钻井事故与复杂问题

1、 钻具失去了活动的自由，既不能转动又不 能上下活动，这就是钻井过程中常见的井下事故。粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、干钻卡钻、落物卡钻、水泥固结卡钻等第一节 粘吸卡钻一、粘吸卡钻的原因二、粘吸卡钻的特征三、粘吸卡钻的预防四、粘吸卡钻的处理五、处理粘吸卡钻应注意的问题 井壁有滤饼的存在是造成粘吸卡钻的内在原因。因为钻井液是固、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。滤饼形成有三种原因：第一是吸附，钻井液中的固相颗粒吸附在岩石表面，无论砂岩、泥岩都有这个特性。第二是沉积，钻井液在流动过程中，靠近井壁的流速几乎是零，钻井液中的固相颗粒

2、便沉积在井壁上。泥页岩井段的井径要壁砂岩井段的井径大得多，沉积作用显著。第三是滤失作用，它加速了钻井液中固相颗粒在渗透性岩层表面的沉积，泥页岩虽然滤失性小，但它亲水，可以被水浸润，只要是水基钻井液即使滤失量等于零，这个浸润过程也无法停止。只要有滤饼存在，就有粘吸卡钻的可能。泥页岩井段的井径往往不规则，和钻柱接触面积少，所以粘吸卡钻的机会比较少。 压差是不可避免的，压差卡钻也是不可避免的。但是某些类型井的钻井液如油基钻井液在同样大的压差下却不卡钻。它的发展过程如下图钻井液地层泥饼钻柱表示钻柱接触井壁滤饼，发生吸附作用，此时有一个较小的接触面积表示在压差作用下，进一步将钻柱压向井壁扩大了与滤饼接触

3、的面积，吸附力量进一步加强。表示在钻柱不能活动的情况下，除已经接触的滤饼面积外，在接触面的两边形成了一部分钻井液不能循环到的死区，随着时间的延长，大量岩屑和钻井液中的固相颗粒沉淀于此，又形成新的滤饼，进一步扩大了钻柱与滤饼的接触面积。表示由于井径不规则的原因，从纵向看，一部分钻柱与井壁滤饼接触，一部分钻柱与井壁滤饼不接触，但有一部分钻柱与井壁之间的间隙很小，使钻井液无法循环，时间长了，会被钻屑和固体颗粒充填，形成新的滤饼，增加钻柱被吸长度。 二、粘吸卡钻的特征二、粘吸卡钻的特征三、粘吸卡钻的预防三、粘吸卡钻的预防一般的要求，钻柱静止时间不许超过3-5分钟。如果钻头在井底，无法活动和转动，那就只

4、好将钻具悬重的1/22/3压在钻头上，以求把下部钻柱压弯，减少钻柱与井壁泥饼的接触面积，减少总的粘附力。在正常钻进时，如水龙头、水龙带发生故障，绝不能将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。在钻柱中要带上随钻震击器，因为在粘卡发生的最初阶段，震击解卡是很有效的。四、粘吸卡钻的处理四、粘吸卡钻的处理 1. 强力活动强力活动2. 震击解卡震击解卡 3. 浸泡解卡剂浸泡解卡剂 q求卡点位置求卡点位置 最准确的办法是利用测卡仪测量。但现场常用的办最准确的办法是利用测卡仪测量。但现场常用的办法是根据钻柱在一定拉力下的弹性伸长来计算。依据法是根据钻柱在一定拉力下的弹性伸长来

5、计算。依据虎克定律：虎克定律： l=LF/ES四、粘吸卡钻的处理四、粘吸卡钻的处理e PL: 卡点深度 米e: 连续提升时钻杆平均伸长 厘米K：钻具的伸长系数 P：为提拉悬重的差值 吨五、处理粘吸卡钻应注意的问题五、处理粘吸卡钻应注意的问题洼83-H111井事故案例分析 事故、复杂经过： 2014年5月8日9：00开始接工程院提供239*155mm双向划眼工具-13:30下钻至1260m（该井回填时水泥面在1153m，于1180m侧钻，此处也是倒钩扭方位处）有遇阻现象，破立柱甩单根，开泵上下划眼，连续划了2个单根后，上下活动钻具下放正常后，余下钻具正常下放至井底 -16:30下钻通井到底-18

6、:20循环，振动筛返出正常，提出方钻杆和单根4.5米在转盘面上后，因场地绷钻具有5分钟未活动，此时活动钻具下放1米遇阻，上提发卡，上下活动无效，泥浆循环正常，初步判定卡点处于井底，经请示后，于5月9日打入入密度1.16g/cm解卡剂6方浸泡，静止浸泡解卡剂至当日22:00替出；因浸泡无效于5月10日23:00再次打入入密度1.15g/cm解卡剂10方浸泡，静止浸泡解卡剂至12日6:00替出，期间分别在1820-1650米、1470-1200米浸泡，地面用震击器以400-600KN间断性震击，至目前无效。 事故、复杂原因分析： 井眼轨迹-该井上部为背钩，负位移200米，后期又在增斜增方位处填井侧

7、钻两次，造成在该部后退较大，平均在为8/30m, 由于轨迹复杂，造成施工期间摩阻较大。 人员操作-因钻具处在水平段，有5分钟未活动钻具，加之摩阻较大，钻具上提离井底一个单根距离，此时上提拉力较大，未下放钻具减小拉应力，在背钩处容易贴靠井壁勒死，造成粘卡。 泥浆性能-泥浆润滑能力不足，泥浆投入的液体润滑剂效果不好，混油受限，降低了润滑效果。 第二节第二节 井壁失稳与坍塌卡钻井壁失稳与坍塌卡钻 原始地层应力原始地层应力 地层的结构状态地层的结构状态 岩石本身的性质岩石本身的性质 泥页岩孔隙压力异泥页岩孔隙压力异常常 高压油气层的影响高压油气层的影响 水化膨胀水化膨胀 毛细管作用毛细管作用 流体静压

8、力流体静压力基于平衡理论，首先必须采取适当的钻井液密度，形成适当的液柱压力，这是对付薄弱地层、破屑地层及应力相对集中的地层的有效措施。但增加钻井液的密度液有两重性，一方面钻井液密度高了有利于增加对井壁的支撑力，另一方面它会导致滤液进入地层，增大地层的孔隙压力，增大粘土的水化面积和水化作用从而降低地层内部的结构力。另外钻井液密度的确定，也受其他因素的影响。 如钻井液液柱压力不恩能够超过产层的孔隙压力，因为设计钻井液的密度的主要目的是保护油气层； 钻井液液柱压力不能超过地层的破裂压力；受机械钻速的制约，钻井液液柱压力越低，机械钻速越快，所以现在提倡负压钻进，地层稳定会带来很大的经济效益，地层不稳定

9、，将会带来井塌的恶果。 钻井液的性能和流变性钻井液的性能和流变性钻井液的循环排量大返速高呈紊流，容易冲蚀井壁地层，钻井液的循环排量大返速高呈紊流，容易冲蚀井壁地层，引起坍塌，但是如果钻井液循环排量小返速低呈层流状引起坍塌，但是如果钻井液循环排量小返速低呈层流状态，某些松软地层极易缩径。而且在已经发生井塌的情态，某些松软地层极易缩径。而且在已经发生井塌的情况下不得不增大排量和返速，否则不足将塌块带出。高况下不得不增大排量和返速，否则不足将塌块带出。高粘高切低滤失的钻井液有助于防塌，液有利于携带岩屑，粘高切低滤失的钻井液有助于防塌，液有利于携带岩屑，但不利于提高钻速。但不利于提高钻速。井斜与方位的

10、影响井斜与方位的影响 在同一地层条件下，直井比斜井稳定，而斜井的稳定性在同一地层条件下，直井比斜井稳定，而斜井的稳定性又和方位有关系，位于最小水平应力方向的井眼稳定，又和方位有关系，位于最小水平应力方向的井眼稳定，位于最大水平主应力和最小水平主应力方向中分线的井位于最大水平主应力和最小水平主应力方向中分线的井眼稳定，而位于最大水平主应力方向的井眼不稳定。眼稳定，而位于最大水平主应力方向的井眼不稳定。 钻具组合钻具组合 为了保持井眼垂直或稳斜钻进，下部钻具采用刚性结构，为了保持井眼垂直或稳斜钻进，下部钻具采用刚性结构，但如钻铤直径太大，扶正器过多，下部钻具与井壁之间但如钻铤直径太大，扶正器过多，

11、下部钻具与井壁之间的间隙小，起下钻时容易生产压力激动，导致井壁不稳。的间隙小，起下钻时容易生产压力激动，导致井壁不稳。 钻井液液面下降钻井液液面下降 液柱压力降低，引起井塌原因是：液柱压力降低，引起井塌原因是：起钻时未灌钻井液和灌入的数量不足。下钻具和套管时，下部装有回压阀，未及时向 管内灌注钻井液，回压阀挤毁，环空液体倒流。、在注入低密度解卡剂，管内外形成很大压差，地面管线或阀门发生故障，会时环空液体倒流。、突发性井漏，井内液面迅速下降。 压力激动压力激动 开泵过猛，下钻速度过快，易生产压力激动，使瞬间开泵过猛，下钻速度过快，易生产压力激动，使瞬间的井内压力大于地层破裂压力而压裂地层。的井内

12、压力大于地层破裂压力而压裂地层。 井喷引起井塌井喷引起井塌 井喷后，一方面由于油气的混入，使钻井液液柱压力井喷后，一方面由于油气的混入，使钻井液液柱压力降低，另一方面由于高速油气流的冲刷，破坏了井壁降低，另一方面由于高速油气流的冲刷，破坏了井壁滤饼，液破坏了井眼周围结构薄弱的岩层，所以井喷滤饼，液破坏了井眼周围结构薄弱的岩层，所以井喷时总是夹带着大量的砂石喷出地面，当冲落的砂石达时总是夹带着大量的砂石喷出地面，当冲落的砂石达到一定的数量，油气流无力将其举升到地面时，就堵到一定的数量，油气流无力将其举升到地面时，就堵塞了环空，有些井喷自动停喷。塞了环空，有些井喷自动停喷。二、井壁坍塌的特征二、井

13、壁坍塌的特征三、井壁坍塌的预防三、井壁坍塌的预防四、井塌问题的处理四、井塌问题的处理 如发生有井塌现象，开泵时均须用小排量顶通，然后逐渐增加排量，中间不可停泵。如小排量顶不通，泵压上升，井口不返钻井液，证明是地层漏失，不可继续挤入钻井液，一般经验数据是漏失量不可超过5方，如恢复无望，钻具能活动，应立即起钻。液面如不在井口，应灌满钻井液，中途决不可试着去开泵。五、坍塌卡钻的处理五、坍塌卡钻的处理 控制井口流量与出口流量的基本平衡。在循环稳定之后，逐渐提高钻井液的粘度和切力，以提高它的携砂能力，然后逐渐提高排量，争取把坍塌的岩块带到地面。这一步走好后，即使发生了粘吸卡钻，也好处理。但有时候会有这样

14、情况，小排量可以循环，一增加排量就发生漏失，返出量不增加停泵后，钻井液返吐不止，这时应倒扣。洼洼60-44-46CH2井卡钻事故井卡钻事故 事故经过: 3月16日15:00钻进至1510m时发生渗漏（泥浆密度1.11g/cm，粘度60S，失水3.5ml，泵压10Mpa），加入无渗透堵漏剂，到18:13分时共漏失泥浆8m，18:18定进到1530m时，漏失了1.5 m，开始起钻，起钻过程中共注入泥浆14.75方，起钻完每隔15min灌一次泥浆。 3月17日00:00至06:00静止堵漏， 13：00下钻至表层90 m，14:00配发泡剂， 19:00下钻至1140m，20：00循环，循环期间50

15、min漏失了6 m，至22：00下钻至1530米，到22:30泵入堵漏泥浆，。 3月18日至03:00起钻，到06:00静止堵漏，6:00至9:00下钻至1140m，下钻过程无漏失，到12：00下钻到底，13:00开泵循环，30min漏失8 m，到14点起钻10柱时候灌液不返，循环无漏失，到19:00起钻，23；00下钻至1140米，循环半小时无漏失。 3月19日，1：00下钻至1530m，打堵漏泥浆，打入15 m漏失3 m，到6:00起钻50柱。起钻过程中，在53-56柱中，泥浆倒反严重，坐岗人员灌液按照代排体积加上倒反量灌液，07:00发生卡钻，上提110t未动，此时井内有39根钻杆，一个

16、双母，一个钻头，钻头位置为井深370m。 事故原因分析: （一）直接原因 在起钻过程中发现严重倒返后没有及时处理，盲目起钻，造成井壁坍塌卡钻。 （二）间接原因 1、没有执行现场交底技术措施，盲目钻井，造成严重井漏。一是没有执行井斜超过50后每50m短起下一次，二是钻井速度没有控制在每单根大于1h，实际钻时为30min。 2、泥浆性能不稳定，再加入起泡剂后循环处理不及时，没有达到起泡效果并发生严重井漏，使得井壁不够稳定，造成井壁坍塌。 （三）管理原因 1、井队技术人员岗位责任不落实，钻进过程中没有落实交底措施，负有属地管理责任。 2、值班干部风险识别不到位，重视不够，负有管理责任。 3、当起钻发

17、现倒流时，没有及时循环或采取其它方法消除倒流，使得事故复杂化。 第三节第三节 砂桥卡钻砂桥卡钻砂桥卡钻示意图一、砂桥形成的原因一、砂桥形成的原因在钻井液中加入絮凝剂过量，细碎的砂粒和混入钻井液中的粘土絮凝成团，停止35分钟，既形成网状结构，搭成砂桥。有些井机械钻速快，钻井液排量跟不上，钻井液中的岩屑浓度过大，一部分岩屑附于井壁，排不出来，一旦停泵，就容易形成砂桥。改变井内原有的钻井液体系，或急剧地改变钻井液性能时，破坏井内原有形成的平衡关系，会导致井壁泥饼的剥落和原已粘附在井壁上的岩屑的滑动，而形成砂桥。 下钻时井口不返钻井液或者钻杆内反喷钻井液：钻头进入砂桥后，下钻时井口不返钻井液或者钻杆内

18、反喷钻井液：钻头进入砂桥后，由于砂桥隔断了循环通路，被钻具体积排出的钻井液不能从井口由于砂桥隔断了循环通路，被钻具体积排出的钻井液不能从井口返出，而被迫进入钻头水眼从钻杆内返出，或者被挤入松软地层返出，而被迫进入钻头水眼从钻杆内返出，或者被挤入松软地层中。中。 在砂桥未完全形成以前，下钻时可能不遇阻，或者阻力很小，而在砂桥未完全形成以前，下钻时可能不遇阻，或者阻力很小，而且随着钻具的继续深入，阻力逐渐增加，所以钻具的遇阻是软遇且随着钻具的继续深入，阻力逐渐增加，所以钻具的遇阻是软遇阻，没有固定的突发性阻点。有时发生钻具下入而悬重不增加的阻，没有固定的突发性阻点。有时发生钻具下入而悬重不增加的现

19、象，是因为钻具增加的重量被砂桥的阻力所抵消的缘故。现象，是因为钻具增加的重量被砂桥的阻力所抵消的缘故。 起钻时若发生砂桥，则环空液面不降，而钻具水眼内的液面下降起钻时若发生砂桥，则环空液面不降，而钻具水眼内的液面下降很快。很快。 钻具进入砂桥后，在未开泵以前，上下活动与转动自如，如要开钻具进入砂桥后，在未开泵以前，上下活动与转动自如，如要开泵循环，则泵压升高，悬重下降，井口不返钻井液或返出很少。泵循环，则泵压升高，悬重下降，井口不返钻井液或返出很少。 在钻进时，如钻井液排量小，或携砂能力不好，在开泵循环过程，在钻进时，如钻井液排量小，或携砂能力不好，在开泵循环过程，钻具上下活动转动均无阻力，一

20、旦停泵则钻具提不起来，特别是钻具上下活动转动均无阻力，一旦停泵则钻具提不起来，特别是无固相钻井液，这种情况发生的较多。无固相钻井液，这种情况发生的较多。二、井眼中有砂桥的象征二、井眼中有砂桥的象征最好不用清水钻进。优化钻井液设计钻进时要根据地层特性选用适合的泵量，既保护井眼清洁又不能冲蚀井壁。在胶结不好的地层井段不要划眼，起下钻、循环钻井液时，钻头或扶正器处于该井段时不要彻底转动钻具，保护泥饼。下钻时发现井口不返钻井液或钻杆水眼内反喷，应停止下钻。井径扩大率控制在10%15%以内。三、砂桥卡钻的预防三、砂桥卡钻的预防如能用小排量循环，就要逐步增加泥浆粘度、切力，待情况稳定后，再逐步增加排量，力

21、争把循环通路打开，不能贸然增加排量，增加泵压，把砂桥挤死。如开泵时钻井液只进不出，钻具遇卡，无法活动，应算准卡点位置，争取时间从卡点附近倒开。砂桥形成的位置可能是上部和下部，但井段不会长，不可能把落井钻具全部埋死。如砂桥在上部可能利用长筒套铣解除砂桥；如砂桥在下部利用爆炸松扣的办法，一次将未卡钻具倒完，在套铣。砂桥卡钻是在起下钻过程中发生的，钻头不在井底，在套铣中，落鱼可能下沉，遇到这种情况，应立即对扣，活动钻具。有可能在活动中解卡。如果钻具上带有扶正器，砂桥一般在最上一个扶正器的上面，因此套铣到扶正器以后，就可以接震击器解卡。四、砂桥卡钻的处理四、砂桥卡钻的处理马623-1-3井事故案例分析

22、 事故经过：2014年2月13日5：00短起下到底后，（井深1150米，泵压12Mpa，柴油机转数1200rpm）循环处理泥浆30分钟后，5:30用小绞车测斜，司钻崔彦龙上下活动钻具（钻具原悬重38吨），5:42活动钻具时发现磨阻增大，（测斜仪还没有下放到底）带班队长崔佑寅指挥开始起仪器，此时钻具无法下放到转盘面，并且越提越高，6:03在距离转盘面3.00米的位置卡死，反复上提下砸钻具（上提至70吨，下砸至0吨）活动无效，8:00用转盘倒扣甩掉一根钻具，接方钻杆对扣，循环正常，泵压12Mpa。上下活动无效，判断为粘吸卡钻。19：28分开始注解卡剂10m，浸泡到2月14日6：00解卡成功。原因分

23、析：（一）直接原因1、泥浆性能差：泥浆失水大、泥饼厚、泥浆内有害固相含量高，导致摩阻增大。2、泥浆搬土含量低，悬浮能力差，无法有效携带岩屑，且短起下完后未充分循环泥浆即进行测斜作业，造成卡钻。3、当班司钻及带班干部发现井下情况不正常后处理不当，导致事故复杂化。（二）间接原因1、属地责任不落实。施工井队属地管理责任缺失，井队干部对钻井液性能没有进行有效的监控，卡钻前泥浆失水、悬浮性能、润滑性能、含砂量等关键指标根本不能满足安全钻井基本要求，是导致本起卡钻的重要原因。2、井队干部缺乏对安全钻井重要性的认识，技术措施针对性不强，片面追求施工速度，导致了卡钻事故发生。 砂砾岩的缩径 砂岩、砾岩、砂砾混

24、层如果胶结不好或没有胶结物，在井眼形成之后，由于其滤失量大，在井壁上形成厚的泥饼，而缩小了原已形成的井眼。一、缩径卡钻的原因一、缩径卡钻的原因 有些泥页岩吸水后膨胀，有些泥页岩吸水后膨胀，可使井径缩小，特别是可使井径缩小，特别是一些含水泥岩，在沉积一些含水泥岩，在沉积过程中，受到局部封闭过程中，受到局部封闭环境的限制，水分排不环境的限制，水分排不出去，在压实过程中呈出去，在压实过程中呈欠压实状态，没有骨架，欠压实状态，没有骨架，一旦打开一个孔道，在一旦打开一个孔道，在上覆地层压力作用下，上覆地层压力作用下，急速向孔道蠕动，把井急速向孔道蠕动，把井睛径缩小，甚至把钻头睛径缩小，甚至把钻头包住而失

25、去循环通道。包住而失去循环通道。 盐岩层的密度不随埋藏深度的增盐岩层的密度不随埋藏深度的增加而增加，且其三轴应力相等，其加而增加，且其三轴应力相等，其极限强度随约束力的增加有少量增极限强度随约束力的增加有少量增加，但随温度的上升而显著下降，加，但随温度的上升而显著下降，其延展性速温度的上升而迅速增加，其延展性速温度的上升而迅速增加，其强度随深度的的增加而减少。盐其强度随深度的的增加而减少。盐岩层在一定的温度和压力下会发生岩层在一定的温度和压力下会发生明显变形，称为蠕变明显变形，称为蠕变 沿裂隙切向位置沿裂隙切向位置沿裂隙倾向沿裂隙倾向反向位置反向位置正向位置正向位置二、缩径卡钻的特征二、缩径卡

26、钻的特征三、缩径卡钻的预防三、缩径卡钻的预防遇卡初期，应大力活动钻具，争取解卡。如大力活动数次不能解遇卡初期，应大力活动钻具，争取解卡。如大力活动数次不能解卡，应循环钻井液，在适当的拉力压力范围内定期活动钻具，最卡，应循环钻井液，在适当的拉力压力范围内定期活动钻具，最好每好每10-15分活动二三次，保持钻具不被粘卡。分活动二三次，保持钻具不被粘卡。用震击器震击解卡。在起钻中遇卡的时候用下击器下击；在下钻用震击器震击解卡。在起钻中遇卡的时候用下击器下击；在下钻中遇卡，应用上击器上击。如果在起钻遇卡，有足够的钻柱重量，中遇卡，应用上击器上击。如果在起钻遇卡，有足够的钻柱重量，可以在井口接地面下击器

27、下击。如果是下钻遇阻，最好是把钻具可以在井口接地面下击器下击。如果是下钻遇阻，最好是把钻具从卡点以上倒开，把上击器接到距卡点较近的位置，然后连续上从卡点以上倒开，把上击器接到距卡点较近的位置，然后连续上击。击。如果是缩径与粘吸的复合卡钻，应先浸泡解卡剂，然后再进行震如果是缩径与粘吸的复合卡钻，应先浸泡解卡剂，然后再进行震击。击。如果缩径是盐岩层造成的，可以泵入淡水到盐层缩径井段以溶化如果缩径是盐岩层造成的，可以泵入淡水到盐层缩径井段以溶化盐层，同时配合震击器震击。盐层，同时配合震击器震击。如果是泥页岩缩径卡钻，可以泵入油类和清洗剂，并配合配合震如果是泥页岩缩径卡钻，可以泵入油类和清洗剂，并配合

28、配合震击器震击。击器震击。如果大力活动钻具和震击无效，那就爆松倒扣和套铣。如果大力活动钻具和震击无效，那就爆松倒扣和套铣。如果经测算，套铣倒扣在时间上经济上不合算，就只有侧钻。如果经测算，套铣倒扣在时间上经济上不合算，就只有侧钻。四、缩径卡钻的处理四、缩径卡钻的处理作业内容下钻钻进起钻大力上提活动解卡大力向下活动解卡用上击器上击解卡随钻下击解卡地面下击解卡爆松倒扣套铣解卡套铣倒扣解卡侧钻结束作业YYYYYYY胜南胜南2-97井井 事故案例分析 事故经过： 2014年3月1日1:00钻进至1485m处突然憋泵，泵压瞬间升高，保险销子剪断。改用单凡尔开泵循环不通，决定起钻检查。起出一柱无异常，上提

29、第二柱时附加拉力增大，上提至52t无法起出（原悬重46t）。接方钻杆后尝试上提至55t无法起出，且无法下放，多次上提下放无效果，采用划眼器转动钻具，转盘倒转严重，判断为泥岩（盐膏层）缩径卡钻。接方钻杆用双凡尔循环20min后，泵压下降至9Mpa恢复正常，采用下击器解卡无效后，18:00注入解卡剂10m，至22:30震击解卡成功。 事故原因分析： （一）直接原因 1、在钻进过程中没有控制好泥浆的失水（7-10ml），导致岩膏层缩径造成卡钻。 2、泥浆污染后没有及时处理泥浆性能，而是盲目钻进。 3、起钻过程中操作不当，造成事故。 （二）间接原因 1、由于有岩膏层的存在，在钻进过程中很容易破坏泥浆的

30、原有结构，且岩膏层揭开后极易缩径，使得井下情况复杂化。 2、钻进过程中螺杆马达脱节造成憋泵，无法正常循环，使得复杂的井下情况没有有效的处理手段，使得复杂情况事故化。 3、井队技术人员及值班干部对泥浆性能变化未引起高度重视，盲目抢进尺，忽视存在的风险，负有属地管理责任。 4、项目部工程人员对岩膏层的认识不足，风险识别不到位，重视不够，负有管理责任。 第五节第五节 键槽卡钻键槽卡钻主井眼主井眼键槽键槽顶视图顶视图在大段的易坍塌的在大段的易坍塌的泥页岩中夹有薄层泥页岩中夹有薄层砂岩，当泥页岩坍砂岩，当泥页岩坍塌井径扩大后，薄塌井径扩大后，薄层砂岩仍然保持着层砂岩仍然保持着钻头井径钻柱由于钻头井径钻柱

31、由于自身的重量也总是自身的重量也总是靠向井眼低边的，靠向井眼低边的，只有教硬砂岩的壁只有教硬砂岩的壁价支持着钻柱的侧价支持着钻柱的侧向力，当大部分井向力，当大部分井径扩大到钻头直径径扩大到钻头直径与钻杆接头直径之与钻杆接头直径之和以上时，壁价上和以上时，壁价上就会产生键槽就会产生键槽：狗腿处尚未原始：狗腿处尚未原始状态，大眼无变化，小眼刚状态，大眼无变化，小眼刚开始产生。开始产生。：狗腿处已出现浅：狗腿处已出现浅的键槽，其深度不超过钻杆的键槽，其深度不超过钻杆接头直径的一半，起下钻正接头直径的一半，起下钻正常。常。：狗腿处出现了较：狗腿处出现了较深的键槽，其深度已超过钻深的键槽，其深度已超过钻

32、杆接头直径的一半，但不到杆接头直径的一半，但不到钻铤直径的一半。钻铤直径的一半。：键槽已相当深，：键槽已相当深，钻杆接头完全处于小井眼中，钻杆接头完全处于小井眼中，其深度以超过直径的一半，其深度以超过直径的一半，但不到钻铤直径的一半。但不到钻铤直径的一半。：键槽已达最大深：键槽已达最大深度，该处狗腿已经消失。一度，该处狗腿已经消失。一般情况下，达不到这个程度，般情况下，达不到这个程度，就已经发生卡钻了。就已经发生卡钻了。二、键槽卡钻的特性二、键槽卡钻的特性钻直井时，最好把井钻直，使井斜不要有忽大忽小的变化。同时控制方位不要有大的变化，减少产生狗腿的可能。钻定向井时，在地质条件许可的情况下，尽量

33、简化井身轨迹，多增斜，少减斜。用套管封掉易产生键槽的井段。缩短套管鞋以下的口袋长度，长的口袋容易造成套管鞋的磨损，甚至把下部套管偏磨形成键槽。这是电测仪器遇卡的主要原因。每次起下钻，都要详细记录遇阻点井深，阻力大小，以便综合分析井下情况，辩明井下遇阻遇卡的原因。三、键槽卡钻的预防三、键槽卡钻的预防起钻遇阻不能强提，应反复上下活动，转动方向，以求解卡。如长期活动无效，应采取倒划眼的办法。如键槽遇阻井深小于总井深一半时，可在钻柱上接扩孔器，重新下到预计键槽顶部，用扩孔器破除键槽。发现键槽后，应主动破除键槽，既在钻柱中间接键槽扩大器，其长度大于预计的键槽长度，再接足够数量的钻铤，使其能 产生足够的侧

34、向力。如井身质量不好，围防止键槽卡钻，可在钻铤顶部接一滑套式键槽破坏器，如钻铤直径不大于钻杆接头，可把扩孔器接在近钻头的第一根钻铤上，这样在起钻遇阻时可以破坏键槽。在钻柱上带随钻震击器，一旦遇卡可启动下击器下击解卡，但震击器的外径不能大于钻杆接头外径，以防 震击器被卡而失去作用。大力下压。大力下压。用下击器下击。必要时可把钻柱从下用下击器下击。必要时可把钻柱从下部倒开，把下击器接在靠近卡点的位部倒开，把下击器接在靠近卡点的位置，进行下击。置，进行下击。套铣解卡。如果震击无效，只好用原套铣解卡。如果震击无效，只好用原钻具倒扣，或爆炸倒扣，然后套铣解钻具倒扣，或爆炸倒扣，然后套铣解卡。卡。如果是石

35、灰岩、白云岩地层形成的键如果是石灰岩、白云岩地层形成的键槽卡钻，可以用抑制性盐酸来解除。槽卡钻，可以用抑制性盐酸来解除。四、键槽卡钻的处理四、键槽卡钻的处理第六节第六节 泥包卡钻泥包卡钻就是软泥、泥饼、就是软泥、泥饼、钻屑粘附在钻头或扶钻屑粘附在钻头或扶正器周围，或填塞在正器周围，或填塞在牙轮或刀片间隙之间，牙轮或刀片间隙之间，或锒嵌在牙轮之间，或锒嵌在牙轮之间，轻则降低机械钻速，轻则降低机械钻速，重则把钻头或扶正器重则把钻头或扶正器包成一个圆柱状活塞，包成一个圆柱状活塞，使其在起钻过程遇阻使其在起钻过程遇阻遇卡。遇卡。一、泥包卡钻的原因一、泥包卡钻的原因二、产生泥包的象征二、产生泥包的象征三

36、、泥包的预防三、泥包的预防四、泥包卡钻的处理四、泥包卡钻的处理循环状态循环状态能正常循环能正常循环大力上提解卡大力上提解卡震击器上击解卡震击器上击解卡调整钻井液性能调整钻井液性能大排量循环冲洗大排量循环冲洗浸泡解卡剂解卡浸泡解卡剂解卡爆松套铣解卡爆松套铣解卡套铣倒扣解卡套铣倒扣解卡侧钻侧钻结束作业结束作业失去循环失去循环短路循环短路循环大力上提解卡大力上提解卡大力上提解卡大力上提解卡震击器上击解卡震击器上击解卡震击器上击解卡震击器上击解卡调整钻井液性能调整钻井液性能大排量循环冲洗大排量循环冲洗调整钻井液性能调整钻井液性能大排量循环冲洗大排量循环冲洗第七节第七节 落物卡钻落物卡钻井下落物各种各样

37、，能井下落物各种各样，能造成卡钻事故的是处于造成卡钻事故的是处于钻头或扶正器以上的落钻头或扶正器以上的落物，由于井眼与钻柱物，由于井眼与钻柱之间的环空有限，较大之间的环空有限，较大的落物会像楔铁一样镶的落物会像楔铁一样镶嵌在钻具与井壁中间，嵌在钻具与井壁中间，较小的落物嵌在钻头、较小的落物嵌在钻头、磨鞋或扶正器与井壁的磨鞋或扶正器与井壁的中间，使其钻具失去活中间，使其钻具失去活动能力，造成卡钻。动能力，造成卡钻。落物落物钻具钻具套管套管落物卡钻示意图在钻进中有落物落在环空会有别钻现象发生，上在钻进中有落物落在环空会有别钻现象发生，上提钻具有阻力，小落物有可能提脱，大落物会越提钻具有阻力，小落物

38、有可能提脱，大落物会越提越死。提越死。起钻过程遇有落物会突然遇阻，只要上提力量不起钻过程遇有落物会突然遇阻，只要上提力量不大，下放比较容易。若落物所处位置固定，则卡大，下放比较容易。若落物所处位置固定，则卡点液固定。若落物随钻具上下移动，则只能下放点液固定。若落物随钻具上下移动，则只能下放不能上提，阻卡点随钻头的下移而下移。在下放不能上提，阻卡点随钻头的下移而下移。在下放无阻力时可以转动，在上提有阻力时很难转动。无阻力时可以转动，在上提有阻力时很难转动。落物卡钻的卡点一般在钻头或落物卡钻的卡点一般在钻头或扶正器位置，扶正器位置，较大的落物液可能卡在钻杆接头位置。较大的落物液可能卡在钻杆接头位置

39、。在因有落物造成遇阻遇卡的情况下，开泵循环正在因有落物造成遇阻遇卡的情况下，开泵循环正常，泵压、排量、钻井液性能均无变化。常，泵压、排量、钻井液性能均无变化。二、落物卡钻的象征二、落物卡钻的象征定时检查所有的井口工具，尤其是大钳、卡瓦和吊卡。定时检查所有的井口工具，尤其是大钳、卡瓦和吊卡。在起下钻或接单根时防止井口落物，钻具在井内，井口不使在起下钻或接单根时防止井口落物，钻具在井内，井口不使用撬杠、榔头等足以引起卡钻的大型工具，要使用时必须把用撬杠、榔头等足以引起卡钻的大型工具，要使用时必须把井口围盖好。井口围盖好。凡下井的钻具和工具必须是经厂检验合格的产品，在下井以凡下井的钻具和工具必须是经

40、厂检验合格的产品，在下井以前还要在井场进行仔细检查。前还要在井场进行仔细检查。尽量减少套管鞋以下的口袋（尽量减少套管鞋以下的口袋（1-1.5米好），同时要保证套米好），同时要保证套管鞋处有高质量的水泥，防止水泥块破落。管鞋处有高质量的水泥，防止水泥块破落。明知道是落物卡钻，绝对禁止硬提，应下放钻具在无阻力的明知道是落物卡钻，绝对禁止硬提，应下放钻具在无阻力的情况下转动。情况下转动。磨铣井底落物时，要定期提起钻具活动，磨铣井底落物时，要定期提起钻具活动，在悬重不正常或泵压不正常的情况下，不可以从钻杆内投入在悬重不正常或泵压不正常的情况下，不可以从钻杆内投入测斜仪、钢球等物件。测斜仪、钢球等物件。

41、在裸眼中磨铣用小于钻头在裸眼中磨铣用小于钻头10-20 mm磨鞋。磨鞋。三、落物卡钻的预防三、落物卡钻的预防争取转动解卡。争取转动解卡。在安全的条件下，尽量大力量上提，因在安全的条件下，尽量大力量上提，因向下无路，转又转不开。向下无路，转又转不开。用震击器向上震击，可能震击开，也可用震击器向上震击，可能震击开，也可能使钻头与落物一同上移但不能解卡。能使钻头与落物一同上移但不能解卡。不过，只要有了一段活动距离，反过来不过，只要有了一段活动距离，反过来再下压或下击，就可以解卡。再下压或下击，就可以解卡。四、落物卡钻的处理四、落物卡钻的处理猛力下压。猛力下压。用震击器下击。用震击器下击。倒扣。倒扣。

42、如果是水泥块造成的卡钻，套铣是很容易解如果是水泥块造成的卡钻，套铣是很容易解卡的。卡的。套铣。套铣。1. 在起钻过程中发生的落物卡钻在起钻过程中发生的落物卡钻卡钻时钻头位置钻头在井底钻头不在井底正转反转活动解卡全力下压活动解卡大力上提活动解卡震击器下击解卡震击器上击解卡套铣、倒扣、解卡套铣、震击、解卡侧钻结束作业如伴随粘吸卡钻发生可注入解卡剂一、干钻的原因一、干钻的原因 干钻就是钻头部位失去钻井液循环，干钻就是钻头部位失去钻井液循环，钻头对岩石作功所产生的热量散发不出钻头对岩石作功所产生的热量散发不出去，切削的岩屑携带不上来，积累的热去，切削的岩屑携带不上来，积累的热量达到一定程度，足以使钢铁

43、软化甚至量达到一定程度，足以使钢铁软化甚至熔化，钻头和钻铤在外力作用下产生变熔化，钻头和钻铤在外力作用下产生变形，和岩屑熔合在一起，造成了干钻卡形，和岩屑熔合在一起，造成了干钻卡钻。钻。如果钻具刺漏，则在正常排量下，泵压会逐步如果钻具刺漏，则在正常排量下，泵压会逐步下降，待泵压下降到一定程度时，全部钻井液下降，待泵压下降到一定程度时，全部钻井液由漏点上返，漏点以下便失去循环。由漏点上返，漏点以下便失去循环。如钻井泵上水不好，或地面管线、阀门有刺漏如钻井泵上水不好，或地面管线、阀门有刺漏的地方则泵压下降，井口返出量减少，钻井液的地方则泵压下降，井口返出量减少，钻井液温度液显著下降。温度液显著下降

44、。机械钻速明显下降。机械钻速明显下降。转盘扭距增大。转盘扭距增大。干钻的第一阶段是泥包，可以活动，但上提时干钻的第一阶段是泥包，可以活动，但上提时有阻力。有阻力。干钻的结果一般都是钻头水眼堵死，除钻具有干钻的结果一般都是钻头水眼堵死，除钻具有刺漏的情况外，是无法开泵循环的。刺漏的情况外，是无法开泵循环的。二、干钻的特征二、干钻的特征要经常注意泵压和井口钻井液返出量。发现异常及要经常注意泵压和井口钻井液返出量。发现异常及时停钻检查。时停钻检查。如发现机械钻速下降，转盘扭矩增大，甚至憋钻、如发现机械钻速下降，转盘扭矩增大，甚至憋钻、打倒车现象时，要结合现状进行综合分析。打倒车现象时，要结合现状进行

45、综合分析。泵房和钻台工作要协调配合，在钻进过程中不许停泵房和钻台工作要协调配合，在钻进过程中不许停泵、倒泵。若必须停泵时，必须先将钻具提起。泵、倒泵。若必须停泵时，必须先将钻具提起。若停止循环时间较长，应将钻具提离井底一定高度，若停止循环时间较长，应将钻具提离井底一定高度，然后活动转动钻具，不允许将钻头压在井底用转盘然后活动转动钻具，不允许将钻头压在井底用转盘转动的方法活动钻具。转动的方法活动钻具。对气侵钻井液，应加强除气工作，以提高钻井泵的对气侵钻井液，应加强除气工作，以提高钻井泵的上水效率。上水效率。钻进取心及打捞工作中人为的干钻没有必要。钻进取心及打捞工作中人为的干钻没有必要。三、干钻的

46、预防三、干钻的预防用震击器上击。用震击器上击。爆炸切割。爆炸切割。爆松倒扣，或用原钻具直接倒扣。爆松倒扣，或用原钻具直接倒扣。扩眼、套铣。扩眼、套铣。填井、侧钻。填井、侧钻。四、干钻卡钻的处理四、干钻卡钻的处理第九节第九节 水泥卡钻水泥卡钻在钻井过程中，为在钻井过程中，为了纠正井眼轨迹，了纠正井眼轨迹，或避开井底落物，或避开井底落物，或在套管内开窗侧或在套管内开窗侧钻等，需要打水泥钻等，需要打水泥塞。尾管固井，井塞。尾管固井，井下试油作业需要打下试油作业需要打水泥。总之，凡是水泥。总之，凡是钻具或油管接触水钻具或油管接触水泥，就有被水泥泥，就有被水泥“焊焊”死的可能。死的可能。水泥凝固卡钻示意

47、图水泥凝固卡钻示意图套管套管钻具钻具水泥水泥对所使用的水泥和外加剂的混合物不做理化试验，也不把水泥与井浆做混配试验，不掌握水泥浆的性能和变化规律。注水泥设备和钻具提升设备没有充分的保障，在施工中途发生问题，使施工不连续或延长了施工时间。施工措施不当或操作失误。探水泥塞时间过早或措施不当。在水泥浆未凝固以前将钻具压入水泥塞中造成卡钻。一般的探水泥塞的时间应在注水泥施工完毕后的48小时以后。一、水泥卡钻的原因一、水泥卡钻的原因在裸眼井段注水泥塞，要测量井径，按实际井径计算水泥在裸眼井段注水泥塞，要测量井径，按实际井径计算水泥浆用量，附加量不超过浆用量，附加量不超过30%。入井水泥浆必须做理化试验，

48、并要和井浆做混溶试验，掌入井水泥浆必须做理化试验，并要和井浆做混溶试验，掌握水泥浆的稠化、初凝、终凝时间，施工时间要控制在稠握水泥浆的稠化、初凝、终凝时间，施工时间要控制在稠化时间的一半以内。化时间的一半以内。打水泥塞的钻具结构越简单越好，一般只下光钻杆，不能打水泥塞的钻具结构越简单越好，一般只下光钻杆，不能带钻头、钻铤。带钻头、钻铤。打水泥塞前，井下要平稳，既不喷不漏不塌。打水泥塞前，井下要平稳，既不喷不漏不塌。提升钻具设备和注水泥设备一定要完好，保证施工连续。提升钻具设备和注水泥设备一定要完好，保证施工连续。在注水泥过程中，要不停底活动钻具，以防止发生钻具粘在注水泥过程中，要不停底活动钻具

49、，以防止发生钻具粘卡事故。卡事故。在设计水泥塞顶部循环钻井液将多余的水泥浆替出时，在在设计水泥塞顶部循环钻井液将多余的水泥浆替出时，在残余水泥浆没有完全返出井口以前，不能随意停泵或倒泵，残余水泥浆没有完全返出井口以前，不能随意停泵或倒泵，要不停地上下或转动活动钻具要不停地上下或转动活动钻具二、水泥卡钻的预防二、水泥卡钻的预防在把钻具提离水泥塞的关键时刻，在把钻具提离水泥塞的关键时刻，井口操作要紧张有序，忙而不乱，井口操作要紧张有序，忙而不乱，不能发生任何操作失误现象。不能发生任何操作失误现象。探水泥塞的时间不能过早，一定要探水泥塞的时间不能过早，一定要等到水泥终凝以后再探。钻具下到等到水泥终凝以后再探。钻具下到预计井深，先循环钻井液，把上部预计井深，先循环钻井液，把上部井眼搞畅通，然后停泵逐步向下试井眼搞畅通