卡鉆事故

答：有如下七種工程事故：

（1）、卡鉆事故；

（2）、鉆具事故；

（3）、鉆頭事故；

（4）、落物事故；

（5）、井噴及井噴失控事故；

（6）、頓鉆事故；

（7）、卡電纜、卡儀器事故。

答：鉆柱在井內停止時間過久或其它原因造成不能上提、下放或轉動，有時甚至不能循環，這樣的事故統稱為卡鉆事故。

答：有如下八種卡鉆事故：

（1）、粘吸卡鉆；

（2）、落物卡鉆；

（3）、井塌卡鉆事故；

（4）、鍵槽卡鉆事故；

（5）、短路循環、干鉆卡鉆事故；

（6）、沉砂卡鉆事故；

（7）、泥包卡鉆事故；

（8）、縮徑卡鉆事故；

答：鉆柱在鉆井液液柱壓力與地層壓力之差的作用下，緊貼在井壁上造成的卡鉆，稱粘吸卡鉆（也稱壓差卡鉆或粘附卡鉆）。

答：（1）、循環鉆井液正常。

（2）、隨時間的延長，卡鉆面積不斷增加， 粘卡越嚴重，且卡點深度上移。

答：鉆井液性能不好，失水量大，在滲透性地層井壁上形成的泥餅越厚，泥餅越虛，易發生粘吸卡鉆。

答：鉆井液中固相含量多，泥餅的粘滯系數越大，越容易發生粘吸卡鉆。

答：（1）、鉆具在井內靜止時間長，活動鉆具不及時或活動鉆具的方法不當。

（2）、泥漿性能不符合設計要求（注：此話不嚴密，有出路），泥漿液柱壓力和地層孔隙壓力的差值較大。（此句改為；泥漿液柱壓力比地層孔隙壓力大的較多）。

(3 )、泥漿的失水大，泥餅厚，固控設備配備不齊或由于固控設備壞使用少，造成固相含量急劇增加。

（4）、深井、定向井和復雜井等在鉆井液中加入的潤滑劑含量少，泥餅摩組較大。

答：（1）、停鉆時按規定及時活動鉆具，上提下放活動的幅度要大。

（2）、鉆井液性能符合設計要求（不嚴密）。

（3）、加強設備的檢查、維修及管理，保證在鉆井過程中能正常運轉。如設備出故障不能活動鉆具，鉆具在井底應將全部鉆具重量的三分之二壓在鉆頭上，使下部鉆具彎曲與井壁形成點接觸，減少卡鉆發生的可能性。

（4）、加強固控設備的配備與使用，固相含量一般要控制在10%以內。

（5）、定向井、深井、復雜井等在鉆井液中加入潤滑劑降低摩擦系數，定向井混油量保證在6~8%，摩阻系數在定向井中控制在0.1以內，直井控制在0.15以內。

（6）、在深井、定向井或特殊復雜井中，應用螺旋鉆鋌，加重鉆桿和隨鉆震擊器，防止粘吸卡鉆。

答：通常的做法是采用泡油或泡解卡劑，即在被卡鉆柱井段注入一定數量的原油、柴油或者解卡劑，浸泡一段時間，方可上提下放鉆具試圖使其解卡。

答：最好按一定比例（一般為2：1或1：1）泡混合油液，這樣泡的效果比較好，容易解卡。當油液種類缺乏時，也可單獨使用，不過比混合油液效果差一些。

答：因原油和解卡劑都是很好的潤滑劑和滲透劑（適當混入柴油后更好如在加一些QT快速滲透劑其效果為最佳）。滲透到鉆井液中和泥餅內，并破壞泥餅結構，降低了鉆井液的粘滯系數，從而使鉆柱解卡。

答：（1）、發生粘吸卡鉆后，泡油或注入解卡劑前應按規定活動鉆具，停止活動時應將卡點以上鉆具重量的2/3或全部壓上，使未卡鉆具呈彎曲狀態與井壁成點接觸，防止卡點上移。

（2）、泡油或泡解卡劑前，按要求調整好泥漿性能，一定要大排量循環洗井2~3周，使井內的砂子盡量帶出井眼，防止由于井眼所聚砂子的增多，而導致泡油失敗。

答：卡點計算公式如下：

H=K 

式中：H—指鉆柱最上一個卡點的深度，m；

ΔL—指未被卡部分連續上提時的平均伸長，cm;

ΔP—指鉆具未被卡部分連續上提的平均拉力，kN;

K—指計算系數，不同尺寸和壁厚的鉆具有不同的K值；

K= =2.1F

式中：E—指鋼材彈性系數，其值為2.1×106kg/cm2

F—指管柱截面積，cm2

答：計算公式如下：

V＝KV1H1＋V2H2

式中：V—指泡油總量，m3；

K—指附加系數，一般取1.2~1.5；

V1—指環形空間每米容積，m3/m；

V2—指鉆桿內每米容積，m3/m；

H1—指環形空間泡油高度，m；

H2—指鉆桿內油柱高度，m；

答：泡油替鉆井液量的計算公式如下：

V0＝V1H

式中：VO—指泡油時替鉆井液的量，m3；

V1—指鉆桿內每米容積，m3/m；

H—設計替至油面井深，m；

答：當總泡油量大于鉆柱總內容積時，原油到達鉆頭時的泵壓為最高；當總泡油量小于鉆柱內容積時，全部油進入鉆具后泵壓就達最高，一直持續到油從鉆頭出來。開始下降。

答：最高泵壓計算公式如下：

P＝P1＋ 

式中：P—最高注油泵壓，Mpa；

P1—用替油排量循環時的泵壓，Mpa；

H—油在鉆柱內的最大高度，m；

r1—鉆井液的密度，g/cm3；

r0—所泡油的密度，g/cm3；

19、計算卡點深度：某井Φ216鉆頭鉆至井深915米，修泵循環活動鉆具不及時造成粘吸卡鉆，鉆具結構Φ216mm鉆頭+Φ159mm鉆鋌（200m）+Φ127mm鉆桿，鋼級是E級、壁厚9.19mm，卡鉆前懸重為550kN，連續上提三次，指重表指示為650kN、750Kn、850kN。 鉆具伸長量分別為10cm、20cm、30cm，鉆桿的K值為7150，計算出卡點深度？

答：卡點深度計算如下：

H=K 

=7150× 

 

=7150×20÷200=715（米）

 

20、計算泡油量：根據19題的已知條件和計算出的卡點深度715米，被卡鉆具200米，下部鉆鋌外徑159毫米，內徑70毫米，鉆桿外徑127毫米，內徑108毫米，一般管外泡油的頂界高于卡點100米，管內比管外油面高100米，泡油附加系數取1.2，計算所需的泡油量是多少？

答：（1）、計算鉆鋌內的總容積：

V1=π÷4×D2× L1

=0.785 ×0.072×200 

=0.77（m3）

（2）、計算鉆鋌外的總容積：

V2=π÷4×（Db2－DC2）× L1

=0.785 ×（0.2162－0.1592）×200 

=3.36（m3）

（3）、計算鉆桿內的總容積：

V3=π÷4×dp2× h1

=0.785 ×（0.1082）×（100+100）

=1.83（m3） 注：（前一個100為鉆桿外泡油長，后一個100為內外油面高差） 

（4）、計算鉆桿外的總容積：

V4=π÷4×（Db2－Dp2）× L2

=0.785 ×（0.2162－0.1272）×100 

=2.40（m3）

（5）、計算總的泡油量：

V=V1＋V3＋K（V2＋V4）

=0.77＋1.83＋1.2×（3.36＋2.40）

=9.51（m3）

21、計算替泥漿量：已知井深915米，卡點深度715米，井內127鉆桿，壁厚9.19，設計泡油液面高于卡點100米，內液面高于外液面100米，地面與立管線長30米（127鉆桿同每米9.25升），水龍帶18米長內容積每米14.6升，方鉆桿長11米，內容積每米5.4升。

答：V替=V0＋V地

V0=9.25（715－200）=4763.75（升）=4.76（方）

V地=14.6×18＋9.25×30＋5.4×11=599.7（升）=0.60（方）

V替=4.76＋0.60=5.36（方）

22、計算泡油時的最高泵壓：已知鉆頭深度為915米，卡點深度715米，鉆井液密度1.25，循環泵壓10Mpa，準備泡油的密度0.85，井內鉆具結構Φ216mm鉆頭+Φ159mm鉆鋌（200m）+Φ127mm鉆桿（壁厚9.19）。泡油量計劃10方。計算泡油施工中的最高泵壓？

答：首先計算油在鉆具內的最大長度。10方=10000升

1000÷9.25=1081米大于鉆頭井深，固油在鉆具內的最大長度915米（鉆頭深度）

P=P1＋P2

=P1＋[H油（r泥－r油）]÷100

=10＋[915（1.25－0.85）] ÷100

=10＋3.66=13.66（Mpa）

答：因粘卡的嚴重程度隨時間的延長而增加。時間愈長不但卡的愈死，而且卡點容易上移，增加處理難度。

答：泡油或注入解卡劑后為使泡的油液或解卡劑滲透進入受粘卡的部位，應靜止一段時間使泡液充分發揮解卡作用，然后再活動鉆具使其解卡。

答：下鉆時若懸重比原懸重降低叫遇阻。上提鉆具時若懸重超過原懸重叫遇卡。

答：鉆具在井內遇卡時，是發生卡鉆的前兆，此時不能硬將鉆具壓入井內，或直接向上提，報者將其提出的幻想。應接方鉆桿循環泥漿，活動鉆具，輕壓、慢轉、劃眼（或倒劃眼）使其解除，避免事故的惡化。

答：（1）、上提遇卡時，上提懸重不得超過原懸重（包括正常起鉆時鉆具的摩擦阻力）100kN。否則應立即接方鉆桿循環，上下活動鉆具或進行倒劃眼，倒劃眼時上提5~10Kn。嚴格控制轉盤、間斷轉動，防止將鉆具倒開或倒掉鉆頭。當上提鉆具無阻卡現象時，方可進行下步作業。

（2）、下鉆遇阻時，下壓不得超過原懸重100kN，否則應立即接方鉆桿循環鉆井液、劃眼，當下放無遇阻現象時，方可轉為下步作業。

答：因井下落物造成的鉆柱卡鉆事故，就叫落物卡鉆。

答：出現卡鉆很突然，遇卡后卡點不隨時間上移，且可正常循環鉆井液。

答：（1）、起下鉆操作時，嚴防物體從井口掉入，按規定檢查井口工具。

（2）、發生落物事故后，在未卡死之前（即：鉆具可旋轉，上提下放有一定的范圍），盡量采用旋轉鉆具的方法將落物蹩入井壁，遇卡時嚴禁死提硬拔，以防上提卡死。

（3）、空井時應將井口蓋好。

（4）、表層和中間套管的下入時，盡量留較少的口袋，以免固完井水泥凝固后，再進行下邊的鉆進時，水泥環較長，容易脫落造成卡鉆。

答：（1）、上提下放活動鉆具或輕輕轉動鉆具，將落物蹩入井壁（注：必須在鉆具扭轉系數范圍之內進行，嚴防扭斷鉆具）。

（2）、將鉆具接上下震擊器，進行震擊解卡。

（3）、將鉆具倒開進行套銑處理。

答：由于井壁坍塌將鉆具埋住卡死，叫做井塌卡鉆。

答：（1）、鉆井液性能不符合設計要求，造成易塌地層垮塌。

（2）、因井漏引起上部地層井壁坍塌。

（3）、鉆井液密度低于地層壓力，造成地層坍塌。

（4）、起鉆未灌滿泥漿，引起地層坍塌。

（5）、鉆頭泥包起鉆形成拔活塞的抽吸作用引起井塌。

（6）、井噴后或泡油解卡后，井壁失去穩定造成井塌。

答：（1）、鉆井液性能符合設計要求，變化幅度不得過大。

（2）、發生井漏時應及時采取措施堵漏措施。

（3）、起鉆時要灌好泥漿。

（4）、嚴防井噴事故的發生。

（5）、根據地層破裂壓力、地層孔隙壓力，配合合理的鉆井液密度平衡易塌地層。

（6）、處理解卡事故后，應及時洗井并調整好鉆井液性能。

（7）、對于上部易水化分散地層和下步滲透好 的地層，要嚴格控制好泥漿的失水，并增加短起下次數，避免拔活塞將地層抽垮。

答：（1）、不能上提下放，轉盤不能轉動。

（2）、不能開泵循環。

答：（1）、測卡點，用倒爆松扣的方法將卡點以上鉆具倒開起出。

（2）、采取優質的鉆井液穩定井壁，控制井塌的惡化。

（3）、選擇合適相應尺寸的套銑筒對所埋鉆具進行套銑。

（4）、套通全部鉆具（或接近鉆頭及扶正器的位置），接液壓震擊器對扣，試圖恢復循環震擊解卡。若不能解卡，則泡油或解卡劑配合震擊器解卡。

答：因井眼鍵槽造成的鉆具被卡，稱之為鍵槽卡鉆。

答：（1）、發生鍵槽卡鉆后能正常循環鉆井液，泵壓無變化。

（2）、上提鉆具時，（卡死之前）上提遇卡、下放正常。

（3）、上提鉆具時，卡死之前上提遇卡、卡鉆的位置不變或變化不大。

答：（1）、保證井身質量，使全角變化率符合井身質量標準。

（2）、起鉆到有鍵槽的位置處，用低速輕輕上提，嚴防上提過猛將鉆具提死。

（3）、發現鍵槽后（鉆桿接頭有時有阻卡現象），不要輕易改變入井的鉆具結構。

（4）、起出鉆具，下鉆至鍵槽頂部用牙輪或鍵槽破壞器將鍵槽消除。

（5）、在定向井中，采用18度鉆桿，減輕、克服鍵槽的產生。

答：（1）、首先不能將鉆柱提死，應接方鉆桿循環鉆井液，轉動鉆具，不同方位上提。如仍提不出要慢慢轉、倒劃眼。

（2）、接地面震擊器下擊解卡

（3）、測卡點，在距離鍵槽合適的位置倒爆松扣，接下擊器對扣泡解卡劑下擊解卡或倒劃眼解除事故。

（4）、測卡點，在距卡點以上合適位置松扣，防掉套銑（或套銑、對扣）震擊解除事故。

答：泥漿不全部從鉆頭反出的循環，叫泥漿短路循環。

答：（1）、井下鉆具刺壞、倒扣、脫扣、斷落等。

（2）、地面高壓管線（閘門、法蘭、油壬及焊口等）刺壞。

（3）、閘門倒錯，如灌泥漿閘門未關等。

答：（1）、泵壓逐漸下降。

（2）、泵排量未減，井內巖屑帶不出來或上部地層巖屑量增多。

（3）、鉆頭泥包鉆時變慢，鉆進中發生蹩鉆、跳鉆。

（4）、轉盤負荷加重，扭矩增大。

答：（1）、由于鉆井液短路循環，鉆頭干鉆泥包，易發生卡鉆。

（2）、鉆具被刺后，易被扭斷，落魚往往被卡。

答：（1）、首先檢查地面設備，泥漿泵是否上水好，地面的管線、閘門是否有刺漏或閘門沒關嚴的情況。

（2）、若地面正常時，應立即低速平穩起鉆，旋繩卸扣。詳細檢查鉆具，在起鉆中遇卡時，嚴防死提應拔造成卡鉆。

答：由于鉆井液短路循環，鉆頭干鉆造成的鉆柱被卡，叫做短路循環卡鉆。

答：鉆井液短路干鉆導致卡鉆的事故是一種惡性卡鉆事故。一般處理比較復雜，不但耽誤生產時間，而且造成巨大的經濟損失，嚴重時會造成井眼報廢。

答：（1）、嚴格檢查鉆具，不符何規定的不準入井。

（2）、加強鉆具探傷。

（3）、鉆具上下鉆臺必須帶好護絲，保護好絲扣。

（4）、下鉆接單根必須涂好絲扣油，雙鉗緊扣，達到上扣扭矩要求。

（5）、嚴禁用倒檔上扣，以防鉆具被倒開。

（6）、鉆進中發現泵壓下降和懸重有任何微小變化時，首先從地面檢查，然后起鉆檢查鉆具。

（7）、泵壓表必須靈活好用，便于判斷泵壓變化。

（8）、泵壓變化不大，地層沒有變化，而鉆速突然變慢，應立即起鉆檢查接近鉆頭處的鉆鋌（或扶正器）絲扣是否有刺壞。

答：在鉆進中，循環排量不足或循環排量不夠，鉆井液性能不好，造成巖屑下沉，堵塞環行空間。埋住鉆頭及部分鉆具引起的卡鉆，叫沉砂卡鉆。

答：（1）、用清水快速鉆進，巖屑不易返出，停泵時大量的下沉。

（2）、鉆井液性能不符合設計要求，固相含量高，有無懸浮能力，停止循環時巖屑下沉。

（3）、鉆進中井漏，巖屑未返出停泵時砂子下沉。

（4）、接單根時間長，開泵不及時大量巖屑下沉，開泵太猛，鉆具上頂或蹩漏卡死。

答：（1）、卸開方鉆桿后，鉆具內倒返鉆井液。

（2）、開不開泵或開泵蹩漏地層，井口鉆井液返出量減少或不返。

答：（1）、用鉆井液開鉆控制鉆速， 適當增加排量讓巖屑盡量返出。

（2）、在易坍塌地層鉆進，按設計使用優質的鉆井液，適當增加鉆井液攜巖能力，接單根并做到早開泵晚泵，必要時還要采取“進一退三”的措施（即：每打半根或一根單根，開泵劃眼兩次，停泵下放一次確定正常后再繼續鉆進或接單根）。

（3）、發現鉆速快，適當增加循環時間，保持井底干凈清潔。

（4）、根據地區鉆進特點，制定相應的短起下鉆制度。一般100~200米短起下一次。

（5）、使用好固控設備，控制鉆井液中固相含量。

（6）、嚴禁將水直接往泥漿里補充，應先配好膠液，再往泥漿里補充。

答：（1）、盡可能用小排量將其頂通，建立循環，然后大排量洗井，配合泡解卡液（或油）進行解卡。

（2）、若不能建立循環，應測卡點，在卡點以上松扣。下震擊器對扣震擊解卡。

（3）、測卡點，在卡點以上松扣， 落魚較長應套銑，套完后下震擊器震擊解卡。

答：因鉆頭或鉆具被泥包，造成的鉆柱卡鉆叫泥包卡鉆。

答：（1）、由于泵上水不好，甚至不上水。

（2）、鉆具被刺未及時發現。

（3）、鉆井液性能不好。

（4）、上部地層水分散性較好，鉆速過快，而排量不足，鉆井液不能及時清潔。

（5）、操作失誤，如溜鉆、頓鉆等。

答：（1）、一般開不開泵，有的雖能開泵循環，但是泵壓較高，經循環一段時間后，泵壓有一定的下降。

（2）、轉動時扭矩較大，甚至有蹩鉆和跳鉆現象，鉆進時進尺較慢。

答：（1）、保證泵的上水良好，盡量采用大排量。

（2）、鉆井液性能符合設計要求，否則應停鉆處理泥漿。

（3）、在粘性大的泥巖中鉆進，嚴禁加大鉆壓，保證均勻送鉆。

（4）、嚴格防止鉆井液短路循環，發現泵壓下降及時停鉆，檢查設備。如果設備無問題，立即起鉆檢查鉆具。

（5）、操作者精力集中，嚴防溜鉆、頓鉆。

（6）、鉆進中，泵壓表、指重表要靈敏好用。

答：（1）、能蹩通循環的，大排量循環沖洗。

（2）、能恢復鉆具轉動時，充分劃眼或倒劃眼。

（3）、對泥漿性能進一步進行調整，降低黏度、切力，若仍不能解卡，則采用泡解卡劑或油進行處理。

（4）、若蹩不通，不能恢復轉動的，進行爆炸松扣，將鉆鋌以上 的鉆具起出，接震擊器震擊解卡。

答：因井眼縮小起下鉆至小井眼處，將鉆柱、鉆頭卡住叫縮徑卡鉆。

答：開泵泵壓很高，開不開泵或蹩漏地層。

答：（1）、鉆井液性能不符合設計要求。

（2）、鉆遇膨脹性地層，失水量大易引起地層膨脹，井眼縮小。

（3）、鉆井液中固相含量高、失水大，在井壁形成虛泥餅或假井壁。

（4）、鉆頭磨損嚴重，鉆頭外徑縮小，新鉆頭不小心插入小井眼。

答：（1）、使用優質鉆井液，尤其要控制失水小于5ml和固相含量低于10%。

（2）、遇阻卡時，不得硬提、硬壓，保證鉆具能轉動和循環泥漿。

（3）、井隊工程師（或技術員）要隊下井的新鉆頭和起出的舊鉆頭以及扶正器，嚴格認真地進行測量，以便采取必要的技術措施。

（4）、對起出的舊鉆頭，外徑磨損嚴重的，下入新鉆頭遇阻后，不得硬壓，要采取擴劃眼，直到井底后，方能恢復正常鉆壓鉆進。

答：（1）、上提卡鉆，可用地面下擊器下擊解卡。

（2）、測卡點，在卡點以上的鉆具松扣倒出，接上、下擊器震擊解卡。

（3）、若松扣后井下落魚較多，震擊又無效需套銑處理。