石油钻井常见的卡钻原因及处理对策.doc

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1、常见卡钻原因和处理对策粘吸卡钻粘吸卡钻也叫压差卡钻是钻井过程中最常见的卡钻事故。最容易卡住的是钻铤，由于钻柱失去了活动的自由，卡点可能逐渐上移。一、粘吸卡钻的原因      常见卡钻原因和处理对策粘吸卡钻粘吸卡钻也叫压差卡钻是钻井过程中最常见的卡钻事故。最容易卡住的是钻铤，由于钻柱失去了活动的自由，卡点可能逐渐上移。一、粘吸卡钻的原因      常见卡钻原因和处理对策粘吸卡钻粘吸卡钻也叫压差卡钻是钻井过程中最常见的卡钻事故。最容易卡住的是钻铤，由于钻柱失去了活动的自由，卡点可能逐渐上移。一、粘吸卡钻

2、的原因      井壁上有滤饼的存在是造成粘吸卡钻的因在原因，因为大多数钻井液是固、液两相流体，其中的固相颗粒吸附在井壁上就形成了滤饼。有人认为滤饼是由于钻井液的滤失造成的，没有滤失量就不会有滤饼，基于这种思维，他们总认为钻井液在砂岩中的滤失量大，才会形成滤饼。其实不然，在裸眼井段内，泥页岩也有滤饼，而且要比砂岩井段的滤饼厚得多。这是因为滤饼的形成有三种原因：第一是吸附，钻井液中的固相颗粒吸附在岩石表面，无论砂岩泥岩都有这种特性。第二是沉积，钻井液在流动过程中，靠近井壁的流速几乎等于零，钻井液中的固

3、相颗粒便沉积在井壁上。泥岩井段的井径要比砂岩井段的井径大得多，沉积作用更为显著，所以泥岩井段容易形成厚滤饼。第三是滤失作用，它加速了钻井液中因相颗粒在渗透性岩层表面的沉积。同时我们也注意到，泥岩也有滤失性，而且是亲水物质，可以被水浸润，只要是水基钻井液，即使滤失量等于零，这个浸润过程也无法停止。由于泥岩含有大量的微细裂纹，这些微细裂纹有些是地层应力造成的，有些是在钻头破碎岩石时造成的，一旦泥岩表面被水浸润之后，在这些微细裂纹中形成一层吸附膜，可以发生有效的分裂作用，降低泥岩的坚固度而使其破碎脱落，所

4、以泥岩井段井径大多大于钻头直径。但在泥岩相对稳定之后由于水的浸润，泥岩表面的分子、原子或离子表现出极性，具有未平衡的自由的一部分力场，这部分力场的方向指向钻井液，能够吸附钻井液中的大量带异性电荷的粒子。在吸附平衡建立之前，吸附物在钻井液中的浓度逐渐变小，而在泥岩表面上的浓度逐渐加大。如果增大钻井液中某些粒子的浓度，也就增大它们在单位时间内吸附到泥岩表面的数目，这是一个累积的过程。加之，又在钻井液液柱压力和钻柱旋转动力的作用下，吸附层的一部分水分被挤回钻井液中，井壁上就形成了一层比较厚的成分比较复杂的

5、滤饼，这些滤饼的性能比砂岩井段的滤饼更差。由此我们可以得出结论，只要滤饼存在，就有粘吸卡钻的可能，砂岩井段可以粘钻，泥岩井段也可以粘钻，不过泥岩井段的井径往往是不规则的，和钻柱的接触面积比较少，所以卡钻的机会比较少一些。   地层孔隙压力和钻井液液柱压力的压差存在，是形成粘吸卡钻的外在原因。在同一裸眼井段中，地层孔隙压力梯度不会是统一的，而钻井液液柱压力总是要平衡该井段中的最高地层孔隙压力，对那些地层压力梯度相对低的地层必然会形成一个正压差。当钻柱被井壁滤饼粘吸之后，紧靠井壁一边钻柱的一侧所受的是通

6、过滤饼传来的地层孔隙压力，另一侧所受的是钻井液液柱压力，如果后者大于前者，即有正压差存在，可把钻柱压向井壁，进一步缩小吸附面之间的间隙，增强了吸附力，并进一步扩大了钻柱与井壁的接触面积。   钻柱在静止时，由于任何井都有一定的斜度，钻柱因其自身重量所产生的水平分力而压向井壁的下侧，驱走了中间的隔离层，使钻柱与滤饼之间的距离缩小，当缩小到二者之间的极性分子互相起作用的范围内时，便发生的吸附作用，这就是发生粘吸卡钻的主要原因。二、粘吸卡钻的预防  1、使用中性钻井液，或阳离子体系钻井液；2、目前使用的水

7、基钻井液，绝大部分是阴离子体系钻井液，这种钻井液随着井斜的增加或钻井液密度的提高，粘吸卡钻的可能性越来越大，最好的办法就是不让钻柱静止；3、对于阴离子体系的钻井液来说，要求有好的润滑性、较小的滤失量、适当的粘度和切力，必要时加入润滑济以减少滤饼的摩阻系数；4、搞好固控工作，把无用的固相尽量清除干净；5、尽可能做到近平衡压力钻进；6、使用合理的钻柱结构，总的思路是增加支撑点，减少接触面；7、直井粘卡后为了防止卡点上移最好将钻柱总重量的三分之二下压，减少钻柱与井壁滤饼的接触面积，斜井则不能压，因为下部钻

8、具靠井壁下限，越压越死；8、指重表必须灵敏可靠，以防做出错误的判断；9、要保持良好的井身质量；10、在钻柱中带上随钻震击器，因为在粘卡发生的最初阶段，震击解卡是很有效的。三、粘吸卡钻的处理1、强力活动：粘吸卡钻随着时间的延长会越来越严重，所以在发生粘吸卡钻的初期阶段，就应在设备和钻柱的安全负荷内用最大的力量进行活动。2、震击解卡：如果钻柱上带有随钻震击器，应立即启动震击器上击或者下击，以求解卡，这比单纯的上提下压的力量要集中，见效也快得多。若没有随钻震击器，应先测卡点