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[科普中国]-压差卡钻

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压差卡钻的原因

井壁上有滤饼的存在是造成压差卡钻的内在原因,因为大多数钻井液是固、液两相流体,或者是固、液、气三相流体,其中的固相颗粒吸附在井壁上就形成了滤饼。有人认为滤饼是由于钻井液的滤失造成的,没有滤失量就不会有滤饼,基于这种思维,他们总认为钻井液在砂岩中的滤失量大,才会形成滤饼,压差卡钻只能发生在砂岩发育井段。其实不然,在裸眼井段内,不但砂岩有滤饼,泥页岩也有滤饼,而且要比砂岩井段的滤饼厚得多。这是因为滤饼的形成有三种原因:1

第一是吸附,钻井液中的固相颗粒吸附在岩石表面,无论砂岩、泥岩都有这种特性。

第二是沉积,钻井液在流动过程中,靠近井壁的流速几乎等于零,钻井液中的固相颗粒便沉积在井壁上。泥页岩井段的井径要比砂岩井段的井径大得多,沉积作用更为显著,所以泥页岩井段容易形成厚滤饼。

第三是滤失作用,它加速了钻井液中固相颗粒在渗透性岩层表面的沉积。

同时我们也注意到,泥页岩也有滤失性,而且是亲水物质,可以被水浸润,只要是水基钻井液,即使滤失量等于零,这个浸润过程也无法停止。由于泥页岩含有大量的微细裂纹,这些微细裂纹有些是地应力造成的,有些是在钻头破碎岩石的过程中造成的,一旦泥页岩表面被水浸润之后,在这些微细裂缝中形成一层吸附膜,可以发生有效的分裂作用,降低泥页岩的坚固度而促使它破碎、剥落,所以泥页岩井段的井径大多大于钻头直径。但在泥页岩相对稳定之后,由于水的浸润,泥页岩表面的分子、原子或离子表现出极性,具有未平衡的自由的一部分力场,这部分力场的方向指向钻井液,能够吸附钻井液中的大量的带异性电荷的粒子。在吸附平衡建立之前,吸附物在钻井液中的浓度逐渐变小,而在泥页岩表面上的浓度逐渐加大。

如果增大钻井液中的某些粒子的浓度,也就增大它们在单位时间内吸附到泥页岩表面的数目,这是一个累积的过程。加之,又在钻井液液柱压力和钻柱旋转动力的作用下,吸附层的一部分水份被挤回钻井液中,井壁上就形成了一层比较厚的成份比较复杂的滤饼,这些滤饼的性能比砂岩井段的滤饼更差。由此我们可以得出结论,只要有滤饼存在,就有压差卡钻的可能,砂岩井段可以卡钻,泥页岩井段也可以卡钻,无数的现场事实证明,这个结论是正确的。不过,泥页岩井段的井径往往是不规则的,和钻柱的接触面积比较少,所以压差卡钻的机会比较少一些。

地层孔隙压力和钻井液液柱压力的压差存在,是形成压差卡钻的外在原因。外因是变化的条件,内因是变化的根据,外因通过内因而起作用,在同一裸眼井段中,地层的孔隙压力梯度不会是同一的,而钻井液液柱压力总是要平衡该井段中的最高地层孔隙压力,对那些压力梯度相对低的地层必然会形成一个正压差。当钻柱被井壁滤饼粘吸之后,紧靠井壁一边钻柱的一侧(粘吸面上)所受的是通过滤饼传来的地层孔隙压力,另一侧所受的是钻井液液柱压力,如果后者大于前者,即有正压差存在,可把钻柱压向井壁,进一步缩小吸附面之间的间隙,增强了吸附力,并进一步扩大了钻柱与井壁的接触面积。它的发展过程如图所示。

图(a)表示钻柱接触井壁滤饼,发生吸附作用,此时有一个较小的接触面积。

图(b)表示在压差作用下,进一步将钻柱压向井壁,扩大了与滤饼接触的面积,吸附力量进一步加强。

图(c)表示在钻柱不能活动的情况下,除已接触的滤饼面积外,在接触面的两边形成了一部份钻井液不能循环的死区,随着时间的延长,大量岩屑和钻井液中的固相颗粒沉淀于此,又形成新的滤饼,进一步扩大了钻柱与滤饼接触的面积。

图(d)表示,由于井径不规则的原因,从纵向上看,一部份钻柱与井壁滤饼接触,一部份钻柱与井壁滤饼接触不了,但有一部份钻柱与井壁之间的间隙很小,小到钻井液无法循环到此,随着时间的延长,这部份间隙之间也要被钻屑和固体颗粒所充填,形成新的滤饼,增加了钻柱被吸附的长度。

同时由于压差的作用,又增加了钻具与滤饼之间的摩阻力,所以,在压差卡钻发生的初期阶段,尚可用提、压、转、震击等办法争取解卡。如果解不了卡,同时发现卡点有上移的情况,就不必再用强力进行活动了,因为此时的卡钻已由吸附力和摩阻力两种作用形成,如图1-3所示,吸附力和摩阻力随着压差的增大而增大。摩阻力和钻柱与滤饼的接触面积成正比,和压差成正比,和滤饼的摩阻系数成正比

有人根据压差卡钻的统计资料绘制了一个预测压差卡钻的危险性曲线,如图所示,它适用于直井和水基钻井液。曲线说明,当井内压差超过12.5MPa时,发生压差卡钻的可能性迅速增加。如果地层的渗透率较低,这个临界值将会高一些;如果地层的渗透率较高,这个临界值还会低一些,以上的结论是在钻井液性能合适的前提下做出的。如果钻井液固相含量高、流变性能差,将导致较低的临界值。在定向井中,曲线形式相同,只是整个曲线向左偏移,压差的临界值较低。

但是把压差卡钻只简单地理解为由压差形成,起码是不全面的,不能忽视滤饼的粘吸作用。为什么有些高压差的井可以不卡钻,而低压差的井反而卡钻呢?于是有人把注意力放在滤饼质量上,认为薄而韧的滤饼不容易卡钻,厚而松的滤饼容易卡钻,但现场又发现许多相反的情况,这又如何解释呢?

纵观压差卡钻这个问题,确有许多矛盾存在,前面提到的一些看法,不能说没有一定的道理,但都没有抓着主要矛盾,主要矛盾不是压差,不是滤饼质量,而是滤饼的性质,是滤饼力场的指向和大小。自古以来,钻井工程中所用的水基钻井液,都是将粘土分散在水中形成的负电分散体系。粘土颗粒的分散依靠其本身所带的负电荷,我们所使用的分散剂和稳定剂,其主要作用原理就是增强粘土颗粒的负电电位,强化这种负电的水化效应。因此,这些处理剂本身大都带有很强的负电基团,几乎全都是阴离子型的,这种钻井液在井壁上所形成的滤饼有很强的负电力场,具有一定的自由表面能储量,它力图吸附异性离子以降低这个表面能储量到最小值,这是矛盾的一个方面。矛盾的另一方面则是钻柱,在钻井液中,钻柱的表面要游离一部分铁离子,具有很强的正电荷,形成一个正电力场,也具有一定的自由表面能储量,它也力图吸附异性离子以降低这个表面能储量到最小值。两者之间,不谋而合,于是就产生了相互吸附作用,两者之间的吸附力与两者的电荷量成正比,而与两者距离的平方成反比。同时我们也注意到,每个极性粒子的场力作用范围都有一定值,在此范围以外不发生相互吸附现象。因此,钻柱在运动状态时,滤饼与钻柱之间有一层水分子或胶体离子相隔,保持一定的距离,此时,在两者之间发生的只有摩阻力而无吸附力。但是钻柱在静止时,由于任何井都有一定的斜度,钻柱因其自身重量所产生的水平分力而压向井壁的下侧,驱走了中间的隔离层,使钻柱与滤饼之间的距离缩小,当缩小到而者之间的极性分子互相起作用的范围内时,便发生了吸附作用,这就是发生压差卡钻的主要原因。

根本的出路在于改变滤饼的性质,把滤饼表面吸附的负离子改变为正离子,把负作用力场改变为正作用力场,这个问题就可以解决了。如果用阳离子体系钻井液,钻井液中带正电荷离子与粘土表面的负离子相吸附,就可以形成带正电的滤饼。同时我们也知道,阳离子的吸附作用与电荷量成正比,即与正电价数成正比。对于同价的阳离子而言,吸附作用与其原子量的大小成正比。所以高价阳离子聚合物钻井液将是钻井液发展的方向,也是解决压差卡钻的根本途径。同时,含有高价阳离子的滤液浸入地层后,能够中和粘土表面的负电荷,降低粘土颗粒的负电位,甚至可以转化成正电位,从而削弱它们的水化作用,也有利于稳定井壁和保护产层。只要消除了滤饼粘吸的主因,压差也就很难起作用了,油基钻井液为什么不卡钻,就是因为主因不同,它是中性的。

压差卡钻的表征1.压差卡钻是在钻柱静止的状态下发生的。因此,卡钻前钻具上下活动、转动均不会有阻力(正常摩阻力除外),至于静止多长时间才会发生粘卡,这和钻井液体系、性能、钻具结构、井眼质量有密切关系,少则二、三分钟,多则几十分钟,但必须有一个静止过程。

2.压差卡钻后的卡点位置不会是钻头,而是在钻铤或钻杆部位。

3.压差卡钻前后,钻井液循环正常,进出口流量平衡,泵压没有变化。

4.压差卡钻后,如活动不及时,卡点有可能上移,甚至直移至套管鞋附近。2

压差卡钻的预防1.使用中性钻井液如油基钻井液、油包水钻井液,或者阳离子体系钻井液,最好是高价阳离子(如Fe、Al、Si)聚合物体系的钻井液,而且阳离子数量必须加足。在水基钻井液中,阴阳两种离子都是存在的,只有以阳离子占主导成份的钻井液才能算是阳离子体系钻井液,一旦阳离子数量减少,便自动转化为阴离子体系钻井液,这一点必须引起足够的重视。还可以使用聚二醇乳化钻井液,这种钻井液是由乙烯基磺酸盐共聚物(AMPS-AM)、纤维质碳水化合物和膨润土构成,其中1~5%(体积)的水溶性聚二醇发生乳化。这种钻井液的润滑性类似于油浆。

2.现在使用的水基钻井液,绝大部分是阴离子体系钻井液,这种钻井液,随着井斜的增加或钻井液密度的提高,压差卡钻的可能性越来越大,最好的办法就是不让钻柱静止,这一点在事实上是做不到的。但压差卡钻总有个过程,允许钻柱静止时间的长短,随各个井的井下情况和钻井液性能而异,一般的要求,钻柱静止时间不许超过3~5分钟。因此,要求钻井设备必须正常运转,如果部分设备发生故障,不能转动的话,要上下活动;不能上下活动的话,要争取转动。每次活动都要达到无阻力为止,如上下活动时,要看到指重表指针回摆至正常悬重;用转盘旋转时,要达到无倒车为止。

3.对于阴离子体系的钻井液来说,要求有较好的润滑性、较小的滤失量、适当的粘度和切力,必要时要加入润滑剂、活性剂、塑料球等以减少滤饼的摩阻系数。

4.无论何种钻井液,都应该搞好固控工作,把无用的固相尽量清除干净。因为无用的固相粒子不仅会形成劣质滤饼,还会造成循环系统的磨损。

5.只要没有高压层、坍塌层存在,没有特殊需要,要使用该井段最低的钻井液密度,做到近平衡压力钻进。根据经验,钻井液液柱压力超过地层压力3.5MPa以上时,卡钻的可能性增大。

6.钻井液加重时,要用优质的加重材料,并要均匀加入,最好的办法是先在地面储备罐中加重,经充份搅拌水化后再混入井浆中。

7.设计合理的钻柱结构,特别是下部钻柱结构。总的思路是增加支撑点,减少接触面,如使用螺旋式钻铤、欠尺寸扶正器、加重钻杆等。定向钻的倒装钻具结构,除了工艺因素外,也不失为一个防止粘卡的好办法。

8.如果钻头在井底,无法上提和转动,那就只好将钻柱悬重的二分之一至三分之二压在钻头上,以求把下部钻柱压弯,减少钻柱与井壁滤饼的接触面积,减少总的粘附力。

9.要测斜的话,在测斜前最好短程起、下钻一次。在测斜时除必要停止的几分钟外,要使钻具一直处于活动状态中。

10.在正常钻进时,如水龙头、水龙带发生故障,绝不能将方钻杆坐在井口进行维修,如果一旦发生卡钻,将失去下压和转动钻柱的可能。

11.指重表、泵压表、扭矩表必须灵敏可靠,以防做出错误的判断。

12.要保持良好的井身质量,因为在井斜或方位变化大的井段,钻柱由于其自重分力的作用紧紧靠向井壁一边,增加了压差卡钻的可能性。

13.在钻柱中要带上随钻震击器,因为在粘卡发生的最初阶段,震击解卡是很有效的。

14.无论是钻进还是起下钻过程,要详细记录与钻头或扶正器相对应的高扭矩大摩阻的井段,并分析所在地层的岩性,因为这些地层往往是容易卡钻的地层。2

压差卡钻的处理压差卡钻发生之后,可以采取如下办法处理:

(一)强力活动:

压差卡钻随着时间的延长而益趋严重,所以在发现压差卡钻的最初阶段,就应在设备(特别是井架和悬吊系统)和钻柱的安全负荷以内尽最大的力量进行活动,上提不超过薄弱环节的安全负荷极限,下压不受限制,可以把全部钻柱的重量压上,也可以进行适当的转动。用这种办法解除粘卡事故的事例很多。在这里很重要的一点就是让现场工作人员有在安全限度内以最大力量进行活动的权利,如果限制过死,层层上报,待上级人员到达现场时,已经失去了活动解卡的可能。这里用得着孙子的一句话:“将能而君不制者胜。”如果强力活动若干次(一般不超过10次)无效,就没有必要再强力活动了。此时应在适当的范围内活动未卡钻柱,上提拉力不要超过自由钻柱悬重100~200kN,下压力量根据井深及最内一层套管的下深而定,可以把自由钻柱重量的二分之一甚至全部压上去,使裸眼内钻柱弯曲,减少与井壁的接触点,防止卡点上移。但必须注意,钻柱只能在受压的状态下静止,不许在受拉的状态下静止。

(二)震击解卡:

1.机械震击法

如果钻柱上带有随钻震击器,应立即启动上击器上击或启动下击器下击,以求解卡,这比单纯的上提、下压的力量要集中,见效也快得多。如果未带随钻震击器,可先测卡点位置,用爆松倒扣法从卡点以上把钻具倒开,然后选择适当的震击器(如上击器、下击器、加速器等)下钻对扣,钻具组合应是:对扣接头+安全接头+震击器+70~100m钻铤+钻杆。对扣后循环钻井液,调整钻井液性能,然后震击。如震击不能解卡,可考虑注解卡液浸泡,边浸泡边震击,其效果会更好。

2.爆炸震击解卡法

用导爆索制成的炸弹解除压差卡钻的方法,当井下炸弹在卡钻井段爆炸时使管柱产生振动,冲击波促使钻杆离开井壁或者脱离泥包。这种方法宜用在卡钻事故发生之后不太长的时间内,主要是卡钻的井段不长。或者在浸泡未见效之后,作为一种辅助手段。使用时应注意以下几个问题:

(1)炸弹爆炸井段的条件是:压力小于150MPa,温度低于250℃。

(2)井下炸弹由导爆索组成,炸药量的选择,应以保证达到预期效果而又不损坏钻杆为原则。在温度很高的井中,应采用耐热导爆索。

(3)起“振动”作用的炸弹长度必须大于卡钻井段长度5~10m,但是总长度不超过100m,炸弹用药量不应超过5kg。如果卡钻井段超过100m,那么“振动”就应分几段进行。

(4)炸弹下井之前先用测卡仪找出卡点位置,在装炸药和下炸弹过程中,井上其它工作均应停止,并锁住转盘和固定好井口滑轮,防止事故发生。

(5)炸弹下到卡钻井段后,以最大允许的拉力上提钻柱或施加一定的扭矩后锁住转盘,然后,进行爆炸并上、下活动钻柱。

3.水力脉冲法

向钻杆内注入比钻井液密度低得多的液体(水或油),然后用孔板阻断的方法降低压力(孔板要按钻杆的许可压力专门挑选)。由于突然卸去了施加在钻杆上的拉应力和钻柱内液体上的压应力而产生减载冲击波。冲击波对滤饼、岩屑及钻具本身产生强烈的水力冲击和振动作用,从而使钻具解卡。另一方面,向钻杆内注液体时钻杆产生拉伸应力,卸压时钻杆受到挤压,且钻井液以较大的速度从环空流到钻杆内,对滤饼有冲蚀作用;同时,环空液面下降,使卡钻井段的压力降低,于是钻杆解卡。水力脉冲法解卡作业的步骤如下:

(1)测卡点,确定卡点上界。

(2)调整被卡钻柱的方余,使钻杆本体在下压的情况下高出转盘面40~50cm.

(3)恢复循环,彻底洗井。

(4)把管头(包括高压旋塞增加头、高压闸门、孔板室)接到钻柱上,管头装有按设计选出的孔板,而且各部件均以高于水力脉冲时最高压力25%的压力进行试压。

(5)接好水罐、水泥车和增压头之间的管线。

(6)上提钻柱,使大约1000kN的拉力作用在卡钻段上。

(7)把水或其它低于钻井液密度的液体泵入钻柱,泵入量应按所需设计压差△P和以后孔板阻流时间进行计算。

(8)孔板阻断以后,关闭管头中的高压阀,然后开始上下活动钻柱,以便解卡。如果第一次没有解卡,可进行第二次,但要装入新的孔板盒。为了加快解卡,需要补充液量0.5~3m,这是反向溢流时从钻杆内溢出的量,同时还须及时向环形空间灌入原密度的钻井液。作业时应避免失控现象和复杂情况的发生。

(三)浸泡解卡剂:

浸泡解卡剂是解除压差卡钻的最常用最重要的办法,解卡剂种类很多,广义上讲,包括原油、柴油、煤油、油类复配物、盐酸、土酸、清水、盐水、碱水等,他们的密度是自然密度,难以调整。狭义上讲,是指用专门物料配成的用于解除压差卡钻的特殊溶液,有油基的,也有水基的,他们的密度可以根据需要随意调整。如何选用解卡剂,要视各个地区的具体情况而定,低压井可以随意选用,高压井只能选用高密度解卡剂。江汉地区使用盐酸的效果好,柴达木地区使用饱和盐水的效果好,就大多数地区而言,还是选用油基解卡剂为好。2

(四)降压法解卡

1.U****形管效应降压法:

基于压差是造成卡钻的主要原因的认识,认为降低压差甚至形成负压差即可以解卡。本法在施行时要受到以下条件的制约:

(1)必须是下过技术套管的井,而且要有完整的井控设备。

(2)在裸眼井段不能有高压层、坍塌层。

(3)钻柱上未接回压阀,能够进行反循环。

(4)没有堵塞钻头水眼的可能。因为要进行反循环,还要进行正循环,堵塞钻头水眼的潜在危险是很大的。一旦钻头水眼堵塞,不但U形管降压法失去了效用,而且也杜绝了浸泡解卡的道路。为了防止水眼堵塞,除了彻底循环保持钻井液清洁之外,还应在施工之前,将钻头水眼炸掉或将钻铤下部炸裂,打开一条比较大的通道。

**2.**聚合物胶液降压法

聚合物胶液解除压差卡钻,是以低密度胶液来改变钻井液液桩压力和地层压力之间的压差值,降低滤饼的粘附力。同时胶液渗透到钻具与滤饼之间,靠聚合物特有的润滑能力,使钻具与滤饼间的摩擦系数大幅度地减小,在外力作用下(上提、下压或转动),钻具可以快速从所粘附的井壁上脱离,达到解卡的目的。胶液配制的数量根据井径、井深、卡点来计算,并有一定的附加量。

3.气举负压解卡法

在地层条件许可,井身结构及防喷设备安全可靠的基础上,可以从套管内倒开钻具,用高压空气将井内部分钻井液替出,以降低整个井筒的液柱压力,达到解卡的目的。在斜井和水平井中尤应考虑。

**4.**地层测试器解卡法:

用降低液面法解除卡钻,可能会造成井喷、井塌等复杂情况,为了防止这些复杂情况的发生,多采用定位降压法,即降低卡点以下井段的液柱压力,而使卡点以上井段仍然保持原来的液柱压力,要想实现定位降压,就要使用地层测试器,具体施工步骤如下:

(1)用测卡仪测出卡点,用爆松倒扣的方法从靠近卡点的上方把钻具倒开。

(2)下入井径仪,测出双轴井径,在尽量靠近卡点的井径规则的部位选择封隔器的坐封位置。

(3)下钻杆测试工具与鱼顶对扣。

(4)确定一个安全的压差值,并依此值计算水垫的数量,再将清水注入钻杆内,以便提供所需要的压差。

(5)坐好封隔器,打开地层测试器,这时封隔器下面被卡钻柱的压力降低,可能解卡,解卡的标志是钻柱重量增加,封隔器下沉。

使用此法,一定要注意以下几点:

(1)封隔器的坐封位置最好选在技术套管内,以实现可靠的坐封。

(2)为了防止打开地层测试器时挤毁技术套管,施工前应对技术套管的抗挤强度进行校核,并计算出最大掏空深度。打开地层测试器时,要密切观察环形空间的液面情况,当液面下降到允许掏空深度以下时,要立即向井内灌钻井液。对于裸眼坐封的井段更要注意,不要因封隔器密封不好,使钻井液液面下降,造成井壁坍塌。

(3)由于与地层测试器一起下入的钻柱未灌钻井液,因此,要精心设计钻柱内的掏空长度,防止由于钻杆螺纹密封不严,钻井液从管外窜入钻柱内时把套管挤变形。

(4)为保证安全,防止再发生事故,钻具组合应是:对扣接头+筛管+封隔器总成+安全接头+地层测试器+震击器+反循环阀+钻铤+钻杆。

(五)电渗透解卡法

电渗透解卡法的原理是:电源阴极与钻杆连接,阳极与地层连接 ,当通直流电时,阳离子与吸附于其上的水分子开始在直流电场内向阴极方向(被卡钻具)移动,并在其周围形成水化膜,水化膜渗透到钻杆与泥饼接触区,并使钻具周围的流体压力平衡。此外,在被卡钻具周围会产生电化学过程,破坏泥饼的约束力,使之解卡。

通过试验证明,电渗透解卡法与下列因素有关:

(1)电流强度越大,越容易解卡。

(2)钻具被卡部位温度越高,越容易解卡。

(3)电流作用时间越长,越容易解卡。

(4)压差△P越大,越不容易解卡。

(六)冲击波法解卡:

冲击波法解卡的基础是把弹性冲击波从井口沿钻杆发送到卡钻段。为此,在转盘上安装了一台脉冲发生器。脉冲发生器由锚头和反应器组成。锚头通过大小头刚性连接在钻柱上,而反应器则悬挂在滑车系统上。

能量由能源经整流器和储能器到达锚头和脉冲式直流发电机反应器的绕线上,其冲击流产生机械力沿钻柱轴线可达2100kN,冲击波以声速向下冲到卡钻点消除卡钻。卡钻层段越长,钻柱解卡所需的冲击力越大。

(七)井口憋压解卡法

减小压差,除了采用降低井内钻井液液柱压力的方法以外,还可以通过提高卡钻井段地层孔隙压力的方法来实现。为此,最近研究了用井口憋压的方法来解除压差卡钻的可能性。研究者认为,井口憋压时,钻井液渗入地层的速度加快,造成井壁岩石孔隙压力升高。憋压一段时间后,放掉井口压力,此时井壁岩石内的液体压力大于井内钻井液液柱压力,会有一个负压作用在滤饼上,有将被卡钻具推离井壁的趋势,有利于解卡。2

处理压差卡钻应注意的问题压差卡钻是各类卡钻事故中最好处理的事故,但处理不当,往往会引发别的事故,使事故复杂化。所以在处理的每个步骤,都必须谨慎从事。

1.使用什么样的解卡剂,要根据各个地区的具体情况而定,最好是使用可以调整密度的油基解卡剂。但有些地方不具备这种条件,不得不因地制宜,如柴达木盆地,冬季气温很低,运输路程又长,使用油基解卡剂很不方便,但它有一个独特的条件,到处是盐水湖,饱和盐水的密度又比原油高得多,而且井壁不易垮塌,我们曾用盐湖的盐水作解卡剂,无论深井(如梁三井、牛参一井)、浅井(如鄂三井)都取得了满意的效果,一般注入到卡点位置后,15-30分钟即可解卡。但在别的地方就不一定能使用,因为井壁垮塌这一关就过不了。在江汉地区,有些井浸泡原油不起作用,但用盐酸或土酸浸泡却很起作用。在别的地区也有用清水循环或碱水循环解卡的例子。

2.注入解卡剂前,最好做一次钻井液循环周试验,确证钻具没有剌漏现象,方可注入。钻铤剌漏的现象也是常有的,做钻井液循环周很难分辨,要根据正常循环时泵压变化的情况来判断。如钻具剌漏,注解卡剂后,能使漏点以上钻具解卡,而漏点以下的钻具仍然无法解卡,其结果是只能使卡点下移。

3.注解卡剂前,特别是注低密度解卡剂前,必须在钻柱上或方钻杆上接回压阀或旋塞。在施工过程中,如地面管线.阀门发生问题,可以防止液体倒流。而急速的回流,往往会导致井塌,使事故进一步复杂化。

4.要保持钻头水眼和环空不被堵塞:这种堵塞往往是液体倒流造成的。所以,在卡钻之后,特别是注入解卡剂之后,如钻柱上没有回压阀或回压阀失灵,就不能随意放回水。万一钻井泵发生故障需要进行修理时,也必须首先关好高压阀门。环空堵塞往往是井塌或砂桥造成,注入解卡剂经过一定时间的浸泡之后,井壁泥饼剥落,井内积砂下沉,如果开泵过猛,把滤饼和砂子聚集在一起,很容易将环空堵塞,失去循环。所以在浸泡期间,一定要定期开泵顶钻井液,一方面是为了让解卡剂向上移动,另一方面也是为了检查钻头水眼和环空是否畅通。浸泡解卡后,一定要小排量开泵顶通,然后,逐步提高排量循环,在解卡剂未全部替出井口之前,绝不能停泵。

5.如果一次浸泡,解卡剂用量过大,有引起井涌.井喷的危险时,可以分段浸泡,先浸泡被卡钻柱的下部若干小时,然后一次性的将解卡剂顶到卡点位置,浸泡被卡钻柱的上部。这种办法曾多次成功的解除了长井段压差卡钻事故,而且又节约了解卡剂用量。

6.解卡剂在井内浸泡的时间,随地层特性和钻井液性能而异,少则十几分钟,多则几十小时。浸泡一次不行,可以浸泡二次、三次。浸泡这种解卡剂不行,可以选择其它种类的解卡剂。同时,浸泡和震击联合作用,效果会更好。只要确信是压差卡钻,不到山穷水尽的地步,不要轻易爆炸或倒扣。

7.浸泡解卡,接着又发生压差卡钻的事是常有的,所以在浸泡解卡后,不能掉以轻心,要不断的活动钻柱,最好是转动,这样也有利于排除解卡剂。

8.有时可能是复合卡钻,解卡剂浸泡的结果,只能使卡点降低,而不能彻底解卡。此时就不得不走别的路子,如震击、套铣等。在倒开原钻柱之前,最好先下一只爆炸筒把钻头炸掉或把钻铤炸裂,这样在任何情况下,都有可能恢复循环,多一条路比少一条路要好。

9.钻具断落后,很容易形成粘卡。所以打捞时所下的工具应能密封鱼头部位。下公、母锥打捞时不能用带退屑槽的公、母锥,下捞矛时应带封堵器,下捞筒时应装有密封件,以便捞着后能循环钻井液,能注入解卡剂。

压差卡钻发生后,要根据现场的具体情况采取相应的措施,具体问题要具体分析具体对待,不能一概而论。如钻头在井底,就不能采取下压的或下砸的办法,只能上提或上击。如能循环钻井液,就要争取浸泡解卡剂,此时,最重要的一条就是不能堵塞钻头水眼。如果失去循环,就应立即采取井下爆炸的方法打开一条通路。如果爆炸筒也下不去,就应用油管或挠性管通开钻柱或钻头水眼。如果环形空间堵塞,那就只好采取其它办法了。根据现场具体情况,压差卡钻的处理程序如右图。2