水泥卡鑽是指在鑽井過程中,為了糾正井眼軌跡,或者為了避開井底無法打撈的落物,或者在套管內開窗側鑽,或者為了封堵漏層,都需要打水泥塞，鑽具或油管與水泥漿接觸，造成被水泥固死的現象。也就是平常形象的說法叫做"插旗桿"。
基本介紹
- 中文名：水泥卡鑽
- 外文名：cement sticking
- 學科：鑽井工程
- 形象說法：插旗桿
- 預防：準確計算水泥用量
- 處理：爆炸切割,套銑、倒扣及磨銑
水泥卡鑽的原因,水泥卡鑽的預防,水泥卡鑽的處理,
水泥卡鑽的原因
水泥漿是流動體,一般操作不失誤,是不應該發生卡鑽的。但是全國各油田每年發生的此類事故不少,甚至一口油井,由於一著不慎而前功盡棄。為什麼會發生此類完全不應該發生的事故呢?究其原因有:
1.對所使用的水泥和外加劑的混配物不做理化性能試驗,也不把水泥漿與井漿做混配試驗,不掌握水泥漿的性能和變化規律。
2.注水泥設備或鑽具提升設備沒有充分的保障,在施工中途發生問題,使施工不連續或延長了施工時間。
3.施工措施不當或操作失誤:這方面發生的問題很多,如注水泥的管柱上接上鑽頭和鑽鋌; 注水泥後不能及時將管柱提離水泥段;在水泥塞頂部循環頂替不徹底;在頂替余漿的過程中不活動鑽具;甚至還有因操作失誤致使鑽具落井等。
4.探水泥塞時間過早或措施不當:一般的探水泥塞的時間應在注水泥塞施工完畢的48小時以後,但有的井卻提前探塞,在水泥塞未凝固以前,將鑽具壓入水泥塞中造成卡鑽。同時我們也要知道,在開泵循環的情況下去探水泥塞是不會造成卡鑽的。
水泥卡鑽的預防
1. 在裸眼井段注水泥塞,要測量井徑,按實際井徑計算水泥漿用量,附加量不超過30%。
2. 入井水泥漿必須做理化性能試驗,並要和井漿做混溶試驗,掌握水泥漿的稠化、初凝、終凝時間,施工時間要控制在稠化時間的一半以內。
3. 打水泥塞的鑽具結構越簡單越好,一般只下光鑽桿就行,不能帶鑽頭、鑽鋌等有害無益的工具。為了打好懸空水泥塞,也可以帶如圖所示的水泥旋流上返接頭,它的優點是:
(1)不直接向下沖剌,混入的鑽井液少;
(2)旋流上返,斜沖井壁, 可以帶走更多的殘留鑽井液。
(3)可以保證水泥塞底部的質量。
4．打水泥塞前,井下要平穩,即不噴不漏不塌,因有噴、漏現象存在,則水泥塞存在不住;有坍塌現象發生,則會失去循環,鑽具也可能起不出來。
5.提升鑽具設備和注水泥設備一定要完好,保證能連續工作。
6.在注水泥過程中,要不停的活動鑽具,以防發生鑽具粘卡事故。如果遇到意想不到的問題,首先考慮的是保證鑽具不卡,能上提則立即起鑽,能循環則立即開泵循環,將水泥漿全部替出井口。
7.在設計水泥塞頂部循環鑽井液將多餘鑽井液替出時,在殘餘水鑽井液未完全返出井口以前,不能隨意停泵或倒泵,而且要不停的轉動或上下活動鑽具。
8.在把鑽具提離水泥塞的關鍵時刻,井口操作要緊張有序,忙而不亂,不能發生任何操作失誤現象。
9.探水泥塞的時間不宜過早,一定要等到水泥終凝以後再探。鑽具下至預計井深,先循環鑽井液,把上部井眼搞暢通,然後停泵逐步向下試探,遇阻後不能硬壓,應立即提起鑽柱,再開泵向下試探。如果是凝固好的水泥塞則遇阻點固定不變。如果是混漿或沉砂,則可逐步下行,直至探到真正的水泥面為止。不過,我們要注意,懸空水泥塞往往會自動下沉,這和井漿性能有關,鑽井液密度越高,粘度越大,則下沉越少,反之,則下沉越多。一般下沉數量在10-20米之間。所以在打水泥塞前,在預計水泥塞底部注一段高粘度鑽井液,會使水泥塞下沉很少。也有一些特殊情況,在預計的時間內水泥漿沒有凝固,探不到水泥塞,此時也不要盲目地下探。在江漢油田就發生過這樣的情況,王場某井因側鑽而注水泥塞,注入水泥15t,在72小時後在預計水泥塞井段探不到水泥塞,鑽具上下暢通無阻,待168小時後再探,水泥塞凝固得很好。
水泥卡鑽的處理
水泥卡鑽除了爆炸切割,套銑、倒扣及磨銑等辦法以外別無它法,特別是套管內的水泥卡鑽,危害更大,因為鑽桿或油管緊靠井壁一邊,要套銑也非常困難,搞不好會把套管銑穿。如果被卡管柱不太長的話,也可以用領眼銑鞋或如圖所示的變徑水力平底磨鞋把整個被卡管柱銑掉。任何井,其套管串的井口套管內徑最小,只要能從井口下去的磨鞋,就不可能把井內落魚磨光,但變徑水力平底磨鞋則不然,如圖所示,它由上接頭、筒體、活塞、限流嘴、彈簧、限位套、支承塊、刀片、限位體及平底磨鞋等部分組成，下井時，磨鞋外徑小於套管內徑若干毫米，開泵磨銑時，由於限流嘴的作用，在活塞上形成一個壓力差，推動活塞下行，活塞桿則推動刀片外張，磨鞋外徑增大，始終緊靠套管內壁。套管內徑多大，磨鞋外徑就有多大，它是隨著套管內徑的大小而改變的。這樣就解決了套管內磨不乾淨的問題。當然，這種磨鞋不能有保徑齒，以防把套管磨穿。
