石油鉆井過程中卡鉆的原因與處理對策

李兵

【摘 要】本文通過對鉆井施工中卡鉆的原因分析，給出合理的處理對策，從而做到對各種卡鉆事故的預防，一旦卡鉆事故發生，一定要針對卡鉆原因細致分析，采取合理的解決措施及時解除卡鉆，保持井筒正常鉆進狀態，保證石油鉆探的效率。簡單介紹，如下文所示。

【關鍵詞】石油鉆井；卡鉆；技術；分析

隨著石油鉆探技術發展，井下定向鉆進技術也在不斷進步，成為鉆探工程領域的一項新技術。在日常石油鉆井施工中，操作人員并不能夠觀察、預測到井底的作業狀況，他們所進行的一切石油開采措施與工作均是憑借長期積累的施工經驗與技術進行。因此，在石油鉆井施工過程中，采取必要的預防措施，防止卡鉆事故的發生，保證鉆探施工的順利進行，遇到卡鉆事故，必須分析卡鉆的原因，了解多種卡鉆事故的類型、事故預防及應急處理方式就顯得極為必要。

一、關于日常石油鉆井過程中卡鉆的原因分析

鉆井卡鉆事故的原因是多方面的，由于沉砂卡鉆、壓差卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆等原因，導致鉆井施工的停止，給石油鉆井施工帶來一定的危害。必須采取必要的處理措施，才能解除卡鉆事故，恢復鉆井施工的進尺，達到安全事故的技術要求。其一，縮徑卡鉆。對于滲透性比較好的地層的鉆探施工過程中，由于鉆井液的性能不能滿足鉆井施工的技術要求，引起井筒直徑變小，使鉆頭和鉆具遇卡的現象，就屬于縮徑卡鉆。導致井徑縮小，鉆頭遇阻，嚴重的情況既發生卡鉆事故。其二，壓差卡鉆。由于鉆井液循環的不到位，極易引起壓差卡鉆事故，也可以稱為泥餅粘附卡鉆事故。一般是因為泥餅的質量和井身結構的質量存在問題。如果在鉆井施工過程中，鉆遇高壓的油氣水層，導致鉆井液遭受嚴重的污染，也會形成壓差卡鉆事故。井斜角過大，鉆具的鉆進過程中，會觸及井壁，與泥餅接觸，形成卡鉆事故。其三，井塌卡鉆。由于井壁疏松，鉆井施工的過程中，極易發生井塌的事故，而使鉆頭無法正常鉆進，鉆頭下放困難，上提也無法完成，形成的卡鉆事故，屬于井塌卡鉆。在形成嚴重的井塌之前，有大塊的泥餅脫落，更換新的鉆頭后，無法下放到井底，導致鉆井施工無法順利進行，上提遇阻，必須采取相應的處理措施，才能解除井塌卡鉆事故，恢復鉆井施工的正常實施。

二、石油鉆井中卡鉆的處理方法

當發生卡鉆事故后，首先要根據鉆具活動的情況了解并判斷引起卡鉆出現的原因，然后采取有效措施進行救急。然而，無論是何種性質的卡鉆事故，必須要做的一點就是想辦法將鉆井液的性能測試并調整到良好狀態，清洗井眼，清除巖屑，解卡的方法主要有以下幾種。

第一種方法是活動鉆具。當卡鉆不是很嚴重時，可以活動下放、上提或者轉動鉆具，配合使用鉆井液循環洗井。但是，在活動鉆具時，必須根據卡鉆的類型進行，如果遇到鍵槽、泥包或者縮徑卡鉆，可以將鉆具提到原懸重，隨后用力猛地放鉆，切忌猛力上提，以免鉆頭卡死；如果是井塌卡鉆或者是沉砂卡鉆，可以旋轉或者下放鉆具，上提鉆具可能會卡得更厲害，要想辦法避開循環，倒劃眼緩慢上提解卡。

第二種方法是震擊器解卡。鉆井中，如果遇到膨脹性、粘性、垮塌等容易卡鉆的地層，在鉆鋌于鉆鋌或者鉆鋌與鉆桿之間安裝一個震擊器，如果發生卡鉆，啟動震擊器上擊或者下擊解除卡鉆。

第三種方法是倒扣、爆炸套銑。當卡鉆現象比較嚴重時適用此類解卡方法會取得良好的效果。首先要找到卡點的精確位置，測量卡點的長度，在鉆具內使用電纜把導爆索送到卡點上部的首個接頭位置，接頭對準導爆索的中間部分，提起鉆具卡點上部的全部重量，并且事假倒扣力矩給鉆具，點燃爆炸索。劇烈的震動和沖擊力致使卡鉆解開。另外，爆炸產生的熱力可使絲扣油融化掉，解開絲扣。

第四種方法是卡鉆事故對策。（1）預防卡鉆事故的措施。優選防塌鉆井液，能夠有效地防止地層的坍塌，保持設計的鉆井液的高度，使其保證鉆井施工的順利進行，防止發生卡鉆事故。同時避免發生井下落物事故，復雜的井下落物導致卡鉆事故的發生。調節好鉆井液的性能，合理控制鉆井過程中，井筒的壓差，防止發生嚴重壓差卡鉆事故，降低鉆井液的密度，提高鉆井液的潤滑特性。采取最佳的技術措施，能夠有效地防止各種卡鉆事故的發生。實時檢測井眼的情況，及時發現井筒的堵塞狀態，采取應急的處理措施，防止發生卡鉆事故。掌握鉆遇地層的情況，遇到高壓油氣水層，立即采取應急處理措施，及時進行封堵，防止油氣水的散失而影響到鉆井液的質量，影響到鉆井施工的順利進行。（2）清除卡鉆事故的技術措施。鉆井施工過程中，一旦發生卡鉆事故，立即采取應急處理措施，及時解除卡鉆的事故，防止問題惡化，增加鉆井施工的成本，降低鉆井施工的速度。如采取上提、下放鉆具的解卡方式，活動鉆柱，保持鉆具的活動狀態，而防止鉆頭等于井壁發生卡死的現象。通過下放或者旋轉的方式，活動鉆具，解除卡鉆的事故，恢復井筒的正常鉆進狀態。震擊解卡的方式，通過在井筒中安裝震擊器的方式，通過振動的方式，解除卡鉆事故。在鉆桿和鉆鋌之間安裝震擊器，用于解除各種卡鉆事故。倒扣套銑解卡的方式，當鉆井施工過程中，遇到嚴重的卡鉆事故，應用其他的處理方式無法解卡的情況，可以選擇倒扣套銑解卡的方法，取出井筒中的鉆具，使轉盤倒轉，卸扣操作，倒出井內的鉆桿，達到解卡的效果。（3）卡鉆的效能處理。卡鉆的效能處理，是指從增效節能的角度處理卡鉆事故。不管哪種類型的卡鉆如果進一步發展惡化，都會出現卡死的現象。如果孔淺，可以挪孔重鉆，如果孔深，倒扣反鉆桿到達某一程度后，偏斜對處理卡鉆事故，提高鉆探率能夠起到良好的效果。偏斜是在深孔事故不易處理之時的較佳選擇。在偏斜時，必須謹慎處理每一個步驟，偏斜的角度多小于2.5°，偏斜器的長度一般要大于4m?？變葎毡馗蓛羟鍧?，使用一些石子將偏斜器周圍的空隙塞滿，以便將偏斜器固定牢固。通孔時，即使使用較小的炮彈鉆頭，也要分三級實現，以便使偏斜部位保持通暢圓滑。

三、總結

隨著定向鉆孔深度的增加，孔內事故的發生率也在持續上升。在石油鉆井過程中，一旦發生卡鉆，就會延誤施工進度。此時一定要針對卡鉆原因細致分析，采取合理的解決措施及時解除卡鉆，保持井筒正常鉆進狀態，本文就著重當前介紹卡鉆事故的類型，并給出合理的處理方式。

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