大位移井卡鉆研究

1、.長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 名 稱大位移井卡鉆研究題 目 類 型畢業(yè)論文系 部石油資源系專 業(yè) 班 級(jí)石油工程60803班學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師輔 導(dǎo) 教 師時(shí) 間2012年3月至2012年5月21日目 錄畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師審查意見畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)語畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄及成績評(píng)定中文摘要外文摘要前言1 緒論11.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀11.2 大位移井卡鉆研究的目的11.3 大位移井卡鉆研究主要內(nèi)容及解決思路22常見卡鉆類型及征兆32.1 鍵槽卡鉆32.2 壓差卡鉆.32.3 沉砂卡鉆42.4 井塌卡鉆52.5

2、落物卡鉆62.6 砂橋卡鉆62.7 縮徑卡鉆73 大位移井卡鉆原因及分析83.1 常見卡鉆類型的卡鉆原因83.2 常見卡鉆類型的卡鉆原因分析104大位移井卡鉆預(yù)防及解決措施124.1 卡鉆事故預(yù)防124.2 卡鉆解決措施145反循環(huán)加壓處理法在長水平段水平井砂橋卡鉆中的應(yīng)用175.1 砂橋形成原因與處理難點(diǎn)175.2 反循環(huán)加壓法簡介176大位移井卡鉆舉例226.1 NP3-1井定向鉆具卡鉆事故226.2 塔河油田水平井卡鉆事故247 結(jié)論25參 考 文 獻(xiàn)25致 謝27:長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書院系 石油資源系 專業(yè) 石油工程 班級(jí) 60803 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師/職稱 /

3、 教授 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 大位移井卡鉆研究2.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間: 2012年2月2012年5月25日3畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分）（1）查閱卡鉆方面的相關(guān)論文；（2）相關(guān)教材，生產(chǎn)實(shí)習(xí)教材、西南教材、大慶教材、石油大學(xué)教材；（3）中海油卡鉆實(shí)例。4畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容 （1）調(diào)研卡鉆現(xiàn)象、原因；（2）卡鉆征兆； （3）卡鉆解決措施。5畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的目標(biāo)及具體要求 能對卡鉆原因進(jìn)行分析，并提出解決措施。6、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求工作條件：有關(guān)大位移井、鉆井事故（卡鉆）的相關(guān)書籍，計(jì)算機(jī)以及相關(guān)的文獻(xiàn)資料。上機(jī)時(shí)間：

4、120時(shí)。任務(wù)書批準(zhǔn)日期 2011年12月23日 系主任（責(zé)任教授）(簽字) 任務(wù)書下達(dá)日期 2011年12月23日 指導(dǎo)教師(簽字) 完成任務(wù)日期 2012年 5 月25 日 學(xué)生（簽名） 長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目 名 稱大位移井卡鉆研究題 目 類 型畢業(yè)論文系 部石油資源系專 業(yè) 班 級(jí)石油工程60803學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師輔 導(dǎo) 教 師完 成 時(shí) 間2012年4月大位移井卡鉆研究 學(xué) 生： 石油資源系 指導(dǎo)教師： 石油工程學(xué)院一、來源及類型題目類型：畢業(yè)論文題目來源：科研項(xiàng)目 2、 研究的目的和意義井下卡鉆事故在鉆井過程中屬常見事故。在鉆井過程中不僅要確

5、保鉆井效率，還要確保鉆井過程中井下安全。為了更好的預(yù)防井下卡鉆事故，提高整體作業(yè)的質(zhì)量以及達(dá)到滿意的施工效果，通過分析地質(zhì)特點(diǎn)、儲(chǔ)層特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)特點(diǎn)及泥漿性能等， 對在鉆井過程中遇到的卡鉆事故，針對性地提出了及時(shí)有效的處理方案和預(yù)防方法。由于大位移井鉆井過程中井斜大，裸眼段長，井眼浸泡周期時(shí)間長，使得井壁穩(wěn)定性較差，同時(shí)易產(chǎn)生高摩阻扭矩，這些因素導(dǎo)致了在鉆井過程中很容易發(fā)生卡鉆事故。本文中總結(jié)了目前大位移井鉆井中容易發(fā)生卡鉆的5 種典型類型，分別是鍵槽卡鉆、壓差卡鉆、沉屑卡鉆、坍塌卡鉆、落物卡鉆，并對卡鉆原因進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的預(yù)防方法和處理措施，為定向井施工提供借鑒。隨著人們對地層情況

6、的不斷了解、新工藝和新方法的不斷出現(xiàn)，將會(huì)形成更為成熟的預(yù)防措施和處理方法。目前國內(nèi)各油氣田水平井鉆井?dāng)?shù)量越來越多，鉆井中在水平井段出現(xiàn)的壓差卡鉆事故也經(jīng)常發(fā)生，現(xiàn)場一般采用大噸位提拉活動(dòng)鉆具、反復(fù)震擊、條件允許時(shí)替入足量的低密度鉆井液降壓差、在卡點(diǎn)附近浸泡解卡液、泡酸、爆炸松扣、套銑等方法處理此類事故，但很難奏效。本文針對井下卡鉆的多發(fā)性，分析了卡鉆發(fā)生的原因，并提出了各種處理措施和預(yù)防方法。隨著勘探開發(fā)的逐步深入，石油鉆井面臨更加復(fù)雜的地質(zhì)條件，同時(shí)也面臨著工程技術(shù)復(fù)雜所帶來的成本壓力，因此更加迫切需要配套技術(shù)支持以降低綜合成本。怎樣更好有效的防止和解決卡鉆問題是一個(gè)不斷探索的過程。3、

7、閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱1 李在勝，薄和秋，徐富修，金建忠大位移海油陸采井井下事故的預(yù)防與處理J鉆井與完井，2000，10：572 尹邦勇，劉剛，陳紅5種定向井卡鉆及預(yù)防措施J.石油礦場機(jī)2010，39（11） 68713 李甲，柴文廣.水平井卡鉆事故的爆炸處理方法分析J.石油儀器.2010：9114 李東立.水平井事故的預(yù)防措施J.內(nèi)蒙古石油化工.2007，9：57585 張新剛，隆東，向軍文，林修闊. H020U井鉆進(jìn)所遇問題及處理方法J.礦探工程.2011，38（1）：29316 安有杰，劉濤. NP3-1井定向鉆具卡鉆事故處理實(shí)踐J.鉆采工藝.2011，34( 1)：97 987馮

8、發(fā)勇. 長水平段水平井砂橋卡鉆反循環(huán)加壓處理方法J.石油鉆探術(shù).2011.39（6）：61628曹德強(qiáng)，孫君道，賈鎖紅. 定969B 斜井卡鉆事故的處理J.探礦工程.1999：4244259李振杰，徐云鵬. 定向井處理粘吸卡鉆事故的技術(shù)方法J.探礦工程.2010，37（6）：242710葉芊，賈相健. 定向鉆井中壓差卡鉆事故的成因及其處理方法J.中國井礦鹽.2010，7（4）：202211李子豐，李相方，單志剛. 海底大位移井井眼凈化程度和卡鉆可能性監(jiān)測.鉆井與完井.2000，28（5）：23123212康力，鮮明，劉志琦. 環(huán)淺2井卡鉆復(fù)雜事故分析及處理J.內(nèi)蒙古石油化工.2010，13：4

9、24313邵青. 臨75-斜32井測井卡鉆事故處理技術(shù)J.西部探礦工程.2009，6：878914邢曉峰，許吉瑞，張洪良，王青梅.澀北氣田水平井粘附卡鉆事故處理方法J.青海石油.2007，25（3）：878915常喜順,張金成. 陜北油田定向井卡鉆原因分析及處理對策J.西部探礦工程.2007，1：666816張金成，盧永霞. 陜北油田定向井卡鉆原因及對策J.機(jī)械管理開發(fā).2006，8：586117 M. Fazaelizadeh , Z. Wu , G. Hareland and M. Tahmeen. “Realtime Wellbore Friction Analysis to Detec

10、t Onset of Drillstring Stickingduring Extended Reach Well Drilling: Case Study”. SPE 143157 , 201118Helio Santos, SPE, Petrobras. Differentially Stuck Pipe: Early Diagnostic and Solution.IADC/SPE 59127,2000四、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：國內(nèi)：大位移水平井鉆井技術(shù)，在邊際油田的開發(fā)，特別是在我國海洋石油開發(fā)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。因此大位移井近些年來在我國也得到

11、了快速的發(fā)展和應(yīng)用。在我國海上已發(fā)現(xiàn)油田構(gòu)造和油氣田112個(gè)，其中在1000萬噸以下的邊際小油氣田67個(gè)，在渤海地區(qū)，利用現(xiàn)有鉆井裝備，要鉆成 4000水平位移的大位移井，面臨著多方面的挑戰(zhàn)。其中一個(gè)挑戰(zhàn)就是大位移井卡鉆事故。自二十世紀(jì)80年代開始，共鉆成海油陸采井近百口。隨著鉆井技術(shù)水平的提高，所鉆井的水平位移不斷增加，同時(shí)位移與垂深之比也逐步提高。目前勝利石油管理局渤海鉆井總公司已鉆成了超千米位移海油陸采井共35 口，其中樁斜314井水平位移2051m；郭斜11 井位移與垂深之比1：1. 16。但由于該類井水平位移大等特點(diǎn)，在鉆井施工中，曾發(fā)生多起井下事故，嚴(yán)重影響了鉆井安全和鉆進(jìn)效率的提

12、高。主要事故類型為鍵槽卡鉆、粘附卡鉆、鉆具脫扣和鉆桿疲勞折斷。國外：目前大位移井在世界各大油田尤其是海洋油氣田的開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。90年代以來，大位移井已經(jīng)在油氣勘探和開發(fā)中顯示出巨大的潛力，美國、英國等幾個(gè)國家每年都鉆成大量的大位移井。1994年,在美國達(dá)拉斯SPE69屆鉆井會(huì)議上，大位移井成為討論的主題之一，標(biāo)志著世界大位移井鉆井技術(shù)已走向成熟。其中卡鉆的事故占據(jù)了很重要的地位，如何處理好大位移井井下卡鉆事故是目前研究的一項(xiàng)重點(diǎn)。 鉆井事故是提高超千米位移海油陸采井鉆井效率中的最大障礙，如何有效地預(yù)防與處理井下事故是鉆井工程技術(shù)人員的主要課題之一。使用防卡鉆具組合是預(yù)防鍵槽卡鉆的最有

13、效手段。隨著定向井水平位移的不斷延伸和位移與垂深比的不斷增大，事故的預(yù)防與處理必將帶來革命性的變化。 研究的主攻方向：大位移井中容易發(fā)生卡鉆的幾種典型類型及卡鉆的原因?？ㄣ@有哪些征兆，怎么處理大位移井卡鉆事故。五、主要研究內(nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路1、研究內(nèi)容：鉆井過程中，由于各種原因造成的鉆具陷在井內(nèi)不能自由活動(dòng)的現(xiàn)象，稱為卡鉆。地層構(gòu)造情況、鉆井液性能不良、操作不當(dāng)?shù)榷伎赡茉斐煽ㄣ@，必須針對具體情況進(jìn)行分析，以便有效的解卡。目前定向井鉆井中容易發(fā)生卡鉆的5 種典型類型，分別是鍵槽卡鉆、壓差卡鉆、沉砂卡鉆、井塌卡鉆、落物卡鉆。并對卡鉆原因進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的預(yù)防方法和處理措施，

14、為定向井施工提供借鑒。大部分卡鉆事故不是單一類型，而是多種類型的復(fù)合。因此, 在現(xiàn)場處理中應(yīng)該綜合各種處理方法。2、研究重點(diǎn)：調(diào)研卡鉆現(xiàn)象、原因，卡鉆征兆，卡鉆解決措施。3、解決思路：分析卡鉆原因以及查閱相關(guān)油田的卡鉆事故：1、砂卡原因(1)在生產(chǎn)過程中，地層砂隨油流進(jìn)入井內(nèi)，隨著流速的變化，部分砂子逐漸沉淀，從而埋住部分生產(chǎn)管柱，造成卡鉆。 (2)沖砂時(shí)，泵排量低，沖砂液攜砂性能差，沖砂工作不連續(xù)，使用直徑較大的其他工具代替沖砂工具等，造成沖起的砂子重新回落并沉淀造成卡鉆。 (3)壓裂設(shè)計(jì)有誤，施工不連續(xù)，加砂量過大，壓裂后排液過猛等造成卡鉆。 (4)其他原因：填砂施工中失敗，注水井排液速度

15、過快，修井時(shí)不及時(shí)向井內(nèi)充補(bǔ)壓井液造成井噴，注采過程中工作制度不合理等也可造成卡鉆。 2、水泥卡(1)打完水泥塞后，沒有及時(shí)反洗井或上提管柱，水泥固封將井下管柱卡住。 (2)憋壓擠水泥時(shí)，沒有檢查上部套管的破損，使水泥漿上行至套管破損位置而短路，將上部管柱固封在井里造成卡鉆。 (3)擠水泥時(shí)間過長或添加劑用量不準(zhǔn)，使水泥漿在施工中凝固。 (4)井下溫度過高，對水泥漿又未加處理，或井下遇到高壓鹽水層，使水泥漿性能變壞，以至早期固結(jié)。 (5)計(jì)算錯(cuò)誤，或擠注水泥時(shí)發(fā)生設(shè)備故障造成管柱或封隔器固封在井中。 (6)在注水泥后，未等井內(nèi)水泥凝固，盲目探水泥面，誤認(rèn)為注水泥失敗，此時(shí)即不上提管柱，又不洗井

16、，造成卡鉆。 (7)擠注水泥候凝過程中，由于井口滲漏，使水泥漿上返，造成井下管柱固封。 3、小件落物卡 在修井施工中，因操作失誤或檢查不細(xì)，致使一些手工具(管鉗、牙板、搬手等)、輔助工具(大鉗牙塊、液壓鉗牙塊、氣動(dòng)卡瓦牙塊)、井口螺栓等掉人井內(nèi)造成卡鉆。4、套管卡 (1)對井下情況掌握不準(zhǔn)，誤將工具下過套管破損處，造成卡鉆。 (2)在進(jìn)行井下作業(yè)等施工過程中將套管損壞，使井下工具起不出來。 (3)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、泥頁巖蠕變、井壁坍塌等方面的因素造成套管損壞，致使井下工具起不出來。 (4)對規(guī)章制度執(zhí)行不嚴(yán)、技術(shù)措施不當(dāng)，均會(huì)造成套管損壞而卡鉆，如注水井排液降壓時(shí)，由于放壓過猛會(huì)使套管錯(cuò)斷。通井時(shí)通井

17、規(guī)直徑不符合標(biāo)準(zhǔn)，選用工具不當(dāng)?shù)染鶗?huì)造成卡鉆。結(jié)合油田實(shí)際情況研究卡鉆的處理方法：1、震擊解卡 將震擊器，加速器等與打撈工具一起下井，當(dāng)撈上并抓緊落物后，根據(jù)井況，通過操作，對被卡管柱進(jìn)行連續(xù)上擊或下?lián)?，將卡點(diǎn)震松以達(dá)到解卡目的。震擊解卡適用于落物被砂卡、化學(xué)堵劑卡，物件卡及套管損壞卡等。2、倒扣解卡在井內(nèi)被卡管柱較長，活動(dòng)解卡無法解卡時(shí)可采用反扣打撈工具，將被卡管柱撈獲分別倒出，以分解卡點(diǎn)力量，達(dá)到解卡目的。倒扣解卡適用于活動(dòng)和震擊解卡無效時(shí)的各種類型卡鉆，3、套銑解卡 采用合適的套銑工具，將卡點(diǎn)周圍的致卡物套銑干凈，達(dá)到解卡目的。套銑解卡適用于砂、水泥、封隔器及小件落物卡等。 4、浸泡解卡

18、 對卡點(diǎn)注入相溶的解卡劑，通過浸泡一定時(shí)間，將卡點(diǎn)溶解，以達(dá)到解卡目的，浸泡解卡適用于蠟卡、泥餅卡、水泥卡等。5、爆炸解卡 用電纜將一定數(shù)量的導(dǎo)爆索下至卡點(diǎn)處，引爆后利用爆炸震動(dòng)，可使卡點(diǎn)鉆具松動(dòng)解卡，爆炸解卡適用于卡點(diǎn)較深的管柱卡。 以上幾種方式，單一的解卡方式不一定能達(dá)到目的，根據(jù)井況，可將兩種或幾種方式交替使用，最終達(dá)到安全解除卡鉆的目的。六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須具備的工作條件（如工具書、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、某類市場調(diào)研、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件等）及解決的辦法工作條件：有關(guān)大位移井、鉆井事故（卡鉆）相關(guān)書籍，計(jì)算機(jī)以及相關(guān)文獻(xiàn)資料解決辦法：上網(wǎng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，圖書館借閱圖書，公式推導(dǎo)。7、 工作

19、的主要階段、進(jìn)度和時(shí)間安排工作的主要階段、進(jìn)度和時(shí)間安排如下表所示查找有關(guān)大位移井卡鉆研究的中英文資料，翻譯英文資料。第12周仔細(xì)閱讀有關(guān)的資料文獻(xiàn)，撰寫開題報(bào)告。第34周按設(shè)計(jì)路線研究所查資料，得出結(jié)論第58周對所得結(jié)論進(jìn)行處理，撰寫畢業(yè)論文。第911周八、指導(dǎo)老師審查意見長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師審查意見學(xué)生姓名龔銘專業(yè)班級(jí)石油工程60803班畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目大位移井卡鉆研究指導(dǎo)教師熊青山職 稱教授審查日期審查參考內(nèi)容：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的研究內(nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀(jì)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況

20、，解決實(shí)際問題的能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。審查意見： 指導(dǎo)教師簽名： 評(píng)定成績（百分制）：_分長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)語學(xué)生姓名龔銘專業(yè)班級(jí)油工60803班畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目大位移井卡鉆研究評(píng)閱教師職 稱評(píng)閱日期評(píng)閱參考內(nèi)容：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的研究內(nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問題的能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。評(píng)語： 評(píng)閱教師簽名： 評(píng)定成績（百分制）：_分長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院

21、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄及成績評(píng)定學(xué)生姓名龔銘專業(yè)班級(jí)石油工程60803班畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目大位移井卡鉆研究答辯時(shí)間 年 月 日 時(shí)答辯地點(diǎn)一、答辯小組組成答辯小組組長：成 員：二、答辯記錄摘要答辯小組提問（分條摘要列舉）學(xué)生回答情況評(píng)判三、答辯小組對學(xué)生答辯成績的評(píng)定（百分制）：_分 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)最終成績評(píng)定(依據(jù)指導(dǎo)教師評(píng)分、評(píng)閱教師評(píng)分、答辯小組評(píng)分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)分的相關(guān)規(guī)定)等級(jí)(五級(jí)制)：_答辯小組組長(簽名) ： 秘書(簽名)： 年 月 日系答辯委員會(huì)主任(簽名)： 系 (蓋章)大位移井卡鉆研究 學(xué) 生： 龔銘 石油資源系 指導(dǎo)教師：熊青山 石油工程學(xué)院摘要由于

22、大位移井在海洋油氣藏及復(fù)雜斷塊油氣藏的開發(fā)中得到越來越多的應(yīng)用，與之有關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)也得到了各大油田的重視，大位移井的卡鉆研究便是其中之一。井下卡鉆事故在鉆井過程中屬常見事故。為了更好的預(yù)防井下卡鉆事故，提高整體作業(yè)的質(zhì)量以及達(dá)到滿意的施工效果，通過分析地質(zhì)特點(diǎn)、儲(chǔ)層特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)特點(diǎn)及泥漿性能等。對在鉆井過程中遇到的卡鉆事故，針對性地提出了及時(shí)有效的處理方案和預(yù)防方法。大位移井鉆井技術(shù)復(fù)雜、投資巨大，一旦發(fā)生卡鉆事故，不僅解卡會(huì)比普通卡鉆更加困難，還會(huì)延長建井周期，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成全井報(bào)廢。本文針對井下卡鉆的多發(fā)性，分析了卡鉆發(fā)生的原因，在普通鉆井卡鉆研究的基礎(chǔ)上針對大位移井鉆井提出了各種處理

23、措施和預(yù)防方法。通過研究常見的幾種卡鉆類型，與大位移井中的具體實(shí)例相結(jié)合，研究了各種卡鉆類型的原因，以及對各種類型的卡鉆提出了相應(yīng)的預(yù)防措施以及解決方法。為大位移井在今后鉆井中得到更多的應(yīng)用中提供了理論依據(jù)及預(yù)防了不必要的事故的發(fā)生。 關(guān)鍵詞卡鉆、大位移井、定向井、卡鉆征兆、解卡Drill Pipe Sticking of Extended Reach Well's Research Student:Gong Ming Department of Petroleum Resources Instructor:Xiong Qing Shan School of Petroleum Eng

24、ineeringAbstractWith the exploitation of the extended reach well in Marine hydrocarbon reservoirs and complex fault block reservoirs have more and more applications，relating to various technical difficulties have also been the attention of the major oil fields，drill pipe sticking of extended reach w

25、ell's research is one of them.Underground drill pipe sticking accident is a common accident in the drilling process.In order to better prevention of underground drill pipe sticking accidents，improve the quality of the overall operation and to achieve the desired result of construction，through th

26、e analysis of the geological characteristics，reservoir characteristics and economic and technological characteristics and the mud property，etcFor the drill pipe sticking accident in the drilling process we meet，it puts forward the timely and effective treatment scheme and prevention measuresThe exte

27、nded reach well's drilling technology is complex and huge investment，once a drill pipe sticking accident has happened,not only jam release is more difficult than the ordinary one，it will also extend well construction period，severe cases can cause the whole well scrappedThis article is in view of

28、 the underground drill pipe sticking with multiple reasons to occur，analyzes the reasons of the occurrence of drill pipe sticking，and based on the study of the ordinary drill pipe sticking，it puts forward a variety of treatment and prevention measuresThrough the study of several common drill pipe st

29、icking type，with specific examples of the extended reach well，and a variety of types of sticking reasons，and put forward a variety of drill pipe sticking corresponding prevention measures and methods to solve them For the extended reach well drilling in the future for more applications to provide th

30、e theoretical basis and to prevent unnecessary accidents Key words drill pipe sticking、extended reach well、deflected well、symptom of drill pipe sticking、jam release前言井下卡鉆事故在鉆井過程中屬常見事故。在鉆井過程中不僅要確保鉆井效率，還要確保鉆井過程中井下安全。為了更好的預(yù)防井下卡鉆事故，提高整體作業(yè)的質(zhì)量以及達(dá)到滿意的施工效果，通過分析地質(zhì)特點(diǎn)、儲(chǔ)層特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)特點(diǎn)及泥漿性能等，對在鉆井過程中遇到的卡鉆事故，針對性地提出了及時(shí)

31、有效的處理方案和預(yù)防方法。由于大位移井鉆井過程中井斜大，裸眼段長，井眼浸泡周期時(shí)間長，使得井壁穩(wěn)定性較差，同時(shí)易產(chǎn)生高摩阻扭矩，這些因素導(dǎo)致了在鉆井過程中很容易發(fā)生卡鉆事故。本文中總結(jié)了目前定向井鉆井中容易發(fā)生卡鉆的5 種典型類型，分別是鍵槽卡鉆、壓差卡鉆、沉砂卡鉆、井塌卡鉆、落物卡鉆，并對卡鉆原因進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的預(yù)防方法和處理措施，為定向井施工提供借鑒。隨著人們對地層情況的不斷了解、新工藝和新方法的不斷出現(xiàn)，將會(huì)形成更為成熟的預(yù)防措施和處理方法。目前國內(nèi)各油氣田水平井鉆井?dāng)?shù)量越來越多，鉆井中在水平井段出現(xiàn)的壓差卡鉆事故也經(jīng)常發(fā)生，現(xiàn)場一般采用大噸位提拉活動(dòng)鉆具、反復(fù)震擊、條件允許時(shí)替

32、入足量的低密度鉆井液降壓差、在卡點(diǎn)附近浸泡解卡液、泡酸、爆炸松扣、套銑等方法處理此類事故，隨著勘探開發(fā)的逐步深入，石油鉆井面臨更加復(fù)雜的地質(zhì)條件，同時(shí)也面臨著工程技術(shù)復(fù)雜所帶來的成本壓力，因此更加迫切需要配套技術(shù)支持以降低綜合成本。怎樣更好有效的防止和解決卡鉆問題是一個(gè)不斷探索的過程。緒論1 緒論1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀 國內(nèi)：大位移水平井鉆井技術(shù)，在邊際油田的開發(fā)，特別是在我國海洋石油開發(fā)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。因此大位移井近些年來在我國也得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。在我國海上已發(fā)現(xiàn)油田構(gòu)造和油氣田112個(gè)，其中在1000萬噸以下的邊際小油氣田67個(gè)，在渤海地區(qū)，利用現(xiàn)有鉆井裝備，要鉆成 4000水平

33、位移的大位移井，面臨著多方面的挑戰(zhàn)。其中一個(gè)挑戰(zhàn)就是大位移井卡鉆。自二十世紀(jì)80 年代開始，共鉆成海油陸采井近百口。隨著鉆井技術(shù)水平的提高，所鉆井的水平位移不斷增加，同時(shí)位移與垂深之比也逐步提高。目前勝利石油管理局渤海鉆井總公司已鉆成了超千米位移海油陸采井共35口，其中樁斜314井水平位移2051m；郭斜11井位移與垂深之比1：1.16。但由于該類井水平位移大等特點(diǎn)，在鉆井施工中，曾發(fā)生多起井下事故，嚴(yán)重影響了鉆井安全和鉆進(jìn)效率的提高。主要事故類型為鍵槽卡鉆、粘附卡鉆、鉆具脫扣和鉆桿疲勞折斷。國外：目前大位移井在世界各大油田尤其是海洋油氣田的開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。90年代以來，大位移井已經(jīng)在

34、油氣勘探和開發(fā)中顯示出巨大的潛力，美國、英國等幾個(gè)國家每年都鉆成大量的大位移井。1994年，在美國達(dá)拉斯SPE69屆鉆井會(huì)議上，大位移井成為討論的主題之一，標(biāo)志著世界大位移井鉆井技術(shù)已走向成熟。其中卡鉆的事故占據(jù)了很重要的地位，如何處理好大位移井井下卡鉆事故是目前研究的一項(xiàng)重點(diǎn)。 鉆井事故是提高超千米位移海油陸采井鉆井效率中的最大障礙，如何有效地預(yù)防與處理井下事故是鉆井工程技術(shù)人員的主要課題之一。使用防卡鉆具組合是預(yù)防鍵槽卡鉆的最有效手段。隨著定向井水平位移的不斷延伸和位移與垂深比的不斷增大，事故的預(yù)防與處理必將帶來革命性的變化。1.2 大位移井卡鉆研究的目的 井下卡鉆事故在鉆井過程中屬常見事

35、故。在鉆井過程中不僅要確保鉆井效率，還要確保鉆井過程中井下安全。為了更好的預(yù)防井下卡鉆事故，提高整體作業(yè)的質(zhì)量以及達(dá)到滿意的施工效果，通過分析地質(zhì)特點(diǎn)、儲(chǔ)層特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)特點(diǎn)及泥漿性能等，對在鉆井過程中遇到的卡鉆事故，針對性地提出了及時(shí)有效的處理方案和預(yù)防方法。第 1 頁（共 27 頁）由于大位移井鉆井過程中井斜大，裸眼段長，井眼浸泡周期時(shí)間長，使得井壁穩(wěn)定性較差，同時(shí)易產(chǎn)生高摩阻扭矩，這些因素導(dǎo)致了在鉆井過程中很容易發(fā)生卡鉆事故。隨著人們對地層情況的不斷了解、新工藝和新方法的不斷出現(xiàn)，將會(huì)形成更為成熟的預(yù)防措施和處理方法。隨著勘探開發(fā)的逐步深入，石油鉆井面臨更加復(fù)雜的地質(zhì)條件，同時(shí)也面臨著工

36、程技術(shù)復(fù)雜所帶來的成本壓力，因此更加迫切需要配套技術(shù)支持以降低綜合成本。怎樣更好有效的防止和解決卡鉆問題是一個(gè)不斷探索的過程。本課題的研究目的是減少大位移井鉆井過程中的卡鉆事故以及分析發(fā)生卡鉆后的解卡措施。1.3 大位移井卡鉆研究主要內(nèi)容及解決思路鉆井過程中，由于各種原因造成的鉆具陷在井內(nèi)不能自由活動(dòng)的現(xiàn)象，稱為卡鉆。地層構(gòu)造情況、鉆井液性能不良、操作不當(dāng)?shù)榷伎赡茉斐煽ㄣ@，必須針對具體情況進(jìn)行分析，以便有效的解卡。目前定向井鉆井中容易發(fā)生卡鉆的5 種典型類型，分別是鍵槽卡鉆、壓差卡鉆、沉砂卡鉆、井塌卡鉆、落物卡鉆。并對卡鉆原因進(jìn)行了分析，卡鉆有哪些征兆，怎么處理大位移井卡鉆事故。針對這些事故提

37、出了相應(yīng)的預(yù)防方法和處理措施，為定向井施工提供借鑒。大部分卡鉆事故不是單一類型，而是多種類型的復(fù)合。因此，在現(xiàn)場處理中應(yīng)該綜合各種處理方法。通過上網(wǎng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，圖書館借閱圖書，公式推導(dǎo)等方法對卡鉆各類型進(jìn)行分析，并研究卡鉆原因以及查閱相關(guān)油田的卡鉆事故，提出相應(yīng)的解決措施，結(jié)合油田實(shí)際情況研究卡鉆的處理方法。常見卡鉆類型及征兆2 常見卡鉆類型及征兆2.1 鍵槽卡鉆 在大位移井的定向鉆進(jìn)中，鉆具會(huì)對接觸到的井壁產(chǎn)生劇烈摩擦。特別是在井斜曲率和井斜較大的井段，這種磨蝕作用就更加突出。鉆具在這段井眼承受一個(gè)垂直于鉆桿中心線的彎曲應(yīng)力，使起下鉆受阻，同時(shí)鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)力矩也增大。經(jīng)多次起下鉆，井眼就會(huì)拉出

38、鍵槽，鉆具嵌入鍵槽就會(huì)導(dǎo)致卡鉆。井眼造斜曲率越大，鉆具與井壁摩擦越劇烈，鍵槽越容易形成。鍵槽對鉆井施工的危害程度主要取決于造斜點(diǎn)位置、井眼軌跡、井身結(jié)構(gòu)、鉆具結(jié)構(gòu)、起下鉆次數(shù)、鉆桿臺(tái)肩形狀六個(gè)方面。良好的井眼軌跡可以延緩鍵槽形成的速度；增加技術(shù)套管的層次，減少裸眼段的長度可以降低鍵槽對鉆井作業(yè)的危害程度；選擇高質(zhì)量的鉆頭和采用井下可變徑穩(wěn)定器，減少起下鉆次數(shù)，可以減緩鍵槽的形成；采用斜臺(tái)肩鉆桿也可延緩鍵槽的產(chǎn)生。其中，優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)是解決鍵槽卡鉆的最重要的措施1。（一）鍵槽卡鉆的特點(diǎn)：a) 通常發(fā)生在井身質(zhì)量差，全角變化率大的井段。b) 只發(fā)生在起鉆過程，且卡點(diǎn)固定。c) 鉆桿接頭偏磨嚴(yán)重。d)

39、 開泵循環(huán)正常。e) 啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤困難，但只要下放鉆柱脫離鍵槽則轉(zhuǎn)動(dòng)自如。f) 鉆桿接頭偏磨嚴(yán)重，開泵循環(huán)正常，啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤困難。（2） 鍵槽卡鉆的征兆：多發(fā)生在硬地層中，井斜或方位變化大，形成了急彎(狗腿) 的地方。下鉆不遇阻，鉆進(jìn)正常，泵壓也正常，但起鉆到狗腿處常遇卡。隨著井深的增加而愈加嚴(yán)重；能下放但不能上提，嚴(yán)重時(shí)可能卡死。2.2 壓差卡鉆 壓差卡鉆也稱為粘附卡鉆。鉆井中由于井眼不可能完全垂直，當(dāng)井下鉆具靜止不動(dòng)時(shí)，在井下壓差作用下，鉆柱的一些部位會(huì)貼于井壁，與井壁泥餅粘合在一起，靜止時(shí)間越長則鉆具與泥餅的接觸面積就越大，由此而產(chǎn)生的卡鉆稱為壓差卡鉆。在定向鉆井中，鉆具由于受到壓力差的作用，會(huì)

40、貼靠井壁一側(cè)并粘附于井壁上，使鉆具第 3 頁（共 27 頁）運(yùn)動(dòng)困難而發(fā)生壓差卡鉆2、3。壓差卡鉆的征兆：a) 鉆具在井內(nèi)一旦靜止，即有可能發(fā)生卡鉆。 b) 鉆具既不能轉(zhuǎn)動(dòng)也不能上提下放，活動(dòng)范圍較小或根本不能活動(dòng)。 c) 雖然發(fā)生卡鉆，但泥漿循環(huán)通暢，泵壓也不升高。2.3 沉砂卡鉆 在定向井鉆進(jìn)中一旦鉆具靜止，孔內(nèi)大量的巖屑就會(huì)沉積于孔底，將鉆具嵌埋住而卡鉆。通常，鉆進(jìn)速度越快，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的鉆屑也越多；若動(dòng)力鉆具排量受限，泥漿粘度較小，懸浮鉆屑效果較差，則會(huì)導(dǎo)致鉆屑返排困難；此時(shí)若鉆具發(fā)生靜止，例如進(jìn)行測斜作業(yè)或接單根等，靜止時(shí)間一長，大量鉆屑由于缺乏機(jī)械擾動(dòng)作用而逐漸沉積形成巖屑床，下

41、部鉆具即被埋住而發(fā)生卡鉆。如圖1所示。圖1 沉砂卡鉆（1） 沉砂卡鉆的表現(xiàn)： 重新開泵循環(huán)，泵壓很高或憋泵；上提遇卡，下放遇阻且鉆具的上提下放越來越困難，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)阻力很大甚至不能轉(zhuǎn)動(dòng)。其表現(xiàn)是接單根或起鉆卸開立柱后，鉆井液倒大位移井卡鉆研究返甚至噴勢很大4。為了預(yù)防沉砂卡鉆，應(yīng)確保鉆井液的性能滿足清巖和懸浮巖屑的要求，隨時(shí)做好設(shè)備和循環(huán)系統(tǒng)的檢查維護(hù)，在因故停止鉆進(jìn)時(shí)，避免停止井內(nèi)循環(huán)；縮短接單根時(shí)間，在發(fā)現(xiàn)泵壓升高及巖屑返出量較小時(shí)要控制鉆速，加大排量洗井，停泵前要將鉆具提離井底并隨時(shí)活動(dòng)鉆具。（2） 沉砂卡鉆的征兆： 在使用黏度小、切力小的鉆井液鉆進(jìn)時(shí)，由于其懸浮攜帶巖屑的能力差，稍一停泵巖

42、屑就會(huì)沉下來，停泵時(shí)間越長，沉砂就越多，嚴(yán)重時(shí)可能造成下沉的巖砂堵死環(huán)空，埋住鉆頭與部分鉆柱5。重新開泵循環(huán)，泵壓很高或憋泵；上提遇卡，下放遇阻且鉆具的上提下放越來越困難，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)阻力很大甚至不能轉(zhuǎn)動(dòng)。其表現(xiàn)是接單根或起鉆卸開立柱后，鉆井液倒返甚至噴勢很大。上提遇阻直至卡死、下放不行、轉(zhuǎn)動(dòng)困難、開泵循環(huán)有弊泵現(xiàn)象且循環(huán)困難，發(fā)生卡鉆的井段在井底，卡前常出現(xiàn)下鉆不到底, 甚至接單根后即下不到位，用清水鉆進(jìn)易發(fā)生此事故。2.4 井塌卡鉆定向井井壁失穩(wěn)發(fā)生坍塌掉塊，塊狀物或顆粒物會(huì)在造斜點(diǎn)或井底堆積，在造斜點(diǎn)會(huì)發(fā)生類似于架橋方式卡鉆，在井底則會(huì)發(fā)生類似于沉屑方式卡鉆6。如圖2所示。圖2 井塌卡鉆 井塌

43、卡鉆的征兆：在吸水膨脹的泥、頁巖，膠結(jié)不好的礫巖砂巖等地層，在鉆進(jìn)或劃眼過程中發(fā)生較多。一般在嚴(yán)重井塌之前，先有大塊泥餅和小塊地層脫落，換鉆頭后下鉆不能到底；有時(shí)在鉆井液中攜帶出大塊未切削的上部巖石；在鉆進(jìn)中突然發(fā)生蹩鉆，上提遇阻泵壓上升，蹩泵甚至鉆具不能轉(zhuǎn)動(dòng)等現(xiàn)象，都說明可能是井塌卡鉆。2.5 落物卡鉆地面物體從井口落入井內(nèi)，在鉆桿與井壁之間的環(huán)隙上卡住，則會(huì)形成落物卡鉆。在造斜段下部，鉆具受控而偏向于井壁一側(cè)，在另一側(cè)則形成較大的環(huán)空間隙，且越接近于鉆頭，環(huán)空間隙越小。落物下降直至進(jìn)入環(huán)空尺寸與落物本身尺寸大小處即發(fā)生卡鉆。如圖3所示。圖3 落物卡鉆為避免落物進(jìn)入井中，鉆探施工中孔口處應(yīng)有

44、相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施。一旦落物進(jìn)入井內(nèi)，可用邊震動(dòng)邊強(qiáng)力起拔的方法提鉆, 另外還有相應(yīng)的打撈裝置對落物進(jìn)行打撈。落物卡鉆的征兆：在造斜段下部，鉆具受控而偏向于井壁一側(cè)，在另一側(cè)則形成較大的環(huán)空間隙，且越接近于鉆頭，環(huán)空間隙越小。2.6 砂橋卡鉆第 6 頁（共 27 頁）大位移井卡鉆研究 由于在地層或井筒內(nèi)砂粒的堆積而形成的砂拱或砂塞卡住鉆柱的現(xiàn)象稱為砂橋卡鉆。預(yù)防的措施是及時(shí)清除“大肚子”井段，對“大肚子”井段加強(qiáng)循環(huán)。如圖4所示。 砂橋卡鉆的征兆：由于在地層或井筒內(nèi)砂粒的堆積而形成的砂拱或砂塞卡住鉆柱的現(xiàn)象。圖4 砂橋卡鉆2.7 縮徑卡鉆 縮徑卡鉆常發(fā)生在膨脹性地層和滲透性孔隙度良好的井段。由于鉆

45、井液性能不好，失水量大，在井壁易形成膠狀疏松的泥餅，當(dāng)泵排量小，鉆井液上返速度低時(shí)，易在泥餅上面沉淀較多的黏土顆粒巖屑及加重劑，致使井徑縮小。（1） 縮徑卡鉆的主要表現(xiàn)是: 遇阻的位置固定，循環(huán)時(shí)泵壓增大，上提困難，下放容易，起出的鉆桿接頭的上部經(jīng)常有松軟的泥餅。采用低密度低固相低失水的優(yōu)質(zhì)鉆井液，或混油其中，并在下鉆遇阻井段劃眼以擴(kuò)大縮徑處的直徑，?；顒?dòng)鉆具則可有效的預(yù)防縮徑卡鉆。（2） 縮徑卡鉆的征兆： 遇阻的位置固定，循環(huán)時(shí)泵壓增大，上提困難，下放容易，起出的鉆桿接頭的上部經(jīng)常有松軟的泥餅。3 大位移井卡鉆原因及分析第 8 頁（共 27 頁）3.1 常見卡鉆類型的卡鉆原因（1） 鍵槽卡鉆

46、原因： 通常發(fā)生在井身質(zhì)量差，全角變化率大的井段。只發(fā)生在起鉆過程，且卡點(diǎn)固定。鉆桿接頭偏磨嚴(yán)重，開泵循環(huán)正常，啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤困難，但只要下放鉆柱脫離鍵槽則轉(zhuǎn)動(dòng)自如。鍵槽形成如圖5所示：圖5 鍵槽的形成（2） 壓差卡鉆原因: 井壁上有濾餅是壓差卡鉆的內(nèi)在原因。因?yàn)榇蠖鄶?shù)鉆井液是固、液兩相流體，或者是固、液、氣三相流體，其中的固相顆粒粘附在井壁上就形成了濾餅（如圖6）。在裸眼井段內(nèi)，砂巖和泥巖井段都有濾餅。濾餅的形成有三個(gè)原因：第一是吸附作用，鉆井液中的固相顆粒吸附在巖石表面，而形成濾餅。第二是沉積作用，靠近井壁處鉆井液流速幾乎為零，鉆井液中固相顆粒便沉積在井壁上。泥頁巖井段的井徑要比砂巖井段的井徑大

47、，沉積作用更為顯著，所以泥巖井段容易形成厚濾餅。第三是濾失作用，它加速了鉆井液中固相顆粒在滲透性巖層表面的沉積7。由于水平井段井壁防塌的需要，在鉆井液密度設(shè)計(jì)時(shí)往往附加更高的壓力系數(shù)，這為水平井段發(fā)生壓差卡鉆客觀上提供了條件；水平井段中鉆具與井壁的接觸面積比直井中更大，壓差卡鉆更容易發(fā)生；水平井段易形成巖屑床也增大了發(fā)生壓差卡鉆的機(jī)會(huì)；水平井段往往是主要目的產(chǎn)層，地層滲透性好，易形成厚濾餅容易發(fā)生壓差卡鉆；鉆井液性能不好、鉆具靜置時(shí)間長、鉆具組合不合理、井眼軌跡控制差等都有可能誘發(fā)壓差卡鉆。圖6 卡鉆時(shí)鉆具與泥餅接觸面示意圖（三）沉砂卡鉆原因： 鉆井液懸浮能力差，環(huán)空上返速度低或鉆具短路循環(huán)及

48、鉆井液凈化不好，使巖屑沒有及時(shí)帶出井眼或除凈。當(dāng)停止循環(huán)時(shí)，大量砂下沉，埋住鉆頭及部分鉆具或下鉆時(shí)將鉆頭壓入沉砂段而造成卡鉆8。（4） 井塌卡鉆原因： 鉆井液性能不符合設(shè)計(jì)要求，造成易塌地層垮塌。因井漏引起上部地層井壁坍塌。鉆井液密度低于地層壓力，造成地層坍塌。起鉆未灌滿泥漿，引起地層坍塌。鉆頭泥包起鉆形成拔活塞的抽吸作用引起井塌?？變?nèi)涌水后或解卡后，井壁失去穩(wěn)定造成井塌。（五）落物卡鉆原因： 由于井壁不穩(wěn)定而掉塊，或操作不小心，將卡瓦牙、吊鉗牙或其他小工具掉入井內(nèi)，卡于井壁于鉆具或套管與鉆具之間。3.2 常見卡鉆類型的卡鉆原因分析（一）鍵槽卡鉆原因分析： 鍵槽形成的原因： （1）鉆井過程中，

49、如果設(shè)計(jì)考慮不周或技術(shù)措施制定不當(dāng)就可能會(huì)造成不必要的起下鉆、循環(huán)鉆井液等無效作業(yè)，延長了施工時(shí)間，甚至?xí)斐删率鹿?，使整體施工進(jìn)度變慢，導(dǎo)致井下逐漸磨出鍵槽。 （2）定向造斜曲率越大的井段對鉆具摩擦越劇烈，越容易形成鍵槽。定向造斜段越長，形成的鍵槽就越長，如果在不同井段多處造斜或扭方位就會(huì)形成多處不同程度的鍵槽。（2） 壓差卡鉆原因分析：當(dāng)重力分力P1 與泥漿液柱壓力P2 之和大于地層壓力P3 時(shí), 就有一個(gè)在單位面積上的壓差：（1）鉆具與井壁的摩擦力F可用下式計(jì)算，即 （2） （3）式中，為泥餅?zāi)Σ烈驍?shù)；P為井壁對鉆具的支撐力；P為單位面積上重力分力P1 與泥漿液柱壓力P2 之和與地層壓

50、力P3 之差，即P = P1+ P2- P3； A 為鉆具與井壁間的接觸面積。將式(1)、(3) 代入式(2) 得 （4）又知： （5） （6）將式(5)、(6) 代入(4) 式得 （7）式中，G為鉆具重力；為井身彎曲段井斜角；為泥漿密度；H為井身垂向深度。分析式(7) 可得，影響壓差卡鉆的因素有4個(gè)。a) 鉆具與井壁接觸面積A 越大，則鉆具與井壁的摩擦力越大，對鉆具的擠壓力越大，鉆具越易發(fā)生卡鉆。接觸面積的大小與井身形狀，井徑大小，鉆具外徑和泥餅厚度有關(guān)。泥餅越厚，則鉆具嵌入越深，接觸面積越大。特別是在修設(shè)備、接單根等長時(shí)間不活動(dòng)鉆具的過程中，由于鉆具與井壁的接觸面積增大，此時(shí)發(fā)生卡鉆的可能

51、性也增大9。b) 泥漿密度越高，泥漿液柱壓力越高，壓差越大，則卡鉆越易發(fā)生。在使用高密度泥漿的深井或超深井，壓差作用明顯，應(yīng)通過優(yōu)化加重泥漿的密度來降低壓差。c) 泥餅?zāi)Σ烈驍?shù)越大，則鉆具與井壁間的擠壓力越大，鉆具發(fā)生卡鉆的可能性越大。故應(yīng)保證泥漿的清潔凈化，泥餅應(yīng)薄而致密，另外應(yīng)提高泥漿和泥餅的潤滑性能。d) 井身的垂向深度越大，井身彎曲段井斜角越大，則越容易發(fā)生卡鉆。（三）沉砂卡鉆原因分析：由于鉆井液密度小，粘度小，切力低，所以其懸浮巖屑的能力差，導(dǎo)致稍一停泵巖屑會(huì)下沉，隨著時(shí)間越久沉砂量越多，最后導(dǎo)致下沉的巖屑堵塞形成卡鉆，因此要選擇合適的鉆井液。（四）井塌卡鉆原因分析9：井壁失穩(wěn)坍塌原

52、因：a) 地質(zhì)方面的原因。地應(yīng)力聚集一旦超過巖石本身的破裂強(qiáng)度，井身巖石則會(huì)發(fā)生破裂掉塊；井壁地層是有孔隙的，里面存在著高壓的油氣水等，若泥漿液柱壓力小于地層孔隙壓力，孔隙壓力則要釋放，隨之發(fā)生井壁坍塌。b) 井身巖體物理化學(xué)方面的原因。蒙脫石含量高的泥頁巖易發(fā)生吸水膨脹，綠泥石含量高的泥頁巖易吸水裂解剝落。井眼形成后，地應(yīng)力重新分配，泥頁巖吸水后強(qiáng)度下降較快。c) 鉆井工藝方面的原因。泥漿液柱壓力小于地層壓力易導(dǎo)致孔壁坍塌；起下鉆過快所導(dǎo)致的壓力激動(dòng)也是地層坍塌的一個(gè)重要原因。（五）落物卡鉆原因分析：發(fā)生落物卡鉆的原因主要在于工作人員的責(zé)任心不夠強(qiáng)，未嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度。需要工作人員對所有工

53、具、部件進(jìn)行詳細(xì)記錄。4 大位移井卡鉆預(yù)防及解決措施4.1 卡鉆事故預(yù)防 (一)鍵槽卡鉆預(yù)防對于井斜曲率和井斜較大的井段，鉆具對井壁的摩擦這種磨蝕作用會(huì)更加突出。鉆具在這段井眼承受一個(gè)垂直于鉆桿中心線的彎曲應(yīng)力，使下鉆受阻。具體預(yù)防措施如下：（1）保證井身質(zhì)量，使全角變化率符合井身質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（2）起鉆到有鍵槽的位置處，用低速輕輕上提，嚴(yán)防上提過猛將鉆具提死。（3）發(fā)現(xiàn)鍵槽后，不要輕易改變?nèi)刖你@具結(jié)構(gòu)。（4）起出鉆具，下鉆至鍵槽頂部用牙輪或鍵槽破壞器（見圖7）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(chǎn)生。 （6）定向井鉆進(jìn)時(shí)，盡量簡化井身軌跡, 多增斜，少減斜，保持井眼軌跡平滑。 （7）用套管封易產(chǎn)生鍵槽井段。 （8） 起鉆遇阻，絕不能強(qiáng)提，應(yīng)反復(fù)上下活動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向；活動(dòng)無效，應(yīng)倒劃眼。