在鉆井過程中，常因地層條件復雜、鉆井液性能不好或技術措施不當?shù)仍蚨斐摄@具在井內(nèi)卡住不能活動的現(xiàn)象，稱為卡鉆。
卡鉆是常見的鉆井工程事故之一。如果對卡鉆的原因、性質(zhì)判斷正確、處理得當，可迅速解卡；否則會使事故進一步惡化，輕則拖延鉆井時間、浪費大量的人力物力，重則造成油氣井的報費。因此，鉆井工作者必須認真對待卡鉆事故，做好預防工作，杜絕或盡量減少卡鉆事故的發(fā)生。掌握處理卡鉆的先進工藝技術及工具，一旦發(fā)生卡鉆，應能迅速、果斷、有效地解除，確保安全鉆進。作為職工技能培訓工作，應該把掌握卡鉆的預防作為重點，因此在這里我想談一談卡鉆的預防與處理。
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防與處理，其它簡單介紹。
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。
因為大多數(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，這是因為它的內(nèi)因濾餅的性質(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、鉆具結構、井眼質(zhì)量有密切關系。
2、粘吸卡鉆后的卡點位置不會是鉆頭，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，進出口流量平衡，泵壓沒有變化。
4、粘吸卡鉆后，如活動不及時，卡點有可能上移，甚至移至套管鞋附近。
（三）粘吸卡鉆的預防
1、使用中性鉆井液，或者陽離子體系鉆井液。在水基鉆井液中，應以陽離子占主導成份。
2、一般要求鉆柱靜止時間不許超過3~5min。如果部分設備發(fā)生故障不能轉動的話，要上下活動，不能上下活動的話，要爭取轉動。每次活動都要達到無阻力為止。如上下活動時，要看到指重表指針回擺至正常懸重；用轉盤旋轉時，要達到無倒車為止。
3、搞好固控工作。把無用的固相盡量清除干凈，因為無用的固相粒子不僅會形成劣質(zhì)濾餅，還會造成循環(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。
5、鉆井液加重時要用優(yōu)質(zhì)的加重材料，并要均勻加入。
6、設計合理的鉆柱結構，特別是下部鉆柱結構。
7、要測斜時，在測斜前最好短起、下鉆一次。在測斜時除必要停止的幾分鐘外，要使鉆具一直處于活動狀態(tài)中。
8、指重表、泵壓表、扭矩表必須靈敏可靠，以防做出錯誤的判斷。
9、要保持良好的井身質(zhì)量。因為在井斜或方位變化大的井段，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、強力活動。
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。因為軟地層機械鉆速快，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量，細碎的砂粒和混入鉆井液中的粘土絮凝成團，停止循環(huán)三五分鐘即形成網(wǎng)狀結構、搭成砂橋。
3、機械鉆速快，鉆井液排量跟不上，鉆井液中的巖屑濃度過大，一旦停泵就容易形成砂橋。
4、井內(nèi)鉆井液長期靜止。
5、用解卡劑浸泡解除粘吸卡鉆時，容易把井壁泥餅泡松泡垮，如開泵過猛，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、鉆具進入砂橋后，在未開泵以前，上下活動與轉動自如，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、在鉆進時，如鉆井液排量小，或攜砂能力不好，在開泵循環(huán)過程，鉆具上下活動轉動均無阻力，一旦停泵則鉆具提不起來。
（三）砂橋卡鉆的預防
1、優(yōu)化鉆井液設計。鉆井液體系及其性能不僅要滿足高壓噴射鉆進的需要，還要滿足鞏固井壁、攜帶巖屑的需要，使鉆井液能形成堅韌低滲性的泥餅，借以鞏固井壁。
2、鉆進時要根據(jù)地層特性選用適當?shù)谋昧?，起鉆前要徹底循環(huán)，清洗井眼。
3、在膠結不好的地層井段不要劃眼，當起下鉆、循環(huán)鉆井液時，鉆頭或扶正器處于該井段時不要轉動鉆具，保護已形成的泥餅。
4、井徑擴大率控制在10%~15%以內(nèi)。
5、在地層松軟，機械鉆速較快時，應適當?shù)匮娱L循環(huán)時間。接單根速度要快，開泵應先小排量后大排量平穩(wěn)開通。
6、裸眼井段，鉆井液靜止的時間不能過長。
（四）砂橋卡鉆的處理
1、小排量進行循環(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，力爭把循環(huán)通路打通。
2、如果開泵時，鉆井液只進不出，鉆具無法活動，就應算準卡點位置，爭取時間從卡點附近倒開。如果砂橋在上部，在可能利用長筒套銑就可以把砂橋解除，再下鉆具對扣、恢復循環(huán)。如果砂橋在下部，應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、鉆遇松軟而粘結性很強的泥巖時，巖層的水化力極強，切削物不成碎屑而成泥團，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的泥巖，最后水化而成泥團，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，固相含量過大，在井壁上結成了松軟的厚泥餅，在起鉆過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)，到達鉆頭的液量越來越少，鉆屑帶不上來，只好粘附在鉆頭上。
（二）泥包卡鉆的特征
1、鉆進時，機械鉆速逐漸降低，轉盤扭矩逐漸增大，有時有憋鉆現(xiàn)象，嚴重時泵壓有所上升。
2、上提鉆頭有阻力，阻力的大小隨泥包程度而定。
3、起鉆時，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）泥包卡鉆的預防
1、要有足夠的鉆井液排量。
2、在軟地層中鉆進，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，并且控制機械鉆速，或增加循環(huán)鉆井液的時間。
3、在鉆進時，要經(jīng)常觀察泵壓和鉆井液出口流量有無變化。
4、如發(fā)現(xiàn)有泥包現(xiàn)象，應停止鉆進，提起鉆頭，高速旋轉，快速下放，利用鉆頭的離心力和液流的高速沖刷力將泥包物清除。
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，應盡可能開大泵量，降低鉆井液的粘度和切力，同時用最大的能力上提，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，應大排量循環(huán)鉆井液，大幅度降低粘度和切力并加入清洗劑，爭取把泥包物沖洗掉。
3、如果震擊無效，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、在活動無力震擊無效的情況下，只有用原鉆具爆炸倒扣，然后套銑解卡。
四、井塌卡鉆的預防
1、采用適當?shù)墓に嚧胧?br /> （1）設計合理的井身結構。
（2）盡量減少套管鞋以下的大井眼預留長度。
（3）保持鉆井液液柱壓力。
（4）減少壓力激動。
2、使用具有防塌性能的鉆井液。
五、縮徑卡鉆的預防
1、下入鉆頭、扶正器或其它直徑較大的工具，應仔細丈量外徑。
2、起出的舊鉆頭和扶正器有磨損時，下入新鉆頭應提前若干米劃眼，不能一次下鉆到底。下放鉆具時不允許有30KN以上的遇阻，即使是毫無遇阻顯示，最后一個單根也必須劃眼下放。
3、取心井段必須用常規(guī)鉆頭擴眼或劃眼。
4、改變下部鉆具結構，增加鉆具的剛性。
5、下鉆遇阻絕不可強壓。
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、鍵槽卡鉆的預防
1、鉆直井時，把井鉆直，減少產(chǎn)生狗腿度的可能。
2、鉆定向井時，在地質(zhì)條件許可的情況下，盡量簡化井身軌跡，多增斜，少減斜。
3、用套管封掉易產(chǎn)生鍵槽的井段，這對于多目標井、大位移井、水平井尤為重要。
4、起鉆遇阻，無論何種原因引起，都不能強提，應反復上下活動，轉動方向，以求解卡。如活動無效采用倒劃眼的辦法。
5、發(fā)現(xiàn)鍵槽后，應在鉆柱中接鍵槽擴大器，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、落物卡鉆的預防
1、定時檢查所有的井口工具。
2、在起下鉆或接單根時防止井口落物。
3、如果明知是落物阻卡，絕對禁止硬提，應下放鉆具在無阻力的情況下轉動。
4、在懸重不正?；虮脡翰徽５那闆r下，不可從鉆桿內(nèi)投入測斜儀及鋼球等物件。
除了以上幾種卡鉆還有水泥固結卡鉆，因為所產(chǎn)生的原因大多是由固井公司對水泥設備和操作不當造成的，所以這里不作闡述。
據(jù)不完全統(tǒng)計，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，這除了與公司領導重視，運用了先進的鉆井技術和HSE/OHS管理體系的實施運行，提高了員工的風險意識有關外，與使用優(yōu)質(zhì)的鉆井液體系和有效的預防措施的分不開的。

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