水平定向钻卡钻的三种解卡方法
各种卡钻原因、现象、及措施
粘吸卡钻的原因、特征、预防及处理泥包卡钻的原因、特征、预防及处理缩径卡钻的原因、特征、预防及处理落物卡钻的原因、特征、预防及处理卡钻事故的解卡方法活动钻具解卡1）循环钻井液的同时配合活动钻具，卡钻不严重时可以得到解决；（2）沉砂卡钻或井塌卡钻不能上提钻具，避免卡的更死，可以下放和旋转钻具，设法开泵循环，用倒划眼的方法慢慢上提解卡；（3）对键槽、缩径或泥包卡钻起钻遇卡时，可提到原悬重后猛放钻，不可猛力上提，防止卡的更死；（4）下钻遇阻、压得过大而卡钻时，用较大的力量上提解卡；对于压差卡钻，可以采取猛提猛放和转动钻具的方法使较轻的粘附卡钻解脱。
浴井解卡在活动钻具不能解卡时，可以向井内泡油、盐水、泡酸或采用清水循环等方式，泡松粘稠的泥饼，降低粘滞系数，减少与钻具的接触面积，减少压差，从而活动解卡。
震击器解卡1）在钻进中遇到垮塌、粘性、膨胀性等易卡地层，可在钻杆与钻铤之间接上震击器，一旦遇卡，可立即下击或上击解卡。
（2）起钻中遇卡，如缩径、键槽等引起的卡钻经活动不能解卡时，可以在卡点处倒开钻具，再接下震击器，对扣后，下击解卡。
然后循环洗井，上提钻具，如果还卡，可以转动钻具倒划眼轻轻上提。
（3）下钻过程中遇阻，未能及时发现而卡钻，或较轻的粘附卡钻时，可使用上击器上击解卡。
倒扣套铣解卡1）遇到严重的卡钻时，用以上方法不能解除也不能循环时，现场常用倒扣、套铣的方法来取出井内全部或部分钻具。
（2）倒扣是使转盘倒转，将井内正扣钻杆倒出。
每次能倒出的钻杆数量取决于井内被卡钻具螺纹松紧是否一致。
希望从卡点处倒开。
（3）对卡点以下的钻具要下套铣筒将钻具外面（钻具与井壁的环形空间）的岩屑或落物碎屑等铣掉，然后再倒出钻具。
费时很长。
爆炸倒扣、套铣（1）首先测出卡点位置，然后用电缆将导爆索从钻具内送到卡点以上第一个接头螺纹处，在导爆索中部对准接头的同时，将钻具卡点以上的全部重力提起，并给钻具施加一定的倒扣力矩，点燃导爆索使其爆炸。
水平定向钻牵引管道施工控制要点
水平定向钻牵引管道施工控制要点一、施工准备阶段的控制1、确定钻进轨迹与选择合理的穿越地层水平定向钻可承担各种不同材质管线的穿越任务，钻机性能的发挥依赖于适宜的地质条件和合理的轨迹设计。
如果地质条件理想，穿越曲线位于黏土、亚黏土、或淤泥等生成浆液效果比较好的地层，施工时可以适当加长曲线长度，且拖拉力不会增加很多，可加快工程进度;如果穿越曲线所在的地层不理想时(例如流沙、钙质层、砾石层)，则会降低穿越成功的可能性，甚至导致钻孔无法完成。
事先充分了解施工地段的地质条件是穿越成功的重要前提。
2、地质要求必须先勘察穿越工程处的地质情况，不同地层需要选用不同的钻具及结构。
穿越地层必须详勘，一般按要求在穿越中心两边各15m，沿中心线方向间距设勘察孔，而对于复杂的地质则勘察孔务必加密。
穿越段地质勘探应提供以下参数值:各层厚度、取样深度、含水量、颗粒度、液性指数、塑性指数、液限、塑限、承载力标准值等数据，并提供水质报告、穿越地段地形和地质钻探剖面图，供施工单位使用参考。
3、集泥池为保证附近环境卫生状况，在钻进前应先在两端挖好集泥浆池，安装好泥浆泵，及时抽出导向钻和扩孔阶段的泥浆。
二、导向孔的施工控制1、导向钻孔钻头内的发射器可以发射钻头的位置、顶角、深度、钻头温度、面向角、发射器内电池状态等参数，并由地面手提定位示踪仪接收，操作人员及时准确地确定钻头的具体位置和深度，并随时通过钻机调整钻机参数，以控制钻头按设计轨迹钻进。
2、卡钻的解决办法在砾石、粉细砂、钙质层钻进中，较容易出现卡钻现象。
发生卡钻时(特别是民居房屋下的地层)，应及时调整泥浆指标，使用大泥浆排量，与挖掘机配合将钻杆撤出卡钻区;通过调整泥浆指标，使用膨润土，增加泥浆切力，并使用扭矩大、推力大的钻机及其匹配的钻头，才能最终完成导向孔的钻进。
3、钻头脱落和钻杆折断问题钻头脱落和钻杆折断是施工过程中常见的孔内事故。
多为孔内地质情况复杂、回转阻力大以及人员操作不当等多种原因引起。
卡钻及处理
二、卡钻处理
2.浴井解卡
在活动钻具不能解卡时，可以向井内泡油、盐水、泡酸或采 用清水循环等方式，泡松粘稠的泥饼，降低粘滞系数，减少 与钻具的接触面积，减少压差，从而活动解卡。 在钻进中遇到垮塌、粘性、膨胀性等易卡地层，可在钻杆与 钻铤之间接上震击器，一旦遇卡，可立即下击或上击解卡。 起钻中遇卡，如缩径、键槽等引起的卡钻经活动不能解卡时， 可以在卡点处倒开钻具，再接下震击器，对扣后，下击解卡。 然后循环洗井，上提钻具，如果还卡，可以转动钻具倒划眼 轻轻上提。 下钻过程中遇阻，未能及时发现而卡钻，或较轻的粘附卡钻 时，可使用上击器上击解卡。 25
②
③
④
①
表现：
钻进时，机械钻速降低，转盘扭矩增加，有憋钻或泵压上升现象；
16
一、卡钻
7.泥包卡钻
②
③
④
上提钻具有阻力，阻力的大小随泥包的程度而定； 起钻时，随着井段的不同，阻力有所变化，一般都是软遇阻，即在 一定阻力下一定井段内，钻具可以上下活动，但阻力随着钻具的上 起而增大，只有到小井径处才会遇卡； 起钻时，井口环形空间的液面不降，或下降很慢，或随钻具的上起 而外溢。钻杆内看不到液面（刺漏）。
3
一、卡钻
1.沉砂卡钻
① ② ③
形成原因：
泥浆悬浮能力差（清水钻进或使用黏度小、切力低的钻井液）； 泵排量不够，钻速过快； 停钻时没有继续循环和活动钻具，等。
4
一、卡钻
1.沉砂卡钻
① ② ③
表现：
接单根或起钻卸开钻柱后，钻井液倒返甚至喷势很大（砂下沉压缩 钻杆中泥浆）； 重新开泵循环泵压很高或憋泵； 上提遇卡、下放遇阻且钻具的上提或下放越来越困难，转动阻力很 大或卡死。
修井作业中卡钻原因与解卡方法探讨
修井作业中卡钻原因与解卡方法探讨摘要：打捞解卡是解决井下生产管柱由于各种原因被卡阻在井内而不能正常生产的问题，是井下作业施工的一项基本手段，也是一项技术含量较高的综合性修井技术，本文重点分析了几种常见的卡钻现象和解卡方法，根据实践经验分析了各种卡钻现象出现的原因及相应的解决方法。
关键词：修井作业；解卡方法；分析；应用前言在油井生产作业过程中，由于操作不当或其他原因造成井下管柱或井下工具在井下被卡住，使用与井下管柱重力相等的拉力但不能提起管柱的井下事故称为卡钻。
出现卡钻的情况，会使油水井不能继续正常的生产活动，甚至会使整个油水井报废而造成重大损失。
造成卡钻的原因有许多种，而准确地测得卡点的深度，是解卡打捞的关键一步，测量方法有两种：1 计算方法根据胡克定律，在现场用一定的载荷上提被卡管柱，准确测量出管柱伸长量，连续测量三次，求其平均值，再按以下公式计算卡点：式中：Hbi—卡点深度，m；E—钢材弹性模量；Ap—被卡管柱截面积，m2；Lz—管柱在上提负荷下三次伸长量的平均数，m；Wz—管柱上提三次的平均负荷，kN。
2 测卡仪测卡点法用2-3m长的方钻杆连接井内被卡管柱，通过井架天车经方钻杆将测卡仪放入井内直至遇阻处，然后上提或扭转被卡管柱，经过至少三次重复，测卡仪会直观、准确地将卡点显示在地面的接收面板上。
用上述方法计算出的卡点是建立在井斜度很小的基础上的，在实际工作中，由于井斜度一般较大，上提拉力部分作用在套管上，计算出的卡点与实际情况差距较大，所以用上述方法计算出的卡点只能作为参考。
为了使卡点深度计算准确，有两种方法：一是将上提负荷Wz计算准确或上提准确；二是将卡点公式根据现场实践予以修正，改为：式中，其他参数均未变，La—L1,2,3...a次上提负荷由小到大管柱伸长的平均值；Wa—W1,2,3...a次上提负荷吨位的平均值，这样计算出的卡点值比较精确。
3 解卡方法修井作业中经常出现的卡钻现象有以下几种：生产过程中出现的油管或井下工具被卡，如砂卡、蜡卡等。
卡钻与解卡
次要顶入钻井液0.3～0.5m3, 按浸泡6～8小时计,管内须多留解卡剂3.6～4.8m3;(c)如果解卡剂与井浆密度相近,则不考虑压差问题,管内留足顶替时所需要的解卡剂即可。
因此,解卡剂总用量可用下式计算Q = Q1 + Q2 + Q3 = 0.785(D2 - d12)HK + 0.785d22H + Q3 (1-9)式中 Q－解卡剂总用量，m3；Q1－粘卡段环空容量,m3;Q2－粘卡段管内容量，m3；Q3－预计顶替量,m3;K—附加系数：一般取1.2；H—粘卡段钻柱长度，m；D—钻头直径，m；d1—钻铤或钻杆外径，m；d2—钻铤或钻杆内径，m；••••如果使用的是复合钻柱,•阶梯式井眼,则应按不同的井径,不同的管柱内外径分段进行计算累加后即可得总用量。
(3)计算注入井内时的最高泵压:••••如果解卡剂密度与井浆相近,•泵压不会有大的变化,可不必计算。
如果解卡剂密度低于井浆密度,在顶替时会有压差存在,最高泵压即为循环泵压与管内外液柱压差之和。
如解卡剂总用量小于钻柱内容积,则解卡剂完全泵入钻柱时即达最高泵压。
若解卡剂总用量大于钻柱内容积,•则解卡剂到达钻头时即达最高泵压。
可用下式求得。
P = P1 + P2 = P1 + 0.01(ρ 1 - ρ2)h (1-10) 式中 P－最高泵压,MPa;P1－循环泵压,MPa;P2－解卡剂与井浆的液柱压差,MPa;ρ1－井浆密度，g/cm3；ρ2－解卡剂密度，g/cm3；h－解卡剂在钻柱内的液柱高度,m;(4)安全校核••••如果使用的是与井浆密度相近的解卡剂,或者确信井下没有较高压力层及浅气层存在,则不必进行安全校核。
如果井下有较高压力层及浅气层存在,而使用的又是低密度的解卡剂(如原油、柴油、煤油、清水、酸液、碱液),则必须进行安全校核。
因为低密度解卡剂完全替入环空后,环空液柱压力降低,而且随着解卡剂液柱的上移,•对不同层位的压力层会有不同的影响。
所以应对各压力层特别是浅气层要进行压力平衡校核,以策安全,避免因浸泡解卡剂而诱发井涌,井喷等事故4.•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。
卡钻原因及解卡方法
卡钻原因及解卡方法摘要：卡钻事故常常使油水井的生产不能正常进行，严重时会导致油水井报废，给油田造成重大的经济损失。
对卡钻事故原因及解卡方法进行论述，并指出其重要。
关键词:分类；原因；预防；方法实例1卡钻事故的分类1．1油水井生产过程中造成的油管或井下工具被卡。
如砂卡,蜡卡等。
1．2井下作业不当造成的卡钻。
如落物卡，水泥（凝固）卡，套管卡等。
1．3井下下入了设计不当或制造质量差的井下工具造成的卡钻。
如封隔器不能正常解封造成的卡钻。
2卡钻的原因2.1 砂卡钻的原因生产过程中，地层砂随流油进入井内，随着流速的变化，部分砂子逐渐沉淀。
从而埋住部分生产管柱，造成卡钻。
冲砂时，泵排量低，冲砂液携砂性能差。
冲砂工作不连续，使用直径较大的其他工具代替冲砂工具等。
造成冲起的砂子重新回落并沉淀造成砂卡。
压裂设计有误，施工不连续，加砂量过大，压裂后排液过猛等造成的砂卡。
填砂施工失效，注水井排液速度过快，修井时不及时向井内充补压井液造成砂卡。
注采过程中工作制度不合理等液可造成砂卡。
2.2水泥卡钻原因打完水泥塞后，没有及时反洗井或上提管柱，水泥固封将井下管柱卡柱。
憋压挤水泥时，没有检查上部套管的破损，使水泥浆上行至套管破损位置而短路，将上部管柱固封在井里造成砂卡。
挤水泥时间过长时或添加剂用量不准，使水泥浆在施工中凝固。
井下温度过高，对水泥浆又未加处理或井下遇到高压盐水层，使水泥浆性能变坏，以致早期固结。
计算错误或挤水泥时发生设备故障造成管柱或封隔器固封在井中。
在注水泥后，未等井内水泥凝固，盲目探水泥面，误认为注水泥失败。
此时即不上提管柱又不洗井造成砂卡。
在挤注水泥后凝固过程中，由于井口渗漏，使水泥浆上返造成井下管柱固封。
落物卡钻原因小件落物卡钻。
在修井施工中，因操作失误或检查不细，致使一些手工具（管钳，牙板，扳手等）辅助工具(大钳牙块，液压钳牙块，气动卡瓦压块)井口螺栓等掉入井内造成卡钻。
钢丝卡钻。
由于清蜡，测试等工作失误，造成钢丝落井。
卡钻掉钻解决方案
24-2井处理卡钻问题解决方案24-2井钻孔桩于3月25日开钻，护筒下口正常，当其钻进至平台面以下74.8米处时（即孔底-67.8米），即进入岩层时，出现了卡钻现象。
施工队伍组织捞锤，但因其人员配置和机械设备不足问题，一度未有效果，未有明显的进展，以及施工队伍弃之不顾。
当24井平台施工完，24-6井浇筑以后，项目部责令施工队伍对24-2井处理，达成一致后，于2008年11月开始对24-2井进行处理。
处理方案一：空心锤洗孔套锤08年11月1日，施工队伍将空心锤洗孔器运进场，先对空心锤边块加大，加焊边块结束后。
3日，开始用洗孔器扫孔，11月8日空心锤已扫孔至锤头底30cm 左右，并开始清沉渣并计划于第二天开始提锤，并用钢丝绳辅助以套住锤头耳朵，但没有成功。
究其原因，是由于锤头重量重达7000千克，且不知其在孔内的锤头是否有倾斜，钢丝绳绳套不易套紧，易滑落，然而锤头不易提，没有明显效果。
处理方案二：用冲抓捞锤将空心锤洗孔器拉上来后，清孔两天后，清到锤头所在位置，改用冲抓的方法开始打捞，冲抓放孔内后，其下部两脚是分开的，遇到较大东西或卡住以后，可将绳子这头拉紧，以达到捞到锤的目的，经过施工队伍多次努力后，冲抓捞锤始终没有效果，并将钢丝绳还一度拉断。
冲抓为什么会打捞不上来呢？主要是冲抓的两个前脚着力点不够，两个前脚在孔中不一定能够张开，即使张开了，锤头不一定是被卡住的，卡紧。
很有可能是挂住了一条腿，这样下去，冲抓就显得那么无力，对于重锤就更是不言而喻。
因而，只能作罢，另辟蹊径。
处理方案三：炸药引爆并绳套辅助打捞2008年11月20日，施工队伍和项目部达成一致，同意采用爆破方法处理24-2井，于当天中午炸药和引爆人员均到场，积极地组织人员做好安全措施和防护。
经过长达两天的爆破，并用钢丝绳做好绳套打捞锤头。
在2008年11月23日中午2:00左右，成功将锤头打捞上来，锤头捞上来以后，发现其缺失一条腿，证明是被炸药炸破所致。
浅析卡钻原因及处理方法
浅析卡钻原因及处理方法张瑞平西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院，克拉玛依，834000摘要：井下卡钻事故在钻井过程中是常见事故，在定向井、水平井钻井过程中不仅要确保钻井效率和井眼轨迹，还要确保钻井过程中井下安全为了更好的预防井下卡钻事故，提高整体作业的质量以及达到满意的施工效果，通过分析地质特点、储层特点和经济技术特点及泥浆性能等，钻井过程中遇到的卡钻事故，针对性地提出了各类卡钻的处理方案和预防方法。
1前言钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。
主要有键槽卡钻、沉砂卡钻、井塌卡钻、压差卡钻、缩径卡钻、落物卡钻、砂桥卡钻、泥包卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。
地层构造情况、钻井液性能不良、操作不当等都可能造成卡钻，必须针对具体情况进行分析，以便有效的解卡。
2卡钻的类型、原因及预防措施1）键槽卡钻：多发生在硬地层中，井斜或方位变化大，形成了狗腿的地方。
钻进时，钻柱紧靠狗腿段旋转，起下钻时钻柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一条键槽，起钻时钻头拉入键槽底部被卡住。
键槽卡钻特征是下钻不遇阻，钻进正常，泵压也正常，但起钻到狗腿处常遇卡。
随着井深的增加而愈加严重；能下放但不能上提，严重时可能卡死。
预防键槽卡钻的发生，首先得确保井眼质量，避免出现大斜度狗腿段；起钻时或再次下钻时应在键槽井段反复划眼，及时破坏键槽，并在起钻到键槽井段时要低速慢起，平稳操作，严禁使用高速起钻。
2）沉砂卡钻：在使用粘度小、切力小的钻井液钻进时，由于其悬浮携带岩屑的能力差，稍一停泵岩屑就会沉下来，停泵时间越长，沉砂就越多，严重时可能造成下沉的岩砂堵死环空，埋住钻头与部分钻柱，形成卡钻。
此时若开泵过猛还会憋漏地层，或卡的更紧。
沉砂卡钻的表现是：重新开泵循环，泵压很高或憋泵；上提遇卡，下放遇阻且钻具的上提下放越来越困难，转动时阻力很大甚至不能转动。
其表现是接单根或起钻卸开立柱后，钻井液喷势很大。
为了预防沉砂卡钻，应确保钻井液的性能满足清岩和悬浮岩屑的要求，随时做好设备和循环系统的检查维护，在因故停止钻进时，避免停止井内循环；缩短接单根时间，在发现泵压升高及岩屑返出量较小时要控制钻速，加大排量洗井，停泵前要将钻具提离井底并随时活动钻具。
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水平定向钻卡钻的三种解卡方法
作者：王延升孙爱敏
来源：《中国科技博览》2013年第13期
[摘要]在水平定向钻穿越施工过程中，由于地质条件复杂，在钻导向孔或预扩孔时，卡钻现象时有发生，给工程施工带来了很大麻烦与风险。
本文针对此种情况，结合多年的现场施工经验，介绍水平定向钻卡钻的三种解卡方法。
[关键词]水平定向钻；卡钻；解卡；套管法；反向洗孔法；对钻法
中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0046-01
水平定向穿越技术可称为三高技术，即高技术、高效益、高风险。
在施工过程中，由于地质条件复杂，在钻导向孔或预扩孔时，卡钻现象时有发生。
如果在水平定向钻施工中出现卡钻，可以采用如下三种方法进行解卡：
一、套管法解卡
顾名思义，套管法解卡即为根据被卡钻具直径选择韧性较好的无缝钢管做套管，连接被卡钻具并退出进行解卡施工的施工方法。
1、工艺流程：
3、解卡过程
在导向孔洞口用膨润土围起一个小围堰，防止解卡时返浆带出的岩屑等杂质进入导向孔。
将钻杆在导向孔洞口向钻机方向约一根钻杆距离处断开，断开钻杆的母扣用内丝封上，防止杂物进入钻杆堵塞钻杆。
套洗管一端与套洗头焊接，套在被卡钻杆位于地面部分上，一端与连接头焊接，连接在钻机的钻杆上，开动钻机，用低速挡旋转套洗管沿被卡钻杆方向向前推进，同时泥浆跟进以润滑钻头，护壁固壁、携带杂质。
当第一根套洗管打入导向孔以后，停止注浆，用气割割开连接头与套洗管，重新组焊另一根新的套洗管，焊口处务必打加强筋，割一道口焊两道口。
焊好后重新注浆将套洗管打进导向孔，在第二根套洗管打入导向孔后，割开连接头与套洗管，焊接一个长约0.5m的扶正器（如图示），防止套洗管在导向孔内来回摆动损伤套管。
然后在组焊第三根套洗管，如此往复，直至套洗头到达被卡位置。
接着用高粘度、高压泥浆将孔内岩屑冲洗携带出孔洞。
保证整个导向孔通道的畅通无阻。
最后用钻机分段取出套洗管，分段取出被卡钻杆，解卡完成。
二、反向洗孔法解卡
1、工艺流程
2、解卡过程
同正常清洗导向孔一样，从出土点将钻杆、清孔器推入导向孔，注入高粘度泥浆对导向孔已扩段反复清洗，直至清孔后的钻机扭矩减至钻杆空钻时的数值，此时启动入土点侧的钻机，对被卡钻具进行旋转推拉，在出、入土点侧钻机的相互配合下，将被卡钻具从出土点侧退出，解卡完成。
值得注意的是反向洗孔法解卡过程中，泥浆将起到至关重要的作用，解卡成功与否，取决于泥浆性能，如：携砂、润滑、护壁等，要适时对返出泥浆进行化验，并即使调整泥浆的配比。
三、对钻法解卡
1、工艺流程
出土点定向钻机进场、安装与调试→定向钻机与被卡钻杆连接→出、入点钻机对钻缓慢退出被卡钻杆→解卡完成
2、解卡过程
同长距离水平定向钻穿越施工中的对接技术相类似，对接法解卡须在出土点增加一台定向钻机，将钻机与被卡钻杆对接。
然后出土点钻机反转，入土点侧钻机正转，务必确保反转扭矩远小于正转扭矩，反转回拖力大于正转给进力（如：正转扭矩18MPa，反转扭矩8MPa；正转给进力8000KN，反转回拖力16000 KN），两台钻机共同作用慢慢地将被卡钻杆送出出土点，解卡完成。
以上三种解卡方法在中国石化天然气分公司建设的榆林-济南输气管道工程水平定向钻施工中均得以成功应用，以后我们可以在类似的工程施工问题中，借鉴使用这三种解卡方法，以确保穿越成功。