卡鉆事故原因處理及預(yù)防措施

1、卡鉆事故原因處理及預(yù)防措施卡鉆鉆具在井內(nèi)停止時間過長，或由于其它原因，不能上提下放或轉(zhuǎn)動，有時甚至不能循環(huán)鉆井液，這種現(xiàn)象叫卡鉆。（井內(nèi)鉆具因各種原因而失去自由活動有時甚至不能循環(huán)的現(xiàn)象。）一、卡鉆的種類： （1）濾餅粘附卡鉆（2）沉砂卡鉆（3）砂橋卡鉆（4）坍塌卡鉆（5）泥包卡鉆（6）縮徑卡鉆 = 7 * GB3 （7）鍵槽卡鉆 = 8 * GB3 （8）水泥卡鉆 = 9 * GB3 （9）落物卡鉆二、卡鉆的原因現(xiàn)象及處理1、粘吸卡鉆（1）原因：內(nèi)因：吸附（砂巖和泥頁巖均有吸附特性）、沉積（流速不均井壁沉積）、濾失作用（泥頁巖親水浸潤形成吸附膜）。外因：壓差（2）現(xiàn)象：發(fā)生在靜止后；卡點(diǎn)位置

2、不是鉆頭而是鉆鋌或鉆桿；循環(huán)正常流量、泵壓無變；活動不及時卡點(diǎn)上移，活動范圍減小，卡點(diǎn)可能移至套管鞋附近。（3）預(yù)防：采用優(yōu)質(zhì)低固相低濾失量泥漿，加入優(yōu)質(zhì)潤滑劑；使用中性鉆井液，或者陽離子體系鉆井液，陽離子數(shù)量必須加足。對于陰離子體系的鉆井液來說，要求有較好的潤滑性，較小的濾失量，適當(dāng)?shù)恼扯群颓辛?，必要時加入潤滑劑、活性劑等降低濾餅的摩阻系數(shù)。確定合理的鉆井液密度，無特殊情況的地層，盡量使用最低的泥漿密度，盡可能的降低固相含量，保持固控系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，把鉆井液中的無用固相盡量清除干凈。鉆井液加重時，要用優(yōu)質(zhì)的加重材料，并要求均勻加入。最好的辦法是在地面儲備罐中加重，經(jīng)充分?jǐn)嚢杷笤倩烊刖疂{中

3、。超過3000m井深，必須重視鉆井液的抗溫性。勤活動鉆具，減少鉆具靜止時間。正常情況下鉆具在井內(nèi)裸眼井段靜止時間不能超過5分鐘，每次轉(zhuǎn)動不少于10圈，上下活動距離不少于10m，特殊情況應(yīng)連續(xù)活動鉆具。如測斜時除等待測斜的時間外，其余時間要連續(xù)活動鉆具。設(shè)計(jì)合理的下部鉆具結(jié)構(gòu)，增加支撐點(diǎn)，減少與井壁的接觸面積。如使用螺旋鉆鋌，欠尺寸扶正器，加重鉆桿等。嚴(yán)格控制井身質(zhì)量，保持井眼曲率光滑。如果鉆頭在井底，無法上提和轉(zhuǎn)動，可采取將鉆柱懸重的1/2-1/3壓在鉆頭上，以求將鉆柱下部易粘卡的部分壓彎，減少鉆柱與井壁濾餅的接觸面積，減少總的粘附力。鉆具攜帶“三器”。探井和復(fù)雜井在鉆柱中攜帶隨鉆震擊器，在遇

4、卡初期能及時解卡。要測斜時，在測斜前最好短拉一次。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。在正常鉆進(jìn)時，如水龍頭、水龍帶、沖管等發(fā)生故障，絕不能將方鉆桿坐到井口進(jìn)行維修，可先起到套管中，再坐井口上維修。指重表、泵壓表等儀表要靈敏可靠。無論是鉆進(jìn)還是起下鉆過程，都要詳細(xì)記錄與鉆頭或扶正器相對應(yīng)的高扭矩大磨阻的井段，并分析所在地層的巖性。（4）處理：(初期)強(qiáng)力活動、震擊解卡、浸泡解卡、爆炸松扣、倒扣套銑。 2、泥包卡鉆（1）原因：干鉆、短路循環(huán)。在松散高粘性泥巖地層時，排量、泥漿粘度、固相高、鉆頭選型不當(dāng)。（2）現(xiàn)象：有蹩跳現(xiàn)象或嚴(yán)重蹩跳現(xiàn)象，停車后打倒車，鉆速下降，泵壓升高或

5、蹩泵，卡點(diǎn)為鉆頭或扶正器，遇阻力根據(jù)井徑而不同，起鉆液面下降慢或從井口返泥漿。（3）預(yù)防：要有足夠排量；采用優(yōu)質(zhì)低粘度低切力泥漿；發(fā)現(xiàn)泥包時，應(yīng)上提鉆具，高速轉(zhuǎn)動快速下放，并可有條件下增大排量；若在起鉆途中，嚴(yán)禁大力上鉆具。在軟地層鉆進(jìn)，要維持低粘度、低切力的鉆井液性能，控制機(jī)械鉆速，或增加循環(huán)鉆井液時間。鉆進(jìn)中，要經(jīng)常觀察泵壓和鉆井液出口流量有無變化，防止排量低或鉆井液短路。如發(fā)現(xiàn)泥包，應(yīng)停止鉆進(jìn)，提起鉆頭，高速旋轉(zhuǎn)，快速下放，如有條件，可增大排量，降低鉆井液粘度，利用鉆頭的離心力和液流的高速沖刷力將泥包清除。泥包無法清除，起鉆時不能在連續(xù)遇阻或有抽吸的情況下起鉆，采取邊循環(huán)邊起的辦法，直至

6、正常井段，再按正常的辦法上起。（4）處理：盡可能的保持循環(huán)；若在起鉆途中遇卡應(yīng)盡力下壓；震擊無效時應(yīng)考慮可能有粘卡并發(fā)癥存在；爆炸松扣、倒扣套銑。3、砂橋卡鉆（1）原因：地層疏松、坍塌；泥漿懸浮能力差。（2）現(xiàn)象：上提遇卡，不能轉(zhuǎn)動，泵壓升高或蹩泵。（3）預(yù)防：采用優(yōu)質(zhì)泥漿；(粘切適當(dāng))適當(dāng)提高上環(huán)空返速度。（4）處理：盡可能的保持循環(huán)；使用下?lián)羝髡饟簦?、沉砂卡鉆（1）原因：泥漿粘切低，懸浮攜帶能力差，巖屑下沉堵塞環(huán)空。（2）現(xiàn)象：缷開鉆具倒返泥漿甚至有噴勢很大，開泵壓升高或蹩泵。上提遇阻卡，下放遇阻，不能轉(zhuǎn)動或憋勁很大。（3）預(yù)防：縮短停泵時間；適當(dāng)粘度和切力；盡可能的保持循環(huán)；不得硬撥和

7、硬壓；避免開泵過猛。優(yōu)化鉆井液體系，維護(hù)好性能，鉆井液保持適當(dāng)粘度和切力。確定合理排量，保證上返速度，防止井徑擴(kuò)大。 在膠結(jié)不好的地層不要劃眼，當(dāng)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(zhuǎn)動鉆具，以保護(hù)已經(jīng)形成的泥餅。接單根時晚停泵，或循環(huán)較長時間，接單根動作要迅速，早開泵。開泵時遵循先小排量、逐漸增加排量的開泵程序。因故終止循環(huán)時，立即起到安全井段。下鉆到底提前1-3個單根開泵，正常后下劃到底。沉砂較嚴(yán)重時，采用打段塞的方法強(qiáng)行清掃井眼。下鉆時發(fā)現(xiàn)井口不返或鉆桿水眼反噴，起鉆時發(fā)現(xiàn)環(huán)空液面不降或鉆桿反噴，應(yīng)立即停止起下鉆作業(yè)，并接方鉆桿開泵循環(huán)，遵循先小排量、逐漸增加排量的開泵程序

8、，待環(huán)空暢通，鉆柱內(nèi)外壓力平衡后方可繼續(xù)起下鉆作業(yè)。優(yōu)化鉆井技術(shù)，優(yōu)化鉆井液技術(shù)，以快制勝，縮短鉆井周期。（4）處理：盡可能的保持循環(huán)；震擊解卡；浸泡解卡；爆炸松扣；倒扣套銑。5、井塌卡鉆（1）原因：一般發(fā)生在吸水膨脹的泥巖、頁巖、膠結(jié)不好的礫巖、砂巖地層。泥漿失水量大、礦化度小、浸泡時間長；泥漿密度??；起鉆未灌泥漿或撥活塞抽汲引起井塌?？傆衼碚f，一是地質(zhì)方面的原因。二是物理化學(xué)方面的原因。三是工藝方面的原因。對大多數(shù)井來說，是綜合原因造成的。如在吸水膨脹易剝落的泥頁巖地層，在膠結(jié)不好的礫巖破碎地層及鹽膏層鉆井時，鉆井液的防塌能力差，地層浸泡時間長，鉆井液密度低，起鉆沒灌好鉆井液，井漏、抽汲、

9、鉆柱碰撞等原因造成井壁坍塌。（2）現(xiàn)象：巖屑中有大塊未經(jīng)切削上部巖屑；鉆井中突然憋鉆；上提遇卡，泵壓升高憋泵，甚至轉(zhuǎn)不動。（3）預(yù)防：減小鉆井液失水量、增大礦化度、縮短鉆井液浸泡時間；在允許的的情況下適當(dāng)增大鉆井液密度；起鉆及時灌泥漿或降低起鉆速度減小撥活塞抽汲引起的井塌。設(shè)計(jì)合理的井身結(jié)構(gòu)調(diào)整鉆井液性能使其適應(yīng)鉆進(jìn)地層。提高鉆井液的抑制性能和防塌能力，提高鉆井液密度，平衡地層側(cè)應(yīng)力。提高鉆井液粘切，增強(qiáng)攜砂能力。盡量減少套管鞋以下的大井眼預(yù)留長度，以少于1-1.5米為宜。發(fā)現(xiàn)井塌預(yù)兆時，不停泵、不停轉(zhuǎn)盤（控制轉(zhuǎn)盤注意負(fù)荷）、不鉆進(jìn)、不起鉆、盡量循環(huán)分散垮塌物。觀察泵壓變化，調(diào)整參數(shù)，防止憋漏

10、地層，逐漸增大排量，循環(huán)出井內(nèi)垮塌物。保持鉆井液液柱壓力。起鉆時按要求灌滿鉆井液，保持井口液面不降或下降不超過5m?？站畷r、測井時定時灌漿。管內(nèi)外壓力不平衡，停泵不能放回水，不能卸方鉆桿接單根?？刂破鹣裸@速度，減少抽汲和壓力激動。下鉆后及接單根，開泵不宜過猛，應(yīng)按照先小排量、逐漸增加排量的程序進(jìn)行。因故停鉆，鉆井液在井內(nèi)靜止的時間不可過長。（4）處理：盡可能的保持循環(huán)；震擊解卡；浸泡解卡；爆炸松扣；倒扣套銑。6、縮徑卡鉆（1）原因：發(fā)生在膨脹性、滲透性和孔隙度良好的地層。（2）現(xiàn)象：阻卡點(diǎn)固定，循環(huán)時泵壓增大，上提困難，下放容易，起出鉆桿接頭有松軟泥餅。發(fā)生在起鉆中，(地層蠕動大的也可發(fā)生在鉆

11、進(jìn)中)；下鉆阻卡點(diǎn)固定時，有兩種可能一是上只鉆頭形成了小井眼，二是沉砂。（3）預(yù)防：鉆具攜帶“三器”；(減震器、扶正器、震擊器)遇阻時不可強(qiáng)撥硬壓；采用優(yōu)質(zhì)泥漿；（4）處理：遇卡初期，應(yīng)在安全的前提下大力下壓(一般活動不超過10次)，爭取建立循環(huán)并每10min15min活動23次，防止粘卡；震擊器解卡時，注意鉆柱的活動范圍(上下移動說明震擊有效)，對于縮徑和粘卡的復(fù)合卡鉆，應(yīng)先泡后擊。爆炸松扣；倒扣套銑。7、鍵槽卡鉆（1）原因：多發(fā)生在硬地層井斜和全角變化率大的井段，在長時間作業(yè)中形成的鍵槽，(有增斜鍵槽和減斜鍵槽兩種)在起鉆過程中將大于鉆桿直徑的接頭或鉆鋌鉆頭被拉入鍵槽而造成卡鉆。（2）現(xiàn)象

12、：只會發(fā)生在起鉆過程中的大直徑鉆具；循環(huán)時泵壓、井口流量、泥漿性能正常；上提拉力稍大時，轉(zhuǎn)動困難，泵壓升高，恢復(fù)懸重時正常；注：鉆桿接頭尺寸、鉆鋌尺寸與鉆頭尺寸的關(guān)系。 （3）預(yù)防：優(yōu)化參數(shù)，保證井身質(zhì)量；鉆具攜帶“三器”；(減震器、扶正器、震擊器)盡量縮短鉆井時間，爭取在未形成鍵槽前完成鉆井工作?？刂坪镁碣|(zhì)量，減小井眼的“狗腿度”，鉆直井時，不使井斜和方位有大的變化。鉆定向井時，盡量簡化井身結(jié)構(gòu)，多增斜，少降斜，施工時特別是造斜、降斜、扭方位作業(yè)一定要把“狗腿度”控制在設(shè)計(jì)范圍。用套管封掉易產(chǎn)生鍵槽的井段，這對于多目標(biāo)井、大位移井、水平井尤為重要。縮短套管斜下方的口袋長度，防止電測儀器遇卡

13、。造斜、扭方位井段以下起鉆，精心操作，控制上起速度，有遇卡顯示應(yīng)轉(zhuǎn)動方向上提或倒劃眼起出。鍵槽嚴(yán)重時，定期用鍵槽破壞器進(jìn)行處理。在鉆柱上配接隨鉆震擊器，防止卡鉆。（4）處理：大力下壓；(應(yīng)在安全的前提下大力下壓)上提下放加轉(zhuǎn)動；使用下?lián)羝飨聯(lián)簦槐ㄋ煽?；倒扣套銑?、落物卡鉆 = 1 * GB3 （1） 發(fā)生原因：井口工具、手工具等從井口掉入井內(nèi)，鉆頭脫扣、牙輪、電測儀器等從井下落入，套管鞋處水泥環(huán)、礫石、巖塊及原來附在井壁上的其他落物脫落造成落物卡鉆。 = 2 * GB3 （2）發(fā)生現(xiàn)象：鉆進(jìn)突然憋、跳鉆，起鉆突然遇卡，開泵正常。 = 3 * GB3 （3）預(yù)防措施：嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，杜絕違

14、章操作。起下鉆不可猛提猛放。起下鉆、鉆進(jìn)接單根時防止井口落物，鉆具在井內(nèi)，井口不使用撬杠，榔頭等足以引起卡鉆的大型工具，要使用時要采取防掉措施，必須把井口圍蓋好。正確判斷、使用好鉆頭，使用正規(guī)鉆頭，合理的鉆井參數(shù)，不超時使用，正確連接鉆柱，嚴(yán)防溜鉆、頓鉆。鉆頭的配合接頭螺紋規(guī)范必須與鉆頭連接螺紋的規(guī)范一致，防止整個鉆頭脫扣入井。鉆頭出井口、空井時首先蓋好井口，再進(jìn)行其他作業(yè)。加強(qiáng)井口工具的交接和檢查。盡量減少套管鞋以下的口袋長度，1-1.5m為宜，防止水泥環(huán)脫落。下部套管、套管鞋要聯(lián)接牢固，防止倒開。鉆水泥塞時要小排量輕壓慢轉(zhuǎn)，保護(hù)好套管鞋處的水泥環(huán)。凡下井的鉆具和工具必須是經(jīng)廠內(nèi)檢驗(yàn)合格的產(chǎn)

15、品，在下井前還要在井場進(jìn)行仔細(xì)檢查。在井下情況不正常，如懸重下降或泵壓下降的情況下，不可投入測斜儀、鋼球等。發(fā)現(xiàn)井中有落物時應(yīng)及時處理。進(jìn)行磨銑或打撈。磨銑井底落物時，定期提起鉆具活動。在裸眼中磨銑，可用比鉆頭小10-20mm的磨銑工具。在小套管中磨銑鋼鐵等物件，用較大直徑（比套管內(nèi)徑小3-4mm）小水槽（寬度小于10mm，深度5-6mm）多水槽（6-8個）的磨銑工具，不允許大于5mm的碎物翻到磨銑工具上面。9、干鉆卡鉆 = 1 * GB3 （1）發(fā)生原因：鉆具刺漏；高壓管線與低壓管線之間的閘門刺漏或未關(guān)死；泵上水不好；泵房與鉆臺工作配合不好，停泵時未通知司鉆，或未按司鉆的要求開泵或停泵；有意

16、識的停泵干鉆，打撈井底落物。 = 2 * GB3 （2）發(fā)生現(xiàn)象：泵上水不好或鉆井液短路則泵壓下降；機(jī)械鉆速明顯下降；轉(zhuǎn)盤扭矩增大；上提阻力逐漸增加；鉆頭水眼堵死。 = 3 * GB3 （3）預(yù)防措施：經(jīng)常注意泵壓和井口鉆井液返出流量。如發(fā)現(xiàn)機(jī)械鉆速下降，轉(zhuǎn)盤扭矩增大，甚至有憋鉆、打倒車現(xiàn)象時，應(yīng)結(jié)合泵壓、井口返出流量、正鉆地層特性進(jìn)行綜合分析。泵房與鉆臺配合協(xié)調(diào)，在鉆進(jìn)工程中不許停泵、倒泵，停泵事先通知鉆臺。若停止循環(huán)時間較長，應(yīng)將鉆具提離井底有一定高度，上下活動或轉(zhuǎn)動。決不允許將鉆頭壓在井底用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的辦法活動鉆具。10、水泥卡鉆 = 1 * GB3 （1）發(fā)生原因：對所使用的水泥和外加劑

17、的混配物不做理化性能試驗(yàn)，也不把水泥漿與井漿做混配試驗(yàn)，不掌握水泥漿的性能和變化規(guī)律。注水泥設(shè)備或鉆具提升設(shè)備沒有充分的保障，在施工中途發(fā)生問題，使施工不連續(xù)或延長了施工時間。施工措施不當(dāng)或操作失誤。如注水泥時接上鉆頭和鉆鋌，井眼泥漿性能太差，注水泥后不能及時將管柱提離水泥段等。探水泥塞時間過早或措施不當(dāng)。 = 2 * GB3 （2）發(fā)生現(xiàn)象：鉆具遇阻大，甚至卡鉆。 = 3 * GB3 （3）預(yù)防措施：入井水泥漿必須做理化性能試驗(yàn)，并要和井漿做混溶試驗(yàn)，掌握水泥漿的稠化、初凝、終凝時間，施工時間要控制在稠化時間的一半以內(nèi)。打水泥塞的鉆具結(jié)構(gòu)越簡單越好，一般只下光鉆桿就行，底部可帶水泥旋流上返接

18、頭。打水泥塞前，井下要平穩(wěn)，泥漿性能要穩(wěn)定，適應(yīng)井下。提升鉆具設(shè)備和注水泥設(shè)備一定要完好，保證能連續(xù)工作。在注水泥工程中，要不停的活動鉆具，以防發(fā)生鉆具粘卡事故。如果遇到意想不到的問題，首先考慮的是保證鉆具不卡，能上提則立即起鉆，能循環(huán)則立即開泵循環(huán)，將水泥漿全部替出井口。在設(shè)計(jì)水泥塞頂部循環(huán)鉆井液將多余的水泥漿替出時，在殘余水泥漿未完全返出井口以前，不能隨意停泵或倒泵，而且要不停的轉(zhuǎn)動或上下活動鉆具。在把鉆具提離水泥塞時，要忙而不亂，井口操作緊張有序，不能發(fā)生任何操作失誤現(xiàn)象。打完水泥塞必須將鉆具起出井口。探水泥塞的時間不宜過早，一定要等到水泥終凝以后再探。 反循打撈籃結(jié)構(gòu)示意圖第三節(jié) 卡鉆

19、處理程序（框圖）上下震擊解卡上下活動鉆具解卡側(cè) 鉆套銑倒扣解卡爆炸套銑解卡浸泡與震擊解卡浸泡解卡劑解卡上擊解卡上提轉(zhuǎn)動解卡可以循環(huán)鉆井液粘吸卡鉆上下活動鉆具解卡上下震擊解卡N Y鉆頭在井底N YYYYNNYYYNN N N N N結(jié)束作業(yè)循環(huán)暢通降排量提粘切側(cè)鉆套銑倒扣解卡爆炸套銑解卡注解卡劑解卡震擊解卡活動解卡提粘度切力增排量憋泵井下漏失能循環(huán)鉆井液坍塌卡鉆NNYYYNYNYNYNYN結(jié)束作業(yè)結(jié)束作業(yè)側(cè)鉆套銑倒扣解卡爆炸套銑解卡震擊器震擊解卡大力活動解卡注解卡劑解卡逐步提高排量循環(huán)解卡井下不漏失可以小排量循環(huán)砂橋卡鉆NYNYYNYNYNYNYNYN縮徑卡鉆作業(yè)狀態(tài)起鉆下鉆鉆進(jìn)大力向下活動解卡

20、大力上提活動解卡 Y結(jié)束作業(yè)側(cè)鉆套銑倒扣解卡地面下?lián)艚饪ūǖ箍厶足娊饪S鉆下?lián)艚饪ㄓ蒙蠐羝魃蠐艚饪∟NYYNNYYNNYN鉆具狀態(tài)鍵槽卡鉆在鍵槽中卡死能活動但起不出鍵槽Y鉆頭位置小于1/2井深鉆頭位置大于1/2井深大力向下活動N鉆柱中間接擴(kuò)大器下鉆破壞鍵槽用下?lián)羝飨聯(lián)艚饪╕輕提慢轉(zhuǎn)倒劃眼NY提死爆炸倒扣再接震擊器擴(kuò)大器下鉆連接后震擊解卡擴(kuò)孔爆炸倒扣套銑解卡結(jié)束作業(yè)泥包卡鉆(一)鉆頭在井底循環(huán)狀態(tài)短路循環(huán)失去循環(huán)能正常循環(huán)大力上提解卡大力上提解卡大力上提解卡YY YN NNYY Y震擊器上擊解卡震擊器上擊解卡震擊器上擊解卡NNN在鉆頭以上爆破恢復(fù)鉆井液循環(huán)爆炸松扣取出短路點(diǎn)恢復(fù)循環(huán)調(diào)整鉆井液性能大排量循環(huán)沖洗 N浸泡解卡劑解卡Y N爆松套銑解卡Y NY套銑倒扣解卡 N側(cè)鉆結(jié)束作業(yè) 泥包卡鉆(二)鉆頭在中途循環(huán)狀態(tài)短路循環(huán)失去循環(huán)能正常循環(huán)大力下壓解卡大力下壓解卡大力下壓解卡YY YN NNYY Y震擊器下?lián)艚饪ㄕ饟羝飨聯(lián)艚饪ㄕ饟羝飨聯(lián)艚饪∟NN在鉆頭以上爆破恢復(fù)鉆井液循環(huán)爆炸松扣取出短路點(diǎn)恢復(fù)循環(huán)調(diào)整鉆井液性能大排量循環(huán)沖洗 N浸泡解卡劑解卡Y N爆松套銑解卡Y NY套銑倒扣解卡 N側(cè)鉆結(jié)束作業(yè)落物卡鉆鉆頭位置鉆頭不在井底鉆頭在井底如伴有粘吸卡鉆發(fā)生可注入解卡劑Y全力下壓活動解卡正轉(zhuǎn)反活動解卡Y 大力上提活動解卡NY震擊器下?lián)艚饪╕ NN震擊器上擊解