砂桥卡钻的预防及处理1. 砂桥形成的原因(1) 由于钻井液性能差,携砂、悬浮能力不强;或是钻井液净化差,固相含量高, 停止循环,井筒内未返出的岩屑或钻井液中的砂粒沉降形成砂桥2) 由于循环排量不够,尤其是在大井眼钻进中由于进尺快,岩屑多,如循环排量 太小,井筒内岩屑不能有效返出,造成井筒内岩屑浓度大,停泵后岩屑沉降形成砂桥3) 由于转换钻井液体系或大幅度改变钻井液性能,造成井壁失稳,形成砂桥,严 重时可造成井塌4) 加入絮凝剂过量,造成钻井液结构力太强,形成网状结构,也可形成砂桥5) 在“糖葫芦”井眼段形成的砂桥在循环钻井液时,钻井液上返至大井眼段时, 返速下降,部分岩屑就堆积在大小井眼交界处,当堆积量增大到一定的程度时,稍有触动, 就会坍塌,将井眼填埋,形成砂桥,甚至卡钻6) 起钻前循环钻井液时间不够,未将井筒内岩屑清除干净,起钻中岩屑沉降,形 成砂桥起钻中未按规定要求灌满钻井液,因液柱压力下降引发井壁失稳,形成砂桥或因 起下钻速度过快,激动压力、抽汲压力过大,造成井壁失稳,形成砂桥7) 浸泡解卡液(油、水、酸等)或地层出盐水,将井壁泥饼泡垮,形成砂桥,严 重时可造成井壁坍塌8) 欠平衡钻井,尤其是气体钻井时,因地层出水,岩屑粘结不能返出,在环空形 成砂桥堵塞,造成循环不通,严重时造成卡钻。
如罗西1井就因空气钻井时地层出水,造成 岩屑粘结堵塞环空卡钻9) 在定向井、水平井中易形成岩屑床,停泵后或起钻中岩屑沉降,下滑形成砂桥10) 套管未封住流沙层、易坍塌层,套管鞋处地层坍塌形成砂桥2. 砂桥卡钻的预防(1) 改善钻井液性能,优选钻井液体系,保持钻井液性能稳定,提高钻井液携砂、 稳定井壁能力,搞好钻井液净化工作钻井液性应能满足井眼安全约束条件:1) 井眼净化能力0.5以上;2) 环空岩屑浓度不大于5%;3) 井眼稳定Z值在6000〜2000;(2) 根据井眼尺寸、钻速优选循环排量在进尺快,岩屑多时,增加循环钻井液时 间,增大钻井液排量,起钻前将井筒内岩屑清除干净3) 尽可能减少在易坍塌井段开泵、划眼、循环,以减少大井眼的产生而形成岩屑 床在处理井下事故、特殊作业时,要考虑井壁保护,防止泥饼剥落形成砂桥4) 在欠平衡钻井,尤其是空气钻井中,要注意观察出口是否有水返出,一旦发现 地层出水,要立即停钻采取措施5) 在钻进中加强划眼、尽可能增大排量携砂,进尺快、岩屑多时,可停钻循环钻 井液水平井、定向井易形成岩屑床,要加强短起下钻,以破坏岩屑床,破坏砂桥,清洁井 眼6) 在钻进中如发现泵压逐渐升高,悬重下降,转盘负荷增大,停泵后上提、转动 钻具困难,可能是钻井液中的岩屑浓度大所致,应停止钻井,尽可能加大排量循环,改善钻 井液性能,待井下情况正常后再恢复钻进。
7) 下钻中遇砂桥阻卡切忌硬压,应接方钻杆,开泵循环、划眼,将砂桥清除,井 下情况恢复正常后再继续下钻下钻时连续三柱井口不返钻井液,而钻杆内反喷钻井液,应 停止下钻,可能是因为钻头已进入砂桥,环空堵塞所致,应马上接方钻杆,开泵循环、划眼, 清除砂桥,处理正常后才能继续下钻(但要区别是否是由于环空钻井液密度大造成的钻具内反喷)8) 起钻时,如发现砂桥阻卡,要立即停止起钻,接方钻杆,开泵循环、划眼,清 除砂桥,处理正常后才能继续起钻9) 在钻进中,如因检修设备要停泵时,要及时起钻,因此时钻井液岩屑浓度大, 易沉降形成砂桥10) 表层套管或技术套管应封住流沙层、易坍塌地层,套管鞋位置应处于较稳定、 不易坍塌地层,以免形成砂桥3. 砂桥卡钻的特征(1) 起钻发生砂桥阻卡时,环空液面不降,钻具水眼内液面下降很快2) 下钻中发生砂桥阻卡,井口不返钻井液,钻杆水眼内反喷钻井液3) 在起下钻中发生砂桥阻卡,开泵泵压较高,悬重下降,严重时憋泵,如能建立 正常循环,能较快恢复正常4) 钻进中形成砂桥,开泵循环钻井液时井下情况基本正常,停泵后则钻具活动困 难4. 砂桥卡钻的处理(1) 砂桥卡钻时,如卡点在随钻震击器以下,应立即进行震击解卡,活动钻具,并 同时试开泵;如震击器工作正常,试开泵成功,就有可能解卡。
2) 砂桥卡钻发生后,开泵后井口仍见少量钻井液返出时,不要放弃处理,应继续 加强活动钻具,小排量开泵,如泵压太高,可停泵,待泵压下降至一定值后重新开泵;经活 动钻具、反复开泵,如井口钻井液返出量逐渐增大,泵压也逐渐恢复正常,再加大排量循环, 就有可能解卡3) 砂桥卡钻发生后,如上提、下放、震击、转动钻具均无效后,开泵也不通,要 尽快倒扣或爆炸松扣因砂桥卡钻发生后,卡点以上钻具易发生粘附、压差卡钻(尤其是长 裸眼、高密度钻井液井),将卡点以上钻具起出后,根据井下情况安排通井,再进行下步事 故处理。