钻井卡钻事故处理

据近年来的钻井资料分析，在钻井过程中，处理井下 复杂情况和钻井事故的时间，根据2004年中国石油天然气 集团公司石油工程技术承包商协会钻井分会年报、开发井 非生产时间为9.3%，其中事故与复杂占5.14%；探井非生 产时间为10.68%，其中事故与复杂占6.87%。正确处理因 地质因素产生的井下复杂情况，避免或减少因决策失误、 处理不当而造成的井下事故是提高钻井速度，降低钻井成 本的重要途径，也是钻井工程技术人员（包括现场钻井监 督）的主要任务和基本功。
年份 事故(%) 复杂(%) 年总(%)
年总时间（h）
2005 0
5.66 5.66
214
2006 0.12 3.19 3.31
234
2007 5.14 0.53 5.67
640
年份 事故(%) 复杂(%) 年总(%)
年总时间（h）
2005 0.09
0 0.09
4
2006 0.32 2.66 2.98
74
2007 0.34 4.74 5.08
149
年份 事故(%) 复杂(%) 年总(%)
2003 0.37 0.48 0.85
年总时间（h） 898
2004 0.61 0.59 1.20
2005 0.34 0.32 0.66
2006
造成井下复杂与事故的因素
❖地质因素 ❖工程因素
钻进中产生复杂与事故的主要地质因素
防塌、防卡、防钻头泥包、提高钻速。
5
钻具结构
根据地层岩性、倾角、钻井工艺条件选择 相应的钻具结构及井下工具。
防斜、防断、防振、防卡、防掉。
影响井下复杂与事故的主要工程因素
序 号
项目
主要技术要求
主要作用
6 钻井仪表 要求全面准确反映钻井参数。
提供钻进中井下真实动态、信息，准 确及时判断井下情况。
7 钻头选择 根据地层可钻性选择钻头类型与钻进参数。提高钻速，防掉、防跳。
主要成分CaO、MgO和CO2等有 溶解与重结晶等作用。
主要复杂 性质
可能引发 的事故
剥落、掉块等 起下钻阻卡，可
井壁不稳定
造成沉砂卡钻
蹩、跳、渗漏
粘扣、粘卡、断 钻具、掉牙轮
极强的研磨性、 钻头缩径、掉牙
跳钻
轮、掉钻具
蠕变、缩径
起下钻阻卡、卡 钻
形成溶洞与裂 产生漏失、阻卡、
缝
பைடு நூலகம்
卡钻
钻速漫、滤饼
2
地层 压力
▪ (3 )、泥浆的失水大，泥饼厚，固控设备配备不 齐或由于固控设备坏使用少，造成固相含量急 剧增加。
▪ （4）、钻井液中加入的润滑剂含量少，泥饼摩 阻较大。
粘吸卡钻的预防
▪ 1、使用中性钻井液，或阳离子体系钻井液（目前使用 的水基钻井液，绝大部分是阴离子体系钻井液，这种钻 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）；
8
操作技术
严格遵守钻进中各项技术操作规程和技术 标准。
防止操作失误、违规，使井下情况复 杂化或造成更大事故。
9
应急或处 理措施
准 及 手确时 段判分 。断析，井修下正情处况理，方制案订，正具确有的多处种理应措急施，减处少理失效误率，和减 一少 次时 成间 功损 率失 。，提高事故
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钻井用器 材与工具
▪ （2）、地层孔隙压力和钻井液液柱压力的压差 存在，是形成粘吸卡钻的外在原因 。
粘吸卡钻的原因——表观原因
▪ （ 1）、操作不当。钻具在井内静止时间长，活 动钻具不及时或活动钻具的方法不当。
▪ （2）、泥浆密度过高，泥浆液柱压力和地层孔 隙压力的差值较大。（泥浆液柱压力比地层孔 隙压力大的较多）。
2 钻井设备 转盘软特性，转速可调。 顶驱。
固控完好，处理量满足要求。
主要作用
防塌、防卡、防喷、防漏。 清洗井底、净化井筒、防卡、防钻头 泥包。 防蹩、防断。 及时处理复杂，减少卡钻。 降低固相含量，改善钻井液性能。
3 井控设备 压力级别与地层压力匹配，试压合格。 防喷、节流压井。
4
钻井液
根据地层岩性、压力，选择合适的钻井液 类型与性能参数。
▪ 2、减少钻柱静止时间、大幅度活动钻具； ▪ 3、提高润滑性、降低滤失量、适当的粘度和切力，必
要时加入润滑剂降低滤饼的摩阻系数； ▪ 4、搞好固控工作，把无用的固相尽量清除干净； ▪ 5、尽可能做到近平衡压力钻进； ▪ 6、使用合理的钻柱结构，减少接触面如螺旋钻铤、加
高孔隙压力
高密度钻井液中高固相含量、恶 化钻井液性能，加大井底压差
厚、钻头泥包、 严重阻卡、井
压差卡钻、井喷
涌、溢流
低破裂压力 使用堵漏材料，恶化钻井条件 井漏、堵漏
卡钻、井塌
影响井下复杂与事故的主要工程因素
序 号
项目
主要技术要求
1 井身结构 套管封固不同压力层系与不稳定地层。
钻井泵排量可调，有足够的功率。
在井壁上造成的卡钻，
称粘吸卡钻（也称压
差卡钻或粘附卡钻）。
特点:
（1）、循环钻井液正 常。
（2）、随时间的延长， 卡钻面积不断增加， 粘卡越严重，且卡点 深度上移。
（3）、多发生在辅助 钻具上。
粘吸卡钻的原因-----内在原因
▪ （ 1）、井壁上滤饼的存在是造成粘吸卡钻的 先决条件（第一是吸附、第二是沉积、第三是 滤失作用 ）。
序号 项目 1 岩性
类别
泥页岩
砂砾岩 砂砾岩 粉砂岩 石膏、岩盐
层 碳酸岩层
产生复杂的主要原因
含高岭土、蒙托石、云母等硅酸 盐矿物，具有可塑性、吸附性和 膨胀性。
含石英、燧石块、大小悬殊、泥 质胶结的不均匀性。
含石英、长石胶结物为铁质、钙 质和硅质，具有极高的硬度
有弹性迟滞和弹性后效现象，易 蠕动、易溶解、易垮塌
质量合格、性能可靠。
少发生或不发生井下事故，保证顺利 钻进。
卡钻事故
钻柱在井内某井段被卡，致使整个钻柱失去自由（不能上下活动 和转动） 叫做卡钻。卡钻按其性质分为:
粘吸卡钻
坍塌卡钻 砂桥卡钻
塞卡
缩径卡钻
键槽卡钻
泥包卡钻
落物卡钻
钻头干钻卡钻
水泥卡钻
粘吸卡钻
概念:
▪
钻柱在钻井液
液柱压力与地层压力
之差的作用下，紧贴
生产技术科讲课内容之一
钻井卡钻事故处理
高俊奎
2008年6月
钻井是一项隐蔽的地下工程，存在着大量的模糊性、 随机性和不确定性，是一项真正的高风险的作业。对 象是地层岩石，目标是找油找气。在钻井作业中，由 于对深埋在地壳内的岩石的认识不清（客观因素）或 技术因素（工程因素）以及作业者决策的失误（人为 因素），往往会产生许多井下复杂情况，甚至造成严 重的井下事故，轻者耗费大量人力、财力和时间，严 重者将导致油气资源的浪费和油气井的废弃。