钻井作业卡钻事故的预防判断和处理川东钻探公司2002．7钻井中卡钻事故的预防判断和处理钻井工程是一项极其复杂的工程，在钻进不断加深井眼的过程中，由于地质构造的复杂和不可预见的因素，钻井液性能与井内情况的不吻合及其致后性，措施不当，检查不严，操作不慎等原因都有可能造成钻井事故的发生。

卡钻是经常发生的事故之一。

如果操作得当，对井内的情况作出恰如其分的分析，就能得出准确的结论，从而采用正确的处理方法避免卡钻事故的发生。

所谓卡钻就是钻具在井内不能自由活动的现象。

钻井工作者必须努力避免卡钻事故的发生，采取预防卡钻的措施。

一、减小卡钻风险的措施1、保持稳定的泥浆性能，不能向泥浆内冲水，处理泥浆要均匀、幅度不要过大。

2、钻进后接单根开泵上提(上提时最好不影响泵压)，提出方钻杆后摘泵，接单根后先开泵再上提钻具，如果接单根时间长应活动转盘以活动钻具。

3、钻具静止一段时间后应先转动或者下放后再上提。

4打捞钻具：扣造牢后，先想法开通泵，如不能开通泵则将钻具提至井内悬重，在安全扭转范围内大力转动力争倒划眼解除，一般不可强力上提。

5、钻进中注意排量和泵压变化，防剌钻具剌垮井壁。

6、起钻前充分循环泥浆，如有垮塌物返出，需调整好泥浆性能方可起钻。

7、严格控制起下钻速度，防起钻抽塌井和下钻压漏井后造成地层坍塌，特别是当钻具结构改变后防突然遇阻造成卡钻。

8、起钻中按规定及时灌够泥浆，防地层坍塌。

9、手工具不能放在转盘上，要求井口人员随时检查井口工具和盖好井口，防落物入井。

10、起钻遇卡不超过原悬重100千牛，起钻遇卡则向下放钻具，力争一次击掉，待恢复悬重后再活动采取循环或倒划眼措施解除；下钻遇阻不低于原悬重50千牛，如遇阻则上提钻具，待悬重上升再恢复原悬重后，倒单根，采取划眼措施，不可强行下压钻具。

11、钻具在裸眼内要随时活动，不能长时间静止。

12、如使用悬浮能力差的泥浆，钻进中突然井漏（甚至失返），上提遇卡，可考虑倒划眼解除，不可大力上提，提卡死钻具。

13、如钻具在裸眼内要检查链条时，先将钻具尽量提高一些，在溜放中要注意指重表悬重下降情况，如果超过正常摩阻，必须立即想法猛放钻具2～3米，待悬重恢复后再抓紧时间检查。

14、注水泥施工前作好水泥浆凝固试验和水泥浆与钻井液的混浆凝固试验；钻水泥塞必须待水泥塞有一定结构强度后进行。

15、注3H堵漏必须掌握好3H配方及用量，用3H浆堵漏钻具必须使用光钻杆并且3H浆返高不可高于钻杆出口。

二、各种卡钻的原因和预防(一)卡钻的种类：1、泥饼粘附卡钻（压差卡钻）。

2、井径缩小卡钻（厚泥饼卡钻）。

3、沉砂卡钻。

4、地层坍塌卡钻。

5、键槽卡钻。

6、泥包卡钻。

7、井内落物卡钻。

(二)各类卡钻的原因分析和预防措施1、泥饼粘附卡钻（压差卡钻）在渗透性地层中钻进时，因泥浆在压差作用下向地层渗透而在井壁上形成泥饼，由于井眼不可能完全垂直，下井的钻具总会有某些部分是将泥饼破坏后紧贴着井壁的；当钻具在井内静止时间稍长时，由于泥浆液柱压力和地层压力差的作用，使钻具压紧在井壁上而造成卡钻。

由于同一井眼内各地层的压力系数不一样，有低压地层、高压地层、有超高压地层等多压力系统共存。

我们用同一种密度的泥浆去钻压力系数不相同的地层，这就使泥浆液柱压力与地层压力之差各不相同，压差越大产生卡钻的可能性就越大,卡得越紧。

这种卡钻与钻具和泥饼之间的粘滞系数，泥饼与钻具的接触面积，泥浆液柱压力和地层压力之差，钻具在井内静止的时间等因素有关。

泥饼的粘滞系数越大，泥饼与钻具的接触面积越大，泥浆液柱压力和地层压力之差越大，就卡得愈紧，而泥饼与钻具的接触面积是随钻具在井内静止时间的延长而增大的。

泥饼的粘滞系数则与泥浆中的固体含量、泥浆摩擦系数、钻具在井内静止的时间长短有关，当泥浆中加入重晶石粉和钻具在井内的静止时间越长，泥饼的粘滞系数就越大。

这种卡钻多发生在泥浆摩擦系数过大、有渗透性较强的地层、压差过大、而钻具又在井内静止不动等情况。

这种卡钻的现象是有较长的静止时间,钻具上提下放困难，泵压正常而稳定，无掉块坍塌物返出。

预防措施：(1))使用适合密度的优质泥浆，使用重浆时混油或加石墨粉、或加一些表面活性剂，降低泥饼的摩擦系数。

(2)加强活动钻具，钻具活动范围要大(2米以上)，在没上下活动时可转动钻具。

(3)在上提钻具遇卡或下放钻具遇阻造成卡钻时处理要果断，不能因人为的原因(包括请示汇报耽误时间等)使钻具在井内静止时间过长，使事故复杂化。

2、井径缩小卡钻(厚泥饼卡钻)这种卡钻有：(1)发生在膨胀性地层，如白垩土，渗透性、孔隙度良好的井段，如疏松的砂岩、孔隙度较大的灰岩，以及当泥浆性能不好、失水量大、泥饼厚、泥浆排量小，返速低时，在井壁形成很稠的胶糊状的东西，接着在其上沉积粘土颗粒、岩屑及加重剂，致使井径缩小，钻具起至此操作不慎造成卡钻。

(2)在漏层或渗漏层，由于桥塞(堵漏剂)集结于漏层处，再在其上面形成厚泥饼、粘结固体颗粒致使井径缩小，当钻具起下至此因操作不慎亦可造成卡钻。

这种卡钻的特点是遇卡的位置固定、泵压增大、上提困难，下放较容易些；下钻时摩阻增大。

预防措施：操作谨慎，避免上提下压过多卡死钻具，果断采取划眼或倒划眼措施。

3、沉砂卡钻使用悬浮能力差的泥浆或清水钻进，钻速快，因排量低、返速低，因突然停泵或突然井漏等项原因，造成钻屑下沉引起钻头或部分钻具被埋，如果强行上提都可能卡死钻具。

这种卡钻的现象是：钻井液悬浮力差，钻速快，接单根时钻杆内返泥浆，接单杆后开泵困难、甚或蹩泵，上提困难。

预防措施：（1）钻头在井底时，如果要接单根，需大排量循环5～10分钟，让钻屑上返至适当高度后再上提钻具，当方钻杆提出后再摘泵，抓紧时间接单杆。

（2）接单根后缓慢开泵，立压表起压立即摘泵，待泵压下降后再徐徐开泵，井口返出泥浆后，再逐渐提高排量至正常排量。

（3）如启动泵困难，启动泵压不降，可将井口吊卡摘开后向下放钻具1～2米，转动钻具，直至转动正常，再放回压，再缓慢开泵，可在不同泵压下多次反复，如仍开不通泵，证明钻具内水眼被堵，可起钻检查，起钻中按钻具外容积灌够泥浆，有时起钻至中途钻具内不喷泥浆了，可再开泵试循环。

（4）如在钻进中井漏或失返，立即上提钻具，尽量使钻头离开井底高一些，但要注意悬重变化，一旦有挂卡现象立即停车，不停泵力图转动转盘倒划眼解除。

4、地层坍塌卡钻一般发生在吸水膨胀的页岩、泥岩、胶结不好的砾岩地层。

地层坍塌的原因：（1）泥浆的失水量大，矿化度小，浸泡地层的时间长。

（2）泥浆密度过小，不足以平稳地层侧压力。

（3）砾石层的结构遭到破坏。

（4）起钻未灌够泥浆，起下钻速度过快，造成抽塌井或压漏井后液柱压力降低而井塌。

井塌的判断：一般在严重井塌前循环中振动筛有大块泥饼和小块地层脱落；返出岩屑中有上部已钻地层的岩石出现。

钻进中有蹩钻现象，上提遇卡，泵压上升。

预防井塌卡钻的措施：（1）使用低失水，高矿化度和适当粘切的防塌泥浆。

（2）发现井内有坍塌现象立即调整泥浆性能。

适当提高泥浆密度和粘切。

（3）起钻按规定灌够泥浆。

（4）避免钻头泥包，严格控制起下钻速度，防抽塌井和压漏井。

5、键槽卡钻这种卡钻多发生在硬地层井斜角或井斜、方位角变化大，形成了急弯（狗腿）的井段。

钻进时，钻杆紧靠狗腿处旋转，起下钻时，特别是下钻时，钻杆接头就象圆凿一样连续不断地凿铣狗腿处，键槽就形成了，这个槽只能通过钻杆接头大小尺寸的钻具或小于它的钻具，却不能通过比钻杆接头稍大的钻铤，当比钻杆接头稍大的钻铤起至此键槽内就会发生卡钻。

随着井眼加深和起下钻次数增多，键槽将随之加深，如不及时处理，最后将起不出钻具。

键槽卡钻的判断：（1）卡钻前的起下钻中，钻杆本体有被磨亮的现象，钻杆接头偏磨厉害。

（2）钻具遇挂卡时下放容易，下放后转动正常，开泵正常，上提困难，遇卡位置固定。

预防键槽卡钻的措施：（1）保证井身质量，减小井斜方位变化率。

（2）提高钻进速度，减少起下钻次数。

（3）使用斜坡钻杆。

（4）及时采用随钻破槽器破除键槽。

（5）在比钻杆接头稍大的钻铤顶部加过渡接头。

（6）控制下钻速度，避免键槽快速形成。

（7）严格控制起钻遇卡吨位，避免上提卡死钻具。

（8）在键槽井段打水泥补壁。

6、泥包卡钻泥包卡钻的原因：（1）泥浆泵上水不好或不上水。

（2）小循环闸门未关严或被刺，井内钻具被刺造成短路循环，钻头干钻。

（3）在粘滞性大的泥岩地层钻进，泵排量不足，泥浆粘度高，造成钻头泥包。

泥包卡钻的判断：（1）钻进泥岩地层或石膏地层进尺慢或基本无进尺，转盘负荷重，转动不灵活、反扭矩增大。

（2）返出砂样有上部已钻过的岩层的岩屑。

（3）上提遇卡，解卡后转盘转动灵活，但钻头一旦接触井底，转盘负荷又突然加重，无法正常钻进。

预防措施：（1）起下钻中认真检查钻具，丝扣要上紧。

（2）使用优质泥浆钻进，适当控制粘切。

（3）开泵前和泵正常运转初始，应认真检查各路管线和控制闸门是否正常，发现问题及时整改。

（4）尽量使用大排量钻进，并保持排量稳定，随时注意排量与泵压的变化，有异常变化及时分析处理。

7、井内落物卡钻此类卡钻大部分由于操作不小心将卡瓦牙、钳牙、吊钳销或其它手工具落入井内，卡于井壁与钻头或套管与钻具之间。

或者是原先井内落物未捞出后来从井壁掉出。

预防措施：主要是加强责任心，盖好井口,随时检查好井口工具，手工具不能放在转盘上，在换钳头时吊钳肖不能放在吊钳柄上。

以上各类事故只要我们采取正确的防范措施，精心操作、处理及时，就能避免许多因人为因素酿成的事故，使事故消灭在发生之前，通过正确的处理使钻井工作顺利进行。

三、防止卡钻事故的操作卡钻事故复杂多样，处理的方法也各不相同，一般在起钻或下钻中的卡钻（钻头不在井底）较易控制和处理，基本的原则是：起钻遇卡不能强行上提，下钻遇阻，不能强行下压。

在起钻中严格控制起钻遇卡吨位，上提遇卡不超过原悬重加摩阻以上100千牛（复杂井控制在50千牛）如遇卡立即在悬重范围内下压钻具，压掉后接方钻杆循环再作处理。

先上提下放活动处理，上提吨位由小到大，以能向下放掉为原则。

在活动中注意观察泵压变化和钻头井深的位置变化。

如果通过循环活动钻头位置井深变浅了，可初步判断为沉砂或砂桥。

用方钻杆带出一至二根单根即可。

如果返出物中有大量垮塌岩屑出现，证明是井塌或井壁不稳定所造成，可从调整泥浆性能着手处理。

适当提高泥浆密度和粘切。

在循环活动中如钻头井深没有变化(相同拉力时)，但在下放后泵压正常，上提遇卡后泵压有明显上升，可判断为缩径或厚泥饼卡钻。

需采取上提下放或倒划眼解除。

如起钻中遇卡，下放后和遇卡时泵压没有变化、钻头位置固定，循环无岩屑返出，可基本确定为键槽卡钻。

缩径或厚泥饼卡钻、初期的键槽卡钻都可以通过倒划眼解除。

在下钻中控制好下钻速度(特别是上只钻头磨小、上只扶正器磨小或改变了钻具结构时)，严格控制遇阻吨位，下钻遇阻不低于原悬重50千牛，复杂井控制为30千牛，一旦遇阻立即在钻具安全提拉力范围内上提钻具，然后倒单根接方钻杆循环，如果开泵循环中钻具可顺利下放，可能是砂桥，如开泵循环仍在原遇阻处遇阻，可适当拨动转盘，如悬重突然恢复，可证明是井内有台阶，如拨动无效果，转盘负荷增重，立即上提钻具，加大排量，连续转动转盘进行划眼。