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1、1,卡钻是钻井中最容易发生的事故：在任何地区、地层、井段都有发生卡钻的可能。由于地质条件、钻井条件不同，发生卡钻的原因是很复杂的。钻井过程中，由于各种原因造成钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。造成卡钻的主要原因：地层原因钻井液性能操作不当等。必须对具体情况进行分析，找到发生卡钻的原因，才能有效的解卡，要避免造成新的事故。,卡钻定义,卡钻,2,一、卡钻类型 1.沉砂卡钻 6.落物卡钻 2.井塌卡钻 7.泥包卡钻 3.压差卡钻 8.干钻卡钻 4.键槽卡钻 9.水泥卡钻 5.缩径卡钻,试讲内容,卡钻及处理,3,二、卡钻处理 1.活动钻具解卡 2.浴井解卡 3.震击器解卡 4.倒扣套铣解卡 5
2、.爆炸倒扣、套铣 6.爆炸、侧钻新井眼,卡钻及处理,试讲内容,4,形成原因：泥浆悬浮能力差（清水钻进或使用黏度小、切力低的钻井液）；泵排量不够，钻速过快；停钻时没有继续循环和活动钻具，等。,1.沉砂卡钻,一、卡钻,5,表现：接单根或起钻卸开钻柱后，钻井液倒返甚至喷势很大（砂下沉压缩钻杆中泥浆）；重新开泵循环泵压很高或憋泵；上提遇卡、下放遇阻且钻具的上提或下放越来越困难，转动阻力很大或卡死。预防：确保钻井液性能满足清岩和悬浮岩屑要求；随时做好设备和循环系统的检查维护，避免停止钻进时不能启动泥浆循环系统；缩短接单根时间，发现泵压较高和岩屑返出较少时要控制钻速，加大洗井排量；停泵前将钻具提离井底，随
3、时活动钻具。,1.沉砂卡钻,一、卡钻,6,形成原因：钻井液在吸水膨胀的泥页岩、胶结不好的砾岩、砂岩等地层失水量大，浸泡地层的时间长；钻井液密度小，或起钻未及时灌钻井液以及抽汲作用使井壁坍塌而造成卡钻。,2.井塌卡钻,一、卡钻,7,表现：因为泥块脱落造成换钻头后下钻不到底；钻井液中有时有大块未经过切削的上部岩石；钻进过程中突然发生憋钻，上提遇阻，泵压上升，憋泵甚至钻具不能转动。预防：使用低失水、高矿化度和适当黏度的防塌钻井液；钻到易坍塌地层时适当增加钻井液密度；保证钻井液柱的高度，起钻时及时灌泥浆；避免钻头泥包和抽汲造成井壁坍塌。,2.井塌卡钻,一、卡钻,8,形成原因：钻井液性能不好、密度过高造
4、成井内压差过大、失水量大、泥饼厚、粘滞系数大；停止循环、不活动钻具，钻具的一部分就会贴到井壁上与泥饼接触，时间增加，接触面积和深度增大，泥饼对钻具的粘滞力增加，导致钻具无法上下活动。,3.压差卡钻,一、卡钻,9,表现：钻具不能上下活动，但能够开泵循环，且泵压正常。预防：调节好钻井液性能，尽可能的降低钻井液的密度；提高钻井液润滑性能，降低泥饼粘滞系数；加强活动钻具或采用加扶正器的办法使钻具居中。,3.压差卡钻,一、卡钻,10,形成原因：多发生在硬地层中井斜和方位变化大，形成狗腿的地方。钻进时，钻柱紧靠狗腿段旋转，起下钻时钻柱在狗腿段上下拉刮，在井壁形成一条细槽，比钻杆稍大但比钻头直径小，起钻时钻
5、头、稳定器等拉入键槽就被卡住。,4.键槽卡钻,一、卡钻,11,表现：钻杆接头偏磨严重；下钻不遇阻，钻进正常，泵压正常，起钻到狗腿处遇卡（钻头、稳定器）；随着井深的增加而愈加严重（侧向力大，键槽深）；能下放而不能上提，严重时即卡死。预防：保证井眼质量，避免出现狗腿段；起钻时或再次下钻时在键槽处反复划眼，或在钻铤上端安装键槽破坏器（如焊上刀片的稳定器），及时破坏键槽的形成；在起钻到键槽井段时要低速慢起，严禁高速起升，避免卡死。,4.键槽卡钻,一、卡钻,12,形成原因：地层膨胀性和渗透性好，如盐膏层；钻井液性能不好，失水量大，在井壁形成胶状疏松泥饼，当泵排量小，上返速度低时，容易在泥饼上面沉积粘土颗
6、粒、岩屑及加重剂，使井径缩小。,5.缩径卡钻,一、卡钻,13,表现：遇阻位置固定；循环时泵压增加；上提困难，下放容易；起出的钻杆接头上部经常有松软的泥饼。预防：采用低密度，低固相、低失水的优质泥浆或混油于其中；在下钻遇阻井段划眼以扩大缩径处井眼的直径；经常活动钻具。,5.缩径卡钻,一、卡钻,14,落物有的从井口落入，如井口工具（吊卡销子、卡瓦、手柄）等；有的从井下落入，如钻头、牙轮、刮刀片等；有的从井壁落入，如砾石、岩块、水泥块及原来附在井壁上的其它落物。形成原因：落在井底的落物，虽然妨碍钻进，但一般不会造成卡钻事故（打捞或下磨鞋磨掉）。能造成卡钻事故的一般是处于钻头或扶正器以上的落物，较大的
7、落物会像楔铁一样嵌在钻具与井壁之间，较小的落物嵌在钻头、磨鞋或扶正器与井壁中间，使钻具失去活动能力，造成卡钻。,6.落物卡钻,一、卡钻,15,表现：钻进中有落物落在环空会有憋钻现象发生，上提钻具有阻力，小落物可能提脱，大落物越提越死；落物的卡点一般在钻头或扶正器位置，较大的东西也可能卡在钻杆接头位置；开泵循环正常，泵压、排量、钻井液性能均无变化。预防：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，使用时必须把井口盖好（毛毡）；定时检查所有的井口工具，尤其是大钳、卡瓦和吊卡。,6.落物卡钻,一、卡钻,16,形成原因：钻遇松软而胶结性很强的泥岩时，岩层的水
8、化能力极强，切削物不成碎屑，而成泥团，粘附在钻头或扶正器周围；泥浆循环排量小，岩屑不足以携离井底，重复磨碎后粘附在钻头或嵌在牙齿间隙中；钻井液性能不好，黏度过大，滤失量太高，固相含量过大，在井壁形成了松软的厚泥饼，在起钻过程中被扶正器或钻头刮削，最后把扶正器和钻头周围空间堵塞；钻具刺漏，部分钻井液短路循环，到达钻头的液量少，钻屑带不上来，粘附在钻头上。表现：钻进时，机械钻速降低，转盘扭矩增加，有憋钻或泵压上升现象；,7.泥包卡钻,一、卡钻,17,上提钻具有阻力，阻力的大小随泥包的程度而定；起钻时，随着井段的不同，阻力有所变化，一般都是软遇阻，即在一定阻力下一定井段内，钻具可以上下活动，但阻力随
9、着钻具的上起而增大，只有到小井径处才会遇卡；起钻时，井口环形空间的液面不降，或下降很慢，或随钻具的上起而外溢。钻杆内看不到液面（刺漏）。,7.泥包卡钻,一、卡钻,18,预防：要有足够的排量；使用低黏度、低切力的泥浆；在软地层中钻进，最好使用刮刀钻头（齿比较长），减少泥包可能；控制机械钻速，增加循环时间；注意观察泵压和钻井液出口流量变化；发现泥包现象，停止钻进，提起钻头，高速旋转，快速下放，利用钻头离心力和高速冲刷力将泥包物清除；发现泥包现象，不能在连续遇阻或有抽吸作用的情况下起钻，否则可能造成井喷或抽垮地层，应该边循环泥浆边起钻，到正常井段后再正常起钻。,7.泥包卡钻,一、卡钻,19,干钻就是
10、钻头部位失去循环，钻头对岩石做功产生的热量散发不出去，切削的岩屑携带不上来，积累的热量达到一定程度，足以使钢铁软化甚至熔化，钻头甚至钻铤下部在外力作用下发生变形，和岩屑熔合在一起。形成原因：钻具刺漏；高压管线与低压管线之间的闸门刺漏或未关死，大部分钻井液在地面循环，而真正流入井中的泥浆很少；泥浆泵上水不好；停泵干钻或泵房停泵未通知司钻。,8.干钻卡钻（恶性卡钻）,一、卡钻,20,表现：如果钻具刺漏，泵压会下降；如果泥浆泵上水不好，地面管线、或闸门刺漏泵压下降，井口返出泥浆减少，泥浆温度比较低；机械钻速下降；转盘扭矩增大；干钻的第一阶段是泥包，可以活动，但上提有阻力，最后阻力增加直至卡死；钻头水
11、眼堵死，除钻具刺漏情况外，无法开泵循环。,8.干钻卡钻,一、卡钻,21,预防：泵房与钻台紧密配合，避免干钻；注意泵压和泥浆返出情况；结合上面分析钻速下降、扭矩增大情况，甚至憋钻、打倒车现象。,8.干钻卡钻,一、卡钻,22,形成原因：使用的水泥和外加剂的混配物不做理化实验，也不把水泥浆与井浆做混配实验，没有掌握水泥性能和变化规律；注水泥设备发生故障，延长了施工时间；探水泥塞过早或干探（不开泵循环）。预防：水泥浆要与井浆做混溶实验，掌握稠化、初凝、终凝时间；简化打水泥塞的钻具结构，不要接钻头、钻铤等工具；提升钻具设备和注水泥设备经常检查，保证能连续作业；经常活动钻具；水泥塞要终凝后再探，开泵循环。
12、,9.水泥卡钻（插旗杆）,一、卡钻,23,卡钻事故发生后，首先要根据上提、下放、转动、开泵循环情况，以及了解的井眼情况和卡钻前的各种现象进行分析，准确判断出卡钻的原因，再采取相应的措施，但不管哪种性质的卡钻，都要设法调整泥浆性能，及时清除岩屑，清洗井眼。一般常用下面的几种方法解卡： 1.活动钻具解卡； 2.浴井解卡3.震击器解卡；4.倒扣套铣解卡；5.爆炸倒扣、套铣； 6.爆炸、侧钻新井眼,二、卡钻处理（解卡）,24,循环钻井液的同时配合活动钻具，卡钻不严重时可以得到解决；沉砂卡钻或井塌卡钻不能上提钻具，避免卡的更死，可以下放和旋转钻具，设法开泵循环，用倒划眼的方法慢慢上提解卡；对键槽、缩径或
13、泥包卡钻起钻遇卡时，可提到原悬重后猛放钻，不可猛力上提，防止卡的更死；下钻遇阻、压得过大而卡钻时，用较大的力量上提解卡；对于压差卡钻，可以采取猛提猛放和转动钻具的方法使较轻的粘附卡钻解脱。,1.活动钻具解卡,二、卡钻处理,25,2.浴井解卡在活动钻具不能解卡时，可以向井内泡油、盐水、泡酸或采用清水循环等方式，泡松粘稠的泥饼，降低粘滞系数，减少与钻具的接触面积，减少压差，从而活动解卡。3.震击器解卡在钻进中遇到垮塌、粘性、膨胀性等易卡地层，可在钻杆与钻铤之间接上震击器，一旦遇卡，可立即下击或上击解卡。起钻中遇卡，如缩径、键槽等引起的卡钻经活动不能解卡时，可以在卡点处倒开钻具，再接下震击器，对扣后
14、，下击解卡。然后循环洗井，上提钻具，如果还卡，可以转动钻具倒划眼轻轻上提。下钻过程中遇阻，未能及时发现而卡钻，或较轻的粘附卡钻时，可使用上击器上击解卡。,二、卡钻处理,26,遇到严重的卡钻时，用以上方法不能解除也不能循环时，现场常用倒扣、套铣的方法来取出井内全部或部分钻具。倒扣是使转盘倒转，将井内正扣钻杆倒出。每次能倒出的钻杆数量取决于井内被卡钻具螺纹松紧是否一致。希望从卡点处倒开。对卡点以下的钻具要下套铣筒将钻具外面（钻具与井壁的环形空间）的岩屑或落物碎屑等铣掉，然后再倒出钻具。费时很长。,4.倒扣套铣解卡,二、卡钻处理,27,首先测出卡点位置，然后用电缆将导爆索从钻具内送到卡点以上第一个接
15、头螺纹处，在导爆索中部对准接头的同时，将钻具卡点以上的全部重力提起，并给钻具施加一定的倒扣力矩，点燃导爆索使其爆炸。导爆索爆炸时产生剧烈的冲击波及强大的震动力，使接头部分发生弹性变形，及时把扣倒开，这与钻杆接头卸不开时使用大锤敲打钻杆母接头后就可卸开原理一样。同时，由于导爆索爆炸产生大量的热，使钻杆接头处受热，熔化其中的螺纹油，产生塑性变形，也有助于螺纹的卸开。该方法安全可靠，速度快，钻具一般不易破坏，加快了处理卡钻的速度，但要严格控制炸药量。倒扣后套铣、打捞下部留下的钻具。,5.爆炸倒扣、套铣,二、卡钻处理,28,当采用以上方法都无效时，或卡点很深时，用倒扣的方法处理很费时间，同时会使井眼情况恶化，可将未卡部分钻具用炸药炸断起出，然后留在井内的钻具顶上打水泥塞，重新侧钻一新井眼。,6.爆炸、侧钻新井眼,二、卡钻处理,29,感谢各位老师!敬请提出宝贵意见!,
