钻井卡钻事故及处理

1、起井纟见井下事故与复杂的原因_、地质因素二、工程因素钻井事故与复mJ工程因素地质因素地层孔隙压力、地层破裂压 力、地层坍塌压力、特殊地层 （盐膏、软泥岩、沥青）的蠕变 应力；火成岩、煤层、断层、裂 缝、溶洞、特高渗透层、硫化氢、 二氧化碳。不严格执行设计、钻井液体系和 性能不合适、违章操作、设备故障、 管理工作薄弱。对于复杂情况处理不及时方法不 得当、组织工作不善，停工时间过多, 钻井周期过长。处理井下事故与复杂遵循的原则安全的原则：设备、工具、技术方案、 技术措施、人员素质快速的原则：迅速地决策、迅速地组织、 迅速地施工、工序衔接要有条不紊灵活的原则：随机应变，及时调整方案经济的原则：处理方

2、案的安全性、有效 性工艺的难易程度、工具材料费用、占 用钻机时间、环境影响等事故与复杂复杂：井涌、井漏、轻度井塌、砂桥、 泥包、缩径、键槽、钻具刺漏、地层蠕 变、地应力引起的井眼变形、钻井液污 染及有害气体溢出等事故：卡钻、井喷、严重井塌、钻具或 套管断落、井下落物、钻出新井眼丢失 老井眼等i lR钻 井 事 故 与R钻事故卡钻:就是钻头或钻具在井眼内被卡住而 不能起下和转动的现象类型：粘吸、坍塌、砂桥、缩径、键槽、泥包、干钻、落物、水泥固结R钻的首要工作必须维持钻井液循环畅通钻 井 事 故 与保持钻柱完整不能把钻具连接螺纹扭的过紧钻井事故与常用钻杆允许扭转系数（圈/m）綁B 9DUG105S

3、13527/73mm0.007030.009570.01340.0173欄88.9mm0.02570.007870.011010.0145$127 mm0. 004040.005510.007710.015泾139.7 mm0.003680.005010.007010.009卡钻事故钻井事故与复粘吸卡钻 坍塌卡钻 砂桥卡钻缩径卡钻 键槽卡钻 .泥包卡钻落物卡钻干钻卡钻水泥卡钻粘吸卡钻只在压差 作用下钻具被 推向井壁并粘 住，而不能活 动。也叫压差 卡钻钻井事故与复粘吸卡钻J粘卡的原因二、粘卡的特征三、粘卡的预防四、粘卡的处理五、处理粘卡的注意事项内-、粘卡的原因:井壁上有滤饼的存在钻井事故与外

4、因：地层孔隙压力和钻井液液柱压力的压差存在钻井事故与滤饼形成的原因吸附：钻井液中的固相颗粒吸附在岩石 表面（砂岩、泥岩）；沉积：钻井液中的固相颗粒沉积在井壁 上（泥页岩井段大于砂岩井段，容易形 成厚滤饼）；滤失作用：它加速了钻井液中固相颗粒 在渗透性岩层表面的沉积。结论：只要有滤饼存在就有粘卡的可能压差的存在泥饼粘吸的发展过程5)<b)234<d)I地丿公；2泥饼：3钻柱：4钻井祓：5滞流区压差可使粘卡卡的更结实，有 正压差存在可将钻柱压向井壁一边, 进一步缩小了吸附面间的间隙，增 强了吸附力，并进一步扩大了钻柱 与井壁的接触面积。1、粘卡的特征1.在钻柱静止状态下才能发生2.卡点

5、位置一般在钻铤或钻杆部位3粘卡前后钻井液循环正常，进出口流量平衡，泵压没有变化。V .4#-钻井事故与&Z钻井事故与复4.粘卡后如活动不及时卡点有可能上移甚 至移至套管鞋附近。特点：钻具上下活动困难，泵压正常循环 畅通，一般卡在加重钻杆以下钻具。二、粘卡的预防1. 使用中性钻井液2. 钻柱静止时间不许超过35分钟3对阴离子钻井液要求有效好的润滑性，较小的滤 失量，适当的粘度和切力，必要时加入润滑剂、 活性剂、塑料球等减少滤饼的摩阻系数4.搞好固控工作5没有高压层、坍塌层存在，做到近平衡压力钻进6钻井液加重时，要用优质的加重材料均匀加入7设计合理的钻具结构，特别是下部钻柱结构三、粘卡的预

6、防8如果钻头在井底无法上提和转动，将钻柱悬重的1/22/3压在钻头上。9.测斜前，最好短起下一次。测斜时，勤活动钻具。10正常钻进时，决不能将方钻杆座在井口进行维修°11 指重表、泵压表、扭矩表必须灵【可靠。12保持良好的井身质量（直井防斜打直，斜井保证井眼轨 迹平滑）13钻柱中要带上随钻震击器（根据特殊井段选用，长期使 用可能失效，出现负面影响）14钻进、起下钻过程中要详细记录与钻头或扶正器相对应 的高扭矩大摩阻的井段，并分析所在地层的岩性四、粘卡的处理强力活动钻具震击解卡 浸泡解卡剂 爆炸松扣 套铳解卡 填眼侧钻浸泡解卡剂的施工步骤L¥J求卡点位置：现场根据钻柱在一定的

7、拉力下的 弹性伸长来计算。依虎克定律，自由钻柱的伸长和拉力及钻柱的 长度成正比，和钻柱的横截面积及钢材的弹性 系数成反比，则公式表示为：，LFES移项得：L = ESI/F式中I一卡点位置m； F上提拉力kN；S_横截面积cm?拉力作用下的伸长cm；钢材的弹性系数21 X105 MPa求卡点位置一定的钻柱，S、E均为定值，则上式改写为:式中kis计算系数常用钻杆、钻铤的计算系数可查工具手册。 727加加的钻杆K=7150复合钻柱求卡点：根据钻具的外径和壁厚的 不同，将钻柱分若干段，长度分别为乙、乙、厶片 在一定的拉力下，伸长值分别为O 2、.o 'l = LF/K利用此式可分别求出“2

8、、3求解卡剂用量QQ/+Q2+Q3=O.785(Z>2-J12)H+O.785rf22H+03式中Q解卡剂总用量m*3钻井事故与复芒一钻井事故与01粘卡段环空容量m02粘卡段管内容量m03预留顶替量m* K 一附加系数，一般取12H粘卡井段钻柱长度mD一钻头直径mdx 钻铤或钻杆外径Hl d2 一钻铤或钻杆内径m计算注入井内时的最高泵压如果解卡剂密度与井浆相近,可不必计如果解卡剂密度低于井浆密度，在顶替时有压 差存在，即：P =P1+P2 = P1+ 001（“2）方式中”一最高泵压MPaPi循环泵压MPap2解卡剂与钻井液的液柱压差MPaPx一井浆密度g/cnP； “2解卡剂密度g/c

9、nPh 解卡剂在钻柱内的液柱高度m Br'L安全校核钻井事故与若井下有较高的压力层及浅气层存在，且使用低密度的解卡剂，则必须进行安全校核。使用与井浆密度相近的解卡剂，或 确信井下没有较高的压力层及浅气层存 在，则不必进行安全校核。钻五、处理粘卡的注意事项要使用可调整密度的油基解卡剂；注入解卡剂前，做一次钻井液循环周试验, 确证钻具无刺漏；注入解卡剂前，必须在钻柱上或方钻杆上 接回压凡尔或旋塞（浮阀）；保持钻头水眼和环空畅通；如果一次浸泡，解卡剂用量过大，有引起 井涌、井喷的危险时，可分段浸泡；浸泡解卡后，要不断活动钻具；断钻具后易形成粘卡，下打捞工具应能密 封鱼头部位；ffll 了怎蹋

10、钻井事故与&-=粘卡的处理程序图右“吸I J PA /H' i.1. JI 7仗I <bI I- >W I他M i.'i仙木们MkI 卜"Jj 1X敝 I-I 卜 W.l. A¥ I»於汎o.YM U AiJW l<|AV 杉、fr 住 JM I粘卡实例：基础资料 表套：p 339.7mm,下深84mo 技套：0 244.5mm,下深1970m 裸眼：钻头直径：O 215.9mm,钻深2994.14m 事故经过钻至井深2994.14m,接一档链 条，将钻具提起21m,未及时下放活动。 链条接好后，上提钻具由原悬重840kN

11、提 至1200kN,下放到零。循环过程发现泵压 由16MPa降至8MPa事故处理过程1 注入解卡剂40m替钻井液时，泵压由 12MPa降至lOMPa, 15分钟后发现井口有 解卡剂返出，判断是钻具刺漏，循环短路 经测试刺漏位置在1530m o2原钻具倒扣，一次倒出钻杆1651.80m,将 刺漏钻杆倒出。3下pl27mm公锥打捞三次，匀未成功。4下m公锥打捞，造扣后上提到 HOOkN,停3min,悬重下降到lOOOkN,活 动数次后，恢复到原悬重840kN。开泵循环, 泵压正常，事故解除。分析意见钻具刺漏情况下不应注解卡剂，应测一 个循环周确定刺漏位置，然后倒扣或爆 炸松扣，将刺漏钻具提出。 一

12、次倒出钻杆1651.80m将刺漏钻杆倒出， 纯属运气。同是（p!27mm钻杆其接头水眼是不同的， 下井时应逐根丈量，记录在案，下什么 打捞工具才心中有数。坍塌卡钻坍塌卡钻是卡钻事故中性质最 为恶劣的一种事故。誑田一钻井事故与复坍塌卡钻示意图三.THW.处理这种事故的工序最复杂， 耗费时间最多，风险性最大，甚至 有全井或部分井眼报废的可能，在 钻井过程中应尽量避免这种事故的 发生。坍塌卡钻一、地层坍塌原因二、井璧坍塌特征三、井壁坍塌预防四、井塌问题的处理五、坍塌卡钻处理一、地层坍塌的原因 地质方面的原因物理化学方面的原因工艺方面的原因逬日一钻井事故与复原始地应力示意图地质方面的原因原始地应力、地

13、层的构造状态、岩石本身性质（砂岩、砾岩、砂砾岩、 凝灰岩、玄武岩、泥页岩、流砂、 淤泥、煤层等）、泥页岩孔隙压力异常高压油气层的影响丄ii钻井事故与复:"钻井事故与复杂物理化学方面的原因水化膨胀（表面水化、离子水化、 渗透水化）毛细管作用流体静压力工艺方面的原因钻井液液柱压力钻井液的性能和流变性井斜与方位的影响钻具组合钻井液液面下降压力激动井喷引起井塌钻井事故与复二、井壁坍塌的特征1在钻进过程中发生的坍塌2.起钻时发生井塌3下钻前发生井塌4.划眼情况不同钻井事故与复在钻进过程中发生的坍塌轻微的坍塌：返出的岩屑增多，有许多棱角分明的片状岩屑。正钻地层坍塌：钻进困难，泵压上升，扭矩增大，

14、钻头提起后，泵压下降至正常值,但钻头放不到井底。正钻层以上的坍塌：泵压升高，钻头提离 井底后泵压不降，上提下放均遇阻，井口 返出流畫减少或不返。8钻井事故与起钻时发生井塌上起遇阻，下放也遇阻，且阻力 越来越大，但不稳定，忽大忽小。钻 具也可以转动，但扭矩增加。开泵时 泵压上升，悬重下降，井口流量减少 甚至不返，停泵时有回压，钻杆内反 喷钻井液.,!-7a 钻井事故与下钻前发生井塌塌落的碎屑没有集中：下钻时可能不遇阻， 但井口不返钻井液，或钻杆内反喷钻井液。碎屑集中：则下钻遇阻，钻头进入塌层前， 开泵正常，进入塌层后，则泵压升高，悬重下降， 反出流量减少或不返，钻头提离塌层，则恢复正常。下划眼时

15、，阻力、扭矩不大，但泵压忽大忽小, 有时会突然升高，悬重随之下降，返出流量呈忽大 忽小状态，有时断流。可以发现新塌落的带棱角的 岩块。用.;FT.-钻井事故与划眼情况不同缩径造成的遇阻（岩层蠕动除外） 经一次划眼即恢复正常。坍塌造成的遇阻：划眼时经常憋泵、 别钻，钻头提起后放不到原来的位置， 甚至越划越浅，比正常钻进困难的多， 可能会划出一个新井眼，丢失老井眼。三、井壁坍塌的预防井事故与2、使用具有防塌性能的钻井液1、釆取适当的工艺措施钻井事故与二一钻井岀故与复设计合理的井身结构表层套管应封掉上部的松软地层明显的漏层上部应用套管封隔同一裸眼井段内不能让喷、漏层并存宀钻井事故与复调整钻井液性能使其适应钻进地层对于未胶结的砂层、砾岩层应使用钻井液有适 当的密度和较高的粘度和切力对于应力不稳定的裂缝发育的泥页岩、煤层、 泥煤混层，应使用钻井液有较高的密度和适当 的粘度和切力，并尽量减少滤失量要控制钻井液的pH值在8595之间可以减弱 高碱性对泥页岩的强水化作用适当提高钻井液的矿化度，使之与泥页岩矿化 度相当或稍高，减少渗透压，降低井壁周围泥 页岩的含水量和孔隙压力钻井事故与保持钻井液液柱压力起钻时要连续的或定时的向进内灌注钻井液，保持井口液面不降或下降不超过5m停工时因有渗透性漏失，必须定时向井内 补充钻井液钻柱或套管下部装有回压阀，要定期向管 柱内灌入钻井液，每次必须灌满若