如何預防水平井卡鉆以及水平井卡鉆的處理

何瑞++李清雪

[摘 要]寶浪油田寶北區(qū)塊位于焉耆盆地博湖坳陷北部凹陷寶浪蘇木構(gòu)造帶北部，為巖性控制的北西—南東向背斜構(gòu)造，地層結(jié)構(gòu)非常不穩(wěn)定，鉆井施工具有很大的難度，尤其是工藝復雜的水平井施工，非常容易發(fā)生卡鉆情況。如果對施工中的卡鉆事故處理不正確，就會給施工造成巨大的經(jīng)濟損失。采取一定的預防措施，就能夠有效預防水平井卡鉆事故發(fā)生。

[關(guān)鍵詞]水平井 卡鉆 預防

中圖分類號：TE28 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0193-01

水平井井眼由于貫穿油層段較長，且單眼井的產(chǎn)量較高，因而，水平井在油田企業(yè)施工中具有重要的地位。然而，水平井由于施工工藝難度大且比較復雜，同時各種費用較高，因此，施工中一旦出現(xiàn)事故，就會造成很大損失。以寶浪油田為例，對卡鉆事故進行分析，對預防措施進行總結(jié)。

一、事故處理分析

1、寶浪油田構(gòu)造及事故分析

寶浪油田1井垂深3145余米，斜深3665余米，實鉆垂深3146.04米。二開鉆到3321.65米測斜時，發(fā)生井塌卡鉆事故。通過實施解卡劑注入、對鉆具進行浸泡、對鉆井液密度進行調(diào)整、重晶石加重以及對井內(nèi)石灰石及劣土進行清除，并通過一定的循環(huán)與震擊等措施后，卡鉆情況得以解決。

2、卡鉆事故處理分析

卡鉆事故發(fā)生后，首先，使鉆具處于活動狀態(tài)，并使循環(huán)泵間斷開啟，使水眼保持通暢狀態(tài)，準備注入解卡劑；其次，注入20立方米解卡劑，對2835-3321.65米井段進行浸泡三天；第三，浸泡三天后，實施活動并下?lián)?，無效，測得卡點在3085米；第四，用重晶石加重原漿密度對泥漿性能進行調(diào)整，對中壓失水量、高溫高壓失水量分別控制在小于3毫升與7.5毫升之內(nèi)，準備再次注入30立方米的解卡劑替換井內(nèi)已有的解卡劑實施浸泡；第五，處理泥漿，對有害固相與石灰石進行清除，儲備150立方米泥漿，必須一次性將井內(nèi)泥漿替換出。同時，用重晶石加重，并加入一定量的防塌劑與乳化瀝青，充分循環(huán)使其達到要求的性能；第六，次日實施替換解卡劑。緩慢開泵逐漸增大替漿排量使解卡劑返回地面。對泥漿實施循環(huán)處理，此時，有大量的大塊地層掉塊返出。循環(huán)并震擊至解卡成功。

二、水平井卡鉆事故預防措施分析

（一）對井眼加強凈化。

因為水平井的井斜與位移較大，在沒有外力作用下的鉆屑，由于自身重力就會在井壁形成沉積床，導致事故形成。

1、環(huán)空返速必須有充分的保證，杜絕形成巖屑床，使井壁保持干凈。不論哪種井斜角，使用層流還是紊流，提高泥漿的環(huán)空流速都能提高清巖效果。大斜度井中增加泥漿屈服值和泥漿塑性粘度不能改善井眼凈化效果，應保持盡量高的環(huán)空流速。

2、通過提高鉆井液粘度能夠增加鉆井液對鉆屑的粘附力，進而使鉆屑隨鉆井液被帶出井筒。如果情況允許，還可以加大泥漿密度。同時，增加泥漿的屈服值以及降低泥漿靜切力也可以改善環(huán)空的凈化效果。

3、在大井斜井眼中，使鉆桿緊貼著下井壁，鉆具實施上下活動，鉆桿接頭部分就能刮開已形成的巖屑沉積床，進而使巖屑沉積床散開到環(huán)空泥漿中，泥漿就能夠把巖屑帶出井口，從而達到凈化井眼的效果。

4、如果在滑動鉆井中，鉆柱經(jīng)常性的轉(zhuǎn)動就能夠攪動鉆屑，能夠防止鉆屑下沉。同時，對流動的泥漿產(chǎn)生紊流很有幫助，從而起到對井壁凈化的效果。如果是高粘度的流體效果更好。

鉆速較快的井段應有意識地控制鉆速，以便更好地清除巖屑。

5、由于泥漿巖屑沉到下井壁的時間越長沉積越徹底，因此，應減少鉆井過程中泥漿靜止時間。同時應避免鉆屑重復進如井內(nèi)，應對地面固控設(shè)備科學有效的使用。

（二）保持井壁穩(wěn)定。

1、泥漿密度必須能夠滿足穩(wěn)定井壁所需要的足夠支撐力。必須讓高質(zhì)量、韌而有彈性的泥餅牢固的吸附在井壁上，減少井壁的二次吸水。同時，泥餅必須具有很好的潤滑性能。

2、必須減少高溫高壓失水，最低限度地減少濾液的侵入，從而降低泥漿失水。控制濾失量能夠把因化學或物理作用造成的地層損害程度降到最小。同時，應加快鉆井的速度，使井壁受到浸泡的時間減少。

（三）應改善泥餅的質(zhì)量，使泥餅的潤滑性能加強；防止虛泥餅的形成，防止卡鉆受到粘吸。

（四）由于鉆柱在造斜井段會產(chǎn)生較大的彎曲應力，很容易使鉆具因過度使用而損壞。尤其是在鉆柱旋轉(zhuǎn)時，彎曲井段的鉆柱受受到交變應力的巨大作用，鉆柱非常容易因疲勞而受到損壞。所以選擇結(jié)構(gòu)時，應按照能否順利通過大曲率段井眼為標準。盡量減少鉆具組合多次轉(zhuǎn)換配合，降低造斜井段鉆柱的剛性，減少鉆具斷裂事故的發(fā)生。同時，還可以選擇優(yōu)質(zhì)鉆頭，減少鉆頭斷裂的幾率。斜井段使用的PDC鉆頭應使用短保徑與便于造斜的高效鉆頭；

高轉(zhuǎn)速以及帶金屬密封的牙輪鉆頭使用壽命長，因此，可以減少事故發(fā)生的幾率。

（五）水平井施工中，如果發(fā)生了螺桿斷裂掉井，打撈螺桿非常困難，甚至這個井眼會因此而報廢。同時，水平鉆井中螺桿是不可缺的重要設(shè)備，也是鉆井過程中非常容易損壞的設(shè)備。因此，應使用壽命長，強度高的高效螺桿。

（六）由于鉆柱長時間受交變應力的作用，非常容易因疲勞失穩(wěn)導致?lián)p壞。因此，鉆井施工中，每鉆進1-2次后，應更換彎曲井段的鉆柱。

（七）由于鉆具在斜井段是貼下井壁的，直角鉆桿因此會增加下放阻力。同時，井壁泥餅還會因鉆桿受到損壞。如果加重鉆桿剛性大，在大曲率井眼中加重鉆桿就會非常容易損壞，并且會增加摩阻，所以，應該將加重鉆桿放在直井段使用，增加鉆柱的抗壓失穩(wěn)能力，而造斜段和水平段應全部使用斜坡鉆桿。

（八）為了便于攜帶巖屑，在實施滑動鉆進時，可以在一個單根最后的2-3米處，使用復合鉆進的方式進行鉆進，并在鉆完一個單根時，實施1-2次劃眼。下放到底后再接上單根后測斜。同時，如果造斜率允許，應使用復合鉆井的方式鉆進，不僅能夠改善井眼的平滑性，而且能夠加快鉆屑的返出。

（九）鉆進施工中，協(xié)調(diào)工作、施工進度應該加快，能夠使設(shè)備減少浸泡時間，從而減少垮塌卡鉆事故發(fā)生。同時，應對設(shè)備加強維修與保養(yǎng)，保證鉆進的連續(xù)性。

（十）應加強控制井身的軌跡，必須保證井眼軌跡與設(shè)計軌跡的符合。同時，在水平井施工中，應使用帶有頂驅(qū)裝備的鉆機，能夠倒劃眼起鉆，能夠有效的減少巖屑床的形成。

三、結(jié)語

水平井施工工藝復雜，只有井壁穩(wěn)定得到了保證，井眼得到了徹底凈化，泥漿的潤滑性能得到了提高，并采取了一定的預防措施，就能夠有效預防水平井卡鉆事故發(fā)生。

參考文獻

[1] 杜丙國.修井卡鉆液壓解除理論分析與工藝技術(shù)研究[D].中國石油大學（華東），2013.

[2] 夏家祥.川西水平井粘附卡鉆解卡工藝技術(shù)[J].鉆采工藝，2012，05：113-114.

[3] 胡家森，張艷，蔣銘坤.馬2-1H典型水平井復雜情況處理及預防[J].石油鉆采工藝，2012，06：23-27.