卡钻事故原因处理及预防措施

1、卡钻事故原因处理及预防措施卡钻钻具在井内停止时间过长，或由于其它原因，不能上提下放或转动，有时甚至不能循环钻井液，这种现象叫卡钻。（井内钻具因各种原因而失去自由活动有时甚至不能循环的现象。）一、卡钻的种类： （1）滤饼粘附卡钻（2）沉砂卡钻（3）砂桥卡钻（4）坍塌卡钻（5）泥包卡钻（6）缩径卡钻 = 7 * GB3 （7）键槽卡钻 = 8 * GB3 （8）水泥卡钻 = 9 * GB3 （9）落物卡钻二、卡钻的原因现象及处理1、粘吸卡钻（1）原因：内因：吸附（砂岩和泥页岩均有吸附特性）、沉积（流速不均井壁沉积）、滤失作用（泥页岩亲水浸润形成吸附膜）。外因：压差（2）现象：发生在静止后；卡点位置

2、不是钻头而是钻铤或钻杆；循环正常流量、泵压无变；活动不及时卡点上移，活动范围减小，卡点可能移至套管鞋附近。（3）预防：采用优质低固相低滤失量泥浆，加入优质润滑剂；使用中性钻井液，或者阳离子体系钻井液，阳离子数量必须加足。对于阴离子体系的钻井液来说，要求有较好的润滑性，较小的滤失量，适当的粘度和切力，必要时加入润滑剂、活性剂等降低滤饼的摩阻系数。确定合理的钻井液密度，无特殊情况的地层，尽量使用最低的泥浆密度，尽可能的降低固相含量，保持固控系统的有效运转，把钻井液中的无用固相尽量清除干净。钻井液加重时，要用优质的加重材料，并要求均匀加入。最好的办法是在地面储备罐中加重，经充分搅拌水化后再混入井浆中

3、。超过3000m井深，必须重视钻井液的抗温性。勤活动钻具，减少钻具静止时间。正常情况下钻具在井内裸眼井段静止时间不能超过5分钟，每次转动不少于10圈，上下活动距离不少于10m，特殊情况应连续活动钻具。如测斜时除等待测斜的时间外，其余时间要连续活动钻具。设计合理的下部钻具结构，增加支撑点，减少与井壁的接触面积。如使用螺旋钻铤，欠尺寸扶正器，加重钻杆等。严格控制井身质量，保持井眼曲率光滑。如果钻头在井底，无法上提和转动，可采取将钻柱悬重的1/2-1/3压在钻头上，以求将钻柱下部易粘卡的部分压弯，减少钻柱与井壁滤饼的接触面积，减少总的粘附力。钻具携带“三器”。探井和复杂井在钻柱中携带随钻震击器，在遇

4、卡初期能及时解卡。要测斜时，在测斜前最好短拉一次。在测斜时除必要停止的几分钟外，要使钻具一直处于活动状态中。在正常钻进时，如水龙头、水龙带、冲管等发生故障，绝不能将方钻杆坐到井口进行维修，可先起到套管中，再坐井口上维修。指重表、泵压表等仪表要灵敏可靠。无论是钻进还是起下钻过程，都要详细记录与钻头或扶正器相对应的高扭矩大磨阻的井段，并分析所在地层的岩性。（4）处理：(初期)强力活动、震击解卡、浸泡解卡、爆炸松扣、倒扣套铣。 2、泥包卡钻（1）原因：干钻、短路循环。在松散高粘性泥岩地层时，排量、泥浆粘度、固相高、钻头选型不当。（2）现象：有蹩跳现象或严重蹩跳现象，停车后打倒车，钻速下降，泵压升高或

5、蹩泵，卡点为钻头或扶正器，遇阻力根据井径而不同，起钻液面下降慢或从井口返泥浆。（3）预防：要有足够排量；采用优质低粘度低切力泥浆；发现泥包时，应上提钻具，高速转动快速下放，并可有条件下增大排量；若在起钻途中，严禁大力上钻具。在软地层钻进，要维持低粘度、低切力的钻井液性能，控制机械钻速，或增加循环钻井液时间。钻进中，要经常观察泵压和钻井液出口流量有无变化，防止排量低或钻井液短路。如发现泥包，应停止钻进，提起钻头，高速旋转，快速下放，如有条件，可增大排量，降低钻井液粘度，利用钻头的离心力和液流的高速冲刷力将泥包清除。泥包无法清除，起钻时不能在连续遇阻或有抽吸的情况下起钻，采取边循环边起的办法，直至

6、正常井段，再按正常的办法上起。（4）处理：尽可能的保持循环；若在起钻途中遇卡应尽力下压；震击无效时应考虑可能有粘卡并发症存在；爆炸松扣、倒扣套铣。3、砂桥卡钻（1）原因：地层疏松、坍塌；泥浆悬浮能力差。（2）现象：上提遇卡，不能转动，泵压升高或蹩泵。（3）预防：采用优质泥浆；(粘切适当)适当提高上环空返速度。（4）处理：尽可能的保持循环；使用下击器震击；4、沉砂卡钻（1）原因：泥浆粘切低，悬浮携带能力差，岩屑下沉堵塞环空。（2）现象：缷开钻具倒返泥浆甚至有喷势很大，开泵压升高或蹩泵。上提遇阻卡，下放遇阻，不能转动或憋劲很大。（3）预防：缩短停泵时间；适当粘度和切力；尽可能的保持循环；不得硬拨和

7、硬压；避免开泵过猛。优化钻井液体系，维护好性能，钻井液保持适当粘度和切力。确定合理排量，保证上返速度，防止井径扩大。 在胶结不好的地层不要划眼，当起下钻、循环钻井液时，钻头或扶正器处于该井段时不要转动钻具，以保护已经形成的泥饼。接单根时晚停泵，或循环较长时间，接单根动作要迅速，早开泵。开泵时遵循先小排量、逐渐增加排量的开泵程序。因故终止循环时，立即起到安全井段。下钻到底提前1-3个单根开泵，正常后下划到底。沉砂较严重时，采用打段塞的方法强行清扫井眼。下钻时发现井口不返或钻杆水眼反喷，起钻时发现环空液面不降或钻杆反喷，应立即停止起下钻作业，并接方钻杆开泵循环，遵循先小排量、逐渐增加排量的开泵程序

8、，待环空畅通，钻柱内外压力平衡后方可继续起下钻作业。优化钻井技术，优化钻井液技术，以快制胜，缩短钻井周期。（4）处理：尽可能的保持循环；震击解卡；浸泡解卡；爆炸松扣；倒扣套铣。5、井塌卡钻（1）原因：一般发生在吸水膨胀的泥岩、页岩、胶结不好的砾岩、砂岩地层。泥浆失水量大、矿化度小、浸泡时间长；泥浆密度小；起钻未灌泥浆或拨活塞抽汲引起井塌。总有来说，一是地质方面的原因。二是物理化学方面的原因。三是工艺方面的原因。对大多数井来说，是综合原因造成的。如在吸水膨胀易剥落的泥页岩地层，在胶结不好的砾岩破碎地层及盐膏层钻井时，钻井液的防塌能力差，地层浸泡时间长，钻井液密度低，起钻没灌好钻井液，井漏、抽汲、

9、钻柱碰撞等原因造成井壁坍塌。（2）现象：岩屑中有大块未经切削上部岩屑；钻井中突然憋钻；上提遇卡，泵压升高憋泵，甚至转不动。（3）预防：减小钻井液失水量、增大矿化度、缩短钻井液浸泡时间；在允许的的情况下适当增大钻井液密度；起钻及时灌泥浆或降低起钻速度减小拨活塞抽汲引起的井塌。设计合理的井身结构调整钻井液性能使其适应钻进地层。提高钻井液的抑制性能和防塌能力，提高钻井液密度，平衡地层侧应力。提高钻井液粘切，增强携砂能力。尽量减少套管鞋以下的大井眼预留长度，以少于1-1.5米为宜。发现井塌预兆时，不停泵、不停转盘（控制转盘注意负荷）、不钻进、不起钻、尽量循环分散垮塌物。观察泵压变化，调整参数，防止憋漏

10、地层，逐渐增大排量，循环出井内垮塌物。保持钻井液液柱压力。起钻时按要求灌满钻井液，保持井口液面不降或下降不超过5m。空井时、测井时定时灌浆。管内外压力不平衡，停泵不能放回水，不能卸方钻杆接单根。控制起下钻速度，减少抽汲和压力激动。下钻后及接单根，开泵不宜过猛，应按照先小排量、逐渐增加排量的程序进行。因故停钻，钻井液在井内静止的时间不可过长。（4）处理：尽可能的保持循环；震击解卡；浸泡解卡；爆炸松扣；倒扣套铣。6、缩径卡钻（1）原因：发生在膨胀性、渗透性和孔隙度良好的地层。（2）现象：阻卡点固定，循环时泵压增大，上提困难，下放容易，起出钻杆接头有松软泥饼。发生在起钻中，(地层蠕动大的也可发生在钻

11、进中)；下钻阻卡点固定时，有两种可能一是上只钻头形成了小井眼，二是沉砂。（3）预防：钻具携带“三器”；(减震器、扶正器、震击器)遇阻时不可强拨硬压；采用优质泥浆；（4）处理：遇卡初期，应在安全的前提下大力下压(一般活动不超过10次)，争取建立循环并每10min15min活动23次，防止粘卡；震击器解卡时，注意钻柱的活动范围(上下移动说明震击有效)，对于缩径和粘卡的复合卡钻，应先泡后击。爆炸松扣；倒扣套铣。7、鍵槽卡钻（1）原因：多发生在硬地层井斜和全角变化率大的井段，在长时间作业中形成的鍵槽，(有增斜鍵槽和减斜鍵槽两种)在起钻过程中将大于钻杆直径的接头或钻铤钻头被拉入鍵槽而造成卡钻。（2）现象

12、：只会发生在起钻过程中的大直径钻具；循环时泵压、井口流量、泥浆性能正常；上提拉力稍大时，转动困难，泵压升高，恢复悬重时正常；注：钻杆接头尺寸、钻铤尺寸与钻头尺寸的关系。 （3）预防：优化参数，保证井身质量；钻具携带“三器”；(减震器、扶正器、震击器)尽量缩短钻井时间，争取在未形成鍵槽前完成钻井工作。控制好井身质量，减小井眼的“狗腿度”，钻直井时，不使井斜和方位有大的变化。钻定向井时，尽量简化井身结构，多增斜，少降斜，施工时特别是造斜、降斜、扭方位作业一定要把“狗腿度”控制在设计范围。用套管封掉易产生键槽的井段，这对于多目标井、大位移井、水平井尤为重要。缩短套管斜下方的口袋长度，防止电测仪器遇卡

13、。造斜、扭方位井段以下起钻，精心操作，控制上起速度，有遇卡显示应转动方向上提或倒划眼起出。键槽严重时，定期用键槽破坏器进行处理。在钻柱上配接随钻震击器，防止卡钻。（4）处理：大力下压；(应在安全的前提下大力下压)上提下放加转动；使用下击器下击；爆炸松扣；倒扣套铣。8、落物卡钻 = 1 * GB3 （1） 发生原因：井口工具、手工具等从井口掉入井内，钻头脱扣、牙轮、电测仪器等从井下落入，套管鞋处水泥环、砾石、岩块及原来附在井壁上的其他落物脱落造成落物卡钻。 = 2 * GB3 （2）发生现象：钻进突然憋、跳钻，起钻突然遇卡，开泵正常。 = 3 * GB3 （3）预防措施：严格执行操作规程，杜绝违

14、章操作。起下钻不可猛提猛放。起下钻、钻进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，要使用时要采取防掉措施，必须把井口围盖好。正确判断、使用好钻头，使用正规钻头，合理的钻井参数，不超时使用，正确连接钻柱，严防溜钻、顿钻。钻头的配合接头螺纹规范必须与钻头连接螺纹的规范一致，防止整个钻头脱扣入井。钻头出井口、空井时首先盖好井口，再进行其他作业。加强井口工具的交接和检查。尽量减少套管鞋以下的口袋长度，1-1.5m为宜，防止水泥环脱落。下部套管、套管鞋要联接牢固，防止倒开。钻水泥塞时要小排量轻压慢转，保护好套管鞋处的水泥环。凡下井的钻具和工具必须是经厂内检验合格的产

15、品，在下井前还要在井场进行仔细检查。在井下情况不正常，如悬重下降或泵压下降的情况下，不可投入测斜仪、钢球等。发现井中有落物时应及时处理。进行磨铣或打捞。磨铣井底落物时，定期提起钻具活动。在裸眼中磨铣，可用比钻头小10-20mm的磨铣工具。在小套管中磨铣钢铁等物件，用较大直径（比套管内径小3-4mm）小水槽（宽度小于10mm，深度5-6mm）多水槽（6-8个）的磨铣工具，不允许大于5mm的碎物翻到磨铣工具上面。9、干钻卡钻 = 1 * GB3 （1）发生原因：钻具刺漏；高压管线与低压管线之间的闸门刺漏或未关死；泵上水不好；泵房与钻台工作配合不好，停泵时未通知司钻，或未按司钻的要求开泵或停泵；有意

16、识的停泵干钻，打捞井底落物。 = 2 * GB3 （2）发生现象：泵上水不好或钻井液短路则泵压下降；机械钻速明显下降；转盘扭矩增大；上提阻力逐渐增加；钻头水眼堵死。 = 3 * GB3 （3）预防措施：经常注意泵压和井口钻井液返出流量。如发现机械钻速下降，转盘扭矩增大，甚至有憋钻、打倒车现象时，应结合泵压、井口返出流量、正钻地层特性进行综合分析。泵房与钻台配合协调，在钻进工程中不许停泵、倒泵，停泵事先通知钻台。若停止循环时间较长，应将钻具提离井底有一定高度，上下活动或转动。决不允许将钻头压在井底用转盘转动的办法活动钻具。10、水泥卡钻 = 1 * GB3 （1）发生原因：对所使用的水泥和外加剂

17、的混配物不做理化性能试验，也不把水泥浆与井浆做混配试验，不掌握水泥浆的性能和变化规律。注水泥设备或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。如注水泥时接上钻头和钻铤，井眼泥浆性能太差，注水泥后不能及时将管柱提离水泥段等。探水泥塞时间过早或措施不当。 = 2 * GB3 （2）发生现象：钻具遇阻大，甚至卡钻。 = 3 * GB3 （3）预防措施：入井水泥浆必须做理化性能试验，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，一般只下光钻杆就行，底部可带水泥旋流上返接

18、头。打水泥塞前，井下要平稳，泥浆性能要稳定，适应井下。提升钻具设备和注水泥设备一定要完好，保证能连续工作。在注水泥工程中，要不停的活动钻具，以防发生钻具粘卡事故。如果遇到意想不到的问题，首先考虑的是保证钻具不卡，能上提则立即起钻，能循环则立即开泵循环，将水泥浆全部替出井口。在设计水泥塞顶部循环钻井液将多余的水泥浆替出时，在残余水泥浆未完全返出井口以前，不能随意停泵或倒泵，而且要不停的转动或上下活动钻具。在把钻具提离水泥塞时，要忙而不乱，井口操作紧张有序，不能发生任何操作失误现象。打完水泥塞必须将钻具起出井口。探水泥塞的时间不宜过早，一定要等到水泥终凝以后再探。 反循打捞篮结构示意图第三节 卡钻

19、处理程序（框图）上下震击解卡上下活动钻具解卡侧 钻套铣倒扣解卡爆炸套铣解卡浸泡与震击解卡浸泡解卡剂解卡上击解卡上提转动解卡可以循环钻井液粘吸卡钻上下活动钻具解卡上下震击解卡N Y钻头在井底N YYYYNNYYYNN N N N N结束作业循环畅通降排量提粘切侧钻套铣倒扣解卡爆炸套铣解卡注解卡剂解卡震击解卡活动解卡提粘度切力增排量憋泵井下漏失能循环钻井液坍塌卡钻NNYYYNYNYNYNYN结束作业结束作业侧钻套铣倒扣解卡爆炸套铣解卡震击器震击解卡大力活动解卡注解卡剂解卡逐步提高排量循环解卡井下不漏失可以小排量循环砂桥卡钻NYNYYNYNYNYNYNYN缩径卡钻作业状态起钻下钻钻进大力向下活动解卡

20、大力上提活动解卡 Y结束作业侧钻套铣倒扣解卡地面下击解卡爆炸倒扣套铣解卡随钻下击解卡用上击器上击解卡NNYYNNYYNNYN钻具状态键槽卡钻在键槽中卡死能活动但起不出键槽Y钻头位置小于1/2井深钻头位置大于1/2井深大力向下活动N钻柱中间接扩大器下钻破坏键槽用下击器下击解卡Y轻提慢转倒划眼NY提死爆炸倒扣再接震击器扩大器下钻连接后震击解卡扩孔爆炸倒扣套铣解卡结束作业泥包卡钻(一)钻头在井底循环状态短路循环失去循环能正常循环大力上提解卡大力上提解卡大力上提解卡YY YN NNYY Y震击器上击解卡震击器上击解卡震击器上击解卡NNN在钻头以上爆破恢复钻井液循环爆炸松扣取出短路点恢复循环调整钻井液性能大排量循环冲洗 N浸泡解卡剂解卡Y N爆松套铣解卡Y NY套铣倒扣解卡 N侧钻结束作业 泥包卡钻(二)钻头在中途循环状态短路循环失去循环能正常循环大力下压解卡大力下压解卡大力下压解卡YY YN NNYY Y震击器下击解卡震击器下击解卡震击器下击解卡NNN在钻头以上爆破恢复钻井液循环爆炸松扣取出短路点恢复循环调整钻井液性能大排量循环冲洗 N浸泡解卡剂解卡Y N爆松套铣解卡Y NY套铣倒扣解卡 N侧钻结束作业落物卡钻钻头位置钻头不在井底钻头在井底如伴有粘吸卡钻发生可注入解卡剂Y全力下压活动解卡正转反活动解卡Y 大力上提活动解卡NY震击器下击解卡Y NN震击器上击解