钻井过程中粘吸卡钻的预防与处理

粘吸卡钻的原因、特征、预防及处理

原因 粘吸卡钻的主要原因是井壁上存在粘滞系数大的泥饼，且井内液柱压力与地层压力之间存在正压差，一旦停止循环，不活动钻具，则一部分钻具贴到井壁上与泥饼接触，静止一段时间后就会造成卡钻。

特征 钻柱静止状态下发生；卡点在钻铤或钻杆部位；钻井液循环正常；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

预防 使用防粘卡钻井液体系；搞好固控工作；只要没有高压层、坍塌层存在，应该近平衡压力钻进；加重材料经充分搅拌后再混入井内钻井液中；设计合理的钻柱结构，特别是下部钻柱结构，带随钻震击器；保持良好的井身结构；在正常钻进时，如水龙头、水龙带发生故障，绝不能讲方钻杆坐在井口进行维修，如果一旦发生卡钻，将失去下压和转动钻柱的可能

处理 在不超过钻杆安全负荷的前提下，可适当猛提猛放，强行转动钻具；上击下砸钻具无效时，应采用浸泡解卡剂（原油、柴油、煤油、盐酸、土酸、清水、盐水、碱水等） 泥包卡钻的原因、特征、预防及处理

原因 钻遇水化能力极强的泥岩；钻井液循环排量太小，不足以把岩屑携离井底；泥饼质量差，起钻时被钻头或扶正器刮削、堆积；钻具刺漏

特征 机械钻速逐渐降低，转盘扭矩逐渐增大；泵压有所上升；上提钻头有阻力；起钻时，阻力随着井陉不同变化；起钻时，井口环形空间的液面下降，或下降很慢，或随钻具的上起而外溢

预防 要有足够的钻井液排量；在软底层中钻进，一定要维持低粘度、低切力的钻井液性能，最好使用刮刀钻头，控制机械钻速或增加循环钻井液的时间。钻进时，要经常观察泵压和钻井液出口流量有无变化；如发现有泥包现象，应停止钻进，提起钻头，高速旋转，快速下放，利用钻头的离心力和液流的高速冲刷力将泥包物清除

处理 在井底发生泥包卡钻时，开大泵量，降低钻井液的粘度和切力，同时在不超过钻杆安全负荷的前提下，用最大的拉力上提（用上击器上击）；在条件允许时，大排量循环钻井液，大幅度降低粘度和切力并加入清洗剂，争取把泥包物冲洗掉；注入解卡剂；倒扣或爆炸倒扣套铣解卡 砂桥卡钻的原因、特征、预防及处理

1 井下复杂预防及故障处理 一、钻进中复杂情况的预防 1、钻井过程中防止卡钻事故，正常情况下钻具在井内静止不得超过3分钟，每次转动不少于10圈，上下提放的距离不少于4米，必要时连续转动或上下活动，并适当改变位置，每次活动都要使悬重、泵压恢复正常。 2、设备发生故障，不能用钻机活动钻具时，要想其他办法活动。井浅时用人力或大钳活动，防止粘卡。井深确实无法活动时，应立即把钻具全部重量压在井底。维持单泵循环，防止循环失灵。 3、钻具在裸眼内因检修设备或吊测时，方余或吊卡一般高于转盘面2米以上，不要坐在转盘面上，防止粘卡而无法活动钻具。 4、上提钻具有遇卡现象时，不可强提硬拔，应用小排量顶通，再逐步加大排量循环。若无效果，应采取倒划眼、少提多放等方法处理，切忌拔死。 5、发现钻具由于静止粘卡，首先要抓紧时间大幅度上下活动（先压后提）强行转动钻具，同时开泵循环。根据设备能力和与钻杆钢级在安全负荷内活动。转动根据钻杆的允许扭转圈数不能超载。下压不宜老在同一悬重，防止疲劳折断，钻具下放不要过猛，防止大钩倒挂，不要上提拉力静止，防止粘吸范围扩大，同时注意刹车，防止解卡后顿钻。 6、循环或钻进中发现井漏：泥浆只进不出或漏失量超过3方应立即起钻，起钻时要连续大排量灌泥浆，一直起到套管内。井漏后除及时采取措施外，要立即向上级汇报。 7、采用双泵钻进时，打完单根先停一个泵，提出方钻杆再停一个泵，接好单根先开一个泵，泥浆返出后再开另外一个泵，操作人员待泵压正常后手才可以离开气门。 8、钻进中如果钻进钻时比较快的地层,应在钻完单根后划眼修整井壁和携砂,必要时可采取循环携砂的办法处理,不可一味抢钻,盲目抢速度. 9、钻遇盐层井段时,除泥浆采取预处理外,还要采用试钻,开始每钻进1～2米上提观察有无显示,每钻完单根要划眼修整井壁,应尽量避免在盐层井段长时间大排量循环. 10、钻进中应有专人每半个小时记录一次泵压变化,发现异常必须查明原因，司钻等重点岗位每班必须对井下情况掌握清楚,在交接班时把井下情况,设备状况,泵压,悬重等给下一个班交接清楚。 11、钻具组合中带有单弯螺杆的，禁止定点循环，循环时应以上下活动为主。 12、井下出现以下情况不能继续钻进，应认真分析井下情况，采取紧急措施。并及时向上级技术部门汇报，请示处理方法。 （1）、钻井中途停泵上提卡下放遇阻。 （2）、接单根放不到底，倒返泥浆严重。 （3）、停转盘有倒车现象，钻井中转盘负荷异常。 （4）、钻进或活动钻具泵压不正常。 （5）、划眼严重蹩钻，划眼划不下去。 （6）、岩屑返出的数量和形状不正常。 （7）、设备出故障不能保证额定负荷上提下放钻具及正常的循环。 2 二、起钻时复杂的预防 1、起钻要防掉落物，井口要装刮泥器。 2、起钻前要充分循环泥浆，正常情况下至少不少于一个循环周，钻屑基本循环干净，泥浆性能合格，经泥浆人员同意后才能起钻但不要不管有无岩屑，长期循环浪费时间，冲坏井眼。 3、在新井眼，遇阻、遇卡及井斜大的斜井段、上部松软地层，坚持一挡起钻。 4、起钻遇阻超过10吨（不包括正常摩阻），不得强行加大吨位起钻，应以下放为主上下活动钻具。如没有效果，采取接方钻杆循环或倒划眼等相应措施。 5起钻速度应考虑所产生的抽吸压力，通过计算不至于地层流体进入井筒，造成井涌或井喷。 6、有自动灌泥浆装置的必须坚持使用，无自动装置每起10～20柱校核一次灌入量与起出钻具的体积是否相符。发现异常及时向值班人员报告，以便及时采取相应措施。 7、起钻中途发现钻具内反喷或倒流泥浆严重时，应大量排放向环空内灌满泥浆，不能接方钻杆循环，应继续起钻。如接方钻杆就会蹩漏地层造成井塌和砂桥卡钻。 8、一旦发生单吊环起钻，不要把吊卡放在转盘上，应很快地卡好卡瓦。酌情分别处理：钻杆弯曲变形不严重，可以挂好吊环慢慢上提；变形严重，井上条件许可，把钻具割断用打捞筒上提，否则钻杆上焊承拉环。但卡瓦始终留在转盘内。待起出单根再恢复正常起钻。 三、下钻时复杂的预防 1、下放钻具时，要眼看指重表，控制下钻速度，防止突然遇阻。接头过转盘面要点刹防顿。 2、下钻遇阻超过10吨时（不包括正常摩阻），应以上提为主进行上提下放活动钻具，或转动方向试放，不得猛压，无效时找出原因，必要时采取接方钻杆开泵、划眼等相应措施处理。 3、下钻如果发现不返泥浆：1柱不返要加强观察，连续3柱不返立即起钻并连续向井内灌入泥浆，同时向干部汇报情况。 4、易漏区块的井、超过3000米或井下情况复杂时，应采取分几次中间循环下钻。下至距井底3～5柱时循环开通一次后（再继续下钻。下钻至最后2～3柱时，特别要慢。 5、下钻到底开泵，一定要按照防漏的有关规定操作，先降转速，再排量由小到大缓慢开泵。 四、防掉落物 1、严格执行操作规程，杜绝违章操作。 2、起下钻、钻进时使用好刮泥器。 3、空井时首先要盖好井口。 4、加强井口工具的交接与检查，大钳等工具的附件（如钳牙、销子等）要做好防掉保护措施。 5、下套管时要尽量少留口袋，一般情况下，表层口袋0.5米左右，技术套管不得超过1米。 6、钻水泥塞时要轻压慢转，保护好套管鞋处的水泥环。 7、禁止带钻头试螺杆（特别是单弯螺杆＋PDC钻头），单弯螺杆带PDC的 3 钻具组合不允许在套管鞋处开泵。 五、井漏的预防与处理 1、在易漏井段钻井，要执行泥浆方面预堵措施和堵漏方案，并从工程操作角度采取防漏措施。 2、在易漏区块的钻井施工过程中，选择合理的钻井参数，尽可能地避免产生过大的压力激动，才能科学有效地进行防漏。 3、易漏井段下钻时，严格控制下钻速度，每立柱在空中下行速度不得低于50秒；遇有阻卡现象时不得硬压，放不下去时接方钻杆转动转盘，小排量开泵，慢慢划过遇阻段。以防硬压压漏地层或开泵蹩漏地层。 4、进入漏层前必须拉好井壁，保持井眼畅通，保证起下钻井壁无阻卡，确保在发生井漏时安全顺利起出钻具。 5、按循环周均匀加重，进出口密度差应控制在0.02～0.03g/cm3。 6、进入易漏地层后，对钻井液性能勤测量，勤维护。处理剂要配成胶液，细水长流均匀加入，保证泥浆性能稳定。 7、进入漏失层位，严格执行防漏措施，起钻用I档车，下钻分段循环泥浆,上部地层不出东营组，下部地层不超过500米，并尽量避开漏层、盐层、定向段。 8、每次开泵前先开动转盘转动钻具1～3分钟，以破坏泥浆结构，降低开泵时的激动压力；开泵时要先开一个凡尔，降低柴油机转速至900转循环，头一次开泵时泵压上升后要及时摘泵，等泵压回至稳定后方可再合泵，如此反复操作至少3次方可合泵循环。开泵正常后，每10分钟提高转速100转，提至1250转10分钟后,可降低柴油机转速至900转，开两个凡尔进行循环，正常后每10分钟提高转速100转，直至柴油机转速达到1250转,把井筒内老浆完全顶出。然后再开三个凡尔循环。 9、在易漏井段钻进过程中，接完单根后，先用一个凡尔开泵，开通后停泵下放钻具，尽量避免边下放边开泵。 10、在易漏井段坐岗是关键，采取三岗连坐，坐岗人员必须24小时坚守岗位。钻进中及时发现液量变化，起下钻过程中核对钻具排代量与罐内液量的差值，有情况及时报告。 11、 拉完井壁、下完套管后，由于钻具或套管扶正器刮井壁破坏泥饼，开泵措施按照第七条操作，采用缓慢开泵，逐步增大排量的方法，以利于形成泥饼，巩固井壁，预防井漏。 12、对于可预知的漏失层段，在加入堵漏剂后，用小排量（如采用两个凡尔的排量）钻进，并合理控制钻时钻穿漏层。 13、一旦发生井漏，对于无技术套管的井，立即起钻，并大排量连续向井内灌浆，保证钻具安全起出。对于有技术套管的井，立即起钻，同时按正常起钻灌入泥浆，以保持压力平衡。然后根据井漏情况进行堵漏。 六、事故的应急处理 1、要设法开泵循环，保住水眼畅通。 2、下钻遇阻，在安全负荷内上提，适度下放。 3、起钻遇卡，可将钻具重量全部下砸，严禁放空大钩或吊卡。 4、定向井遇卡，以转动为主（6圈/1000米），上提下砸为辅。 5、上提下砸等强力措施不得多次操作，防止钻具疲劳断钻具。 4 七、常规打捞工具的使用 （一） 公锥 1、工具选择 根据落鱼水眼尺寸，选择相适应的高强度公锥。 2 、下井前检查 检查锥体、打捞螺纹和接头应无损伤、水眼畅通。 3 、钻具组合 公锥＋安全接头＋钻杆 4 、操作要点 （1）、下钻前要计算好鱼顶方入和打捞方入。 （2）、下钻时要按钻具规定紧扣扭矩上好每道钻具螺纹。 （3）、离鱼顶0.5米左右冲洗鱼顶。 （4）、停泵，加压10KN左右，缓慢顺时针旋转钻具造扣，进扣1圈后，可增加钻压至20KN左右继续造扣，直至进扣4～6圈或公锥不进扣为止。旋转造扣时，不得超过钻具限制扭转圈数。 （5）、扣造好后，蹩泵建立循环。试提钻具，提离井底5米左右，下放2～3米，猛放猛刹数次，若不脱落，即可起钻。起钻时严禁转盘卸扣。 （二）母锥 方法同公锥一样，所不同的是根据鱼顶外径选择工具，造扣时所施加钻压比公锥可大1～5倍。 （三） 可退式打捞矛 1 、下钻前检查 （1）、各零部件齐全完好，螺纹无损伤。 （2）、选择的卡瓦尺寸应比鱼顶水眼尺寸大1～3mm。 （3）、卡瓦在心轴上转动灵活。 （4）、入井前，卡瓦处于释放位置，即卡瓦应下旋抵住释放环。 2 、钻具组合 （1）、一般情况下：打捞矛＋钻杆 （2）、井下复杂时：打捞矛＋安全接头＋下击器＋上击器＋钻杆。 3 、操作要点 （1）、下钻前要计算好鱼顶方入和打捞方入。 （2）、下钻时要按钻具规定紧扣扭矩上好每道钻具螺纹。 （3）、离鱼顶0.5m左右开泵冲洗鱼头30分钟左右。 （4）、停泵，缓慢下放钻具直至打捞方入，再顺时针旋转1.5～2圈，然后轻提。捞获后试开泵顶通水眼，若落鱼被卡，则活动或震击解卡，否则，推出打捞矛。 （5）、想要在井下推出打捞矛时，选用50～200KN钻具重量或下击器下击，松开卡瓦，再上提钻具并使其悬重小于打捞悬重5KN，然后顺时针转动钻具3～5圈，如此反复操作，直至推出打捞矛。 4 、 注意事项 （1）、起钻时严禁用转盘卸扣。 （2）、遇卡不可转动，也不可猛提猛顿。 5 （四）可退式打捞筒 1 、 工具选择 （1）、根据井眼尺寸和鱼顶外径选择相适应的打捞筒及其卡瓦，卡瓦公称打捞内径应小于鱼顶打捞外径1～3mm。 （2）、根据落鱼打捞处到鱼顶的长度确定是否需要加长筒。 2 、 下井前检查 （1）、检查各零部件是否齐全，卡瓦与控制环是否匹配，工具（包括加长筒）外观应无缺陷。 （2）、组装卡瓦到位后，用手推动灵活，各道螺纹上紧。 3 、 钻具组合 （1）、一般情况下：打捞筒＋安全接头＋钻杆。 （2）、复杂情况时：打捞筒＋安全接头＋下击器＋上击器＋钻铤＋钻杆。 4 、 操作要点 （1）、下钻前要计算好鱼顶方入、铣鞋方入和打捞方入。 （2）、下钻完记录悬重，离鱼顶0.5米左右冲洗鱼顶。 （3）、停泵，顺时针间断转动并缓慢下放钻具，试探鱼顶。 （4）、根据打捞方入及打捞钻具悬重变化，预计卡瓦已进入鱼顶打捞部位后，停止下放钻具。 （5）、缓慢上提钻具，根据悬重变化情况判断是否捞上。未捞上时可重复（3）、（4）步骤再次打捞。 （6）、捞获后，可试开泵，顶通循环。 （7）、停泵。将落鱼提离井底4～5米猛刹2～3次，如新增悬重无变化可起钻。起钻时禁止用转盘卸扣。 （8）、需要在井下退出打捞筒时参照打捞矛的方法操作。 （9）、如果找不到鱼顶或套不进鱼顶时，可在捞筒上带加大引鞋或壁钩，也可加肘节或弯钻杆。 （10）、打捞筒起出后，要卸松引鞋和大小头与筒体的螺纹。 （五） 反循环打捞篮 1 、工具选择 根据井眼直径和落物最大外径，选择相适应的打捞篮。 2 、下井前检查 （1）、钢球与球座应吻合。 （2）、所选钢球必须能通过全部钻具和配合接头水眼。 （3）、筒体的上、下水眼畅通。 （4）、打捞爪盘总成在铣鞋内转动灵活，卡爪片活动自如。 3 、打捞步骤 （1）、下钻到离井底1米左右，大排量循环洗井，将筒内泥沙冲洗干净。然后边循环边下放钻具探井底，确认井底方入正确无误。上提钻具离开井底0.3～0.5米循环和转动钻具，将井底落物周围岩屑清除干净，并记下当时的泵压。停泵上提钻具。 （2）、卸开方钻杆，投入钢球。 （3）、开泵送钢球到球座，通常钢球入座后，泵压增加1～3MPa。

卡钻的预防和处理

钻井过程中，常因地层条件复杂，泥浆性能不行及技术措施不当等缘故，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。若对发生卡钻的缘故判定不准，处理不当，就会拖延钻井时刻，白费大量的人力物力，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；把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.各种卡钻的缘故、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），同时井内压差连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，形成庞大的摩擦力，钻具活动遇到专门大的阻力，这确实是形成泥饼卡钻的缘故。

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刻的增加，而钻井时所使用泥浆的比重是依照地层压力来确定的，为了平稳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专门高的压差；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，也会产生专门大的压力差。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。如井下泥浆性能不行，失水量大、泥饼厚、泥浆净化差、固相含量大、颗粒分布不平均的条件下，若不活动钻具，在专门短时刻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，且活动钻具的范畴随时刻的增加越来越小，不能转动；能开泵循环，甚至能大排量洗井，而且泵压正常。

第１９卷增刊　２００７年８月　中国煤田地质　

Ｃ０ＡＬ　ＧＥ０Ｌ０ＧＹ　０Ｆ　ＣＨＤ　Ａ　Ｖｏ１．１９　Ｓｕｐｌ　Ａｕｇ．　２００７　

文章编号：１００４－９１７７（２００７）Ｓ１—００４０—０２　

吸附卡钻的预防与处理　

潘东懿．马先　

（山东省煤田地质局第三勘探队．山东泰安２７１０００）　

摘要：吸附卡钻事故与钻井液关系最为密切。实践证明，在大多数情况下，吸附卡钻是可以预防的：即调节好钻进　

液性能、降低泥饼的粘滞系数，减少钻具与井壁的接触面积。　

关键词：吸附；钻具静止；泥饼；浴井液；解卡　

中图分类号：Ｐ６３４．８　文献标识码：Ａ　

由于地热井施工大多采用牙轮钻进，钻具比较　

粗大，常发生卡钻事故。卡钻是钻探过程中经常发生　

的一种事故，其预兆可以从钻进过程中的扭矩、上下　

钻具的阻力以及泥浆泵泵压的变化来判断。　加上提钻具的阻力，如果该阻力超过了钻机的提升　

能力，就造成了吸附卡钻事故。我队３ｌｌ钻机施工　

的京热一１７０　地热井因钻机离合器损坏仅停钻１个　

多小时就发生了吸附现象。　

１　卡钻的分类　３　吸附（压差）卡钻的预防措施　

钻进过程中常见的卡钻事故可以分为：吸附卡　

钻、掉块卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻、沟槽卡钻以及　

井塌卡钻等，以吸附卡钻最为常见。　

２　吸附卡钻　

大多数卡钻事故都与钻井液使用不当有关，在　

钻井过程中经常发生的吸附卡钻事故与钻井液关　

系最为密切。吸附卡钻：又称压差卡钻，钻井中由于　

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．钻柱的一些部位会贴与井壁，与　

井壁泥饼粘和在一起．静止时间越长则钻具与泥饼　

的接触面积越大，由此而产生的卡钻称为吸附卡　

钻。吸附卡钻最明显的现象就是钻具被卡既不能转　

动又不能上提和下放，但是泥浆循环正常，而且，钻　

井液循环时间越长钻具提升阻力越大。　

在钻进过程中，当钻头带动钻具旋转时，钻具　

被一层钻井液薄膜所润滑，这时，钻具周边的压力　

均相等。但是，当钻具在井内静止不动时，钻具的一