●井间距与BHA的设计变得尤为重要。
●设计的BHA不合理是造成卡钻的原因之一。
●起、下钻时发生卡钻。
●阶梯状岩层、键槽、狗腿、塑性岩盐层、断层等都会造成卡钻。
●BHA的改变同样会造成卡钻。
新井眼说明新井眼俗称“裤衩”井，它主要出现在井眼曲率变化大或井眼垮塌的井段，下钻遇阻通过划眼，人为的划出一个无目的脱离原井眼的新井眼的事故井称为“裤衩”井。
如果出现“裤衩”井，可能会造成井下复杂情况，有时需要填井侧钻。
如何防止新井眼的产生1、操作者引起重视，遇到下钻遇阻情况，必须由钻井监督和定向井工程师进行解决。
2、滑动井段下钻遇阻，切忌随意开泵划眼。
3、首先将钻具提离遇阻点10米左右，将钻具转动90度，快速下放钻具；如果通不过，反复旋转90试下放。
4、提离遇阻点10米左右，开泵循环出工具面，将马达高边调到井眼高边(滑动时的工具面角度)，停泵下放钻具试通过，通过后倒划眼修整井眼。
5、将钻具提离遇阻点，开泵低排量、低转速划眼，钻压要小于本井段钻进钻压，划眼速度高于钻进时机械钻速的3倍以上。
通过后提高排量倒划眼。
引起碰撞的原因（人为因素）●平台导管架中的隔水导管。
平台的隔水导管是打桩机打入的，控制井斜的垂直度是很困难的，但在施工中要制定标准，按照标准执行。
●直井段的防斜打直。
一味的追求进尺，忽略了防碰安全的重要性，这种做法是很危险的。
●人为因素。
一两个平台没有发生事故，就认为存在的问题可以忽视了，该采取的措施也不执行了，侥幸心理严重。
●钻井顺序的改变。
没有执行丛式井钻井原则。
●表层轨迹没有数据。
没有进行防碰扫描。
●对防碰安全问题没有引起足够的重视，缺乏防碰危险的意识。
●没有彻底实行防碰措施。
引起碰撞的原因（作业中不确定因素）●仪器系统误差。
●测量误差。
●测量深度误差●测量间距误差●磁偏角误差●磁干扰误差。
●软件计算误差等丛式井钻进时碰撞套管的现象●滑动钻进碰撞套管时，在恒定钻压情况下，钻压升高，机械钻速降低，钻时越来越慢，钻压有增无减。
卡钻的预防与处理
卡钻的预防与处理一、钻井液的防卡措施1、沉砂卡钻1）聚合物无固相钻进a、在注入排量合理的条件下不能有效携砂，下钻沉砂超过2米，应转换成低固相钻进液。
b、无固相的粘度应根据钻速（岩屑大小）确定，一般尽量采用高限粘度。
c、发现井下垮塌起下钻阻卡严重，蹩跳、沉砂多，应立即更换成防塌泥浆、并用较高粘度（大于50秒）切力清洗一次井底到正常。
2）泥浆钻进中a、控制泥浆固相含量、充分使用净化设备，在此基础上保持合理的适当高的粘度和切力，使井眼净化。
b、强调动塑比（360~478）、n值0.4~0.7，合理的静切力自停泵后悬浮岩屑，一般初切1.5~5.0Pa，终切2.5~15Pa。
2、坍塌卡钻1）使用抑制性好，防塌能力强的钻井液体系，并保持足够的防塌剂含量。
2）控制好钻井液的流变性，以免紊流冲刷井壁。
3）对于地层倾角大特别是超过45度、地层应力强的高陡构造以及地层破碎的井应适当提高钻井液密度。
4）一旦出现垮塌，首先应提高泥浆粘度和切力，及时带出垮塔物，同时更换体系或配方，以防垮塌。
3、压差卡钻1）设计上采用合理泥浆密度，尽可能实现平衡钻井，减少压差。
2）加重钻井液时严格作到均匀、稳定，密度不能大起大落。
3）普遍采用漏浆压缩性好的聚磺体系，并严格控制HTHP失水≤20ml，HTHP泥饼≤5mm、Kf≤0.2；对于易卡地层，HTHP失水≤15ml，HTHP泥饼≤3mm、Kf≤0.15；所获得压缩性好，渗透率低，表面润滑性好的薄而韧的泥饼。
4）添加润滑剂，改变泥饼表面润滑性，例如柴油5~10%，RH-3 0.2~0.5%,RHF 0.5~2%,FK-1 0.05~2%等。
5）对于大斜度、定向井等除使用聚磺钻井液外，添加2~3%塑料小球，并严格控制泥饼致密性和厚度。
6）在悬浮加重料、岩屑的前提下应调整为尽量低的静切力，一般初切1~4 Pa，终切1.5~10Pa。
以防止开泵时压力激动增大压差。
要求工程上作到先转动破坏静切力后开泵。
卡钻的预防与处理范本（2篇）
卡钻的预防与处理范本卡钻是指在地下工程、矿山开采、隧道建设等作业过程中，钻孔工具因为遇到困难或异常情况而无法正常收回的现象。
卡钻若不及时处理，会导致工期延误、设备破损甚至事故发生。
因此，预防与处理卡钻是地下工程施工中的重要任务。
下面将就卡钻的预防与处理方法进行详细介绍。
一、预防卡钻1. 好钻孔设计：钻孔设计是预防卡钻的重要环节。
在设计阶段，应根据地质条件和钻杆、钻头等工具的规格，合理确定钻孔直径、长度和钻孔角度等参数，避免过小或过大的钻孔尺寸导致卡钻。
2. 规范操作流程：操作规范是预防卡钻的基础。
施工人员应熟悉钻孔设备的使用方法和操作规程，按照正确的操作流程进行作业。
遵守操作规程，可以降低卡钻的发生概率。
3. 定期维护保养：定期对钻孔设备进行维护保养，确保设备处于良好状态。
钻杆应定期检查，发现损坏或磨损的及时更换。
钻头也需要定期磨损，保持良好的工作状态。
维护保养的好处在于可以降低设备故障的发生率，减少卡钻的可能性。
4. 严格质量控制：钻井作业中，应建立严格的质量控制制度。
对钻孔施工过程进行监督和检查，保证每一个环节都符合要求。
及时发现和纠正存在的问题，避免因质量问题导致的卡钻。
5. 加强培训教育：钻孔作业的安全性和高效性的保证，离不开施工人员的技术水平和经验。
应加强对施工人员的培训教育，提高其专业知识和操作技能。
通过培训，可以提高施工人员的安全意识和应急处理能力，减少卡钻的发生。
二、处理卡钻1. 卡钻原因分析：发生卡钻后，首先需要分析卡钻的原因。
可能是由于地层难钻、钻杆弯曲、钻头磨损等原因导致。
通过分析卡钻原因，可以制定出合理的处理方案。
2. 根据情况选择处理方式：卡钻的处理方式根据卡钻的具体情况而定。
一般情况下，可以根据钻孔直径和长度，选择合适的处理工具进行处理。
常用的处理工具包括钻孔撤除机、转子钻头等。
根据卡钻情况选择合适的处理工具，能够提高解决卡钻问题的效率。
3. 合理施工方案：卡钻处理时，需要制定合理的施工方案。
卡钻的预防与处理
仅供参考[整理] 安全管理文书卡钻的预防与处理日期：__________________单位：__________________第1 页共10 页卡钻的预防与处理在钻井过程中，常因地层条件复杂、钻井液性能不好或技术措施不当等原因而造成钻具在井内卡住不能活动的现象，称为卡钻。
卡钻是常见的钻井工程事故之一。
如果对卡钻的原因、性质判断正确、处理得当，可迅速解卡；否则会使事故进一步恶化，轻则拖延钻井时间、浪费大量的人力物力，重则造成油气井的报费。
因此，钻井工作者必须认真对待卡钻事故，做好预防工作，杜绝或尽量减少卡钻事故的发生。
掌握处理卡钻的先进工艺技术及工具，一旦发生卡钻，应能迅速、果断、有效地解除，确保安全钻进。
作为职工技能培训工作，应该把掌握卡钻的预防作为重点，因此在这里我想谈一谈卡钻的预防与处理。
卡钻一般分为粘吸卡钻、砂桥卡钻、泥包卡钻、坍塌卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、落物卡钻等类型。
目前大庆油田发生的卡钻主要是粘吸卡钻、砂桥卡钻和泥包卡钻。
以下主要阐述这几种卡钻的预防与处理，其它简单介绍。
一、粘吸卡钻（一）粘吸卡钻的原因1、井壁上有滤饼的存在是造成粘吸卡钻的内在原因。
因为大多数钻井液是固、液两相流体，或者是固、液、气三相流体，其中的固相颗粒附着在井壁上就形成了滤饼。
由于滤饼的形成原因是吸附、沉积和滤失，只要有滤饼存在就有粘吸卡钻的可能。
所以砂岩井段可以卡钻，泥页岩井段也可以卡钻。
2、地层孔隙压力和钻井液柱压力的压差存在，是形成粘吸卡钻的外在原因。
在钻井过程中压差是不可避免的，但是在某些类型的钻井液如油基第 2 页共 10 页钻井液，在同样大的压差下却不卡钻，这是因为它的内因滤饼的性质不同罢了。
（二）粘吸卡钻的特征1、粘吸卡钻是在钻柱静止的状态下才能发生，这和钻井液体系、性能、钻具结构、井眼质量有密切关系。
2、粘吸卡钻后的卡点位置不会是钻头，而是在钻铤或钻杆部位。
3、粘吸卡钻前后钻井液循环正常，进出口流量平衡，泵压没有变化。
卡钻事故的预防及处理
中国石油海洋公司大港事业部
卡钻事故的预防及处理
一、粘附卡钻（压差卡钻）
原因：
1、液柱压力大于地层压力。 2、钻铤尺寸偏大，与井壁的接触面积大。 3、钻具在井内静止时间过长，或活动幅度不够。 4、钻井液失水大，润滑性差。 5、井眼轨迹差。
现象：
钻具上提下放困难，且随时间的延长而活动范围越来越小，不能转 动，循环正常，泵压稳定。
六、泥包卡钻
钻头泥包后起钻至井径较小的井段便会造成卡钻。
原因：
1、由于干钻而造成泥包卡钻（泵不上水或钻具短路） 2、在松软或高粘性地层排量不足，钻井液性能不好，钻头选型不当。
现象：
1、钻头在井底转动不灵活，有蹩跳现象，停车打倒转。 2、钻速明显减慢，泵压升高或蹩泵。 3、钻进时有卡、挂现象，起钻至小井眼处有可能卡死。 4、卡钻后，上提下放及转动都很困难，且不能循环。
附：1、计算卡点位置 H=9.8KL/P 2、解卡剂用量 Q=0.785K[D2井-d2外]H+0.785d2内h（ K为井径扩大系数，一般取1—1.2）
中国石油海洋公司大港事业部
ห้องสมุดไป่ตู้卡钻事故的预防及处理
二、沉砂卡钻
钻进过程中，在接立柱或停泵后，岩屑下沉堵塞环空，埋住钻头与部分 钻具形成卡钻。
现象：
钻井液倒返甚至喷势很大，泵压升高或蹩泵，上提遇卡，下放遇阻， 不能转动或转动时蹩劲很大。
预防：
1、起出钻头必须测量其外径，确定井内是否存在小井眼。 2、如果存在小井眼（起出钻头外径磨损严重），下钻至小井眼前应特 别注意遇阻情况，提前3—5根进行扩划眼作业。 3、下钻有遇阻现象，应及时大力上提（在钻具、大绳、游动系统允许 的范围内），不可下压。
处理：
卡钻的类型原因及预防措施
卡钻的类型原因及预防措施卡钻是指在岩石钻进过程中，岩屑或岩石颗粒堆积在钻头与钻杆之间，导致钻孔无法正常进行下去的现象。
卡钻不仅会造成施工进度延误，还可能导致设备损坏和人员伤亡，因此需要引起我们的高度重视。
下面将介绍卡钻的类型、原因及预防措施。
卡钻可以分为以下几类：1.摩擦卡钻：摩擦卡钻是指由于岩石芯样物与钻杆之间的摩擦力过大，导致钻杆无法继续下压的现象。
通常发生在岩石芯样物较硬的地层中，例如石英岩、辉绿岩等。
2.压实卡钻：压实卡钻是指由于岩屑的压实作用，导致钻头被卡住，无法进一步钻进的现象。
通常发生在岩屑较软、粘性较大的地层中，例如黏土、软岩等。
3.堆积卡钻：堆积卡钻是指岩屑或岩石颗粒在钻孔底部堆积且不断增加，导致钻头被堆积物阻塞，无法正常钻进的现象。
通常发生在岩屑含量较高的地层中，例如砂砾层、碎石层等。
导致卡钻的原因有多种：1.钻进参数不合理：钻进过程中，如果钻进参数（如旋转速度、钻压、进给速度等）设置不合理，可能导致钻孔内岩屑无法被有效排除，从而诱发卡钻。
2.钻具磨损：钻头或钻杆的磨损严重，导致工作效率降低，岩屑无法被及时清除。
3.岩性复杂：地质勘探不充分或岩性复杂的地层很难预测，在钻探过程中遇到未预料到的岩石或岩屑，容易导致卡钻。
为了预防卡钻的发生，可以采取以下措施：1.合理设置钻进参数：根据钻探地层的特点，合理设置钻进参数，确保岩屑能够顺利排出。
注意观察钻孔是否有岩屑排出，及时调整参数。
2.定期检查钻具状况：定期检查钻具的磨损情况，发现问题及时更换。
保持钻具的良好状态，提高钻探效率。
3.加强地质勘探：在进行钻探前，加强对地质条件的勘探，尽量减少对地质条件的不了解，降低发生卡钻的风险。
4.使用辅助工具：在特殊的地层条件下，采用辅助工具，如钻杆扩膨器、抽芯器等，能够有效地减少卡钻的发生。
5.定期进行钻杆清洗：对于发生卡钻的地层，定期进行钻杆清洗，以去除堆积的岩屑和岩石颗粒，确保钻孔的顺畅。
综上所述，卡钻是钻井施工中常见的问题，但通过合理设置钻进参数、定期检查钻具状况、加强地质勘探、使用辅助工具以及定期进行钻杆清洗等预防措施，可以有效地减少卡钻的发生。
定向井预防卡钻事故措施研究
定向井预防卡钻事故措施研究随着石油勘探开采深入不断提高，定向井技术的应用越来越广泛。
然而，定向井钻井过程中发生的卡钻事故不同于传统井的卡钻事故，不仅给钻井带来安全隐患，而且难以解决。
本文结合实际卡钻案例，探讨定向井预防卡钻事故的措施。
一、定向井卡钻原因定向井卡钻的原因是多方面的，主要包括以下几个方面：1. 井眼质量差。
井眼中存在大小不一、方向不一的环节，导致钻井过程中出现钻头跳动，从而引起卡钻；2. 钻头设计不当。
钻头参数与井眼直径不匹配，会导致钻头容易卡住在井眼中，难以顺利进行钻井；3. 钻井液不合适。
钻井液在定向井中不仅要具有起钻、冷却和携出岩屑的作用，而且还要具有维持井眼稳定的作用。
若钻井液密度过大或过小，会导致卡钻；4. 钻井参数设置不当。
钻进速度、压力、转速等钻井参数不合理，经常出现爆炸井、卡钻等情况，导致卡钻；5. 钻井过程中环境不稳定。
如下洞、悬挂钻时，力学能量不断积累，导致井壁坍塌或者发生其他状况，发生卡钻的风险也会相应增大。
针对以上卡钻原因，我们可以采取以下几个措施：1. 优化井眼质量。
在施工前对井眼进行观察和调查，合理设置井眼尺寸和转弯半径，并根据实际情况合理选择管柱和钻头尺寸，避免出现突变和过小的井眼，降低卡钻风险。
2. 优化钻头设计。
选择合适的钻头，根据钻进地层不同，钻头的形状、刃角、刃数等参数应作出相应的调整，以降低卡钻的风险。
3. 合理设置钻井液性能。
钻井液的密度、黏度、过滤性能、滤饼厚度等参数应根据井段不同进行合理设置，达到起钻、冷却和携出岩屑的目的，并且维持井眼稳定，减少卡钻风险。
4. 合理设置钻井参数。
根据地质结构、井深等因素合理设置钻进速度、压力和转速等钻井参数，并根据实际情况随时调整，同时要注重观察井眼状况，预测井眼稳定性，降低卡钻风险。
5. 加强现场管理。
在钻井过程中，要加强现场安全管理，如严格执行操作规程，强化监测，做到发现问题及时纠正，降低安全事故的发生概率。
5种定向井卡钻及预防措施
摘要： 总结 了 目前 定 向井钻 井 中容 易发 生卡钻 的 ５种 典型类 型 ， 别是键槽 卡钻 、 分 压差卡 钻 、 沉屑 卡
钻、 坍塌 卡钻 、 落物卡钻 。并对 卡钻原 因进行 了分析 ， 出 了相应 的预防 方法和 处理措施 ， 提 为定 向井
［］ 苏 ２
俊， 赵树栋． 井下技 术数据手册［ ］ 北京 ： Ｋ． 石油 工
中， 要加强 作 业 质量 的 提 高 ， 制 下 电泵 管 柱 的速 控
业 出 版社 ，０ ０ ３ ５ ２ ０ ：７．
收稿 日期 ：０００—５ ２ １ —５０
作 者简 介 ： 邦 勇 （９ ４） 男 ， 尹 １８ 一 ， 四川 成 都 人 ， 要 从 事 钻 井技 术 应 用 工 作 ， － ｉ ｔｑｌ ００ １ ３ｃ ｒ。 主 Ｅ ｍａ ： ｓ０ ０ ＠ ６ ．ｏ ｌｋ ｎ
自２ Ｏ世纪 ８ Ｏ年代 以来 ， 向钻 井作 为 一种 新 定
的钻进技 术得 到了迅速 发展ｌ ］ １ 。但是 ， 实 际定 向 在 井 施工 中 ， 由于井 下情 况 的复 杂性 以及 定 向井技 术 还欠 完善 ， 卡钻 事故 经 常发 生 。处 理 卡钻 事 故需 要
典 型类型 ， 分别是 键槽 卡钻 、 差卡钻 、 压 沉屑 卡钻 、 坍 塌 卡钻 、 物 卡 钻 ； 对 每 一 种 卡钻 原 因进 行 了分 落 并
２ １ｌ 第 ３ 卷 ０ ０年 ９ 第 １期 ６ ８页
石 油 矿 场 机 械
０Ｉ Ｆ ＥＬＤ Ｅ Ｌ Ｉ ＱＵＩ Ｍ ＥＮＴ Ｐ
文 章 编 号 ： ０ １３ ８ （ ０ ０ １ － ０ ８０ １ ０ — ４ ２ ２ １ ） １０ ６ —４
定向井钻井技术常见问题与对策分析
定向井钻井技术常见问题与对策分析定向井钻井技术是在传统钻井技术基础上发展起来的一种新型钻井技术。
相比传统钻井技术，定向井钻井技术可以更加精确地控制井眼的方向和位置，从而实现更科学、更经济、更安全的钻井作业。
但是，在实际钻井操作过程中，也会遇到一些常见问题，需要及时对其进行对策分析，以保证钻井作业的顺利进行。
1. 定向井钻头出现卡钻或卡钩的情况。
这是由于井眼构造复杂或地质条件较差导致的。
解决对策是在钻头和下接具之间增加滑动减摩器，减少卡钻的风险，同时需要在现场对井眼结构做出相应的调整。
2. 定向井钻头在钻进过程中遇到太硬或太软的层时出现"偏离"和"跑岩"现象。
这是由于井眼轨迹调整不及时或选错钻具类型所造成的。
要解决这个问题，需要精准的井眼轨迹设计，对地质情况进行实时监测和分析，并及时根据实际情况进行相应的调整。
3. 定向井钻头遇到地质层断层、岩缝等不规则地质构造时，容易导致被卡住或偏离。
解决对策是要在井眼轨迹设计和钻具的选择上做出科学合理的决策。
同时，需要采用合适的井壁稳定技术，如地层物理分析、岩石力学参数测定等。
4. 定向井钻头在下入过程中出现卡挂或钻孔成畸形的问题。
这是由于钻孔质量不优或井眼造成的。
解决对策是增加适当的隔水、减摩液体的注入量，进行有效的井壁支护，同时加强井眼周围的加固处理。
5. 定向井钻井时，井下设备失灵或发生故障，会对钻井作业造成负面影响。
解决对策是及时做好井下设备检修和维护工作，对设备进行技术改进，增强其稳定性和可靠性。
总的来说，定向井钻井技术的应用可以大大提高钻井作业的效率和安全性。
但是，在实际操作中会遇到各种不同的问题，需要根据具体情况采取科学的对策和措施，从而确保钻井作业的正常进行。
卡钻的预防和处理
摘要钻井过程中，常因地层条件复杂，泥浆性能不好及技术措施不当等原因，使钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。
卡钻是常见的钻井事故之一。
若对发生卡钻的原因判断不准，处理不当，就会拖延钻井时间，浪费大量的人力物力，甚至造成事故恶化与被迫报废油气井。
因此，我们应该认真对待卡钻事故，作好预防工作，杜绝或尽量减少卡钻事故的发生；掌握处理卡钻的先进工具及工艺技术，一旦发生卡钻应能迅速、有效的加以解除，确保安全钻进。
一.各种卡钻的原因、现象和预防1、泥饼粘附卡钻（压差卡钻或泥饼卡钻）在渗透性地层中钻进时，因井内泥浆在压差的作用下，泥浆中的水渗透到地层中，在井壁上形成泥饼，钻进中，由于井眼不可能完全垂直，当井内钻具静止不动时，在井下压差作用下，钻具的一些部位贴向井壁，与井壁泥饼紧密结合（陷于泥饼中），同时井内压差继续进一步使钻具向井壁压得更紧，由此而产生得卡钻称为泥饼粘附卡钻。
井壁的泥饼与钻具间又有较大的摩擦系数，形成巨大的摩擦力，钻具活动遇到很大的阻力，这就是形成泥饼卡钻的原因。
这种卡钻与钻具和泥饼之间磨阻系数，泥饼与钻具接触面积，泥浆液柱压力和地层压力之差等项因素有关。
泥饼的磨阻系数越大，泥饼与钻具的接触面积越大，泥饼液柱压力和地层压力之差越大，就卡得越紧，而泥饼与钻具的接触面积是随钻具在井内泥浆的静止时间的增加，而钻井时所使用泥浆的比重是根据地层压力来确定的，为了平衡下部高压层使用重泥浆钻井时，便会在上部低压或正常压力地层产生很高的压差；或者为了上部高压层使用重泥浆钻开下部正常压力地层或低压地层时，也会产生很大的压力差。
泥饼磨阻系数与泥饼质量.，固体颗粒的种类如粘土、重晶石粉、岩屑的比例、多少、颗粒的大学及颗粒分布等有关。
如井下泥浆性能不好，失水量大、泥饼厚、泥浆净化差、固相含量大、颗粒分布不均匀的条件下，若不活动钻具，在很短时间即可能发生泥饼粘附卡钻。
这种卡钻现象使钻具上提下放困难，且活动钻具的范围随时间的增加越来越小，不能转动；能开泵循环，甚至能大排量洗井，而且泵压正常。
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。
卡钻的类型、原因及预防措施
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。
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。
卡钻的预防与处理
卡钻的预防与处理卡钻是指在钻井作业过程中，钻杆在井眼中固卡住，无法继续下钻或回收的现象。
卡钻一旦发生，会导致作业停止、井口堵塞以及严重的经济损失。
预防卡钻的发生是非常重要的，下面将介绍一些预防和处理卡钻的方法。
一、卡钻的预防1.选用合适的钻井液体系：钻井液的质量和性能对于预防卡钻非常重要。
应根据不同地层条件和钻井目的选择合适的钻井液体系。
常用的钻井液包括水基钻井液、油基钻井液、泥浆密度等。
2.合理设计井眼参数：井眼的参数包括井径、井斜、井深等。
应根据井眼参数选择合适的钻具尺寸和钻井工艺，避免因井眼设计不合理导致的卡钻。
3.合理布置井斜段和水平井段：井斜段和水平井段是卡钻的高发区，应采取合理的工艺和措施进行预防。
例如，在井斜段设置扶正器、减摩器等，使用平衡性良好的钻具。
4.控制钻井液性能：钻井液性能的控制对于防止卡钻非常重要。
应定期检查钻井液的密度、粘度、过滤失水等性能，并及时调整。
5.定期清理井眼：定期清理井眼内的杂物和碎屑，避免井眼堵塞和钻具卡钻。
6.安全操控钻具：钻具的安全操控对预防卡钻非常关键。
应掌握正确的钻具操作技巧，避免钻具因操纵不当而卡住。
7.合理控制钻井参数：钻井参数的合理控制对预防卡钻非常重要。
应合理控制转速、压力、循环量等参数，避免超过钻具的承载能力。
二、卡钻的处理1.确认卡钻原因：发生卡钻后，首先要确认卡钻的原因。
可能的原因包括井眼塌陷、井壁不稳定、钻井液性能不合适等。
只有确定了问题的根本原因，才能采取正确的解决措施。
2.调整钻井参数：钻井参数的调整是处理卡钻的常用方法之一。
可以适当降低转速、循环量，增加钻井液密度等，从而使钻具得到解脱。
3.应用卡钻工具：卡钻工具是处理卡钻的专用工具，包括钳子、抓握器等。
可以根据卡钻的具体情况选择合适的工具，进行抓握、夹取等操作。
4.借助压力调控：可以通过控制钻井液的压力变化，从而产生推力或拉力，帮助解除钻具的卡钻。
5.使用化学溶剂：可以使用一些特殊的化学溶剂，在井内进行溶解和清理，从而解除钻具的卡钻。
钻井施工过程中常见事故的预防及处理
钻井施工过程中常见事故的预防及处理钻井事故制约了钻井速度的发展,而且增加了钻井液对地层的浸泡时间,使井下更加复杂，若油层已钻开，则会加重对油层的污染，给国家和企业造成人力物力和财力重大损失，多年来，如何最大限度的减少钻井事故，缩短钻井周期，提高经济效益和社会效益是每一个钻井工作者为之奋斗的目标，下面简要讲一下钻井事故的预防及处理。
一：卡钻事故卡钻是指钻具在井下失去活动能力的事故。
它可分粘附卡钻、憋漏卡钻、沉砂卡钻、键槽卡钻、井塌卡钻、井下落物卡钻、干钻卡钻、缩径卡钻等。
卡钻事故是在钻井工程事故中发生机率最高、最常见的事故，发生的原因也是多方面的。
（—）泥饼粘附卡钻1、发生粘附卡钻的条件：泥饼是造成粘附卡钻的前提条件.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这个压差的作用下，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.等钻具接触井壁时，在压差的作用下产生了一个推力，将钻具压向井壁并嵌入泥饼中。
如果钻具与井壁泥饼所产生的摩阻力加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。
通常称为泥饼粘附卡钻或压差卡钻。
凡是泥饼质量和井身质量差以及井内压差大时都容易发生粘卡。
造成粘卡的原因是多反面的，它与泥饼摩阻系数、钻井液密度及钻具与井壁的接触面积等因素有关.钻井液因素：钻井液性能不好,失水量大，钻井液净化差,固相含量较高，加之地层渗透性好，便会在井壁上形成厚厚的泥饼。
若遇漏失层，钻井液中加入了堵漏材料，同样会提高泥饼的厚度和摩阻力。
钻井液受浸污：如果钻遇水层或石膏层，钻井液受到盐水或钙的浸污后性能变坏，失水和泥饼都会迅速增加，如果处理不及时就会造成卡钻的事故。
活动钻具不及时:因设备故障无法活动或钻具折断后靠在井壁上等原因，使钻具与泥饼接触的相对静止时间过长,都可能发生卡钻。
井身质量差：狗腿度过大,会使钻具的大部分贴在了井壁上，增加了粘卡的机会.2、粘卡的现象:发生粘卡后,钻具不能上提下放或转动，但开泵正常且泵压稳定；一般没有大量的沉砂返出，振动筛上比较干净；钻具的伸长随卡钻的时间的增加越来越小（卡点上移）.3、采用近平衡压力钻井减小压差，为了防止粘卡，应尽量使用具有防卡性能的优质钻井液尽量降低泥饼的摩阻系数，降低失水量和增强泥饼的可压缩性;使用重钻井液时,混油或固相润滑剂,或加入表面活性剂，可以提高钻井液的润滑性.4、粘卡后的处理:卡钻后首先要保证正常循环钻井液，调整钻井液性能，加强净化工作，充分洗井，这是处理粘卡的前提条件。
2023年卡钻的预防与处理
2023年卡钻的预防与处理卡钻（钻井设备卡住）是指在石油钻井过程中，钻具、下入井的管柱或钻井液等不可预期地被困或卡住的情况。
卡钻的出现对于钻井作业不仅造成了时间和经济上的损失，更可能引发严重的安全事故。
为了预防和处理卡钻情况，钻井工程师和作业人员需要进行深入的了解和有效的处置措施。
本文将从预防卡钻和处理卡钻两个方面进行探讨。
一、预防卡钻的措施1.合理选择钻井工艺和参数在进行钻井作业之前，钻井工程师应根据地质情况、井眼设计要求和井筒控制的需要等因素，合理选择钻井工艺和参数。
包括合理的钻头类型、合适的钻速、适当的钻井液流量和排液速度等。
通过科学的工艺和参数选择，可以减少卡钻的发生概率。
2.注重钻井液的性能和管理钻井液是进行钻井的重要环节，对预防卡钻起着关键的作用。
钻井液的性能应选择合适的重度、粘度和滤失控制性能。
并通过合理的浆化控制、循环清洗和排液等管理措施，对钻井液进行维护和调整，保证其在钻井过程中的稳定性和效果。
3.加强井眼控制和套管设计合理的井眼控制和套管设计也是预防卡钻的重要环节。
在设计井眼时，应考虑地层的情况，如井眼裸露岩心的稳定性、井眼壁的光滑性和防护措施等。
同时，合理设计套管结构和尺寸，确保套管的强度和牢固性，减少卡钻的可能性。
4.加强孔隙稳定性的管理在钻井过程中，由于地层的复杂性和不断变化的工作环境，孔隙稳定性的管理是非常关键的。
通过合理的设计和实施有效的固井措施，可以提高井壁的强度和稳定性，减少卡钻的发生概率。
二、处理卡钻的方法1.迅速判断卡钻原因当发生卡钻时，首先需要迅速判断卡钻的原因，如是固井、水泥环失效、井眼改变、井眼塌陷等。
通过仔细观察井口的钻具状态、钻井液流量和压力等参数，以及与地质状况的对比，确定具体的卡钻原因。
2.选择合适的卡钻解决方案根据卡钻原因的不同，选择合适的解决方案。
例如，若是由于井眼塌陷引起的卡钻，可以采取追加钻具或拉伸钻具的方法解决；若是由于固井和水泥环失效引起的卡钻，可以通过打捞器、剪刀钳等工具进行克服；若是由于井眼改变导致的卡钻，可以采用井眼扩大器等相关工具进行处理。
卡钻的预防与处理
卡钻的预防与处理卡钻是指在井下钻井作业中，钻头或其他工具卡在钢管内的一种故障。
卡钻不仅会造成钻井作业延误，还可能造成严重事故，甚至伤亡。
因此，预防和处理卡钻是非常重要的钻井安全措施。
下面将从预防和处理两个方面进行详细阐述。
一、预防卡钻：1. 设计合理的钻井方案：在钻井设计过程中，应根据地层情况和钻井要求，制定合理的钻井方案。
钻井方案包括井眼尺寸、井眼稳定性、钻井液性能等，合理的钻井方案能够降低卡钻的风险。
2. 选择合适的钻井工具：选用适当的钻具和钻头，能够提高钻井效率并减少卡钻的发生。
对于需要钻取较长井段的井，应选择合适的承力钻杆来增加钻具的稳定性。
3. 增强井眼稳定性：在设计井眼尺寸和选用钻井液时，应考虑地层的稳定性，采取措施防止井壁塌陷和井眼不稳定。
如可选择钻井液添加剂来增加钻井液的黏度，提高井壁稳定性。
4. 加强钻井液循环管理：钻井液的循环管理对于预防卡钻非常重要。
必须定期检查钻井液性能，维持循环系统的正常工作。
及时处理井液污染，清除井底的固体颗粒和废弃物，确保钻井液的清洁度和性能稳定。
5. 进行定期井眼快速检测：在钻井过程中，定期进行井眼快速检测，对可能卡钻的地层或井段进行及时识别和处理。
如发现地层可能属于卡钻地层，可采取加大钻进速度、降低钻井液黏度等措施。
二、处理卡钻：1. 及时识别和确认卡钻现象：通过钻井仪器监测、钻井液循环情况等，及时发现卡钻的现象，并能准确判断卡钻的原因和位置。
2. 采取适当的解卡方法：根据卡钻的原因和位置，选择合适的解卡方法。
常用的解卡方法包括冲砂、旋削、冲击等。
在进行解卡操作时，必须根据具体情况，采取安全可靠的解卡方法。
3. 加强现场指挥和协调：卡钻发生时，现场指挥人员必须迅速组织应急处置工作，与井下作业人员密切配合，制定解卡方案，加强沟通与协调。
同时，根据需要及时与公司总部或专家进行沟通，并根据具体情况做出相应的调整。
4. 安全设备的使用与检测：在处理卡钻过程中，必须使用安全设备，如防喷器、安全防护装置等。
卡钻的类型原因及预防措施
卡钻的类型原因及预防措施卡钻是工程中常见的问题之一，它主要是由于岩层的抗剪强度不足、应力集中或荷载超限等原因导致。
卡钻一旦发生，容易造成施工进度延误、工程质量下降甚至安全事故。
因此，及时采取预防措施是非常重要的。
下面我们将从卡钻的类型、原因和预防措施等方面进行详细的介绍。
一、卡钻的类型1.摩擦卡钻：主要是由于钻杆与孔壁之间的摩擦力过大，导致钻进受阻。
这种情况通常是因为孔壁的光洁度不够或者钻杆表面磨损严重导致的。
2.压裂卡钻：主要是由于在钻进过程中受到的挤压力过大，导致钻杆被卡住。
这种情况通常是因为岩层的抗剪强度不足或者孔壁内部存在裂隙等原因导致的。
3.堆积卡钻：主要是由于在钻进过程中岩屑或者其他杂物堆积在孔底或孔壁上，导致钻进受阻。
这种情况通常是因为清孔不及时或者清孔方法不当等原因导致的。
二、卡钻的原因1.岩层不均匀：岩层的强度、硬度、韧性等性质不均匀，容易造成卡钻。
2.钻进速度过快：钻进速度过快会导致振动加剧，使岩屑难以排除，从而导致卡钻。
3.钻进过程中受到外界干扰：如地质构造的不均匀、地下水位的波动等都会影响钻进的正常进行。
4.钻井液质量不佳：钻井液的性质不适合导致岩屑无法有效排除，从而导致卡钻。
5.钻头磨损严重：钻头磨损严重会增加钻进的阻力，容易造成卡钻。
6.钻推力不足：钻推力不足会导致进尺速度过慢，从而增加了卡钻的可能性。
三、预防措施1.合理选择钻进速度：钻进速度应该根据岩层的性质和孔径大小来合理调节，避免速度过快导致卡钻。
2.定期更换钻头：钻头磨损严重时及时更换，可以减少卡钻的概率。
3.保持钻井液质量：保持钻井液清洁、密度适中，能帮助有效排除岩屑，减少卡钻的发生。
4.加强孔壁处理：保持孔壁光滑、无裂隙，可以减少摩擦卡钻的发生。
5.加强清孔工作：避免孔底或孔壁堆积杂物导致堆积卡钻的发生。
6.加强地质勘探：提前了解地层地质情况，做好地质勘探工作，可以避免不均匀岩层导致的卡钻。
综上所述，卡钻是工程中一个常见的问题，合理选择钻进速度、定期更换钻头、保持钻井液质量、加强孔壁处理、加强清孔工作和加强地质勘探等措施都是有效预防卡钻的方法。
定向井钻井事故预防措施
定向井钻井事故的预防措施一、粘附卡钻事故的预防1.原因：粘附卡钻是压差过大，钻井液滤饼厚、润滑性差、钻具在井内景致时间过长等原因造成的。
2.前期反应：钻具上提下放摩阻增大异常，转动阻力大，停转盘倒车严重，钻井液固相含量较高，粘切过高，随着井深增加，负荷越来越大。
3.预防措施：（1）提高钻井液的润滑性，降低滤饼厚度及摩擦系数。
（2）确定合理的钻井液密度，使用离心机清除有害固相。
（3）深井阶段，必须重视钻井液的抗温性。
（4）一旦设备发生故障，将钻具2/3的重量下压到井底。
（5）钻具静止时间不能超过3min，特殊情况应连续活动钻具。
二、缩径卡钻事故的预防1.原因：钻遇塑性、渗透性好易形成厚泥饼及水敏性强易吸水膨胀的地层，井径容易缩小。
2.前期反应：起钻遇卡位置固定，开泵压力过高，随时间延长更严重，循环难以消除遇卡位置。
3.预防措施：（1）钻遇塑性地层，适当提高钻井液密度。
（2）控制钻井液滤失量，加入抑制泥页岩膨胀处理剂。
（3）按要求定期进行短起下钻作业。
（4）控制起下钻速度，遇阻卡及时接方钻杆划眼或倒划眼，严禁强压硬提。
三、沉砂卡钻事故的预防1.原因：钻井液悬浮能力差，环空上返速度低，钻具短路，钻井液净化不好，岩屑没有及时带出井眼或清除。
当停止循环时，大量沙子下沉而埋住钻具。
2.前期反应：下钻不到底，开泵困难，泵压高，循环时返出砂子增多，钻进中钻屑返出量少。
3.预防措施：（1）确定合理排量，保证上返速度，钻井液要保持适当粘度和切力。
（2）快速钻井时，每单根划眼一次。
（3）接单根动作要迅速。
（4）循环失灵，立即起到安全井段。
（5）下钻时距井底至少留一个单根距离，接方钻杆划眼到底。
（6）沉砂较严重时，配制15~20方高粘度钻井液进行循环携砂。
四、坍塌卡钻事故的预防1.原因：在吸水膨胀易剥落的泥页岩地层，钻井液防塌能力差，地层浸泡时间长，钻井液密度低，起钻没灌好钻井液，井漏、抽吸、钻柱碰撞等原因造成井壁坍塌。
定向井预防卡钻事故措施研究
定向井预防卡钻事故措施研究摘要：定向井在施工过程中，由于井下情况的复杂性以及定向井技术欠完善，卡钻事故经常发生。
笔者结合自身工作，总结了目前定向井钻井中容易发生卡钻的事故类型，并对卡钻原因进行了分析，提出了相应的预防方法和处理措施。
关键词：定向井;卡钻;事故;预防;措施钻井过程中，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。
目前常见的卡钻事故主要有键槽卡钻、压差卡钻、沉屑卡钻、坍塌卡钻、和落物卡钻等。
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。
目前国内外都没有较好的解决措施，造成事故处理时间较长，使得油气田的开采工作被推迟，在一定程度上造成了经济损失。
1 定向井卡钻事故类型1.1 键槽卡钻在定向钻进中，钻具会对接触到的井壁产生剧烈摩擦。
特别是在井斜曲率和井斜较大的井段，这种磨蚀作用就更加突出。
钻具在这段井眼承受一个垂直于钻杆中心线的弯曲应力，使起下钻受阻，同时钻具转动力矩也增大。
经多次起下钻，井眼就会拉出键槽，钻具嵌入键槽就会导致卡钻。
定向井造斜曲率越大，钻具与井壁摩擦越剧烈，键槽越容易形成。
1.2 压差卡钻压差卡钻也称为粘附卡钻，就是由于井内和井外存在较大的压差，钻头和钻杆在进行钻进作业时，由于压差的存在，会使其紧贴在井壁上，也可以称为黏贴在井壁上，使得钻进困难，从而产生卡钻事故。
1.3 沉屑卡钻当进行定向钻井时，钻头进行到一定的部位将会停止运转，此时如果不及时把钻杆和钻头提出井外，井壁上松软的黏土和碎石将会落入井内，从而大量的沉积，最终出现卡钻的现象。
一般情况下，定向钻井的钻进速度越快，越容易在井壁上留下大量的碎屑。
当钻井所使用的泥浆粘度较小时，泥浆携带碎屑的能力将会大幅下降，造成大量的碎屑无法被及时排除，也容易产生卡钻的现象。
一般情况下，一旦出现沉屑卡钻，虽然能得到有效的解决，但是处理时间较长。
1.4 坍塌卡钻定向井井壁失稳发生坍塌掉块，块状物或颗粒物会在造斜点或井底堆积，在造斜点会发生类似于架桥方式卡钻，在井底则会发生类似于沉屑方式卡钻。
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2010年第39卷第11期第68页石油矿场机械OIL FIELD EQUIPMENT2010,39(11):68~71文章编号:1001-3482(2010)11-0068-045种定向井卡钻及预防措施尹邦勇,刘刚,陈红(四川盐业地质钻井大队,四川自贡643000)摘要:总结了目前定向井钻井中容易发生卡钻的5种典型类型,分别是键槽卡钻、压差卡钻、沉屑卡钻、坍塌卡钻、落物卡钻。
并对卡钻原因进行了分析,提出了相应的预防方法和处理措施,为定向井施工提供借鉴。
关键词:定向井;卡钻;预防;处理中图分类号:T E92文献标识码:BS tudy of Direction Well Pipe-sticking ProblemsYIN Bang-y ong,LIU Gang,CH EN H ong(Sichuan Salt I nd usty Geology D r illing Gr oup,Zigong643000,China)Abstract:Pipe-sticking accident occurr ed frequently in direction w ell construct.T his paper sum ma-r izes five typical pipe-sticking in drilling operations today,they are key seating sticking,different-i al pr essure sticking,sand settling sticking,collapse sticking,lost item sticking.The reasons of the five ty pes of pipe-sticking w er e analysis to give reference o f the corr esponding m ethods of pr even-tion and treatment measures,w hich w ill help doing better in drilling o perations.Key words:direction w ell;pipe-sticking;m ethods of pr ev entio n;treatment measur e自20世纪80年代以来,定向钻井作为一种新的钻进技术得到了迅速发展[1-2]。
但是,在实际定向井施工中,由于井下情况的复杂性以及定向井技术还欠完善,卡钻事故经常发生。
处理卡钻事故需要很长时间,钻井周期将被延误,严重时可能使该井报废。
本文总结了目前定向井施工中发生卡钻的5种典型类型,分别是键槽卡钻、压差卡钻、沉屑卡钻、坍塌卡钻、落物卡钻;并对每一种卡钻原因进行了分析,提出了相应的预防方法和处理措施。
1键槽卡钻在定向钻进中,钻具会对接触到的井壁产生剧烈摩擦。
特别是在井斜曲率和井斜较大的井段,这7结语电缆防掉装置的研制成功有效地解决了濮城油田在起下电泵过程中脱落的电缆卡子落入井内,造成井况恶化的问题,对油水井的井况防治、延长油水井的使用寿命具有重要意义。
井况防治工作更重要的是井况预防和保护,以后的电泵作业和日常管理中,要加强作业质量的提高,控制下电泵管柱的速度,加强日常管理,提高电泵使用寿命,有利于油田的稳定开发和可持续发展。
参考文献:[1]李润,李黔.双向随钻扩眼器刀翼设计研究及应用[J].石油矿场机械2008,37(4):56-58.[2]苏俊,赵树栋.井下技术数据手册[K].北京:石油工业出版社,2000:375.¹收稿日期:2010-05-05作者简介:尹邦勇(1984-),男,四川成都人,主要从事钻井技术应用工作,E-mail:t kqs10000@163.co m。
种磨蚀作用就更加突出。
钻具在这段井眼承受一个垂直于钻杆中心线的弯曲应力,使起下钻受阻,同时钻具转动力矩也增大。
经多次起下钻,井眼就会拉出键槽,钻具嵌入键槽就会导致卡钻[3]。
定向井造斜曲率越大,钻具与井壁摩擦越剧烈,键槽越容易形成。
1.1特征a)通常发生在井身质量差,全角变化率大的井段。
b)只发生在起钻过程,且卡点固定。
c)钻杆接头偏磨严重。
d)开泵循环正常。
e)启动转盘困难,但只要下放钻柱脱离键槽则转动自如。
1.2预防措施a)定向井钻进时,尽量简化井身轨迹,多增斜,少减斜,保持井眼轨迹平滑。
b)用套管封易产生键槽井段。
c)起钻遇阻,绝不能强提,应反复上下活动,转动方向;活动无效,应倒划眼。
d)接随钻震击器。
1.3处理措施a)大力下压,或在全压的情况下,用泵压产生脉动,使钻具产生抖动以解卡。
b)用下击器下击或采用套铣解卡。
c)如果键槽处地层为石灰岩、白云岩地层,可用抑制性盐酸解卡。
2压差卡钻压差卡钻也称为粘附卡钻。
在定向钻井中,钻具由于受到压力差的作用,会贴靠井壁一侧并粘附于井壁上,使钻具运动困难而发生压差卡钻[4]。
2.1发生条件如果井身增斜率不大(3b/100m左右),方位角的变化率也不大,则井筒将近似于直井筒。
在这样的井段,钻具因重力的作用,将躺在井眼的下半部,钻具与井壁在很长的井段上保持很大的接触面积。
在渗透性地层,此时弯曲段钻具主要受到3种作用力,即重力在垂直于钻具方向分力P1,泥浆液柱压力P2和地层压力P3,受力情况如图1。
当重力分力P1与泥浆液柱压力P2之和大于地层压力P3时,就有一个在单位面积上的压差$P,即$P=P1+P2-P3(1)图1弯曲段钻具受力分析在这个压差作用下,钻具紧紧压向井壁,如图2。
当钻具上下运动或旋转时,在压差作用下,就会有一个和运动方向相反的摩擦阻力F。
钻具上提时,若摩阻力F和钻具重力之和大于钻机提升力Q,则钻具上提遇卡;钻具下放时,若F大于钻具自重力G,则钻具下放受阻;若转盘转动时,转盘扭矩M小于钻具与井壁摩阻力F,则钻具不能转动,此时钻具完全卡死。
图2卡钻时钻具与泥饼接触面示意2.2特点a)钻具在井内一旦静止,即有可能发生卡钻。
b)钻具既不能转动也不能上提下放,活动范围较小或根本不能活动。
c)虽然发生卡钻,但泥浆循环通畅,泵压也不升高。
2.3影响压差卡钻的因素钻具与井壁的摩擦力F可用下式计算,即F=L#P(2)P=A#$P(3)式中,L为泥饼摩擦因数;P为井壁对钻具的支撑力;$P为单位面积上重力分力P1与泥浆液柱压力P2之和与地层压力P3之差;A为钻具与井壁间的接触面积。
#69#第39卷第11期尹邦勇,等:5种定向井卡钻及预防措施将式(1)、(3)代入式(2)得F=L#!#(P1+P2-P3)(4)又知:P1=G#sin A(5)P2=C#H(6)将式(5)、(6)代入(4)式得F=L#A#(G#sin A+C#H-P2)(7)式中,G为钻具重力;A为井身弯曲段井斜角;C为泥浆密度;H为井身垂向深度。
分析式(7)可得,影响压差卡钻的因素有4个。
a)钻具与井壁接触面积A越大,则钻具与井壁的摩擦力越大,对钻具的挤压力越大,钻具越易发生卡钻。
对于定向井,接触面积的大小与井身形状,井径大小,钻具外径和泥饼厚度有关。
泥饼越厚,则钻具嵌入越深,接触面积越大。
特别是在修设备、接单根等长时间不活动钻具的过程中,由于钻具与井壁的接触面积增大,此时发生卡钻的可能性也增大[5-6]。
b)泥浆密度越高,泥浆液柱压力越高,压差越大,则卡钻越易发生。
在使用高密度泥浆的深井或超深井,压差作用明显,应通过优化加重泥浆的密度来降低压差。
c)泥饼摩擦因数越大,则钻具与井壁间的挤压力越大,钻具发生卡钻的可能性越大。
故应保证泥浆的清洁净化,泥饼应薄而致密,另外应提高泥浆和泥饼的润滑性能。
d)井身的垂向深度越大,井身弯曲段井斜角越大,则越容易发生卡钻。
3沉屑卡钻在定向井钻进中一旦钻具静止,孔内大量的岩屑就会沉积于孔底,将钻具嵌埋住而卡钻。
通常,钻进速度越快,单位时间内产生的钻屑也越多;若动力钻具排量受限,泥浆粘度较小,悬浮钻屑效果较差,则会导致钻屑返排困难;此时若钻具发生静止,例如进行测斜作业或接单根等,静止时间一长,大量钻屑由于缺乏机械扰动作用而逐渐沉积形成岩屑床,下部钻具即被埋住而发生卡钻[7]。
如图3所示。
另外,在造斜点处,由于钻具与造斜段孔壁之间持续而剧烈的摩擦,则会导致该点处井径的扩大。
在井斜角超过60b时,该造斜点属携岩能力薄弱区,易形成岩屑床。
若泥浆上返流速不大,此时钻屑易在该缓冲区淤积而逐渐/架桥0卡住钻具。
如图4所示。
图3沉屑卡钻图4架桥卡钻对沉屑卡钻和钻屑架桥卡钻,通常的预防方法是使用固相控制工艺来净化泥浆,以减少泥浆中的固相成份;另外钻进中应选择合适的排量,避免岩屑床的形成。
常用的解卡方法是:将解卡液注入井内浸泡一段时间,再起拔钻具进行解卡。
常用的解卡剂有柴油、快T等。
4坍塌卡钻定向井井壁失稳发生坍塌掉块,块状物或颗粒物会在造斜点或井底堆积,在造斜点会发生类似于架桥方式卡钻,在井底则会发生类似于沉屑方式卡钻[8]。
如图5。
井壁失稳坍塌有多方面原因。
a)地质方面的原因。
地应力聚集一旦超过岩石本身的破裂强度,井身岩石则会发生破裂掉块;井壁地层是有孔隙的,里面存在着高压的油气水等,若泥浆液柱压力小于地层孔隙压力,孔隙压力则要释放,随之发生井壁坍塌。
b)井身岩体物理化学方面的原因。
蒙脱石#70#石油矿场机械2010年11月含量高的泥页岩易发生吸水膨胀,绿泥石含量高的泥页岩易吸水裂解剥落。
井眼形成后,地应力重新分配,泥页岩吸水后强度下降较快。
c) 钻井工艺方面的原因[9]。
泥浆液柱压力小于地层压力易导致孔壁坍塌;起下钻过快所导致的压力激动也是地层坍塌的一个重要原因;另外,泥浆循环排量大,返速高呈紊流态,极易冲蚀井壁形成坍塌。
图5 坍塌卡钻预防方法是选取恰当的泥浆,密度合适,足以平衡地层压力;高粘高切低滤失量,便于保护井壁,携带岩屑。
另外起下钻合适,避免压力激动;泥浆循环排量不可过大。
若发生坍塌,可加大泥浆排量和返速,将坍塌块带出。
5 落物卡钻地面物体从井口落入井内,在钻杆与井壁之间的环隙上卡住,则会形成落物卡钻。
在造斜段下部,钻具受控而偏向于井壁一侧,在另一侧则形成较大的环空间隙,且越接近于钻头,环空间隙越小。
落物下降直至进入环空尺寸与落物本身尺寸大小处即发生卡钻。
如图6。
图6 落物卡钻为避免落物进入井中,钻探施工中孔口处应有相应的防护设施。
一旦落物进入井内,可用边震动边强力起拔的方法提钻,另外还有相应的打捞装置对落物进行打捞。
6 结论1) 总结了定向井卡钻的5种类型,并提出了相应的预防措施和处理方法。
但是,大部分卡钻事故不是单一类型,而是多种类型的复合。
因此,在现场处理中应该综合各种处理方法。
2) 预防卡钻的首要工作是必须维持钻井液循环畅通;保持钻柱完整;不能把钻具连接螺纹扭得过紧。