粘附、压差卡钻事故的预防及处理

粘附、压差卡钻事故的预防及处理

1．粘附、压差卡钻发生的原因

（1）钻井液失水大、滤饼质量差是造成压差卡钻的重要原因。由于吸附、沉积和滤失作用，可在井壁上形成钻井液滤饼。滤饼不仅能在砂岩井段形成，而且在泥、页岩井段也能形成。无论使用哪种钻井液体系，滤饼均能形成，关键是要降低滤失量，改善滤饼质量。滤饼质量的好坏，直接关系到井下安全。在正常情况下，在井壁上形成一层薄而韧的滤饼是非常重要的，反之，在井壁形成厚而虚的滤饼时，则是井下安全的隐患。另外，钻井液有害固相含量高，也是造成粘附、压差卡钻的原因之一。

（2）由于我们目前使用的水基钻井液基本为阴离子型，因此在井壁上形成的滤饼有较强的负电场，而钻具的表面游离一部分铁离子，形成强正电场，在钻具转动时，滤饼与钻具之间保持一定距离，即使在钻具转动中与井壁发生摩擦，也只有摩擦阻力而没有吸附力，所以钻具在转动状态下是不会产生粘附、压差卡钻的，但钻具静止不动时，由于井眼不可能是垂直的，因此总有部分钻具在其自身重力作用下贴向下井壁，缩小了钻具与滤饼之间的距离，当缩小到正、负电场互相作用时，粘附、压差卡钻就发生了。

（3）井身结构设计不合理，同一裸眼段存在不同的压力系统。钻井液密度必须要满足高压层的需要，因而在低压层井段就产生较大压差，进而发生压差卡钻。

（4）井斜大，方位变化频繁，狗腿严重，以及定向井、水平井由于钻具自身重量的作用，在静止时，钻具易贴向井壁低边，造成粘附、压差卡钻。

2．粘附、压差卡钻的预防

（1）粘附、压差卡钻的预防，关键是要改善钻井液性能，改善滤饼质量，降低滤失量：在钻井液中加足润滑剂，改善滤饼和钻具之间的润滑性，严格控制滤失量，尤其是高温高压滤失量；加足耐高温磺化类材料，提高钻井液耐高温性能；用好净化设备，降低钻井液中有害固相含量。

（2）在保证井下安全的前提下，尽可能采用较低钻井液密度，适当降低钻井液粘、切，改善其流变性，也是预防粘附、压差卡钻的方法之一。

（3）预防压差、粘附卡钻的最有效的方法是改变钻井液体系，将负离子钻井液体系转化为阳离子钻井液体系。

（4）粘附、压差卡钻只能在钻具静止时发生，因此，尽可能减少钻具在井内静止时间是预防粘附、压差卡钻的重要手段，特别是在使用高密度钻井液时和定向井、水平井要格外注意加强钻具活动。

（5）确定合理的井身结构也是预防压差卡钻的重要措施，要尽可能避免在同一裸眼井段存在不同的压力系统。

（6）如因设备原因造成不能活动钻具时，要将钻具放至井底，将钻柱悬重的1/2～2/3压在钻头上，把下部钻柱压弯，减少钻柱与井壁的接触面积，以减少粘附力，防止粘附、压差卡钻的发生。

（7）优化钻具组合，使用螺旋钻铤、螺旋稳定器，尽量少用大尺寸钻铤，以减少粘附、压差卡钻的发生。在钻具组合中加随钻震击器，以利于粘附、压差卡钻的处理。

（8）严格控制井身质量，尽量减少井眼中的“狗腿”。

3．粘附、压差卡钻的特征

（1）粘附、压差卡钻是在钻柱静止状态下发生的，而且发生粘附、压差卡钻的静止时间和钻井液体系、性能、钻具结构、井眼情况有直接关系。少则几分钟，多则几十分钟，但必须是钻具静止时才能发生粘附、压差卡钻。

（2）粘附、压差卡钻卡点位置不会在钻头处，而是在钻杆或钻铤部位、或井斜和方位变化大井段以及压差大的井段。

（3）粘附、压差卡钻发生前后钻井液循环正常，进出口流量不变，泵压无变化。

（4）粘附、压差卡钻发生后，随着时间的延长，卡点有可能逐步上移。

4．粘附、压差卡钻的处理

（1）粘附、压差卡钻初期，被粘附的钻具不会太长，而随着粘附、压差卡钻时间的延长，由于钻具不能活动，卡钻会越来越严重，因此在最初阶段，在设备、钻具允许的安全负荷内，在保证安全的前提下，应尽可能大幅度活动钻具。经过较长时间强力活动无效后，就没有必要再强力活动了，但要注意防止卡点上移，应在适当范围内活动钻具（上提可超过自由钻具重量100～200kN，下压可达自由钻具重量的1/2或更多）。

（2）震击解卡。由于塔里木油田各次开钻钻具组合中均带有随钻震击器，因此在粘附、压差卡钻发生后，应立即启动随钻震击器进行上击或下击。如被卡钻具不是很长（卡点在随钻震击器以下），随钻震击器工作也正常，解卡的可能性是很大的。

（3）浸泡解卡剂。浸泡解卡剂是处理粘附、压差卡钻最有效的手段，大部分粘附、压差卡钻是通过浸泡解卡剂解除的。浸泡解卡剂前，要较准确的计算卡点深度，并检测井下钻具是否有刺漏现象。