井壁失稳与坍塌卡钻预防及处理
1．井壁坍塌发生的原因
（1）由于地质构造力造成的井壁坍塌。如所钻井处在地层断裂带、褶皱、地层滑动上升或下降、地层倾角大地区。此类坍塌在塔里木油田山前地区井表现较为突出，而且处理难度也较大。
（2）在欠压实地层井段，由于地层胶结不好而形成的坍塌，如流沙层。
（3）煤系地层和泥页岩地层的坍塌，在塔里木油田表现较为突出。
（4）复合盐岩层盐溶后，充填在复合盐层中的砂泥岩薄夹层失去支撑，引发的井壁坍塌。
（5）泥页岩孔隙压力异常，高压油气水层引发的井壁坍塌。
（6）水化膨胀是引起地层坍塌的重要原因。这主要是由于粘土吸收钻井液中的水分子造成的。由于普遍使用水基钻井液，因此，泥页岩水化膨胀始终是存在的，只是其轻重程度不同而已。
（7）由于钻井液密度低，不能平衡地层坍塌压力。钻井液体系和性能不能满足井下情况的需要，与地层特性不适应，引发的井壁坍塌。
（8）井身质量对井壁坍塌有一定影响，如狗腿严重井，无论是起下钻还是钻进中，由于钻具与井壁碰撞、蹭刮造成的井壁失稳，在定向井、水平井中表现较为突出。
（9）由于起钻中未按规定灌好钻井液，或因激动、抽汲压力过大，进行某项作业时降低了钻井液液柱压力（如中途测试），而引发的井壁坍塌。
（10）溢流、井喷后引发的井壁坍塌。
（11）井漏后，由于钻井液液柱压力下降造成的井壁坍塌。
2．井壁失稳与坍塌卡钻的预防
井壁坍塌在钻进、起下钻和其它作业中都可能发生。井壁坍塌造成的卡钻是处理难度较大的井下事故。
（1）选用合适的钻井液体系，强化钻井液防塌性能，如硅酸盐体系、钾基钻井液体系，加足防塌、封堵材料，严格控制钻井液滤失量，并在设计范围内适当提高钻井液密度、粘度，提高钻井液携砂能力。
（2）控制起下钻速度，降低抽汲压力和激动压力；起钻时按规定要求灌好钻井液；在进行其它作业时，要控制好钻井液液柱压力降低对井壁稳定的影响；要避免在易坍塌井段长时间循环钻井液。
（3）在易坍塌井段钻进时，要适当控制排量、泵压。
（4）在易坍塌井段钻进时，尽量简化钻具组合，如少用或不用稳定器。
（5）合理的井身结构
1）表层套管尽可能封住上部松软、易坍塌地层；
2）技术套管尽可能封住易坍塌井段；
3）套管鞋处地层要稳定，不易坍塌，而且口袋要短；
4）尽量避免同一裸眼井段存在不同的压力系统。
（6）及时发现井壁坍塌是预防坍塌卡钻的关键。
3．井壁失稳、坍塌的特征
（1）在钻进中发生井壁坍塌，泵压升高，转盘扭矩增大，悬重下降，钻具上下活动困难，严重时发生憋泵，停泵后有回压。
（2）起下钻中发生井壁坍塌，钻具水眼内反喷钻井液，上提遇卡、下放遇阻，悬重下降，而且阻卡会越来越严重，开泵困难或泵压较高，甚至井口失返，转动钻具困难，停泵后有回压。钻具提离坍塌层位后泵压、悬重恢复正常。
（3）返出岩屑呈片状或块状。
4．井壁失稳与坍塌卡钻的处理
（1）钻进、循环钻井液中发生井壁坍塌，此时切忌停泵，要加强钻具活动，注入稠钻井液或重钻井液携砂，稳定井壁。
（2）在起下钻中发生井壁坍塌后，应立即接方钻杆开泵，要先以小排量顶通，严防憋泵，同时要加强钻具活动，尽可能将钻具提离坍塌井段。循环正常后，注入稠钻井液或重钻井液携砂，井壁稳定后再进行划眼，处理井壁坍塌。
（3）井壁坍塌后，在进行处理时要进行划眼；在划眼时要严防划出新井眼，在软地层井段、井斜大、狗腿严重井段及定向井、水平井尤其要注意。
（4）井壁失稳与坍塌卡钻发生后，如钻具已卡死，但仍能以小排量循环时，一定要坚持循环，并注意观察返出情况，防止憋漏地层，同时注入防塌、携砂性能强的钻井液，待循环正常后，再加大排量循环，同时加强钻具活动。由于排量加大，加之注入防塌、携砂性能好的钻井液，有可能将井壁稳定，并将坍塌物带出，进而解卡。
（5）如井壁坍塌卡钻卡点在随钻震击器以下，在卡钻发生后，在循环钻井液的同时要启动随钻震击器进行震击解卡。
（6）坍塌卡钻发生后，如循环不通，但钻具仍有一定活动范围，此时应加强钻具活动，在上下活动中试启动转盘（但要严格控制转盘扭矩），并试开泵；如在活动钻具中试开泵成功，就有可能解除坍塌卡钻；如开泵不通，也可憋上一定泵压（在保证地层基本不漏的前提下），上下活动钻具，上提、下放吨位可适当加大（但不能超过钻具抗拉强度的80％），并注意观察出口是否有钻井液返出，泵压是否有变化，如出口见少量钻井液返出，泵压缓慢下降，就有可能逐步建立循环，也就有可能解除坍塌卡钻。
（7）如井壁坍塌卡钻经活动、开泵无效后，就只有倒扣或爆炸松扣；爆炸松扣或倒扣时要尽量从卡点位置倒开；起出卡点以上钻具后，要安排通井，将井下情况处理正常后，再进行套铣、倒扣打捞。
套铣坍塌卡钻要格外小心，防止在套铣时再一次出现井壁坍塌，如将套铣筒卡死，处理就更加困难了。
浅析卡钻原因及处理方法 张瑞平 西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院，克拉玛依，834000 摘要：井下卡钻事故在钻井过程中是常见事故，在定向井、水平井钻井过程中不仅要确保钻井效率和井眼轨迹，还要确保钻井过程中井下安全为了更好的预防井下卡钻事故，提高整体作业的质量以及达到满意的施工效果，通过分析地质特点、储层特点和经济技术特点及泥浆性能等，钻井过程中遇到的卡钻事故，针对性地提出了各类卡钻的处理方案和预防方法。 1前言 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。 2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
煤层段钻进时的井壁失稳机理及其对策 煤层段钻进过程中极易发生井壁失稳的状况。本文从煤基岩的力学及物理化学性质入手，分析了煤层段井壁失稳的机理，采用Hoek-Brown公式来模拟煤岩的非连续性，并对煤层段的坍塌密度进行了实例计算，利用Ansys软件对计算结果进行了验证，研究表明采用Hoek-Brown强度准则计算煤层段的坍塌压力当量密度是安全有效的，在仅考虑力学作用的前提下，煤层不会发生崩落坍塌的状况。最后，总结了煤层段钻进时的技术对策。 标签：煤层井壁稳定性Hoek-Brown强度准则 1引言 目前我国所钻遇的井壁不稳定地层主要为易水化膨胀的泥页岩地层和破碎性地层。其中破碎性地层如煤层的井壁稳定性问题一直困扰着钻井工程，严重地阻碍了石油勘探开发的发展进程。钻井作业过程中煤岩坍塌可能带来两个方面的危害：（1）影响钻井安全，造成起下钻遇阻、遇卡、憋泵等事故和井下复杂情况，降低钻井速度和效率;（2）井眼直径严重扩大，井身质量差，在煤岩局部形成“大肚子”和“糖葫芦”井眼。同时由于环空间隙的剧烈变化，钻井液的上返速度差异大，严重影响带砂效率，水泥浆顶替返速达不到要求，难以保证固井质量。本文拟从煤岩的力学特性和物理化学性质入手，分析煤层段井壁失稳的机理，结合前人的研究基础给出确定了煤层段钻井液密度窗口的方法，最后提出了相应的工艺技术对策，优选了适合煤层段的钻井液体系及配方。 2煤岩的物理化学性质 煤岩含炭量较高，质轻易脆，且自身发育大量的天然裂隙、割理，相互垂直的面割理和端割理将煤基岩块分割成一个个斜方体（如图1所示）。割理以及裂隙的存在使得煤岩的力学行为表现出非连续性，其力学性质同砂泥岩也存在着较大差异[1]，见表1。 由表1不难看出煤岩的机械力学参数与常规砂岩储层有很大差别，泊松比大于砂岩，但煤岩的弹性模量却小于砂岩。White[3]的研究结果表明，煤岩的强度与含碳量有关。当含碳量为70%～80%时，煤岩的抗压强度达到最小;当含碳量大于80%时抗压强度随着含碳量的增大而增大;相应地，当含碳量小于70%时，抗压强度随着含碳量的减小而增大。此外煤岩周围的炭质泥岩具有很强的亲水性;且煤岩占主导的内生裂隙多被黏土矿物充填，电子显微镜观察[3]发现黏土矿物多为细分散状，斑点状或是浸染状产出，局部为团块状。 3煤层段井壁失稳机理 煤岩由于比表面极大而具有强烈的吸水性，煤岩周围的炭质泥岩同样具有很强的亲水性，水化后对煤岩层施加膨胀应力;且煤岩占主导的内生裂隙多被黏土
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。在水基钻井液中，应以阳离子占主导成份。2、一般要求钻柱静止时间不许超过3~5min。如果部分设备发生故障不能转动的话，要上下活动，不能上下活动的话，要争取转动。每次活动都要达到无阻力为止。如上下活动时，要看到指重表指针回摆至正常悬重；用转盘旋转时，要达到无倒车为止。3、搞好固控工作。把无用的固相尽量清除干净，因为无用的固相粒子不仅会形成劣质滤饼，还会造成循环系统的磨损。4、只要没有高压层、坍塌层存在，没有特殊需要，要使用该井段最低的钻井液密度，作到近平衡压
粘吸卡钻的原因、特征、预防及处理 泥包卡钻的原因、特征、预防及处理
缩径卡钻的原因、特征、预防及处理
落物卡钻的原因、特征、预防及处理
卡钻事故的解卡方法 活动钻具解卡 1）循环钻井液的同时配合活动钻具，卡钻不严重时可以得到解决； （2）沉砂卡钻或井塌卡钻不能上提钻具，避免卡的更死，可以下放和旋转钻具，设法开泵循环，用倒划眼的方法慢慢上提解卡； （3）对键槽、缩径或泥包卡钻起钻遇卡时，可提到原悬重后猛放钻，不可猛力上提，防止卡的更死； （4）下钻遇阻、压得过大而卡钻时，用较大的力量上提解卡；对于压差卡钻，可以采取猛提猛放和转动钻具的方法使较轻的粘附卡钻解脱。 浴井解卡 在活动钻具不能解卡时，可以向井内泡油、盐水、泡酸或采用清水循环等方式，泡松粘稠的泥饼，降低粘滞系数，减少与钻具的接触面积，减少压差，从而活动解卡。 震击器解卡 1）在钻进中遇到垮塌、粘性、膨胀性等易卡地层，可在钻杆与钻铤之间接上震击器，一旦遇卡，可立即下击或上击解卡。 （2）起钻中遇卡，如缩径、键槽等引起的卡钻经活动不能解卡时，可以在卡点处倒开钻具，再接下震击器，对扣后，下击解卡。然后循环洗井，上提钻具，如果还卡，可以转动钻具倒划眼轻轻上提。 （3）下钻过程中遇阻，未能及时发现而卡钻，或较轻的粘附卡钻时，可使用上击器上击解卡。 倒扣套铣解卡 1）遇到严重的卡钻时，用以上方法不能解除也不能循环时，现场常用倒扣、套铣的方法来取出井内全部或部分钻具。（2）倒扣是使转盘倒转，将井内正扣钻杆倒出。每次能倒出的钻杆数量取决于井内被卡钻具螺纹松紧是否一致。希望从卡点处倒开。 （3）对卡点以下的钻具要下套铣筒将钻具外面（钻具与井壁的环形空间）的岩屑或落物碎屑等铣掉，然后再倒出钻具。费时很长。 爆炸倒扣、套铣 （1）首先测出卡点位置，然后用电缆将导爆索从钻具内送到卡点以上第一个接头螺纹处，在导爆索中部对准接头的同时，将钻具卡点以上的全部重力提起，并给钻具施加一定的倒扣力矩，点燃导爆索使其爆炸。 （2）导爆索爆炸时产生剧烈的冲击波及强大的震动力，使接头部分发生弹性变形，及时把扣倒开，这与钻杆接头卸不开时使用大锤敲打钻杆母接头后就可卸开原理一样。 （3）同时，由于导爆索爆炸产生大量的热，使钻杆接头处受热，熔化其中的螺纹油，产生塑性变形，也有助于螺纹的卸开。 爆炸、侧钻新井眼 当采用以上方法都无效时，或卡点很深时，用倒扣的方法处理很费时间，同时会使井眼情况恶化，可将未卡部分钻具用炸药炸断起出，然后留在井内的钻具顶上打水泥塞，重新侧钻一新井眼。
井壁失稳的机理及原因分析(文献综述) 一、井眼不稳定性分析 井壁失稳的原因是错综复杂的，一般可归结为两方面的因素：地层力学因素和物理化学因素。不论是地层力学因素还是物理化学因素，最终均可归结为井壁力学不稳定所致。 地应力的大小、方向和各项异性对井壁的稳定性具有不可忽视的重要影响，尤其是3个主应力的比值(表征地应力的各向异性程度)对坍塌压力和破裂压力有显著影响。比值越大，坍塌压力和破裂压力的差值就越小(即钻井液密度窗就越小)，钻井作业就越困难，甚至出现既涌又塌的恶性事故。不仅如此，不同地区地应力的分布规律不同。例如，对于陆上多数油田和渤海湾地区，eH>ev>eh；对于南海、辽河和苏北油田，ev>eH>eh；对于大庆油田长恒构造，eH>eh>ev。因此，各地区的地应力数据还应具体测定。同时我们也知：对于不同地应力分布规律，钻井方向(即井眼轨迹)对井壁稳定性的影响规律也不同，而且，无论地应力的分布规律如何，总是沿中间地应力的方向钻进相对最不稳定。 二、对井壁失稳原因和机理的认识 对于井壁失稳的原因和机理，我们小组调研了相关文献得出井壁失稳主要由两方面的原因引起：泥浆密度过低，泥浆液柱压力难于支撑力学不稳定的地层；泥浆液柱压力高于地层孔隙应力，驱使泥浆进入泥页岩孔隙，产生压力穿透效应，使井眼附近的泥页岩含水量增加，孔隙压力增大，泥页岩强度降低。但同时对于不同的地层，不同的情况其失稳的原因各有不同。 黄维安等人就煤层气钻井井壁失稳机理进行研究得出：泥页岩地层井壁失稳原因是入井流体沿微裂缝侵入泥页岩后引起局部水化，导致剥落掉快；煤岩体中含有一定的粘土矿物，同时煤岩体的割理和微裂缝发育，井壁失稳原因一方面是入井流体沿割理或微裂缝侵入煤岩体后引起局的粘土矿物水化，消弱了颗粒间联接力，另一方面是煤岩体性脆、易破碎，钻具碰撞引起井下垮塌。 谢水祥等人对塔里木盆地群库恰克地区井壁失稳机理进行分析。塔里木盆地群库恰克地区油气产层主要位于石炭系和泥盆系，岩性复杂，已完钻的几口探井钻进过程中共发生了20次井下复杂及钻井事故，因此对其进行井壁失稳分析得
缩径卡钻的预防及处理 1．缩径卡钻发生的原因 （1）滤失量大的地层，如砂岩、砾岩、含砾砂岩、页岩，由于滤失作用，易在井壁形成厚泥饼，造成缩径。 （2）由于地层的蠕变形成的缩径，如复合盐层的蠕变，胶结差的粘土层也有可能发生蠕变。 （3）蒙脱石含量高，且含水或压力异常的泥页岩缩径。 （4）膏层吸水膨胀造成的缩径（无水石膏吸水造成的缩径普遍存在）。 （5）由于钻井液性能不能满足井下需要，造成井眼缩径，如滤失量大、粘切高、滤饼质量差等。 （6）由于操作失误，将钻头或工具压入小井眼（本不属于缩径卡钻），如起出钻头或稳定器磨损严重，直径减小，下钻时未按规定要求提前划眼，将新钻头、新稳定器压入小井眼造成的卡钻。 （7）长时间钻进或钻井进尺较多而未进行短起下钻和长起下钻，造成井径缩小，起钻过程中遇阻卡，因上提吨位过大造成卡钻。 2．缩径卡钻的预防 （1）预防缩径卡钻最有效的办法是选用合适的钻井液体系，钻井液性能要优良，滤失量要低，尤其是要控制高温高压滤失量，滤饼质量优良，流变性要好，粘切要适当，降低有害固相含量，合理的选用钻井液密度。 （2）加强短起下钻和长起下钻是预防缩径卡钻的重要措施。根据经验，塔里木油田的缩径井段一般经过3次以上的短起下钻或长起下钻后，就可基本消除阻卡。 （3）严格执行复合盐层钻井技术措施，严防因复合盐层蠕变缩径造成卡钻。 （4）起下钻中遇阻、卡，要严格控制上提和下压吨位，保证钻具能自由上行或下放，并能正常开泵循环，若经多次上下活动不能通过后，应接方钻杆开泵循环，以划眼的方法通过。 3．缩径卡钻的特征 （1）阻、卡点基本固定，而且是单向遇阻卡（上提遇卡、下放不遇阻；或下放遇阻，上提不遇卡）。 （2）阻、卡大多发生在起下钻时，但在复合盐层中钻进时也会发生阻卡。 （3）遇阻、卡后，开泵泵压基本正常，井口返出也基本正常；但在蠕变速率高的复合盐岩层、软泥岩段时，泵压有可能逐渐升高，甚至造成循环堵塞。 （4）钻具离开阻、卡点后，上下活动、转动正常，但到阻、卡点后，阻力稍大，就转动钻具困难。 （5）卡点在钻头或稳定器位置。 4．缩径卡钻的处理 （1）缩径卡钻若发生在起钻过程中，应尽量下压钻具，同时启动随钻震击器下击，也可试启动转盘，如能转动，就能解卡；但一般情况下，缩径卡钻是因上提过多造成的，转动是很困难的。因此，转动时要严格控制转盘扭矩，严防扭断钻具。 （2）缩径卡钻发生在下钻过程中，应尽量上提钻具，同时启动随钻震击器上击，切忌不可再下压，同时也可试启动转盘，如能转动，就能解卡。 （3）在钻进时发生缩径卡钻（此种卡钻一般发生在复合盐层井段），就只能上提、上击、试转动钻具倒划眼，并可逐步上提至最大允许吨位。如经大幅度活动、震击、转动无效后，就不要再强力活动钻具，但要保持在适当范围内活动钻具，以防止粘卡。 （4）如是因钻头、稳定器直径磨损，新钻头、稳定器压入小井眼时发生卡钻，就只
处理卡钻事故作业指导书 目的：为了最大限度减少卡钻事故的损失，正确处理卡钻事故，特制定本作业指导书，要求操作人员在操作过程中严格执行。 1 岗位基本要求 1.1 司钻岗 1.1.1 具有胜利油田工人技术委员会考核取得高级工的技术等级和持有有效司钻证，方有资格操作； 1.1.2 对本岗位所管辖的设备做到“四懂三会”，即懂原理、懂性能、懂用途、懂结构，会操作、会保养、会排除一般故障； 1.1.3 对本岗位所涉及的危险点源能识别，并了解本岗位所涉及的危险作业； 1.1.4 懂得紧急情况下的应急处理与自救互救； 1.1.5 身体健康，无先天性疾病、视力（矫正视力）达1.0以上； 1.1.6 具有高中以上文化程度； 2 岗位职责 2.1 司钻岗 2.1.1 严格执行有关技术措施和操作规程,争取项项工序质量全优, 全面完成和超额完成班组作业计划。 2.1.2 带领全班人员认真执行各项规章制度,严格执行油气层保护措施,负责本班人身、设备和井下安全。 2.1.3 对绞车液压猫头要正确操作,合理使用,组织本班人员对设备认真交接、运行检查、维护保养,做到 " 四懂三会 " 并及时检修, 确保设备正常运转。
2.1.5 负责审查各种报表,做到记录清楚、齐全、准确,为交班做好 准备工作。 2.1.6 开好班前班后会,班前有布置,班中有检查,班后有考核,及时 表扬好人好事。 2.1.7 严格巡回检查和交接班制度。 2.1.8 负责做好本班组人员的HSE教育和技术指导工作。 3 岗位巡回检查内容 3.1 巡回检查路线 值班房一一死绳固定器一一指重表一一立管及压力表一一绞车一一司钻操作台一一值班房。 3.2 巡回检查项点 :(8 项 33 点 ) (1) 值班房 : ①工程班报表 ; ②泥浆记录 ; ③地质记录 ; ④班 组作业指令 ; ⑤技术措施 ; ⑤生产流程。 (2) 死绳固定器 : ①固定 ; ②传压器及管线。 (3) 指重表 : ①仪表灵活 ; ②自动记录仪准确。 (4) 立管 : ①固定 ; ②压力表灵敏。 (5) 绞车 : ①高速离合器 ; ②水刹车 ( 电磁刹车 ); ③转盘离合 器 ; ④刹车气缸 ; ⑤活绳头 ; ⑤平衡梁调节螺丝 , 刹带固定及磨损 ; ⑦钢丝绳排列及断丝 ; ③低速离合器、操作台及刹把 ; ⑨排档杆 ; ⑩防碰天车、固定、润滑。 (6) 液压猫头 : ①固定 ; ②护罩 ; ③润滑 ; ④控制开关。 (7) 司钻操作台 : ①各气路开关灵活好用 ; ②气路 , 刹把。 (8) 井下情况 : ①钻具结构 ; ②钻头规范使用情况 ; ③悬重、井
粘附、压差卡钻事故的预防及处理 1．粘附、压差卡钻发生的原因 （1）钻井液失水大、滤饼质量差是造成压差卡钻的重要原因。由于吸附、沉积和滤失作用，可在井壁上形成钻井液滤饼。滤饼不仅能在砂岩井段形成，而且在泥、页岩井段也能形成。无论使用哪种钻井液体系，滤饼均能形成，关键是要降低滤失量，改善滤饼质量。滤饼质量的好坏，直接关系到井下安全。在正常情况下，在井壁上形成一层薄而韧的滤饼是非常重要的，反之，在井壁形成厚而虚的滤饼时，则是井下安全的隐患。另外，钻井液有害固相含量高，也是造成粘附、压差卡钻的原因之一。 （2）由于我们目前使用的水基钻井液基本为阴离子型，因此在井壁上形成的滤饼有较强的负电场，而钻具的表面游离一部分铁离子，形成强正电场，在钻具转动时，滤饼与钻具之间保持一定距离，即使在钻具转动中与井壁发生摩擦，也只有摩擦阻力而没有吸附力，所以钻具在转动状态下是不会产生粘附、压差卡钻的，但钻具静止不动时，由于井眼不可能是垂直的，因此总有部分钻具在其自身重力作用下贴向下井壁，缩小了钻具与滤饼之间的距离，当缩小到正、负电场互相作用时，粘附、压差卡钻就发生了。 （3）井身结构设计不合理，同一裸眼段存在不同的压力系统。钻井液密度必须要满足高压层的需要，因而在低压层井段就产生较大压差，进而发生压差卡钻。 （4）井斜大，方位变化频繁，狗腿严重，以及定向井、水平井由于钻具自身重量的作用，在静止时，钻具易贴向井壁低边，造成粘附、压差卡钻。 2．粘附、压差卡钻的预防 （1）粘附、压差卡钻的预防，关键是要改善钻井液性能，改善滤饼质量，降低滤失量：在钻井液中加足润滑剂，改善滤饼和钻具之间的润滑性，严格控制滤失量，尤其是高温高压滤失量；加足耐高温磺化类材料，提高钻井液耐高温性能；用好净化设备，降低钻井液中有害固相含量。 （2）在保证井下安全的前提下，尽可能采用较低钻井液密度，适当降低钻井液粘、切，改善其流变性，也是预防粘附、压差卡钻的方法之一。 （3）预防压差、粘附卡钻的最有效的方法是改变钻井液体系，将负离子钻井液体系转化为阳离子钻井液体系。 （4）粘附、压差卡钻只能在钻具静止时发生，因此，尽可能减少钻具在井内静止时间是预防粘附、压差卡钻的重要手段，特别是在使用高密度钻井液时和定向井、水平井要格外注意加强钻具活动。 （5）确定合理的井身结构也是预防压差卡钻的重要措施，要尽可能避免在同一裸眼井段存在不同的压力系统。 （6）如因设备原因造成不能活动钻具时，要将钻具放至井底，将钻柱悬重的1/2～2/3压在钻头上，把下部钻柱压弯，减少钻柱与井壁的接触面积，以减少粘附力，防止粘附、压差卡钻的发生。 （7）优化钻具组合，使用螺旋钻铤、螺旋稳定器，尽量少用大尺寸钻铤，以减少粘附、压差卡钻的发生。在钻具组合中加随钻震击器，以利于粘附、压差卡钻的处理。 （8）严格控制井身质量，尽量减少井眼中的“狗腿”。 3．粘附、压差卡钻的特征 （1）粘附、压差卡钻是在钻柱静止状态下发生的，而且发生粘附、压差卡钻的静止时间和钻井液体系、性能、钻具结构、井眼情况有直接关系。少则几分钟，多则几十分钟，但必须是钻具静止时才能发生粘附、压差卡钻。 （2）粘附、压差卡钻卡点位置不会在钻头处，而是在钻杆或钻铤部位、或井斜和方位变化大井段以及压差大的井段。
井壁稳定问题是钻井工程中经常遇到的一个十分复杂的难题，随着勘探领域向新区扩展, 钻遇地层日趋复杂, 井壁不稳定已成为实现勘探目的的障碍。 由于这些地区地层所造成的井壁不稳定, 既影响了钻井速度与测井、固井质量, 又使部分地区无法钻达目的层,影响勘探目的实现。 地层矿物组分与理化性能是研究井壁不稳定机理与技术对策的基础。 1、地层组构分析 利用X射线衍射、扫描电镜、薄片分析、透射电镜及测井资料对地层矿物组分、矿物分布层理、裂隙发育状况进行分析。 2、地层理化性能分析方法 岩石密度、阳离子交换容量、膨胀率、分散性(滚动试验法与C ST 法)页岩稳定指数、比表面积、夸电位、活度、可溶性盐类、胶体含量、岩石强度与硬度及地层压力系数等。 3、井壁稳定问题 钻井过程中的井壁坍塌或缩径(由于岩石的剪切破坏或塑性流动)和地层破裂或压裂(由于岩石的拉伸破裂)两种类型。 井壁不稳定间题是力学问题, 又是化学问题, 归根结底仍是力学问题。 1、化学因素 井壁不稳定的原因及研究方法 1、井壁不稳定的原因 如果经验内的泥浆密度过低，井壁应力将超过岩石的抗剪强度（shear strength)而产生剪切破坏（shear failure,表现为井眼坍塌扩径或屈服缩径），此时的临界井眼压力定义为坍塌压力（collapse pressure); 如果泥浆密度过高，井壁上将产生拉伸应力，当拉伸应力（tensile stress)大于岩石的抗拉强度（tensile strength）时，将产生拉伸破坏（tensile failure，表现为井漏），此时的临界井眼压力定义为破裂压力（fracture pressure）。 因此，在工程实际中，可以通过调整泥浆密度，来改变井眼附近的应力状态（stress state），可以达到稳定井眼的目的。 2、井壁失稳与岩石破坏类型的关系 井壁失稳（unstable borehole）时岩石的破坏类型主要有两种：拉伸破坏（tensile failure）、剪切破坏（shear failure）。 剪切破坏又分为两种类型： 一种是脆性破坏，导致井眼扩大，这会给固井、测井带来问题。 这种破坏通常发生在脆性岩石中，但对于弱胶结地层由于冲蚀作用也可能出现井眼扩大； 另一种是延性破坏，导致缩径，发生在软泥岩、砂岩、岩盐等地层，在工程上遇到这种现象要不断的划地眼，否则会出现卡钻现象。拉伸破坏或水力压裂会导致井漏，严重时可能造成井喷。 实际上井壁稳定与否最终都表现在井眼围岩的应力状态。如果井壁应力超过强度包线，井壁就要破坏；否则井壁就是稳定的。 3、井壁失稳的原因 通过以上分析，可以发现，影响井壁稳定的因素概括起来可以分为四大类；（1）地质力学因素，原地应力状态、地层空隙压力、原地温度、地质构造特征
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。 7）做好固控工作，使用好固控装置，尽量减少无用固相一般要求含砂量小于0.5%，岩屑与坂土比不大于2（轻泥浆）。 8）随时监测泥饼性能，以及时补充药剂。 二、与钻井液有关的卡钻处理方法 1、沉砂卡钻 1）千方百计蹩通、小排量开泵建立循环，然后逐步开大排量带出沉砂；清洗井底。 2）及时提高钻井液的粘度和切力，所保证有效携砂为限，经验认为漏斗粘度不低于50秒。 3）边循环、边活动钻具，争取缓解卡钻程度，最后慢慢解卡。 4）循环仍不能解卡，可采用爆炸松扣，倒扣和套洗解卡。 5）切忌在排量猛开泵、盲目猛进，硬压等，使钻具卡得更死或蹩漏地层。
A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 注水井卡钻原因分析及处 理措施简易版
注水井卡钻原因分析及处理措施简 易版 温馨提示：本解决方案文件应用在对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 一、引言 随着油田注采开发的不但深入，油田进入 中、后期开发阶段，油田注水在各种人工恢复 油层压力方法中占有主要地位，承担了当前高 速采油和提高石油采出水平的重任。注水井在 长时间的高泵压注水过程中，注水压差过大， 地层原因以及注水水质不达标，油层套管出现 了不同程度的腐蚀损坏，油管内外壁、油层套 管内壁的结垢，套管内落物等问题是导致井下 技术状况变差，井况日益恶化的重要原因。它 直接影响着注水井的正常注水，给井下作业施
工带来了很大困难，面对目前这种现状，我们认真分析研究了注水井卡钻打捞的原因，并采取了科学合理的措施，应用表明这些措施切实可行，处理事故成功率高。 二、造成注水井卡钻类型分析 （一）结垢造成的卡钻打捞 1.结垢的原因： （1）两种不配伍的水相混合，某些离子的结合而形成水垢。（2）温度和压力的变化，温度降低、压力升高，使杂质在水中的溶解度降低，水垢易于形成。（3）水污染造成杂质含量升高，结垢增多。（4）注入水的流动状态，PH 值升高加剧结垢的形成。 2.注水井结垢主要成份：CaCO3、 CaSO4.2H2O（石膏）、BaSO4、NaCl并混有砂
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、51 2 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。 （4）防止砾岩掉块卡钻的关键是改善钻井液性能，加强钻井液的封堵、护壁性；在易掉块井段钻进时，少带或不带稳定器。防止套管鞋处水泥环掉块的有效方法是表层或技术套管下入时，尽量不留口袋或少留口袋，套管鞋位置要选在不易坍塌井段。 （5）如已知是落物入井造成阻卡，严禁硬提，要下放钻具至无阻力时转动钻具，如转动正常，可适当延长转动时间，将落物挤碎或挤入井壁，然后上提钻具，如无阻卡，也就可能将钻具起出。如下放不成，可就地转动，但要严格控制转盘扭矩，转动正常后再上提或下放钻具，其下放或上提钻具的长度要根据阻卡情况决定，然后再次转动钻具，有可能将落物挤入井壁或挤碎；如此反复多次至正常后可能起出钻具。 （6）无论是起钻、下钻或钻进中发生落物入井，起钻完应下入打捞工具或磨铣工具进行处理，处理完后方可恢复钻进或进行其它作业。 （7）如是空井时落物入井，应下入打捞工具或磨铣工具进行处理。在下入磨铣工具时，如落物不在井底，应尽量将落物压至井底，以便于磨铣。 4．井下落物的打捞及处理 （1）落物较小，而且在井底，如牙轮钻头的牙齿、碎铁等，可用随钻打捞杯进行打捞。对于不规则的细碎物件，可用一把抓、反循环打捞篮、强磁打捞器、钢丝捞筒、液力打捞器等进行打捞。细碎物件打捞工具较多，要根据落物情况选用，如井下落物为铝、铜等物
井壁失稳与坍塌卡钻预防及处理 1．井壁坍塌发生的原因 （1）由于地质构造力造成的井壁坍塌。如所钻井处在地层断裂带、褶皱、地层滑动上升或下降、地层倾角大地区。此类坍塌在塔里木油田山前地区井表现较为突出，而且处理难度也较大。 （2）在欠压实地层井段，由于地层胶结不好而形成的坍塌，如流沙层。 （3）煤系地层和泥页岩地层的坍塌，在塔里木油田表现较为突出。 （4）复合盐岩层盐溶后，充填在复合盐层中的砂泥岩薄夹层失去支撑，引发的井壁坍塌。 （5）泥页岩孔隙压力异常，高压油气水层引发的井壁坍塌。 （6）水化膨胀是引起地层坍塌的重要原因。这主要是由于粘土吸收钻井液中的水分子造成的。由于普遍使用水基钻井液，因此，泥页岩水化膨胀始终是存在的，只是其轻重程度不同而已。 （7）由于钻井液密度低，不能平衡地层坍塌压力。钻井液体系和性能不能满足井下情况的需要，与地层特性不适应，引发的井壁坍塌。 （8）井身质量对井壁坍塌有一定影响，如狗腿严重井，无论是起下钻还是钻进中，由于钻具与井壁碰撞、蹭刮造成的井壁失稳，在定向井、水平井中表现较为突出。 （9）由于起钻中未按规定灌好钻井液，或因激动、抽汲压力过大，进行某项作业时降低了钻井液液柱压力（如中途测试），而引发的井壁坍塌。 （10）溢流、井喷后引发的井壁坍塌。 （11）井漏后，由于钻井液液柱压力下降造成的井壁坍塌。 2．井壁失稳与坍塌卡钻的预防 井壁坍塌在钻进、起下钻和其它作业中都可能发生。井壁坍塌造成的卡钻是处理难度较大的井下事故。 （1）选用合适的钻井液体系，强化钻井液防塌性能，如硅酸盐体系、钾基钻井液体系，加足防塌、封堵材料，严格控制钻井液滤失量，并在设计范围内适当提高钻井液密度、粘度，提高钻井液携砂能力。 （2）控制起下钻速度，降低抽汲压力和激动压力；起钻时按规定要求灌好钻井液；在进行其它作业时，要控制好钻井液液柱压力降低对井壁稳定的影响；要避免在易坍塌井段长时间循环钻井液。 （3）在易坍塌井段钻进时，要适当控制排量、泵压。 （4）在易坍塌井段钻进时，尽量简化钻具组合，如少用或不用稳定器。 （5）合理的井身结构 1）表层套管尽可能封住上部松软、易坍塌地层； 2）技术套管尽可能封住易坍塌井段； 3）套管鞋处地层要稳定，不易坍塌，而且口袋要短； 4）尽量避免同一裸眼井段存在不同的压力系统。 （6）及时发现井壁坍塌是预防坍塌卡钻的关键。 3．井壁失稳、坍塌的特征 （1）在钻进中发生井壁坍塌，泵压升高，转盘扭矩增大，悬重下降，钻具上下活动困难，严重时发生憋泵，停泵后有回压。 （2）起下钻中发生井壁坍塌，钻具水眼内反喷钻井液，上提遇卡、下放遇阻，悬重下降，而且阻卡会越来越严重，开泵困难或泵压较高，甚至井口失返，转动钻具困难，停泵后有回压。钻具提离坍塌层位后泵压、悬重恢复正常。
卡钻事故原因分析及处 理 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
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 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。 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
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 注水井卡钻原因分析及处理措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6474-80 注水井卡钻原因分析及处理措施(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、引言 随着油田注采开发的不但深入，油田进入中、后期开发阶段，油田注水在各种人工恢复油层压力方法中占有主要地位，承担了当前高速采油和提高石油采出水平的重任。注水井在长时间的高泵压注水过程中，注水压差过大，地层原因以及注水水质不达标，油层套管出现了不同程度的腐蚀损坏，油管内外壁、油层套管内壁的结垢，套管内落物等问题是导致井下技术状况变差，井况日益恶化的重要原因。它直接影响着注水井的正常注水，给井下作业施工带来了很大困难，面对目前这种现状，我们认真分析研究了注水井卡钻打捞的原因，并采取了科学合理的措施，应用表明这些措施切实可行，处理事故成功率高。
二、造成注水井卡钻类型分析 （一）结垢造成的卡钻打捞 1.结垢的原因： （1）两种不配伍的水相混合，某些离子的结合而形成水垢。（2）温度和压力的变化，温度降低、压力升高，使杂质在水中的溶解度降低，水垢易于形成。（3）水污染造成杂质含量升高，结垢增多。（4）注入水的流动状态，PH值升高加剧结垢的形成。 2.注水井结垢主要成份：CaCO3、CaSO4.2H2O（石膏）、BaSO4、NaCl并混有砂子，石蜡及腐蚀沉淀物等沉淀于管壁及井下工具外壁，缩小了油套环形空间使井下工具封隔器、配水器不能顺利起出造成卡钻。 （二）地层出砂造成的卡钻打捞 砂卡的原因是油层砂随油流进入套管，埋住封隔器、配水器或部分油管；注水压力不平稳或停注时产生“倒流”使砂子进入套管；冲砂时泵排量不足，不能将砂子带到地面。 （三）套管损坏加剧井下落物形成造成的卡钻打
软泥岩井壁失稳原因与技术对策 <网络与相关文献资料整理> 一、软泥岩的特点与钻井液技术对策 软泥岩属于层理裂隙不发育的岩体，地层组构特征：粘土矿物以伊蒙无序间层为主；大多属于第三系或白垩系地层，成岩程度低，呈块状，处于早成岩期；分散性强，回收率大多小于20%；阳离子交换容量高，15-30mmol/100g土；泥岩易膨胀，膨胀率高达20-30%；绝大部分地层属于正常压力梯度，极个别地区此类地层出现异常压力梯度；岩石可钻性级别低，小于1级～3级。 钻遇软泥岩地层的潜在井下复杂情况为：造浆性强，地层自造浆密度高，切力大，含砂量高；钻井过程中易缩径，起钻遇卡拔活塞，灌不进钻井液，处理不当易发生卡钻、井塌、下钻遇阻、划眼、蹩泵、井漏；阻卡井段固定，以700m～1500m井段最为严重。典型区块为我国东部油田明化镇组泥岩。 软泥岩中井壁不稳定发生原因：泥岩中伊蒙无序间层吸水膨胀、分散、缩径；高渗透砂岩形成厚泥饼；钻速高，环空钻屑浓度过高。 软泥岩中的钻井液技术对策：采用强包被的聚丙烯酸盐聚合物、两性离子聚合物、阳离子聚合物、正电胶阳离子聚合物、正电胶等类型钻井液；对于直径等于或小于f244mm的井眼，应采用低密度、低粘、低切钻井液，提高返速，使环空钻井液处于紊流；对于直径等于或大于f311mm的井眼，在保证钻屑携带前题下，应尽可能降低粘切，提高钻井液的抑制性与返速，降低滤失量，改善泥饼质量；控制环空钻屑浓度；搞好固控。 应用实例：BZ25-1油田。前期28口井钻井中使用的小阳离子钻井液(JFC)存在的主要问题为：机械钻速低、伴有憋泵抬钻具现象，并且钻井液的流变性难以调控，维护困难。 后期钻井过程中采用抑制性更强的聚合醇钻井液(PEM)，虽然聚合醇钻井液的抑制性和机械钻速提高了，但是井壁稳定和起下钻遇阻问题却更为突出，钻井时效反而降低，具体表现为以下几个方面：(1)明化镇组大段活性软泥岩地层钻进过程中憋钻、卡钻严重，倒划眼困难，甚至出现倒划眼时间超过钻井时间。(2)起下钻遇阻严重，基本都采用倒划眼的方式进行。(3)在泥岩井段地层钻进过程中钾离子消耗较快，必须及时补充KCl，只有维持钾离子含量大于15000mg/L才能控制聚合醇钻井液粘度的增长，因此一口井的KCl用量可能达到60-70吨。 根据BZ25-1油田现场情况及对活性软泥页岩井壁稳定机理进行分析，采用无机盐抑制的方法并不能从根本上解决活性泥页岩井壁膨胀、遇阻现象。井内的水基钻井液与活性泥页岩都存在着比较复杂的物理-化学作用，井壁失稳的物理因素主要有水力传递、渗透作用、离子和压力传递，化学因素主要有离子交换、膨胀压的改变。 室内研究认为适合于大段活性软泥页岩钻井的钻井液应具有如下特性：
防卡钻技术措施 一、工程概况： 目前副井井筒工程已经施工完成615m，剩余井窝尚未施工，根据勘探报告提供的地质资料推断，井窝施工将预计揭露二1煤以及含水岩层。因此需要进行打钻探测，探明二1煤层产状及水文地质情况。鉴于在打钻过程中容易出现卡钻或掉钻头情况，因此编制该措施。二、地质情况： 根据工程施工需要，现在我队正在施工探二1煤钻孔，地点在副井马头门东侧，根据已完成的钻孔地质情况以及由勘探报告提供的地质柱状图显示，钻孔从上到下将依次揭露大占砂岩、砂质泥岩、二1煤等岩层，其中大占砂岩含水。岩层条件比较复杂，软硬岩层互层，钻进过程中容易出现卡钻情况。 三、常见卡钻现象及分析： 我队现在使用的钻机为ZDY1200S(MK-4)型煤矿全液压坑道钻机，钻杆每根长度1.5m，钻杆直径50mm。在钻探过程中，常因地层条件复杂，钻孔内岩粉不能及时排出以及操作不当等原因，使钻具陷在钻孔内不能自由活动出现卡钻现象。卡钻是常见的钻探事故之一。若对发生卡钻的原因判断不准，处理不当，就会拖延钻探时间，浪费大量的人力物力，甚至造成事故恶化与被迫报废钻孔。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；使用处理卡钻的先进工具及先进工艺，一旦发生卡钻应能迅速、有效的加以解除，确保安全钻进。
一）、岩粉卡钻 卡钻原因：在清水开钻的作业中，由于钻速很快且清水悬浮岩屑能力差，未能将所钻岩屑及时排出，钻进时接单根或起钻停泵后岩屑下沉堵塞环空。埋住钻头与部分钻具形成卡钻。此时，开泵过猛，还会蹩漏地层，卡的更紧。 预防措施： （1）增加钻杆内供水的压力，以防发生卡钻时岩粉堵死钻头。（2）接钻杆时组织好人员，相互配合好、动作要快，尽量缩短岩屑沉降时间。 （3）发现泵压升高及岩屑排出量较少时应控制钻速，或停钻活动钻具同时加大供水量，一切正常后再恢复钻进。 二）、煤层卡钻 卡钻原因：根据在西马头门下帮所打钻孔情况可知下帮煤层比较厚，煤质松软为碎粒状，在穿煤层过程中在水的冲力或者风的吹力作用下很容易发生塌孔现象，若得不到及时处理很容易发生卡钻。在穿过煤层起钻过程中也容易因此而发生卡钻。 预防措施：因为我们矿煤呈碎粒状，在穿煤层过程中通风或用水钻进时，钻进速度要快，压力要小，上下来回提钻钻进，发现异常（例如：返水量减小、转速变慢等等）要立即起钻，防止发生卡钻。在煤层中钻进还容易发生堵钻头的情况，一般处理方法是在穿煤层前将钻头用布包裹住。 三）、欠尺寸钻孔发生卡钻