石油钻井司钻达标培训课件开发班卡钻事故.doc

川庆钻探工程公司石油钻井司钻达标培训课件开发班 2012年3月卡钻事故第一节泥饼粘附（压差）卡钻1第二节垮塌卡钻第三节砂桥、沉砂卡钻第四节缩径卡钻（小井眼卡钻）第五节泥包卡钻第六节键槽卡钻第七节落物卡钻第八节干钻卡钻第九节水泥卡钻卡钻事故 卡钻：就是钻具在井内不能自由活动的现象。卡钻事故多种多样，常见卡钻的类型 ：泥饼粘附卡钻（压差卡钻）、井塌卡钻、砂桥卡钻、沉砂卡钻、泥包卡钻、缩径（小井眼）卡钻、键槽卡钻、落物卡钻、干钻卡钻、水泥卡钻浆 第一节泥饼粘附（压差）卡钻一、 泥饼粘附（压差）卡钻的原因1、钻具长时间在裸眼井段静止。2、钻井液性能不好，失水量大、滤饼厚、固相含量高、润滑性差。3、钻井液柱压力大于地层孔隙压力，形成正压差。4、在漏失层或渗透性较好的地层滤饼较厚，堵漏材料增大滤饼厚度和摩阻力。5、钻遇盐水层或石膏层时，钻井液受到钙的侵污后性能变坏，失水和滤饼迅速增加。二、泥饼粘附（压差）卡钻的现象1、卡钻后循环正常，进出口流量平衡，泵压无变化。2、卡点位置在钻铤部位。3、卡钻活动钻柱不及时，卡点有可能上移，活动距离缩短。三、泥饼粘附（压差）卡钻的预防1、钻井液具有润滑性、减小滤失量、适当的粘度和切力。2、搞好固控工作，无用的固相颗粒还会造成循环系统的磨损。3、如没有高压层、坍塌层和特殊需要，采用近平衡压力钻井。当液柱压力超过地层孔隙压力3.5MPa以上时，易造成压差卡钻。4、钻具结构合理，使用螺旋钻铤、欠尺寸扶正器、加重钻杆、防卡接头等，以增加支撑点；在定向井中使用倒装钻具结构，钻柱中带上随钻震击器。5、钻具在裸眼井段，其静止时间不得超过3min。四、泥饼粘附（压差）卡钻的处理1、卡钻后始终保持循环，在设备和钻具的安全负荷以内大幅度活动钻具，在允许扭转圈数范围内反复扭动钻具（大钩捆绑牢固，加强对死活绳头检查）。2、停止活动下压钻柱，在井眼较规则的情况下可以把悬重的2/3或放完，使裸眼内钻柱弯曲，减少与井壁的接触面积，控制卡点上移。3、钻柱中带有随钻震击器，应立即进行震击，以求解卡(钻头在井底应上击，钻头不在井底可上下震击）。4、浴井解卡（1）使用低密度胶液或清水冲蚀泥饼解卡。（2）浸泡解卡剂确定卡点位置，计算解卡剂用量，要求环空浸泡高度一般高于卡点100m，钻杆水眼内留足顶替所需要的解卡剂用量。注入解卡剂时，司钻控制油门掌握好施工中的最高泵压。注入解卡剂后，应间断下击或强力活动钻柱，以求解卡，不活动时应压弯裸眼井段的钻柱。定时定量顶入钻井液，一般情况下1530分钟顶入0.5立方米。解卡后立即连续大排量循环，大幅度活动钻具（绞车和泥浆泵动力分开带），排完解卡剂后，无溢流时方可起钻。（3） 浴酸解卡卡点位置在石灰岩地层，井下无油气显示，无漏失层等复杂情况，在浸泡解卡剂无效时，可以选择泡盐酸解卡。盐酸的浓度一般在20%左右，浸泡高度高于卡点5080米，钻杆内预留一定顶替所需要盐酸量，5分钟顶入0.2立方米，浸泡时间一般不超过4小时。注入盐酸后，应及时大幅活动钻具，力求及时解卡；不活动时应施加一定的拉力或压力，并随时注意观察悬重有无变化。解卡后立即大排量循环排酸，连续大幅活动钻柱（绞车和泥浆泵动力分开带）。当出口流量增大，密度下降，有井涌现象时，应及时关井到分离器排酸完，无溢流时方可起钻。5、爆炸松扣。6、钻具长，可采取套铣倒扣。7、填井侧钻。压差卡钻案例分析一、基础数据1、井身结构：311.2mm钻头400m 244.5mm套管400m 215.9mm钻头2560m 造斜点：2010m2、层位：过渡层 岩性：泥岩3、钻具组合：215.9mm钻头+打捞杯+回压凡尔+214mm扶正器+无磁钻铤+213mm扶正器+7柱165mm钻铤+振击器+127mm钻杆。4、钻井液性能：密度1.77g/m3，粘度61s，失水4.4m l，泥饼0.3mm，初切5Pa，终切22Pa，PH值9.5。二、卡钻经过：某井钻至2560m时，上提方钻杆接单根后下放遇阻5t，上提遇卡120t，原悬重为80t。在80t160t之间活动钻具，未解卡。三、原因分析：该井段设计钻井液密度为1.15g/cm3。钻至沙一底部时有油气显示，密度由1.19g/cm3调至1.75g/cm3。钻至凉下时又发生井漏，说明凉下地层压力较低。2490m2510m井段为砂岩，此次卡钻可能是由于接单根时间较长，发生压差卡钻。且该段为斜井段，最大井斜35o，这也为压差卡钻创造条件。四、处理经过：1、注胶液。在60180t之间活动钻具，泵入15m3密度为1.10g/cm3，粘度33s的胶液，同时在80200t之间活动钻具，未解卡。在60200t之间活动钻具，未解卡。2、第二次注胶液。替密度1.10g/cm3，粘度30s的胶液45m3，并在60200t之间活动钻具；上提至200t解卡。3、第三次注胶液。解卡后，活动钻具上提方钻杆出转盘面，下放遇阻，悬重由80t下降至75t，上提遇卡。替密度为1.10g/cm3，粘度30s的胶液45m3，上提悬重190t解卡。第二节坍塌卡钻一、 坍塌卡钻原因1、钻井液密度偏低，不能稳定井壁，松软地层容易坍塌。2、起钻未灌足钻井液或钻头泥包产生的抽吸作用，液柱压力下降造成井壁垮塌。3、钻井液失水量较大，矿化度小，浸泡时间较长，使泥页岩水化膨胀发生坍塌。4、短路循环刺垮井壁。5、井漏造成液柱压力下降使井壁失稳垮塌。6、溢流或井喷使液柱压力下降造成井塌。井喷时油气流冲刷井壁，当被冲落的砂石增加到油气流无力将其举升到地面时，就堵塞了环空造成卡钻。7、其他人为因素，如破坏键槽、发生顿钻、卡钻后震击等，也会引起井塌。二、坍塌卡钻的现象1、转盘扭距突然增大甚至憋钻。2、泵压突然升高甚至憋泵，悬重突然下降。3、振动筛返出较大粒状或块状的上部已钻地层中的岩石。三、坍塌卡钻的预防1、合理的井身结构，在同一裸眼段不得有喷、漏层并存。2、起钻按要求灌足钻井液，在裸眼油气井段控制起升速度。3、调整钻井液性能使其适应钻进地层。对于砾石层或砂层，应适当提高密度、粘度和切力；控制PH值在8.59.5之间，以减弱高碱性对泥页岩的强水化作用。4、发现泵压下降，地面又查不出原因，应立即起钻。5、对易漏井段，提前做好堵漏准备；控制下钻速度，防止激动压力增高造成井漏；开泵尽可能避开漏层且不能过猛；井漏后停止钻进，吊罐观察液面高度，做好井控准备。四、坍塌卡钻处理1、想方设法地尽可能建立循环，在不会引起井漏等复杂情况的前提下试憋压。2、大幅度上下活动钻具，带有随钻震击器的可上下击。3、浅井可直接套铣倒扣。深井在靠近卡点位置上爆炸松扣，调整钻井液性能，下震击器震击解卡；套铣倒扣。坍塌卡钻案例分析一、基础数据1、井身结构：311.2mm钻头395.00m 244.5mm套管393.22m 215.9mm钻头1559.00m 2、层位：沙二； 岩性：暗紫红色泥岩3、钻具组合：215.9mm钻头0.25m+4304100.61m+165mm无磁钻铤9.19m+165mm钻铤9.17m+213mm扶正器1.09m+165mm钻铤9.07m+211mm扶正器1.08m+165mm钻铤170.56m+127mm钻杆4、钻井液性能：密度1.05g/cm3，粘度40s，体系：钾盐聚合物低固相。5、钻井参数：钻压18t、转数65rpm、排量28 l/S、泵压9MPa。二、卡钻经过：下钻至1550.4m时遇阻,悬重由68t64t,上提遇卡。三、原因分析：在通井循环出来的砂样中，有大量掉块，在遇阻4t的情况下，上提就遇卡；处理过程中，扶正器上部钻铤被卡严重，上扶正器以下并未卡死，套铣至扶正器后将扶正器以下钻具一起打捞了出来等现象分析，说明上部地层坍塌是造成此次卡钻的直接原因。四、处理经过：1、活动钻具。接方钻杆开泵不通，在悬重10t215t上下活动无效；转6圈无效；憋压最高至22MPa，未解卡。反憋压11.5MPa，未憋通；正憋压19MPa，在悬重44t186t上下活动钻具，未解卡。2、倒扣。分段紧扣，上提悬重至75t，反转7圈，扣倒开,悬重55t(原悬重68t)。起钻完，从第4柱与第5柱钻铤之间倒开。井下落鱼长140.65m，鱼顶井深1407.75m。3、震击器震击。考虑井内砂子较多，下钻头通井并搞短程起下钻；下安全接头+超级震击器，震击360次(20t160t)未解卡，从安全接头处倒扣。4、反扣公锥倒扣。两次下127mm反扣公锥倒扣，倒出落鱼98.73m，井下剩余落鱼长41.92m。5、204mm反扣铣筒套铣。下钻通井后，下 204mm反扣铣筒至1507.29探得鱼顶套铣，套铣至1514.22m循环起钻。6、反扣公锥倒扣，解卡。连续三次下127mm反扣公锥倒扣，第五次倒扣开,悬重由48.5t52.5t，倒划眼3m后起钻,捞获全部落鱼。第三节砂桥、沉砂卡钻在表层钻进易形成卡钻，砂桥卡钻的后果为沉砂卡钻。一、砂桥、沉砂卡钻的原因1、钻井液悬浮岩屑能力差，停泵后岩屑快速下沉，搭成砂桥，堵塞环空，埋住钻具造成卡钻。2、排量过小，岩屑不能及时上返，停泵后形成砂桥。3、短路循环造成井底排量小，井底岩屑不能返出，越积越多而引起卡钻。4、井身结构设计不合理，表层套管下得少，在易垮井段形成大井径（大肚子）堆积岩屑，停泵后岩屑下沉埋住钻具。二、砂桥、沉砂卡钻的现象1、振动筛返出岩屑较少。2、钻进时扭矩较大；开泵循环时，钻具能上下活动和转动，停泵则钻具提不起来，在使用无固相钻井液中情况较多。3、卸开方钻杆后从钻杆水眼内反喷钻井液；接上方钻杆开泵困难，甚至憋泵。4、上提遇卡，下放遇阻，不能转动钻柱或转动时憋劲很大。三、砂桥、沉砂卡钻的预防1、在表层钻进使用清水或无固相钻井液时，钻井泵完好，排量足够。2、做好各项准备工作，减少接单根时间，早开晚停泵（先小排量开通后再升至所需排量）。3、在清水钻进时，如因设备或钻头发生故障不能继续钻进时，应将清水转换成泥浆，尽可能循环出更多岩屑再起钻。4、钻进时，根据地层特性选用适当的排量，不能长时间定点循环破坏滤饼，同时使井壁坍塌造成更多的岩屑。5、下钻时，发现井口不返钻井液或钻具水眼内反喷，应停止下钻；起钻时，如环空液面不降或钻具水眼内反喷，应停止起钻。应接方钻杆循环，待内外压力平衡后再起下钻作业。6、浴井解卡时，不得随意停泵或倒泵，防止循环失去连续性形成砂桥。四、砂桥、沉砂卡钻的处理1、卡钻后，不得硬提（钻头不在井底可下压），先小排量循环。待粘度、切力增至稳定后，再逐步增大排量，再试活动钻具。2、卡钻后，若开泵钻井液只进不出，且所埋钻具较多，在靠近卡点位置上爆炸松扣，调整钻井液性能，再采取套铣倒扣。3、若卡钻位置在扶正器上，爆炸松扣倒出上部钻具，一次性铣筒套铣或直接下震击器震击解卡。沉砂卡钻案例分析一、基础数据1、井身结构660.4mm45.29m 508mm44.79m444.5mm700m 339.7mm699.08m311.2mm3712m 244.5mm3709.24m215.9mm5950m 177.8mm3035.425948m149.2 mm6730m2、层位：吴家坪 岩性：黑色页岩3、泥浆性能：密度：1.28g/cm3，粘度48s，聚磺钻井液体系。目 前：密度：1.55g/cm3；粘度65s；失水：2.4ml；泥饼0.5mm；初终切3/9；PH：10；聚磺钻井液体系。4、钻具组合：149.2mmPDC钻头0.28m+3303100.50m回压凡尔0.34m121mm钻铤2根18.31m145mm扶正器1.55m121mm钻铤4-1/3柱118.70m曲性长轴3.11m121mm随钻震击器6.40m121mm钻铤2柱54.70m89mm钻杆3114100.47m127mm钻杆5、钻井参数：钻压68t，转速6090rpm，排量16 l/s，泵压1921MPa。6、井斜：本井裸眼井段井身质量较好，最大井斜为20/6700 m，井眼轨迹比较平滑，狗腿度一般为1/ 25m左右，最大狗腿度为2/25m6650 m。二、卡钻发生经过下钻到底循环排后效。钻进至井深6713.00m，发现池体积上涨0.9m3，立即停泵，上提钻具。钻杆接头出转盘面，钻具上提了5.5 m（钻具根本没有提离井底），悬重190t250t。关井，套压0.0MPa。液面上涨1.8 m3。开泵压力不降，反复憋压至16MPa未憋通。经分离器排气，液面上涨2.1 m3，出口钻井液密度1.271.20g/cm3，粘度4562s，氯根25335mg/l，气测总烃4.6%16.66%，点火焰高0.52.0m，显示层位为龙潭组。开井，反灌泥浆3.7 m3灌满。 转盘施加扭矩15KN.m，泵憋压至25 MPa不降。在50200 t间反复活动，水眼未通，用随钻震击器下击80次未解卡。三、原因分析经过对卡钻发生过程的资料分析，发生卡钻之前，钻进一切正常。发现溢流后，停泵上提，悬重即从190 t250t，卡钻应是突然发生的。龙潭组是区域垮塌层，由于地层的压力降低，地层失稳，上部大段页岩地层易发生垮塌。又因上部井段有含黄铁矿的硅质灰岩，及密度较高的凝灰质粉砂岩；这些高密度的岩屑，在开泵循环时，悬浮于井底附近，但大颗粒的岩屑不能带出地面，而在井下发生异常情况突然停泵时，则迅速下沉，造成上提遇卡，开泵不通。又因井底附近钻遇为裂缝较发育地层，钻时较快，井内钻屑相对较多；突然停泵使地层圈闭压力释放，在钻进过程中进入裂缝的钻屑和储层中既有的岩屑颗粒回吐，以及井底附近的钻屑回沉，使得钻具环空堵塞。综上所述，此次卡钻应属沉砂卡钻，卡钻部位应在钻头或扶正器部位。四、处理经过1、压力车憋水眼未通。用压力车正憋压35 MPa，反憋16 MPa两次，水眼均未通，在悬重150 t至270t活动未解卡。2、爆炸松扣。下爆炸工具拟从第一根与第二根钻铤之间松扣，考虑到水眼不通，不能建立循环，井控压力很大。所以决定加大爆炸药量，已期打通水眼，甚至不惜将炸断。上提悬重至205t（原悬重190 t），施加反扭拒倒转15圈，用黑索金725g炸药爆炸松扣。点火后回3圈。起电缆后，上提下放活动190270 t，又自动回7圈，扣未松开。下放至悬重190 t，缓慢开泵，憋压至15 MPa时出口见返，后水眼渐通，循环排后效。在150225t活动钻具未解卡。爆炸松扣后水眼通的原因，可能是爆炸震动后，使强行上提时被拉实的堵塞物松动，产生间隙，并逐渐形成比较正常的循环通道。3、泡解卡剂。用泥浆泵正注解卡液12m3，泡解卡液历时5：53，活动钻具范围105t260t未解卡。4、泡酸未解卡。用压力车正注浓度为20%的盐酸4m3，候酸反应4：17，活动钻具范围150t260t，未解卡。5、爆炸松扣。拟从第二根钻铤与扶正器公扣之间松扣未开。又拟从扶正器母扣与第三根钻铤之间松扣。上提悬重至205t，施加反扭拒倒转17圈，用黑索金464g炸药爆炸松扣。从爆炸松扣后，钻具经活动后才提出，说明环间垮塌比较严重。起钻完，钻具从扶正器母扣处倒开。井下落鱼：149.2mmPDC钻头0.28m+3303100.50m回压凡尔0.34m120.7mm钻铤2根18.31m145mm扶正器1.55m。落鱼长20.98 m，鱼顶井深：6692.02 m。6、铣圈+套铣筒套铣。因考虑到使用长铣筒套铣，风险大，决定用短铣筒套铣，下146116mm W2-C铣圈+146126mm铣筒套铣扶正器（扶正器上端本体1210.71 m，扶正部分1450.48 m，镶5mm336颗,总长1.55 m）。套铣参数：钻压：0.51.5 t，排量10 l/s，泵压12 MPa。由于铣圈流道窄，套入后泵压也有所上升，钻压很难准确确定，加压主要根据套铣时间来控制。扶正器本体部分，按平均0.1 m/6070分钟，扶正部分按0.1 m/100120分钟控制。套铣段长1.80m，历时45：20小时。起钻完，铣圈铣齿属正常磨损，尚有一定新度，无裂纹，本体有环状划痕。套铣筒也有环状划痕。7、下双铣筒套铣。为了能顺利通过121 mm钻铤，采用壁厚为7.72 mm的N80套管，内径为124. 3mm。由于套管较薄，为提高强度，公扣扣型为梯型扣，小端外径135mm，锥度1：32。两根套铣筒之间用特别加工的接箍连接，接箍外径为134 mm，如此接箍最薄弱处壁厚为：（134 mm-125）/2=4.5 mm。钻具组合：144mm124自焊林肯铣圈0.25m+140124.3mm铣筒10.66m+自制接箍144mm0.22 m+140124.3mm铣筒10.86m+变扣接头0.36m + 1柱钻铤。下钻未遇阻，进鱼头顺利，套铣至两根钻铤之间连接扣附近套铣比较困难，分析有可能是爆炸松扣时，接头涨大，有待证实。后采取上提下划和停转下压等措施，套铣速度加快。套铣至钻头胎体后，再上提划眼两次，后替入高粘泥浆38.5 m 3带砂，返出后带砂较正常循环时多，多为钻屑，未发现垮塌物。套铣段长：19.06 m，历时：17：30。起钻。8、安全接头+超级震击器对扣打捞。下121 mm安全接头+121 mm超级震击器121 mm钻铤2柱121 mm加速器+121 mm旁通阀（防止钻头水眼不通起钻喷泥浆）+88.9钻杆组合，三次对扣上提重至230 t扣滑脱。分析再继续对扣打捞已无意义，决定起钻。起钻完，发现公扣基本完好，仅在中下端有轻微挂痕。分析原因：由于爆炸松扣造成母扣胀大，因套铣母接头壁厚减薄，造成对扣不力。考虑到落鱼有卡的现象，决定再套铣后打捞。9、下双铣筒套铣。10、下127mm大头公锥造扣打捞。下121 mm安全接头 +121 mm超级震击器121 mm钻铤2柱121 mm加速器 +121 mm旁通阀+88.9钻杆组合。先冲洗鱼头，造24圈，回10圈，开泵通，排量10/，泵压12 MPa，经分析钻头水眼通。上提悬重至250t，震击，滑脱。又造扣，上提悬重至250 t，震击，滑脱。又造扣，上提悬重至250 t震击，未脱。下放至原悬重180t反复造扣，三次上提至230 t，震击，解卡。后下放至原悬重，再造扣，发现钻具能转动，但上提钻具遇卡，倒划眼0.5m后才转入正常，起钻完捞获全部落鱼。第四节缩径卡钻一、缩径卡钻的原因1、泥页岩、石膏、盐岩等膨胀性地层，因吸水后膨胀而缩径。2、渗透性、孔隙度较好的砂岩、砾岩、灰岩等，因钻井液失水量较大，在井壁形成泥饼而缩径。二、缩径卡钻的现象1、缩径卡钻通常发生在起钻过程中，卡点是钻头或大直径钻具部位。2、单向遇卡，位置相对固定，上提遇卡时，下放较容易。3、遇卡后泵压升高或憋泵。三、缩径卡钻的预防1、控制起钻速度，遇卡不得超过100KN，再采取倒划眼处理。2、在渗透性较好、易膨胀性地层，其失水、粘度控制相对较小。3、控制钻井液固相含量和滤失量，减少滤饼造成缩径。4、钻具组合中接上随钻震击器。5、在蠕变地层或使用PDC钻头时，每钻进100200m搞短程起下钻。四、缩径卡钻的处理1、先期处理（1）、遇阻卡后，立即接方钻杆循环并调整钻井液性能。（2）、起钻遇卡，应向下强力活动钻具，有随钻震击器，应及时启动震击器向下震击，或及时接地面下击器震击。（3）根据井下情况和岩性采用清水洗井或泡酸等方法解卡。2、钻具卡死后期处理（1）测卡、爆炸松扣，下入震击器对扣进行上击或下击。（2）若震击无效，起出震击器，采用套铣解卡的方法。（3）若套铣困难，或处理时间长不经济时，可考虑填井侧钻。缩径卡钻案例分析一、基础数据1、井身结构：311.2mm304m 224.5mm303.37215.9mm1408.85m2、层位：凉下 钻头位置：1384.00m 3、钻具组合：215.9mm钻头+430410接头+4114A0接头+165mm钻铤8柱+4A1410接头+127.00mm钻杆4、钻井液性能密度1.09g/cm3、粘度52s、失水5.0 ml、泥饼0.5mm、初切1Pa、终切5Pa、PH9二、发生经过该井215.9mm钻头下钻到底，用密度1.09g/cm3的钻井液钻进，在钻进过程中持续有井漏发生。钻至井深1408.85m，累计漏失钻井液342.7m3，最大漏速：42.0m3/h，最小漏速：17.6m3/h，平均漏速：30.2m3/h。正注密度1.06g/cm3，浓度15桥浆15.0m3，漏失钻井液8.5m3。正替钻井液10m3，漏失钻井液6.3m3。起钻至井深1384.00m遇卡10t(第一柱中单根出转盘面4.5m)，下放遇阻，经上下活动无效，悬重6570t15t，钻具被卡。三、原因分析该井钻至井深1329.00m发生井漏后，一直采取浓度8%的桥浆进行钻进，桥浆未过震动筛，含砂量偏大，井筒内岩屑未有效清理干净，增大了钻柱摩阻力；又因堵漏钻井液在漏失段大量失水，井壁形成厚泥饼，井眼缩径，起钻时钻头拉刮作用在钻头处造成堆积，发生卡钻。四、处理经过1、活动钻具。用排量30 l/s循环，活动钻具，悬重65t15t65t无效。2、清水循环。注清水15.0 m3循环，活动钻具，悬重65t15t65t，无效。再注清水20.0m3循环，活动钻具，悬重65t15t65t，无效。3、地面震击器震击。循环活动钻具，震击器震击二次，解卡成功。小井眼卡钻一、小井眼卡钻的原因1、钻头外径磨小后，所钻井段形成小井眼。2、连续长段取心钻进形成小井眼。3、在钻具结构中增加稳定器，下钻遇阻发生卡钻。4、井眼曲率变化较大，钻具刚性增强后，下钻遇阻被卡。二、小井眼卡钻的现象1、卡钻通常发生在下钻过程中。2、卡点是钻头或稳定器。3、开泵循环，泵压无明显变化。三、小井眼卡钻的预防1、起出钻头或钻具应测量外径，如外径磨小，下钻至该只钻头所钻井段应进行划眼。2、搞清井段摩阻力，对于钻具组合发生改变，更要引起重视，下钻遇阻50KN不得硬压，应以划眼处理。四、小井眼卡钻的处理1、下钻遇阻，则在钻具安全范围内，及时向上强力活动钻具或上击，力争解卡。2、根据井下情况和岩性采用泡酸等方法解卡。第五节泥包卡钻一、泥包卡钻的原因1、在松软地层或高粘性的泥岩中钻时，排量不足，钻头水功率不足，钻屑易结成泥团包住钻头或扶正器。2、钻井液性能不好，粘度过大，滤失量过高，固相含量过大，在井壁上结成厚泥饼，在起下钻过程中扶正器或钻头刮井壁，岩屑和固相掺混在一起形成的厚泥饼越积越多，包住扶正器或钻头。3、钻具刺漏未及时发现造成短路循环，钻屑粘附在钻头上。二、泥包卡钻的现象1、钻进时，钻速减慢，钻盘扭距逐渐增大，有蹩钻现象，泵压升高，上提一直有挂卡现象。2、起钻时，有拔活塞现象，摩阻越来越大，环空液面不降或下降很慢，钻井液随钻柱上提而外溢，钻杆水眼内液面下降。3、下放过程中，遇阻吨位越来越高，环空返出泥浆减少，钻杆内倒返泥浆（未带止回阀）。三、泥包卡钻的预防1、钻进时，保证有足够的钻进液排量。2、在松软地层钻进时，钻井液维持低粘度、低切力性能。3、在松软地层钻进时，选用高效能自洁式钻头。4、在松软地层钻进时，控制机械钻速或增加循环时间，降低钻井液中的岩屑浓度。5、钻进中，注意泵压和出口流量的变化，发现有泥包现象，应立即停止钻进，提离井底高速旋转、快速下放，清除钻头上的泥包物。6、起钻有挂卡不能连续起钻，防抽吸引起井喷和抽垮地层，应边循环钻井液边起钻。四、泥包卡钻的处理1、在井底开大排量，降低粘切，同时在安全范围内上提或向上震击。2、在起钻中途遇卡则下压，或利用井内震击器或地面震击器向下震击，无规则转动甩掉泥饼，并大排量开泵冲洗泥包物。3、若震击无效，可注解卡剂。4、若环空堵塞失去循环，应立即倒扣或爆炸松扣，再套铣解卡。泥包卡钻案例分析一、基础数据1、井身结构：311.2mm500m 224.5mm498 m215.9mm1580m 177.8mm1596.5 m 152.4mm2428.52m2、层位：须三 3、钻具组合：152.4mm钻头+330310接头+回压凡尔+121mm钻铤7柱+88.9mm钻杆二、发生经过使用f152.4mm钻头，气体钻进至井深2428.52m，钻井参数：钻压8t、转速60rpm/min、注气压力3.7MPa、排量45m3/min，转盘负荷增加，停转盘倒转7圈。上提原悬重68t83t，立压3.75MPa，压风机憋压12 MPa，未降，上下活动钻具（5090t）无效，正转13圈，回13圈卡死。三、原因分析该井在氮气钻进中，氮气供气量在4045m3/min时，能够满足井下带砂的需要。由于未及时发现井下出水，出现岩屑结团，导至钻头以及钻铤被岩屑包裹卡钻。四、处理经过1、活动钻具。上下活动钻具(悬重65t) 60140t无效，泵替钻井液4.9M3（密度1.15g/cm3、粘度43s的），憋压20MPa无效。 2、爆炸松扣。下f38mm爆炸杆至井深2417.55m，上提至70t，反转9圈引爆，转盘无反扭矩，悬重7063t，松扣成功。上提电缆遇卡，用游车上提电缆从与爆炸杆连接处约0.10m处断开。同时注密度1.15g/cm3、粘度40s的钻井液42m3。钻具起出后，井下鱼顶2416.55m，落鱼总长10.97m，落鱼为：152.4mm牙轮钻头*0.18m+121mm打捞杯*0.83 m+接头*0.52m+强制回压凡尔2只*0.38m+121mm钻铤1根* 9.06m 。及爆炸杆、磁性定位仪38mmm2.85m。下f141mm3.53m打捞筒至2413.55m循环，间断旋转逐渐下放打捞筒至落鱼钻挺顶部2416.55m打捞。起钻，未捞获爆炸杆。3、铣筒套铣。下f146mm套铣筒至2384.36m遇阻4t， 间断划眼至2416.55m， 5小时套铣至井深2426.71m ，起钻完。4、对扣打捞。下121mm安全接头+120mm超级震击器+120mm加速器+f88.9mm钻杆，至鱼顶2416.55m对扣成功。上提至80多次未解卡, 在悬重30100t震击60次，未解卡，震击器坏。活动钻具由30146t ,多次无效，倒扣。起钻完，钻具从对扣处脱开。5、铣筒套铣。下150mm铣筒至2418.5m套铣，套铣参数钻压：2-4t；转数：30-35r/min；泵压：11MPa；排量：13L/s。经过9小时套铣至井深2428.06m，发现落鱼下行0.72m， 循环后起套铣筒完。6、对扣打捞。下入安全接头+光钻杆至2417.27m(鱼顶) ，对扣5圈成功，开泵憋压10MPa未通；上提悬重47t (原悬重)58t48t解卡。获全部落鱼，钻头泥包。第六节键槽卡钻一、键槽卡钻的原因1、井眼轨迹差，在弯曲部位形成“狗腿”井段。2、井斜或方位变化率较大，钻井周期较长，起下钻次数较多。3、措施不当，在已经形成键槽的情况下未采取防卡措施，钻具结构不防卡。4、起钻操作不当，上提钻具遇卡吨位过多或硬提。二、键槽卡钻的现象1、卡钻发生在起钻过程中，遇卡位置固定，下钻不遇阻。2、卡钻前，起钻至键槽井段有遇卡现象；遇卡后，在提力稍大的情况下启动转盘很困难，但只要下放钻柱使被卡的钻具脱离键槽，悬重恢复则转动正常。3、卡钻后，开泵循环正常，泵压无变化，钻井液性能无变化。三、键槽卡钻的预防1、严格按钻井参数执行，按钻井设计要求测斜。2、定向井中，控制好井眼轨迹，尽可能都选用机械钻速高的钻头，减少起下钻次数。3、缩短套管鞋以下的口袋长度。4、起下钻准确掌握各井段的摩阻力，遇阻卡便于分析。5、起钻遇卡不能强提，以下砸活动钻具，转动不同方向试上提，否则采取倒划眼起出钻具。6、若键槽井深小于总井深一半时，可在钻具组合中接上键槽扩大器破坏键槽。划眼顺利时，要控制下行速度，不能大于该井段机械钻速的1/3；划眼困难时，要有耐心不可超之过急。7、在钻具中接上随钻震击器，一旦遇卡立即启动下击解卡。四、键槽卡钻的处理1、上提遇卡，应首先强力下砸，如有随钻震击器，应启动随钻震击下击解卡。2、无随钻震击器时，在井眼较规则，无“大肚子”的条件下，接地面下击器下击，若解卡，就采用倒划眼的方法起出钻具。3、在石灰岩、白云岩地层形成的键槽卡钻，可以采用泡酸的方法解卡。4、若卡点较深，可在卡点以上爆炸松扣，然后用井内下击器下击。5、爆炸松扣和倒出卡点以上的钻具以后，采用套铣、倒扣的方法解除。第七节落物卡钻一、落物卡钻的原因1、产品质量有问题，钻头超时使用。如牙轮钻头牙轮、巴掌断裂，材质、锻造及焊接质量有关。2、使用参数不合理或操作不当。钻压、转速过高3、未盖好井口，使手工具等从井口落入井内造成卡钻。4、砾石、岩块等原来附在井壁上的落物从井壁落入井内，也有套管保护等破损后落入井内造成卡钻的。二、落物卡钻的现象1、钻进中转盘扭距突然增大，蹩钻上提遇卡。2、钻具在上提过程中突然遇卡。3、活动的钻具解卡后，下放钻具容易，上提钻具又可能会遇卡。4、循环泵压、排量、钻井液性能正常。三、落物卡钻的预防1、定时检查井口使用工具，盖好井口。2、减少套管鞋以下长度，确保套管鞋的水泥质量。3、若确定是落物卡钻，严禁硬提，应下放钻具在无阻卡时转动钻具。4、在磨铣井底落物时，所选磨鞋外径应小于井眼1015mm，每磨铣30min上提钻具，再下放压住磨铣。5、当泵压、悬重不正常时，不得投入测斜仪、钢球等物体。四、落物卡钻的处理1、钻头在井底发生的落物卡钻力求转动钻具解卡。在条件允许时，尽可能大力上提。用震击器上击，若不能解卡，再下压或下击，反复就可解卡。若是水泥块造成的卡钻，可泵入酸液浸泡，并配合震击器震击解卡。倒扣、套铣。处理时间长，可考虑侧钻。2、在起钻时发生的落物卡钻猛力下压。用震击器下击。下压、震击无效时，可倒扣、套铣。若是水泥块造成的卡钻，可泵入酸液浸泡，并配合震击器震击解卡。落物卡钻案例分析一、基础数据1、井身结构 660.4mm437m 508mm435m444.5mm1725m 339.7mm1723.02m311.2mm2738.60m 2、层位：寒武系 钻头位置：1817m3、钻具组合311.2mm钻头（0.30m）+随钻捞杯（0.85m）731630接头（0.48m）+228.6mm钻铤2根（17.38m）+631730接头（0.43m）311mm扶正器（1.23m）+731630接头（0.32m）228.6mm钻铤1根（8.69m）+305mm扶正器（1.08m）+228.6mm钻铤1柱（26.08m）+621630接头（0.54m）203.2mm钻铤2柱（53.11m）+631410接头（0.49m）177.8mm钻铤1柱（26.84m）127mm钻杆4、钻井液性能 密度1.15g/cm3，粘度50s，失水4ml，泥饼0.5mm，初切5Pa，终切23Pa， PH 9，含砂0.2。 二、发生经过该井换311.2mm钻头下钻，下钻至井深1817m遇阻。倒单根接方钻杆后上提钻具，在用钩子提出起钻用的钻杆小补心时，小补心突然裂为两半，其中半块落入井内。根据落井小补心的尺寸分析，小补心可能卡在钻杆接头上。为此控制吨位不超过原悬重10t起钻。起出接头有挂痕，并隐约见小补心可能在井口下30m左右。开始起钻时比较顺利，起至井深1428m时遇卡，在80t40t范围反复活动（原悬重68t），钻具可以下行。在钻具活动至井深1422m时（上提悬重80t），下放钻具遇卡，在悬重70t10t反复活动钻具未解卡。三、原因分析1、小方补心质量原因。2、小补心长期疲劳破坏，钻具井控公司未作到定期质检。四、处理经过1、震击解卡。上下活动钻具无效（60t10t），接180mm地面下击器震击无效。2、倒扣。上提钻具至70t，下放坐卡瓦至16t，倒转4.5圈，上提钻具悬重46t（原悬重72t），起出钻杆441/3柱，落鱼长137.82m，鱼顶井深1284.18m。3、下下击器对扣震击。考虑到落鱼被卡在套管内，向上起出难度很大，而向下活动难度相对较小，为此决定下下击器将落鱼下送到尽可能深的深度进行处理。接162mm安全接头177.8mm下击器下钻鱼顶，对扣成功，震击解卡。考虑到要起出钻具困难，决定将钻具送至井底处理。采用下压、震击和方钻杆开泵送等措施下送钻具至井深2731m，后循环下冲到井底（井深2738.60m）。4、倒扣。在钻具已被顺利送至井底的情况下，考虑到下步处理的难度，决定放弃处理实施倒扣。倒扣退出安全接头，落鱼长138.22m，鱼头井深2600.38m。5、打水泥塞。6、侧钻。下钻探得塞面2484m，钻水泥塞至井深2530m。 用216mm螺杆，2弯接头下钻至2530m开始侧钻。第八节干钻卡钻一、干钻卡钻的原因1、钻具刺漏。随时间增长漏点越刺越大。2、地面管线间的闸阀刺漏或未关死。3、钻井泵上水不好（1）上水罐液面低；（2）上水管有堵塞；（3）钻井泵活塞、缸套、凡尔刺漏；（4）钻井液粘度高、气泡多。4、井底有较大滚石，有意识地停泵压住磨碎，掌握不好造成干钻卡钻，水眼堵死。二、干钻卡钻的现象1、钻具刺漏，泵压逐渐下降，但下降接近钻头水功率则不在下降。2、钻井泵上水不好、地面闸阀、管线刺漏，泵压下降，井口返出钻井液量减少，温度不高。3、机械钻速明显下降。4、转盘扭矩逐渐增大。5、干钻初期泥包上提有挂卡现象。6、开泵困难，水眼不通。三、干钻卡钻的预防1、注意观察泵压和钻井液返出情况。2、认真分析机械钻速下降、转盘扭矩增大、蹩钻、打倒车等情况。3、若长时间停止循环，应提离井底上下活动为主，也可间断转动转盘。4、钻井液中如气泡多，可加消泡剂，提高泵上水功率。5、压磨滚石采用小排量，或缩短顶泵时间。6、钻台与泵房要密切配合，修泵或停泵要及时通知司钻。四、干钻卡钻的处理1、在条件允许下，可高压试憋通水眼。2、震击器上击；3、爆炸切割；4、原钻具直接倒扣，或爆炸松扣；5、扩眼、套铣；6、填井侧钻。第九节水泥卡钻一、水泥卡钻的原因1、注水泥浆前，未作水泥和外加剂混合物的理化试验。2、注水泥设备或钻具提升设备有故障，使其不能连续施工，或延长了施工时间。3、施工措施不当，造成顶替不到位；或操作失误钻具掉入井底。4、候凝时间不到48h，过早下钻探水泥塞面；或操作不当，遇阻后不立即上提钻具和开泵。二、水泥卡钻的现象随着时间增长，钻具活动越来越来困难，直至钻具卡死；泵压越来越高，直至憋泵。三、水泥卡钻的预防1、在裸眼井段注水泥，按实际井径计算水泥量，附加不超过30%。2、井浆和添加物作混合试验，掌握水泥浆的稠化、初凝、终凝时间，施工时间要控制在稠化时间的一半以内。3、打水泥塞钻具结构简单，只下光钻杆。4、井下正常不得有垮塌现象。5、检查提升设备和注水泥设备，保证连续施工。6、注水泥期间保持活动钻具。如发生意外能上提则立即起钻，能循环则立即开泵循环出水泥浆。7、在替泥浆顶水泥浆时，不得随意停泵或倒泵，并不停转动或上下活动钻具。8、在钻具提离水泥塞，井口操作忙而不乱，不得操作失误。9、探水泥面塞要在终凝时间后。四、水泥卡钻的处理1、在直井中，如钻具不能提离水泥面，应尽可能上提吨位凝固，使钻具居中便于套铣。2、爆炸松扣。3、套铣（套管内防损伤套管）。4、倒扣。5、磨铣（套管内防损伤套管）。6、侧钻。水泥卡钻案例分析一、基本情况1、井身结构660.4mm22m 508mm21.6m444.5mm300m 339.7mm299.13m311.2mm3150m 244.5mm3149.05m215.9mm4464.70m2、 层位：长兴组 钻头卡钻位置： 4082.8m3、钻具组合：160mm铣齿（0.56m）+127mm钻杆。4、钻井液性能 密度1.83g/cm3，粘度61s（所测性能为筛悼桥堵物及钻屑后的性能）。在钻进138.70m的进尺时，钻屑没有经过振动筛。井浆中含有大量钻屑，实际全井井浆为7%的桥浆，井浆极稠，流动度极差。二、发生经过1、发生事故前的井下情况该井在215.9mm井眼钻进中，多次发生井漏，分别采用随钻堵漏剂、水泥堵漏、高效堵漏剂进行堵漏作业。钻至井深4326m时，密度提至1.88g/cm3，单泵失返。先后7次注水泥堵漏，2次随钻堵漏剂堵漏，1次高效堵漏剂堵漏，1次桥浆堵漏。钻进至井深4464.7m，用7%的桥浆钻进中仍发生井漏，漏速达24m3/h，决定停钻准备注水泥堵漏。2、第一次注水泥堵漏失败下光钻杆到井底，正注水泥浆4.0 m3（嘉华G级纯水泥5t）后，因水泥车坏，无法继续注水泥。被迫将水泥浆替出钻具，起钻至井深3107m候凝。此次注水泥未达到堵漏目的。下钻至井深4464.70m，未探到水泥塞。3、第二次注水泥堵漏先泵替密度1.83g/cm3，粘度52s的抗钙钻井液3.0 m3，排量13 l/s，漏速40.5m3/h，注前隔液2.0 m3，排量11 l/s，漏失桥浆1.7 m3。用二台水泥车正注水泥浆14.0 m3（嘉华G级水泥20t），水泥浆平均密度1.87g/cm3，漏失桥浆7.5 m3，漏速17m3/h。注后置液1.0 m3。正替密度1.83g/cm3的钻井液30.5m3，漏失桥浆24.9 m3，平均漏速16.7m3/h。施工作业中为防止卡钻，始终让钻具处于旋转状态。替浆时在从2#罐倒5#罐碟阀时，泵上水不好，此时转盘负荷增加，摘转盘，打倒转，上提钻具遇卡。4、卡钻后的应急处理在施工过程中出现复杂情况时，现场关井反挤钻井液7.7 m3，希望能将水泥浆推入漏层，套压0MPa5.0MPa。与此同时，上下活动钻具，悬重由124t逐渐上提至180t，未能解卡。关井正挤钻井液0.9 m3，立压0MPa23.0MPa，说明水泥浆已无法推动。此时，上下活动钻具，悬重124t200t，未能解卡，应急处理失败。三、原因分析1、注水泥堵漏施工准备不充分本井井浆为7%的桥浆，循环时平均漏速仍达19.2m3/h的情况下注水泥堵漏施工的。在井下比较复杂的情况下，7次注水泥堵漏施工作业都比较顺利，使施工双方都产生了麻痹思想，没有对注水泥存在的风险进行充分分析，使注水泥堵漏施工准备不充分，先后两次注水泥均以失败告终。2、施工设计不完善注水泥施工作业单位注水泥施工前，没有合格的注水泥堵漏施工设计，没有向井队提供水泥试验数据。在水泥中没有加降失水剂，没有做污染试验，没有在现场做水泥试验。尽管在施工前召集各方人员召开了一个施工作业交底会，但施工步骤过于简单，其中没有注抗钙钻井液这一步骤。3、设备状况差，无备用车第一次注水泥注入5t后，水泥车坏，无法连续施工，现场修车15分钟，却无法修好，但又无备用车，只好将水泥浆替出钻杆外，替至井底，并起钻候凝。4、没做好水泥试验，盲目施工第二次注水泥施工前，已经配好的药水被连续两夜暴雨污染，井下作业川东分公司往药水中加入5Kg的SD-21，而没有做复查试验，也没有征求相关方面的意见就开始施工。注完水泥浆后，在替钻井液过程中，没有经施工组织者同意，就提前撤出水泥车，使得井队在用泥浆泵泵替30.5m3桥浆因上水不好时，无法用水泥车继续保持连续施工。5、井队准备工作不充分井队未对地面及井浆均是桥浆且钻屑未过振动筛的情况下，有可能对钻井液泵的上水管线、循环罐蝶阀造成的影响进行充分评估。施工作业前未仔细检查上水管线及循环罐各蝶阀，泵替钻井液30.5m 3时，2#罐倒蝶阀5#罐时，蝶阀被堵，无法上水，导致无法连续施工，被迫中停，待重新启动时已无法进行。6、施工双方协调配合性差注水泥施工作业前，井队向井下作业公司提供了井下井漏的情况，钻井液性能及井下桥浆情况，井下作业公司未对井队提出钻井液处理意见，井队不清楚水泥试验人员什么时间到达井场，水泥试验人员没有在井场做水泥试验，井队也未过问。井队未见到水泥试验数据、水泥试验曲线、注水泥施工设计，就与井下作业分公司一道共同施工作业。在井下作业分公司自作主张无故撤出水泥车时，井队未制止，未作任何要求，导致无法用泥浆泵泵替井浆时，无应急水泥车备用。7、卡钻的直接原因在注水泥过程中，钻井液中桥浆含量达7的情况下，一直在发生井漏，平均漏速已高达17m3/h。水泥浆达到井底，返到钻杆与井眼环空后，水泥浆在这种漏层中大量失水，缩短了稠化时间及初凝时间。水泥浆与井浆中的桥塞物及钻屑聚积在一起，降低了水泥浆流动性，并最终导致流不动并卡钻。四、处理经过1、倒扣。上提钻具至134t（原悬重124t），倒扣成功。落鱼长933.67m；鱼顶井深，3530.33m。起出最后3柱钻杆外粘附物为稠状物，PH值为13。下215.9mm钻头至套管鞋循环处理井浆，筛出桥塞，探鱼头，未能探到水泥塞.2、第一次打侧钻用水泥塞换光钻杆下钻至3533.12m探到鱼头，用一台水泥车正注水泥浆6.7m3（嘉华G级纯水泥8t）。换钻头及钻具组合，下钻至3372.35m。循环处理井浆(降密度:1.80g/cm31.69g/cm3)。下钻至井深3451.23m探得水泥塞，钻塞至井深3485m，返出水泥钻屑强度较低。钻塞至井深3525m，起钻下光钻杆，准备第二次注水泥施工。3、第二次打侧钻用水泥塞下钻至井深3525m，正注水泥浆8.2m3。憋压候凝，套压4.0MPa1.5MPa，立压4.0MPa1.0MPa。下钻至井深3385m探到水泥塞面，钻塞至井深3434m，返出水泥钻屑强度较低，起钻至管鞋候凝。继续钻塞至井深3457m，返出水泥钻屑强度仍较低。候凝后下钻至井深3457m，间断钻塞至井深3470m,观察返砂，强度较好。起钻下定向钻具至水泥塞面3470m，钻水泥塞拉槽至3480m(侧钻口)。4、侧钻。侧钻至原井深4465m，事故结束。