1、定义:
- 卡钻是指在钻井过程中,由于各种原因导致钻头无法顺利进行钻进,钻具陷在井内不能自由活动的现象,具体表现为钻具在井内不能起出,甚至无法下放或转动,有的卡钻还无法循环钻井液。
2、卡钻类型及原因
沉砂卡钻:钻井液性能不好,排量不足,泵压较低时,携带岩屑能力差,岩屑沉积在环空中造成下沉,若松软地层机械钻速太快,或上部地层坍塌造成的岩屑集中在井底,也可能造成沉砂卡钻。
粘吸卡钻:钻柱在井下静止时间过长,压差作用下,钻柱与滤饼接触产生很大吸附力,钻井液失水量大、泥饼厚且含自由水多、钻柱与井眼间隙小、钻井液性能不符合要求等情况,也可能引发粘吸卡钻。
键槽卡钻:井斜较大时,钻柱紧贴井壁,在钻柱转动和起下钻时会磨出键槽,起钻时钻柱被键槽挂住而卡钻。
缩径卡钻:地层中含遇水膨胀矿物成分(如石膏、岩盐等),或钻井液滤液进入地层后引起粘土膨胀,使井眼缩小,导致钻具被卡。
落物卡钻:较小物件掉入井内后未及时发现打捞,卡于井内,如钳子牙、扳手、螺丝等掉入井内,或钻头上的牙齿、喷嘴等脱落掉入井内。
干钻卡钻:钻头部位失去钻井液循环,钻头对岩石作功产生的热量散发不出去,切削的岩屑携带不上来,积累的热量达到一定程度,足以使钢铁软化甚至熔化,钻头甚至钻铤下部在外力作用下产生变形,和岩屑熔合在一起,从而造成卡钻。
其他原因:如地层特性复杂、井下设备故障、操作失误等原因,也可能导致卡钻现象的发生。
3、预防措施
优化钻井液性能:根据不同的地层条件和钻井要求,合理调整钻井液的密度、粘度、失水量等参数,确保钻井液具有良好的携砂能力和护壁性能,在易塌地层中适当提高钻井液的粘度和切力,以增强其护壁能力;在松软地层中控制钻井液的失水量,防止泥页岩水化膨胀。
保持合理的钻井参数:严格控制钻井过程中的各项参数,如钻压、转速、排量等,避免过大的钻压和过高的转速导致钻头磨损加剧和井斜度增大;同时保证足够的排量,以确保钻井液能够有效地携带岩屑并清洗井底。
加强井下设备的维护和管理:定期检查和维护钻具、钻杆、水龙头等井下设备,确保其处于良好的工作状态,对于磨损严重的部件及时更换,防止因设备故障而引发卡钻事故。
规范操作流程:加强对钻井操作人员的培训和管理,严格执行操作规程,在起下钻过程中要平稳操作,避免猛提猛放;在钻进过程中要注意观察钻井进尺、泵压、扭矩等参数的变化情况,发现异常及时采取措施处理。
相关问答FAQs
1、什么是卡钻?
- 卡钻是指在钻井过程中,由于各种原因导致钻头无法顺利进行钻进,钻具陷在井内不能自由活动的现象,具体表现为钻具在井内不能起出,甚至无法下放或转动,有的卡钻还无法循环钻井液。
2、常见的卡钻类型有哪些?
- 常见的卡钻类型包括沉砂卡钻、粘吸卡钻、键槽卡钻、缩径卡钻、落物卡钻以及干钻卡钻等。
3、如何预防卡钻事故的发生?
- 预防卡钻事故可以从优化钻井液性能、保持合理的钻井参数、加强井下设备的维护和管理以及规范操作流程等方面入手,根据地层条件调整钻井液参数、控制钻井过程中的各项参数、定期检查和维护井下设备以及加强对操作人员的培训和管理等。