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1、川庆钻探工程公司石油钻井司钻达标培训课件开发班 2012年3月卡钻事故第一节泥饼粘附（压差）卡钻1第二节垮塌卡钻第三节砂桥、沉砂卡钻第四节缩径卡钻（小井眼卡钻）第五节泥包卡钻第六节键槽卡钻第七节落物卡钻第八节干钻卡钻第九节水泥卡钻卡钻事故 卡钻：就是钻具在井内不能自由活动的现象。卡钻事故多种多样，常见卡钻的类型 ：泥饼粘附卡钻（压差卡钻）、井塌卡钻、砂桥卡钻、沉砂卡钻、泥包卡钻、缩径（小井眼）卡钻、键槽卡钻、落物卡钻、干钻卡钻、水泥卡钻浆 第一节泥饼粘附（压差）卡钻一、 泥饼粘附（压差）卡钻的原因1、钻具长时间在裸眼井段静止。2、钻井液性能不好，失水量大、滤饼厚、固相含量高、润滑性差。3、钻井
2、液柱压力大于地层孔隙压力，形成正压差。4、在漏失层或渗透性较好的地层滤饼较厚，堵漏材料增大滤饼厚度和摩阻力。5、钻遇盐水层或石膏层时，钻井液受到钙的侵污后性能变坏，失水和滤饼迅速增加。二、泥饼粘附（压差）卡钻的现象1、卡钻后循环正常，进出口流量平衡，泵压无变化。2、卡点位置在钻铤部位。3、卡钻活动钻柱不及时，卡点有可能上移，活动距离缩短。三、泥饼粘附（压差）卡钻的预防1、钻井液具有润滑性、减小滤失量、适当的粘度和切力。2、搞好固控工作，无用的固相颗粒还会造成循环系统的磨损。3、如没有高压层、坍塌层和特殊需要，采用近平衡压力钻井。当液柱压力超过地层孔隙压力3.5MPa以上时，易造成压差卡钻。4、
3、钻具结构合理，使用螺旋钻铤、欠尺寸扶正器、加重钻杆、防卡接头等，以增加支撑点；在定向井中使用倒装钻具结构，钻柱中带上随钻震击器。5、钻具在裸眼井段，其静止时间不得超过3min。四、泥饼粘附（压差）卡钻的处理1、卡钻后始终保持循环，在设备和钻具的安全负荷以内大幅度活动钻具，在允许扭转圈数范围内反复扭动钻具（大钩捆绑牢固，加强对死活绳头检查）。2、停止活动下压钻柱，在井眼较规则的情况下可以把悬重的2/3或放完，使裸眼内钻柱弯曲，减少与井壁的接触面积，控制卡点上移。3、钻柱中带有随钻震击器，应立即进行震击，以求解卡(钻头在井底应上击，钻头不在井底可上下震击）。4、浴井解卡（1）使用低密度胶液或清水冲
4、蚀泥饼解卡。（2）浸泡解卡剂确定卡点位置，计算解卡剂用量，要求环空浸泡高度一般高于卡点100m，钻杆水眼内留足顶替所需要的解卡剂用量。注入解卡剂时，司钻控制油门掌握好施工中的最高泵压。注入解卡剂后，应间断下击或强力活动钻柱，以求解卡，不活动时应压弯裸眼井段的钻柱。定时定量顶入钻井液，一般情况下1530分钟顶入0.5立方米。解卡后立即连续大排量循环，大幅度活动钻具（绞车和泥浆泵动力分开带），排完解卡剂后，无溢流时方可起钻。（3） 浴酸解卡卡点位置在石灰岩地层，井下无油气显示，无漏失层等复杂情况，在浸泡解卡剂无效时，可以选择泡盐酸解卡。盐酸的浓度一般在20%左右，浸泡高度高于卡点5080米，钻杆内
5、预留一定顶替所需要盐酸量，5分钟顶入0.2立方米，浸泡时间一般不超过4小时。注入盐酸后，应及时大幅活动钻具，力求及时解卡；不活动时应施加一定的拉力或压力，并随时注意观察悬重有无变化。解卡后立即大排量循环排酸，连续大幅活动钻柱（绞车和泥浆泵动力分开带）。当出口流量增大，密度下降，有井涌现象时，应及时关井到分离器排酸完，无溢流时方可起钻。5、爆炸松扣。6、钻具长，可采取套铣倒扣。7、填井侧钻。压差卡钻案例分析一、基础数据1、井身结构：311.2mm钻头400m 244.5mm套管400m 215.9mm钻头2560m 造斜点：2010m2、层位：过渡层 岩性：泥岩3、钻具组合：215.9mm钻头+
6、打捞杯+回压凡尔+214mm扶正器+无磁钻铤+213mm扶正器+7柱165mm钻铤+振击器+127mm钻杆。4、钻井液性能：密度1.77g/m3，粘度61s，失水4.4m l，泥饼0.3mm，初切5Pa，终切22Pa，PH值9.5。二、卡钻经过：某井钻至2560m时，上提方钻杆接单根后下放遇阻5t，上提遇卡120t，原悬重为80t。在80t160t之间活动钻具，未解卡。三、原因分析：该井段设计钻井液密度为1.15g/cm3。钻至沙一底部时有油气显示，密度由1.19g/cm3调至1.75g/cm3。钻至凉下时又发生井漏，说明凉下地层压力较低。2490m2510m井段为砂岩，此次卡钻可能是由于接单
7、根时间较长，发生压差卡钻。且该段为斜井段，最大井斜35o，这也为压差卡钻创造条件。四、处理经过：1、注胶液。在60180t之间活动钻具，泵入15m3密度为1.10g/cm3，粘度33s的胶液，同时在80200t之间活动钻具，未解卡。在60200t之间活动钻具，未解卡。2、第二次注胶液。替密度1.10g/cm3，粘度30s的胶液45m3，并在60200t之间活动钻具；上提至200t解卡。3、第三次注胶液。解卡后，活动钻具上提方钻杆出转盘面，下放遇阻，悬重由80t下降至75t，上提遇卡。替密度为1.10g/cm3，粘度30s的胶液45m3，上提悬重190t解卡。第二节坍塌卡钻一、 坍塌卡钻原因1、
8、钻井液密度偏低，不能稳定井壁，松软地层容易坍塌。2、起钻未灌足钻井液或钻头泥包产生的抽吸作用，液柱压力下降造成井壁垮塌。3、钻井液失水量较大，矿化度小，浸泡时间较长，使泥页岩水化膨胀发生坍塌。4、短路循环刺垮井壁。5、井漏造成液柱压力下降使井壁失稳垮塌。6、溢流或井喷使液柱压力下降造成井塌。井喷时油气流冲刷井壁，当被冲落的砂石增加到油气流无力将其举升到地面时，就堵塞了环空造成卡钻。7、其他人为因素，如破坏键槽、发生顿钻、卡钻后震击等，也会引起井塌。二、坍塌卡钻的现象1、转盘扭距突然增大甚至憋钻。2、泵压突然升高甚至憋泵，悬重突然下降。3、振动筛返出较大粒状或块状的上部已钻地层中的岩石。三、坍塌
9、卡钻的预防1、合理的井身结构，在同一裸眼段不得有喷、漏层并存。2、起钻按要求灌足钻井液，在裸眼油气井段控制起升速度。3、调整钻井液性能使其适应钻进地层。对于砾石层或砂层，应适当提高密度、粘度和切力；控制PH值在8.59.5之间，以减弱高碱性对泥页岩的强水化作用。4、发现泵压下降，地面又查不出原因，应立即起钻。5、对易漏井段，提前做好堵漏准备；控制下钻速度，防止激动压力增高造成井漏；开泵尽可能避开漏层且不能过猛；井漏后停止钻进，吊罐观察液面高度，做好井控准备。四、坍塌卡钻处理1、想方设法地尽可能建立循环，在不会引起井漏等复杂情况的前提下试憋压。2、大幅度上下活动钻具，带有随钻震击器的可上下击。3
10、、浅井可直接套铣倒扣。深井在靠近卡点位置上爆炸松扣，调整钻井液性能，下震击器震击解卡；套铣倒扣。坍塌卡钻案例分析一、基础数据1、井身结构：311.2mm钻头395.00m 244.5mm套管393.22m 215.9mm钻头1559.00m 2、层位：沙二； 岩性：暗紫红色泥岩3、钻具组合：215.9mm钻头0.25m+4304100.61m+165mm无磁钻铤9.19m+165mm钻铤9.17m+213mm扶正器1.09m+165mm钻铤9.07m+211mm扶正器1.08m+165mm钻铤170.56m+127mm钻杆4、钻井液性能：密度1.05g/cm3，粘度40s，体系：钾盐聚合物低固
11、相。5、钻井参数：钻压18t、转数65rpm、排量28 l/S、泵压9MPa。二、卡钻经过：下钻至1550.4m时遇阻,悬重由68t64t,上提遇卡。三、原因分析：在通井循环出来的砂样中，有大量掉块，在遇阻4t的情况下，上提就遇卡；处理过程中，扶正器上部钻铤被卡严重，上扶正器以下并未卡死，套铣至扶正器后将扶正器以下钻具一起打捞了出来等现象分析，说明上部地层坍塌是造成此次卡钻的直接原因。四、处理经过：1、活动钻具。接方钻杆开泵不通，在悬重10t215t上下活动无效；转6圈无效；憋压最高至22MPa，未解卡。反憋压11.5MPa，未憋通；正憋压19MPa，在悬重44t186t上下活动钻具，未解卡。
12、2、倒扣。分段紧扣，上提悬重至75t，反转7圈，扣倒开,悬重55t(原悬重68t)。起钻完，从第4柱与第5柱钻铤之间倒开。井下落鱼长140.65m，鱼顶井深1407.75m。3、震击器震击。考虑井内砂子较多，下钻头通井并搞短程起下钻；下安全接头+超级震击器，震击360次(20t160t)未解卡，从安全接头处倒扣。4、反扣公锥倒扣。两次下127mm反扣公锥倒扣，倒出落鱼98.73m，井下剩余落鱼长41.92m。5、204mm反扣铣筒套铣。下钻通井后，下 204mm反扣铣筒至1507.29探得鱼顶套铣，套铣至1514.22m循环起钻。6、反扣公锥倒扣，解卡。连续三次下127mm反扣公锥倒扣，第五次
13、倒扣开,悬重由48.5t52.5t，倒划眼3m后起钻,捞获全部落鱼。第三节砂桥、沉砂卡钻在表层钻进易形成卡钻，砂桥卡钻的后果为沉砂卡钻。一、砂桥、沉砂卡钻的原因1、钻井液悬浮岩屑能力差，停泵后岩屑快速下沉，搭成砂桥，堵塞环空，埋住钻具造成卡钻。2、排量过小，岩屑不能及时上返，停泵后形成砂桥。3、短路循环造成井底排量小，井底岩屑不能返出，越积越多而引起卡钻。4、井身结构设计不合理，表层套管下得少，在易垮井段形成大井径（大肚子）堆积岩屑，停泵后岩屑下沉埋住钻具。二、砂桥、沉砂卡钻的现象1、振动筛返出岩屑较少。2、钻进时扭矩较大；开泵循环时，钻具能上下活动和转动，停泵则钻具提不起来，在使用无固相钻井
14、液中情况较多。3、卸开方钻杆后从钻杆水眼内反喷钻井液；接上方钻杆开泵困难，甚至憋泵。4、上提遇卡，下放遇阻，不能转动钻柱或转动时憋劲很大。三、砂桥、沉砂卡钻的预防1、在表层钻进使用清水或无固相钻井液时，钻井泵完好，排量足够。2、做好各项准备工作，减少接单根时间，早开晚停泵（先小排量开通后再升至所需排量）。3、在清水钻进时，如因设备或钻头发生故障不能继续钻进时，应将清水转换成泥浆，尽可能循环出更多岩屑再起钻。4、钻进时，根据地层特性选用适当的排量，不能长时间定点循环破坏滤饼，同时使井壁坍塌造成更多的岩屑。5、下钻时，发现井口不返钻井液或钻具水眼内反喷，应停止下钻；起钻时，如环空液面不降或钻具水眼内反喷，应停止起钻。应接方钻杆循环，待内外压力平衡后再起下钻作业。6、浴井解卡时，不得随意停泵或倒泵，防止循环失去连续性形成砂桥。四、砂桥、沉砂卡钻的处理1、卡钻后，不得硬提（钻头不在井底可下压），先小排量循环。待粘度、切力增至稳定后，再逐步增大排量，再试活动钻具。2、卡钻后，若开泵钻井液只进不出，且所埋钻具较多，在靠近卡点位置上爆炸松扣，调整钻井液性能，再采取套铣倒扣。3、若卡钻位置在扶正器上，爆炸松扣倒出上部钻具，一次性铣筒套铣或直接下震击器震击解卡。沉砂卡钻案例分析一、基础数据1、井身结构660.4mm45.29m 508mm44.79m444.5mm700m
