乾鑽卡鑽是指鑽頭部位失去鑽井液循環,鑽頭對岩石作功所產生的熱量散發不出去,切削的岩屑攜帶不上來,積累的熱量達到一定程度,足以使鋼鐵軟化甚至熔化,鑽頭甚至鑽鋌下部在外力作用下產生變形,和岩屑熔合在一起,這就造成的卡鑽。
基本介紹
- 中文名：乾鑽卡鑽
- 外文名：dry drilling sticking
- 學科：鑽井工程
- 原因：鑽井液減少
- 預防：注意鑽井液返出流量
- 處理：用震擊器上擊
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乾鑽的原因
所謂乾鑽就是鑽頭部位失去鑽井液循環,鑽頭對岩石作功所產生的熱量散發不出去,切削的岩屑攜帶不上來,積累的熱量達到一定程度,足以使鋼鐵軟化甚至熔化,鑽頭甚至鑽鋌下部在外力作用下產生變形,和岩屑熔合在一起,這就造成了乾鑽卡鑽。鑽井液在鑽頭處的循環排量減少甚至斷流是由以下原因造成的。
(1)鑽具剌漏。鑽具剌漏之後,開始時一部份鑽井液經鑽頭循環,一 部份鑽井液經漏點而上返,隨著時間的延長,漏點越剌越大,絕大部份甚至全部鑽井液經漏點而上返,鑽頭處便沒有鑽井液可供循環。
(2) 高壓管線與低壓管線之間的閘門剌漏或未關死,大部份鑽井液在地面循環,而真正流入井中者甚少。
(3) 鑽井泵上水不好,如吸入池液面太低;上水管堵塞;鑽井泵活塞、缸套、凡爾剌漏;鑽井液粘度太高,含氣量太多;均可減少鑽井泵的排量,在高壓的條件下可能會造成井內斷流。
(4) 泵房與鑽台工作配合不好,停泵時不通知司鑽,或者不按司鑽的要求開泵或停泵,造成鑽井液循環中斷。
(5)有意識的停泵乾鑽。人們在鑽井取心或用打撈筒打撈井底碎物時,習慣於有意識的乾鑽幾分鐘,力圖把鑽頭或銑鞋用泥巴包死,以防在起鑽過程中滑落。但若掌握不好,很容易因乾鑽而造成卡鑽。
乾鑽卡鑽的表征
1 如果鑽具剌漏,則在正常排量下,泵壓會逐步下降。待泵壓下降到一定程度時,全部鑽井液由漏點上返,漏點以下便失去循環。泵壓下降的程度和漏點位置有關,在鑽柱上部剌漏,泵壓下降很明顯,而且下降的幅度較大。如鑽柱下部剌漏,泵壓也呈逐漸下降趨勢,但下降到一定數量即下降值相當於或稍大於鑽頭水功率時便不再下降,但此時鑽頭處已經沒有鑽井液可供循環了。
2 如鑽井泵上水不好,或地面管線.閘門有剌漏的地方,則泵壓下降,井口返出量減少,鑽井液溫度也顯著下降。
3. 機械鑽速明顯下降。
4. 轉盤扭矩增大。如裝有扭矩儀可以直接看出,如未裝扭矩儀,可以聽動力機的聲音和轉盤鏈條的傳動聲音,也不難判斷。
5. 乾鑽的第一階段是泥包,可以活動,但上提時有阻力。隨著乾鑽程度的加劇,阻力越來越大,直至無法活動,造成卡鑽。
6. 乾鑽的結果,一般都是鑽頭水眼堵死,除鑽具有剌漏的情況外,是無法開泵循環的。
乾鑽卡鑽的預防
1.要經常注意泵壓和井口鑽井液返出流量。如泵壓下降,返出量減少,那肯定是鑽井泵上水不好或地面管線、閘門有剌漏的地方,應停鑽檢查地面上可能發生的問題。如泵壓下降很突然,但維持這個下降值不變,而且井口返出量不減少,那可能是鑽頭水眼脫落,也可能是鑽頭掉了,鑽具斷了,試鑽一下,便見分曉。如泵壓緩慢下降,而井口返出量不減少,那可能是鑽具剌漏了,也可能是鑽頭水眼剌了,應起鑽檢查鑽具,不能盲目繼續鑽進。
2.如發現機械鑽速下降,轉盤扭矩增大,甚至有別鑽、打倒車現象時,應結合泵壓、井口返出流量、正鑽地層特性進行綜合分析。如發現泵壓下降或返出量減少,應立即停鑽。如循環正常,沒有短路現象,可以進行試鑽,每鑽進10-15分鐘提起劃眼一次,如停鑽打倒車上提有阻力,而且情況一次比一次嚴重,也應停止鑽進。
3.泵房與鑽台工作要配合協調,在鑽進過程中不許停泵、倒泵。若因故必須停泵時,必須先通知司鑽將鑽具提起。
4.若停止循環時間較長,應將鑽具提離井底有一定高度,然後上下活動或轉動,絕不允許將鑽頭壓在井底用轉盤轉動的方法活動鑽具。即使在鑽進取心的情況下,也應割心提起鑽具。
5.對氣侵鑽井液,應加強除氣工作,以提高鑽井泵的上水效率。
6.鑽進取心及打撈工作中人為的乾鑽大可不必,因為很難掌握一個恰當的分寸。何況現在所用的工具,可靠性較高,沒有必要進行乾鑽。
乾鑽卡鑽的處理
乾鑽卡鑽是惡性卡鑽,由於乾鑽時摩擦生熱,鑽頭甚至鑽鋌下部都軟化變形,其直逕往往大於上部已鑽成的井眼,要想從原井眼中起出已乾鑽變形的鑽頭簡直是不可能的。如果在少量鑽井液循環的條件下形成了乾鑽,尚有憋通水眼的可能。如果是在斷流的條件下形成了乾鑽,鑽頭甚至下部鑽鋌水眼都已堵死,要想恢復循環也是不可能的。因此,乾鑽卡鑽的處理程式只能是:
1. 用震擊器上擊:這在乾鑽不太嚴重,鑽頭尚未變形,處於泥包狀態時可以奏效。
2.爆炸切割:乾鑽卡鑽的卡點就是鑽頭。乾鑽後,往往把鑽頭水眼堵死,因此如確認為是嚴重乾鑽,應及早在卡點以上爆炸切割。即使切割不開,也可以打開一條循環通路。只要能循環鑽井液了,以後無論用什麼辦法處理,都要主動得多,方便得多。如果延誤的時間長了,鑽井液稠化了,鑽柱內下不進任何工具,要想爆炸切割也幹不成了。在此關鍵時刻,絕不能猶豫不決。
3.爆松倒扣,或用原鑽具直接倒扣。為了防止上部鑽具粘卡,倒扣的時間越早越好,所以最好是抓緊時間用原鑽具直接倒扣。如果倒扣的結果不理想,在爆松倒扣的準備工作做好之後,再對扣後進行爆炸松扣也可以。甚至直接從最下一根鑽桿處切割,把全部鑽桿起出來,這也比套銑、倒扣強得多。
3.擴眼、套銑:套銑筒的內徑應大於鑽頭直徑,以此來推算擴眼直徑的大小。這種辦法在井淺時可以使用,如果井深了,地層硬了,擴眼、套銑的辦法就不經濟了。
4.填井.側鑽。
