粘吸卡鑽是鑽井過程中最常見的卡鑽事故。最容易卡住的是鑽鋌,由於鑽具失去活動自由,卡點可以逐漸上移直至套管鞋附近
基本介紹
- 中文名:粘吸卡鑽
- 釋義:鑽井過程中最常見的卡鑽事故
- 特點:最容易卡住的是鑽鋌
- 原因:井壁上的濾餅是內在原因
原因,徵兆,預防,處理,處理時注意的問題,
原因
井壁上的濾餅是造成粘吸卡鑽的內在原因,地層孔隙壓力和鑽井液液柱壓力的壓差是造成粘吸卡鑽的外在原因,在同一裸眼井段中,底層的孔隙壓力梯度是不統一的,而鑽井液液柱壓力總是要平衡該井段中的最高地層孔隙壓力,對壓力梯度相對低的地層必然會形成正壓差。當鑽柱背井壁濾餅粘吸之後,由於正壓差的存在可把鑽柱壓向井壁,進一步縮小吸附面之間的間隙,增強吸力,進一步擴大鑽柱與井壁的接觸面積。同時由於壓差的作用又增加了鑽具與濾餅之間的摩阻力。
徵兆
1、粘吸卡鑽是在鑽柱靜止的狀態下發生的。
2、粘吸卡鑽後的卡點位置不會是鑽頭,而是在鑽鋌或鑽桿部位。
3、粘吸卡鑽前後,鑽井液循環正常,進出口流量平衡,泵壓沒有變化。
4、粘吸卡鑽後,如活動不及時卡點有可能上移,甚至直移至套管鞋附近。
預防
1、使用中性鑽井液如油基鑽井液、油包水鑽井液,或者陽離子體系鑽井液,最好是高價陽離子聚合物體系鑽井液,而且陽離子數量必須加足。
2、鑽柱靜止時間不超過3~5分鐘,每次活動鑽具都要達到無阻力為止,用轉盤轉動時,要達到無倒車為止。
3、設計合理的鑽柱結構,特別是下不鑽柱結構,增加支撐點,減少接觸面,如使用螺旋式鑽鋌、欠尺寸扶正器、加重鑽桿等。
4、在正常鑽井時,如水龍頭、水龍帶發生故障,絕不能將放鑽桿坐在井口進行維護,一旦發生卡鑽將失去下壓和轉動鑽柱的可能。
5、鑽井液搞好固控工作,把無用的固相儘量清除乾淨,加重時要用優質的加重材料,並要均勻加入。
6在鑽柱中要帶上隨鑽震擊器,在粘卡發生的最初階段震擊解卡是很有效的。
處理
1、強力活動。
粘吸卡鑽隨著時間的延長會越來越嚴重,所以在發生粘吸卡鑽的最初階段,就應在設備和鑽柱的安全負荷以內用最大的力量進行活動,上提不超過薄弱環節的安全負荷極限,下壓不受限制,可以把全部鑽柱的重量壓上,也可以進行適當的轉動。
2、機械震擊法
如果鑽柱上帶有隨鑽震擊器,應立即啟動上擊器上擊或啟動下擊器下擊,以求解卡,這比單純的上提、下壓的力量要集中,見效快。如果未帶隨鑽震擊器,可先預測卡點位置,用爆松倒扣法從卡點以上把鑽具倒開,然後選擇適當的震擊器下鑽對扣。對扣後循環鑽井液,調整鑽井液性能,然後震擊。
3、水利脈衝法
向鑽桿內注入比鑽井液密度低得多的液體,然後用孔板阻斷的方法降低壓力,由於突然卸去了施加在鑽趕上的拉應力和鑽柱內液體上的壓力二產生減載衝擊波。衝擊波對濾餅、岩屑及鑽具本身產生強烈的水利衝擊和振動作用,從而使其解卡。另一方面想鑽桿內注液體時,鑽桿產生拉應力,卸壓時鑽桿受到擠壓,且鑽井液以較大的速度從環空流到鑽桿內,對濾餅有沖蝕作用;同時環空液面下降,使卡鑽井段的壓力降低。
4、浸泡解卡劑
浸泡解卡劑是是解除粘吸卡鑽最常用的方法,解卡劑種類很多,包括原油、柴油、油類複合物、鹽酸、土酸、清水、鹽水、鹼水等。他們的密度是自然密度難以改變。如何選用解卡劑,要視各個地區的具體情況而定,低壓井可以隨意用,高壓井只能選用高密度解卡劑。
處理時注意的問題
1、使用什麼樣的解卡劑要根據具體情況而定,最好是使用可以調整密度的油基解卡劑。
2、注入解卡劑前,做好做一次鑽井液循環周試驗,確證鑽具沒有刺漏現象,方可注入。特別是注入低密度解卡劑前,必須在鑽柱上或放鑽趕上接回壓閥或旋塞。
3、要保持鑽頭水眼和環空不被堵塞。
4、如果一次浸泡,解卡劑用量過大,有引起井涌、井噴的危險時,可以分段浸泡,先浸泡被卡鑽柱的下部若干小時,然後一次性將解卡劑頂到卡點位置,浸泡被卡鑽柱的上部。
5、解卡劑在井內浸泡的時間,隨地層特性和鑽井液性能而異,少則十幾分鐘,多則幾十小時。浸泡一次不行,可以浸泡多次。浸泡這種解卡劑不行可以換用其他種類的解卡劑。浸泡和震擊聯合作用效果更好。
粘吸卡鑽發生後要根據現場的具體情況採取相應的措施,具體問題具體分析,具體對待。如鑽頭在井底,就不能採取下壓或下砸的辦法,只能上提或上擊。如能循環鑽井液就要爭取浸泡解卡劑,此時,最重要的一條就是不能堵塞鑽頭水眼。如果失去循環就應立即採取井下爆炸的方法打開一條通路。
6.注入解卡劑前,做好做一次鑽井液循環周試驗,確證鑽具沒有刺漏現象,方可注入。特別是注入低密度解卡劑前,必須在鑽柱上或放鑽趕上接回壓閥或旋塞。