在鉆井過(guò)程中，常因地層條件復(fù)雜、鉆井液性能不好或技術(shù)措施不當(dāng)?shù)仍蚨斐摄@具在井內(nèi)卡住不能活動(dòng)的現(xiàn)象，稱為卡鉆。
卡鉆是常見的鉆井工程事故之一。如果對(duì)卡鉆的原因、性質(zhì)判斷正確、處理得當(dāng)，可迅速解卡；否則會(huì)使事故進(jìn)一步惡化，輕則拖延鉆井時(shí)間、浪費(fèi)大量的人力物力，重則造成油氣井的報(bào)費(fèi)。因此，鉆井工作者必須認(rèn)真對(duì)待卡鉆事故，做好預(yù)防工作，杜絕或盡量減少卡鉆事故的發(fā)生。掌握處理卡鉆的先進(jìn)工藝技術(shù)及工具，一旦發(fā)生卡鉆，應(yīng)能迅速、果斷、有效地解除，確保安全鉆進(jìn)。作為職工技能培訓(xùn)工作，應(yīng)該把掌握卡鉆的預(yù)防作為重點(diǎn)，因此在這里我想談一談卡鉆的預(yù)防與處理。
卡鉆一般分為粘吸卡鉆、砂橋卡鉆、泥包卡鉆、坍塌卡鉆、縮徑卡鉆、鍵槽卡鉆、落物卡鉆等類型。目前大慶油田發(fā)生的卡鉆主要是粘吸卡鉆、砂橋卡鉆和泥包卡鉆。以下主要闡述這幾種卡鉆的預(yù)防與處理，其它簡(jiǎn)單介紹。
一、粘吸卡鉆
（一）粘吸卡鉆的原因
1、井壁上有濾餅的存在是造成粘吸卡鉆的內(nèi)在原因。
因?yàn)榇蠖鄶?shù)鉆井液是固、液兩相流體，或者是固、液、氣三相流體，其中的固相顆粒附著在井壁上就形成了濾餅。由于濾餅的形成原因是吸附、沉積和濾失，只要有濾餅存在就有粘吸卡鉆的可能。所以砂巖井段可以卡鉆，泥頁(yè)巖井段也可以卡鉆。
2、地層孔隙壓力和鉆井液柱壓力的壓差存在，是形成粘吸卡鉆的外在原因。
在鉆井過(guò)程中壓差是不可避免的，但是在某些類型的鉆井液如油基鉆井液，在同樣大的壓差下卻不卡鉆，這是因?yàn)樗膬?nèi)因?yàn)V餅的性質(zhì)不同罷了。
（二）粘吸卡鉆的特征
1、粘吸卡鉆是在鉆柱靜止的狀態(tài)下才能發(fā)生，這和鉆井液體系、性能、鉆具結(jié)構(gòu)、井眼質(zhì)量有密切關(guān)系。
2、粘吸卡鉆后的卡點(diǎn)位置不會(huì)是鉆頭，而是在鉆鋌或鉆桿部位。
3、粘吸卡鉆前后鉆井液循環(huán)正常，進(jìn)出口流量平衡，泵壓沒有變化。
4、粘吸卡鉆后，如活動(dòng)不及時(shí)，卡點(diǎn)有可能上移，甚至移至套管鞋附近。
（三）粘吸卡鉆的預(yù)防
1、使用中性鉆井液，或者陽(yáng)離子體系鉆井液。在水基鉆井液中，應(yīng)以陽(yáng)離子占主導(dǎo)成份。
2、一般要求鉆柱靜止時(shí)間不許超過(guò)3~5min。如果部分設(shè)備發(fā)生故障不能轉(zhuǎn)動(dòng)的話，要上下活動(dòng)，不能上下活動(dòng)的話，要爭(zhēng)取轉(zhuǎn)動(dòng)。每次活動(dòng)都要達(dá)到無(wú)阻力為止。如上下活動(dòng)時(shí)，要看到指重表指針回?cái)[至正常懸重；用轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，要達(dá)到無(wú)倒車為止。
3、搞好固控工作。把無(wú)用的固相盡量清除干凈，因?yàn)闊o(wú)用的固相粒子不僅會(huì)形成劣質(zhì)濾餅，還會(huì)造成循環(huán)系統(tǒng)的磨損。
4、只要沒有高壓層、坍塌層存在，沒有特殊需要，要使用該井段最低的鉆井液密度，作到近平衡壓力鉆進(jìn)。
5、鉆井液加重時(shí)要用優(yōu)質(zhì)的加重材料，并要均勻加入。
6、設(shè)計(jì)合理的鉆柱結(jié)構(gòu)，特別是下部鉆柱結(jié)構(gòu)。
7、要測(cè)斜時(shí)，在測(cè)斜前最好短起、下鉆一次。在測(cè)斜時(shí)除必要停止的幾分鐘外，要使鉆具一直處于活動(dòng)狀態(tài)中。
8、指重表、泵壓表、扭矩表必須靈敏可靠，以防做出錯(cuò)誤的判斷。
9、要保持良好的井身質(zhì)量。因?yàn)樵诰被蚍轿蛔兓蟮木?，鉆柱由于其自重分力的作用緊緊靠向井壁一邊，增加了粘吸卡鉆的可能性。
（四）粘吸卡鉆的處理
1、強(qiáng)力活動(dòng)。
2、震擊解卡。
3、浸泡解卡劑。
二、砂橋卡鉆
（一）砂橋卡鉆的原因
1、軟地層清水鉆進(jìn)。因?yàn)檐浀貙訖C(jī)械鉆速快，鉆屑多，而清水的懸浮能力差，巖屑下沉快。
2、在鉆井液中加入絮凝劑過(guò)量，細(xì)碎的砂粒和混入鉆井液中的粘土絮凝成團(tuán)，停止循環(huán)三五分鐘即形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、搭成砂橋。
3、機(jī)械鉆速快，鉆井液排量跟不上，鉆井液中的巖屑濃度過(guò)大，一旦停泵就容易形成砂橋。
4、井內(nèi)鉆井液長(zhǎng)期靜止。
5、用解卡劑浸泡解除粘吸卡鉆時(shí)，容易把井壁泥餅泡松泡垮，如開泵過(guò)猛，將巖屑與泥餅擠壓在一起，形成砂橋。
（二）砂橋卡鉆的特征
1、下鉆時(shí)井口不返鉆井液或者鉆桿內(nèi)反噴鉆井液。
2、鉆具軟遇阻，或者阻力很小。
3、起鉆時(shí)若發(fā)生砂橋，則環(huán)空液面不降，而鉆具水眼內(nèi)的液面下降很快。
4、鉆具進(jìn)入砂橋后，在未開泵以前，上下活動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)自如，如要開泵循環(huán)，則泵壓升高，懸重下降，井口不返鉆井液或返出很少。
5、在鉆進(jìn)時(shí)，如鉆井液排量小，或攜砂能力不好，在開泵循環(huán)過(guò)程，鉆具上下活動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)均無(wú)阻力，一旦停泵則鉆具提不起來(lái)。
（三）砂橋卡鉆的預(yù)防
1、優(yōu)化鉆井液設(shè)計(jì)。鉆井液體系及其性能不僅要滿足高壓噴射鉆進(jìn)的需要，還要滿足鞏固井壁、攜帶巖屑的需要，使鉆井液能形成堅(jiān)韌低滲性的泥餅，借以鞏固井壁。
2、鉆進(jìn)時(shí)要根據(jù)地層特性選用適當(dāng)?shù)谋昧浚疸@前要徹底循環(huán)，清洗井眼。
3、在膠結(jié)不好的地層井段不要?jiǎng)澭?，?dāng)起下鉆、循環(huán)鉆井液時(shí)，鉆頭或扶正器處于該井段時(shí)不要轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，保護(hù)已形成的泥餅。
4、井徑擴(kuò)大率控制在10%~15%以內(nèi)。
5、在地層松軟，機(jī)械鉆速較快時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)循環(huán)時(shí)間。接單根速度要快，開泵應(yīng)先小排量后大排量平穩(wěn)開通。
6、裸眼井段，鉆井液靜止的時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。
（四）砂橋卡鉆的處理
1、小排量進(jìn)行循環(huán)，逐步增加粘度、切力，待一切情況穩(wěn)定之后，再逐步增加排量，力爭(zhēng)把循環(huán)通路打通。
2、如果開泵時(shí)，鉆井液只進(jìn)不出，鉆具無(wú)法活動(dòng)，就應(yīng)算準(zhǔn)卡點(diǎn)位置，爭(zhēng)取時(shí)間從卡點(diǎn)附近倒開。如果砂橋在上部，在可能利用長(zhǎng)筒套銑就可以把砂橋解除，再下鉆具對(duì)扣、恢復(fù)循環(huán)。如果砂橋在下部，應(yīng)利用爆松倒扣的辦法，一次將未卡鉆具倒完，以下的鉆具只能套銑倒扣解卡了。
三、泥包卡鉆
（一）泥包卡鉆的原因
1、鉆遇松軟而粘結(jié)性很強(qiáng)的泥巖時(shí)，巖層的水化力極強(qiáng)，切削物不成碎屑而成泥團(tuán)，并牢牢地粘附在鉆頭或扶正器周圍。
2、鉆井液循環(huán)排量太小，不足以把巖屑攜離井底，如果這些巖屑是水化力較強(qiáng)的泥巖，最后水化而成泥團(tuán)，粘附在鉆頭表面或鑲嵌在牙齒間隙中。
3、鉆井液性能不好，粘度太大，濾失量太高，固相含量過(guò)大，在井壁上結(jié)成了松軟的厚泥餅，在起鉆過(guò)程中被扶正器或鉆頭刮削，越積越多，最后把扶正器或鉆頭周圍間隙堵塞。
4、鉆具有刺漏現(xiàn)象，部分鉆井液短路循環(huán)，到達(dá)鉆頭的液量越來(lái)越少，鉆屑帶不上來(lái)，只好粘附在鉆頭上。
（二）泥包卡鉆的特征
1、鉆進(jìn)時(shí)，機(jī)械鉆速逐漸降低，轉(zhuǎn)盤扭矩逐漸增大，有時(shí)有憋鉆現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)泵壓有所上升。
2、上提鉆頭有阻力，阻力的大小隨泥包程度而定。
3、起鉆時(shí)，井口環(huán)形空間的液面不降，或下降很慢，或隨鉆具的上起而外溢，鉆桿內(nèi)看不到液面。
（三）泥包卡鉆的預(yù)防
1、要有足夠的鉆井液排量。
2、在軟地層中鉆進(jìn)，一定要維持低粘度、低切力的鉆井液性能。最好使用刮刀鉆頭，并且控制機(jī)械鉆速，或增加循環(huán)鉆井液的時(shí)間。
3、在鉆進(jìn)時(shí)，要經(jīng)常觀察泵壓和鉆井液出口流量有無(wú)變化。
4、如發(fā)現(xiàn)有泥包現(xiàn)象，應(yīng)停止鉆進(jìn)，提起鉆頭，高速旋轉(zhuǎn)，快速下放，利用鉆頭的離心力和液流的高速?zèng)_刷力將泥包物清除。
5、如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有泥包現(xiàn)象，而又不能有效清除，起鉆時(shí)就要特別注意，不能在連續(xù)遇阻或有抽吸作用的情況下起鉆。應(yīng)邊循環(huán)鉆井液邊起鉆，直至正常井段。
（四）泥包卡鉆的處理
1、如果在井底發(fā)生泥包卡鉆，應(yīng)盡可能開大泵量，降低鉆井液的粘度和切力，同時(shí)用最大的能力上提，或用上擊器上擊。
2、如果在起鉆中途遇卡，應(yīng)用鉆具的重量盡全力下壓，或用井下震擊器或地面震擊器以較大力量下?lián)?。在條件許可時(shí)，應(yīng)大排量循環(huán)鉆井液，大幅度降低粘度和切力并加入清洗劑，爭(zhēng)取把泥包物沖洗掉。
3、如果震擊無(wú)效，并考慮有粘吸卡鉆的并發(fā)癥，可以注入解卡劑，或者注入土酸浸泡。
4、在活動(dòng)無(wú)力震擊無(wú)效的情況下，只有用原鉆具爆炸倒扣，然后套銑解卡。
四、井塌卡鉆的預(yù)防
1、采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?br /> （1）設(shè)計(jì)合理的井身結(jié)構(gòu)。
（2）盡量減少套管鞋以下的大井眼預(yù)留長(zhǎng)度。
（3）保持鉆井液液柱壓力。
（4）減少壓力激動(dòng)。
2、使用具有防塌性能的鉆井液。
五、縮徑卡鉆的預(yù)防
1、下入鉆頭、扶正器或其它直徑較大的工具，應(yīng)仔細(xì)丈量外徑。
2、起出的舊鉆頭和扶正器有磨損時(shí)，下入新鉆頭應(yīng)提前若干米劃眼，不能一次下鉆到底。下放鉆具時(shí)不允許有30KN以上的遇阻，即使是毫無(wú)遇阻顯示，最后一個(gè)單根也必須劃眼下放。
3、取心井段必須用常規(guī)鉆頭擴(kuò)眼或劃眼。
4、改變下部鉆具結(jié)構(gòu)，增加鉆具的剛性。
5、下鉆遇阻絕不可強(qiáng)壓。
6、起鉆遇阻絕不能硬提。
7、控制鉆井液濾失量及固相含量。
8、在鉆柱中接隨鉆震擊器。
六、鍵槽卡鉆的預(yù)防
1、鉆直井時(shí)，把井鉆直，減少產(chǎn)生狗腿度的可能。
2、鉆定向井時(shí)，在地質(zhì)條件許可的情況下，盡量簡(jiǎn)化井身軌跡，多增斜，少減斜。
3、用套管封掉易產(chǎn)生鍵槽的井段，這對(duì)于多目標(biāo)井、大位移井、水平井尤為重要。
4、起鉆遇阻，無(wú)論何種原因引起，都不能強(qiáng)提，應(yīng)反復(fù)上下活動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以求解卡。如活動(dòng)無(wú)效采用倒劃眼的辦法。
5、發(fā)現(xiàn)鍵槽后，應(yīng)在鉆柱中接鍵槽擴(kuò)大器，破除鍵槽。
6、在鉆柱上帶隨鉆震擊器，但震擊器的外徑不能大于鉆桿接頭外徑，以防震擊器被卡而失去作用。
七、落物卡鉆的預(yù)防
1、定時(shí)檢查所有的井口工具。
2、在起下鉆或接單根時(shí)防止井口落物。
3、如果明知是落物阻卡，絕對(duì)禁止硬提，應(yīng)下放鉆具在無(wú)阻力的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)。
4、在懸重不正?；虮脡翰徽５那闆r下，不可從鉆桿內(nèi)投入測(cè)斜儀及鋼球等物件。
除了以上幾種卡鉆還有水泥固結(jié)卡鉆，因?yàn)樗a(chǎn)生的原因大多是由固井公司對(duì)水泥設(shè)備和操作不當(dāng)造成的，所以這里不作闡述。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我公司1999年各類事故49起，卡鉆事故33起。到2001年各類事故8起，卡鉆7起。2004年卡鉆1起，各類事故和卡鉆事故明顯減少，這除了與公司領(lǐng)導(dǎo)重視，運(yùn)用了先進(jìn)的鉆井技術(shù)和HSE/OHS管理體系的實(shí)施運(yùn)行，提高了員工的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)有關(guān)外，與使用優(yōu)質(zhì)的鉆井液體系和有效的預(yù)防措施的分不開的。

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參考文獻(xiàn)：
1、劉希圣《鉆井工藝》，石油工業(yè)出版社，1988年8月
2、蔣希文《鉆井事故與復(fù)雜問題》，石油工業(yè)出版社，2002年6月