中江水平井水平段卡钻原因分析及预防措施

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1、中江水平井水平段卡钻原因分析及预防措施摘要：中江XX井是川丙中江地区的一口长水平段水平井，设计井深3830m,水平段长990m。中江地区地层裂缝发育，普遍存在井壁失稳现象，极易产生掉块，木井二开裸眼段长，更恶化了井壁失稳，导致产生大量掉块，因掉块在井眼局部堆积形成砂桥造成水平段卡钻。卡钻发生后，仔细分析了卡钻原因，总结出一套预防措施，通过优化钻井液性能，优选钻井工具、钻具组合，加强井眼净化，以及出现复杂时正确的处理，顺利完成了该井的施工。为川丙中江地E水平井的施工提供了宝贵经验。关键词：中江地区；井壁失稳；掉块；卡钻；预防措施1中江XX井概况及事故发生、处理经过屮江n井是四川盆地川

2、西坳陷屮江构造南东翼的一口长水平段双靶点水平井，以下沙溪庙组JS广2砂组为主要目的层，设计井深3830m,水平段长990m。井身结构为：导眼①444.5mmXI02m,套管0339.7mmX100m；一开井眼0311.15mmX2202m,套管0244.5mmX2200m;二开井眼①215.9mmX3830m,套管①139.7mmX（2100-3828）m。二开钻进至井深2300m,由于实钻录井资料显示地层与设计预告层位相差较大，増加斜导眼设计，先钻斜导眼，对主要目的层取心、测井，探明地层情况，再实施水平井施工。水平井主井眼于2290m处开始侧钻，依井眼轨道设计钻进至2842.48

3、m顺利屮A靶，进入水平段稳斜钻进，水平段钻具组合：0215.9mmPDC钻头172mml.5°单弯螺杆（扶正器外後O212mm）+①210mm扶正器+回压阀+O127mm无磁承压钻杆+MWD悬挂短节+0127mm加重钻杆6根+①127mm钻杆60根+旁通阀127mm钻杆45根127mm加重54根+①127mm钻杆42根+411*520+0139.7mm钻杆。稳斜钻进至井深3015.59m,钻完一单根，准备上提钻柱测斜。上提钻具摩阻较大，旋转上提钻柱倒划井眼（转速40RPM）,顶驱扭矩波动较人（10-19Kn.m）。为防止钻柱在转动上提过程屮卡钻，未继续倒划眼，立即采取下划的方式处理

4、，并重新划至井底，扭矩正常。之后，停顶驱带泵上提钻柱，原悬重1200KN、正常上提1300-1400KX，上提至井深3011.7m时遇阻，最大上提吨位1500KN。随即向下窜动钻柱，最小下放至1000KN（正常下放1100-1200KN）无法放脱。钻井液循环正常，但无法正常上提下放钻柱，判断发生卡钻事故。卡钻后，先后使用了多种处理办法，分别有大力上下活动钻具；上下窜动、旋转钻柱并扭转下放活动；打稠浆携砂，并配合活动钻柱；地面震击器震击：泡油；重锤震击；泡解卡剂；憋压解卡；降压解卡。均未能解卡，决定倒扣，填井侧钻。倒扣成功后，落鱼长度621.46m,鱼顶深度2390.24m,回填至井

5、深2260m,侧钻继续施工。2卡钻原因分析根据卡钻前摩m增加，卡钻后开泵泵压正常，卡钻后调整泥浆循环期间返岀大量掉块等现象，以及根据返出掉块岩性、s的层取心情况，分析认为，卡钻是由于并眼并壁失稳，井壁大量掉块剥落形成砂桥造成砂桥卡钻，不排除卡钻未能及时解卡，转化成砂桥卡钻和粘附卡钻的复合卡钻。2.1地层原因屮江H井二开裸眼段地层为沙溪庙地层，主要岩性为泥岩、砂岩不等厚互层。地层岩性详见下表：表2-1二开裸眼段地层岩性情况地层垂深起止井段(m)垂厚(m)岩性简述上沙溪庙组1969-2569600暗棕、棕、棕紫色泥岩、粉砂质泥岩与灰褐色粉砂岩、泥质粉砂岩及绿灰色细〜中砂岩略等厚〜不等厚

6、互层。下沙溪庙组2569-2665（未穿）96紫褐、灰绿色泥岩、含粉砂质泥岩与灰绿色粉砂岩、浅灰色细粒岩屑砂岩、长石岩屑砂岩略等厚。上部夹厚层-块状浅灰色屮-粗粒岩屑长石、长石岩屑砂岩。与下伏地层呈整合接触。表2-2斜导眼主H的层取心情况取心井段(m)心长(m)层位岩性裂缝情况井深：2660-2668垂深：2642.73-2650.288下沙溪庙组上部为浅褐灰色中粒岩屑砂岩，下部为浅绿灰色中粒岩屑砂岩，下部夹含泥砾共发育平缝10条、斜缝2条，绕心体1/3周至3/4周，均为中缝，缝长10-25cm,缝宽0.1-0.5mm,未充填图2-1斜导眼取芯情况图2-2水平井眼掉块情况沙溪油组的

7、地层岩性以泥岩、砂岩为主。根据取心情况以及掉块岩性分析，泥岩层理性强且存在微裂缝，层理及微裂缝为泥岩的水敏效应提供了通道，泥岩水化后产生的膨胀压超过其胶结强度时又产生新的裂缝，促进了钻井液滤液的进一步侵入；砂岩结构疏松，裂缝发育，且多为平缝，一方面为渗透水化提供了渗流通道，另一方面增强了毛细管力作用，进一步促进了渗透水化，降低了井壁岩石强度。这种恶性循环极易导致井壁周围岩石发生掉块、坍塌，更加大了地层失稳的概率［1］。沙溪庙组地层在井眼形成后井壁通常不会立即出现掉块和