机械卡钻的原因和表现

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1、机械卡钻的原因和表现（信息管理中心：李智鹏）机械卡钻机械卡钻发生在下列情况之一或更多：1、井眼不干净；2、地层不稳定；3、键槽（不经常出问题，偶尔会发生问题）；4、井眼缩径；5、岩屑堆积；6、钻入塑性地层；7、大块卵石落入井里；8、下入大直径的井下工具；1、井眼不干净岩屑没有充分循环清除，导致岩屑聚集在井眼环空的下方，可能导致井眼包住钻具，造成钻具卡住。由于岩屑趋于自然沉降，落入井眼环空下方，大斜度井比直井更难净化井眼，另外，为了有效地清洁井眼，泥浆的循环速度必须大于岩屑的下降速度，大斜度井比直井更难做到这一点。井眼

2、不干净的主要表现有：l钻井过程中泥浆密度不合适，出现压力不平衡；l泵压增大，钻杆接头移动受阻；l上提钻具时，平滑抽吸突然增大；2、地层不稳定A、地层松软或疏松一些地层特别松软或疏松，容易膨胀，如页岩；有些地层容易垮塌或脱落，如煤层或页岩层；在钻井作业期间，膨胀和垮塌会粘住或吸住钻具，造成卡钻；一般来说，页岩是最容易引起事故的地层，造成钻具卡钻。B、页岩地层使井眼稳定性发生变化沿地层层理平面的页岩层比横跨地层层理平面的页岩层更脆弱，由于这个原因，在钻过这样的地层时，井眼的稳定性可能会大大改变，但沿不同斜面和方向的钻进，

3、井眼的稳定性不会有严重的变化。C、易碎或易垮塌的页岩层这些页岩层垮塌后成碎片状脱落到井里，页岩垮塌的征兆有：l从井底循环到地面的岩屑，有大量的页岩出现在振动筛的筛幕上；l起钻期间出现过度的抽吸；l井眼出现高位填充；D、膨胀性页岩有些页岩遇水产生化学反应，通常称作水化作用，这种反应会引起地层膨胀，无论它们是高反应的碱性粘土，还是水化作用非常快的页岩，所有膨胀的页岩都可能导致钻具卡钻。即使在钻井期间加大泥浆流速，使井眼变的更干井，在地层膨胀持续期间，下入立柱后也可能需要重新划眼钻进。膨胀现象表现在：l钻进期间扭矩增大；l

4、当钻具需要定位时，控制井下钻具组合上提下放困难；l钻杆接头移动受阻；l上提钻具时出现过度的抽吸；l部分井段需要重新划眼；l水基泥浆中的粘土含量增加；1、键槽当井眼方向变化较大时最有可能产生键槽，上提钻具容易导致钻杆键槽卡钻，钻杆的直径小于钻铤，擦刮井眼侧壁，磨出一个狭槽；当出现键槽时，仍然可以钻进，然而，当上提钻具时，大直径的钻铤可能会被键槽卡住，钻铤可能会在键槽处卡死。狗腿严重度越大，侧向负荷也越大，键槽发展的越快，键槽也有可能在狭长的井段和套管鞋的位置变得严重，在这些地方，磨出的沟槽代替地层包住钻具，严重的键槽直

5、接影响着钻具的转速。2、井眼缩径，钻具组合改变由于井眼的磨蚀，钻头和扶正器的尺寸会减小，为此，增大钻头尺寸钻研磨性地层会损失成本，这是由于增加了不可避免的划眼作业带来的结果，划眼作业可能造成钻头磨损很快，再次导致井眼缩径。如果一个全尺寸井底钻具组合下入一个缩径的井眼，可能会出现钻具卡钻，多加小心，保持全尺寸井眼会防止这一问题的发生。当钻头被卡而正常的循环仍可以进行时，可能出现了井眼缩径，应该事先采取预防性措施，保持井眼全尺寸钻进，这样会减少井眼缩径的发生。对于一套不易弯曲的井下钻具组合，狗腿的出现会是一个障碍，对于一

6、套柔韧的、弯曲良好的井下钻具组合，狗腿的出现可能不会造成多大问题，柔韧的钻具组合能绕开狗腿蛇形前进，采用柔韧钻具组合打完的井段，起钻时可能不会有什么问题，但当下入一套新的不易弯曲的井下钻具组合或套管柱时，如果之前钻进的钻头是缩径钻头，钻的井眼将会是缩径井眼，这将导致钻具卡钻的风险，下套管前检查下井的钻具组合，这一点十分重要，应该仔细选择下井的钻具组合。缩径井眼的表现有：l井下钻具抽吸阻力增大；l扭矩增大或扭矩不规则；l钻头失速或停转；l机械钻速下降；1、岩屑堆积通常在环空流速降低的情况下出现岩屑堆积，岩屑堆积的表现有

7、：l振动筛上岩屑减少；l超载提升增加；l循环损失或丧失；2、钻入塑性地层一些自然带有塑性的地层容易引起钻具卡钻，包括盐层，但不仅限于盐层，这种地层能减缓钻压，使地层突进或挤入井眼，虽然井眼中的鼓出部分仅有一英寸的几分之一、很小一点，这将足以导致钻头或扶正器在井眼中卡住。井下的任何位置都可能遇到塑性地层和异常压力，这些地层不均匀地减缓钻压，但经验告诉我们，最常见的是遇到一个地层的顶部，或者是一个盐层弯丘的侧翼，或者是黏土挤入构造，增加泥浆比重可以降低塑性地层的鼓起。塑性地层的表现有：l扭矩增大或扭矩不规则；l起下钻期间

8、，会延长作业时间和更多的过载提升；3、大块卵石落入井里这种情况通常发生在打上部疏松地层时遇到了大块卵石，导致卵石落入井里，或卡住钻具。卵石脱落的表现有：l扭矩不规则；l钻杆接头不规则的抽吸；l起钻时容易出现卡钻；1、下入大直径的井下工具这种情形类似于井眼缩径和钻具组合的改变，下入大直径的井下工具将最有可能导致钻具卡钻，通常与错误地选择井下工具有