在钻井作业中,卡钻是一个极为棘手的问题,它不仅会导致钻井作业停滞,增加成本,还可能对井眼和设备造成严重损坏。因此,掌握有效的卡钻解决方法至关重要。
首先,预防卡钻是关键。在钻井前,需对地层情况进行详细的地质勘探和分析,了解地层的岩性、地层压力、孔隙度等参数,以便选择合适的钻井液体系和钻井参数。钻井液应具备良好的润滑性、携岩性和护壁性能,能够有效降低钻具与井壁之间的摩擦力,并及时将岩屑携带出井眼,防止岩屑堆积造成卡钻。同时,根据地层特性合理调整钻压、转速和泵排量等参数,避免因钻进参数不当导致卡钻。例如,在软地层中,应适当降低钻压,防止钻头过度切削地层而造成井壁坍塌卡钻;在硬地层中,则要合理控制转速,减少钻头磨损和卡钻风险。
一旦发生卡钻,首先要冷静分析卡钻类型。常见的卡钻类型有压差卡钻、沉砂卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻等。对于压差卡钻,可尝试通过降低钻井液密度来减小钻具与井壁之间的压差。同时,向井内注入解卡剂,解卡剂能够渗透到卡钻部位,降低摩擦系数,使钻具得以松动。在注入解卡剂后,可适当活动钻具,如上下提拉、转动等,但要注意控制活动幅度,避免造成钻具断裂或井眼进一步损坏。
沉砂卡钻通常是由于钻井液携岩能力不足,岩屑在井眼底部堆积所致。此时,应加大钻井液的排量,提高其携岩能力,将堆积的岩屑冲洗干净。同时,可以尝试通过小幅度的上下活动钻具,使钻具周围的岩屑松动,便于钻井液将其携带出井眼。
井塌卡钻发生后,要先确定井塌的范围和程度。一般可通过提高钻井液的密度和粘度,增强其对井壁的支撑和护壁能力,防止井壁进一步坍塌。然后,向井内泵入堵漏材料,封堵坍塌的井壁裂缝,稳定井壁。在井壁稳定后,再采用合适的解卡方法,如震击解卡或倒扣解卡等。
缩径卡钻多因地层膨胀或钻井液性能不佳导致井眼直径缩小。可通过向井内注入具有抑制地层膨胀作用的钻井液添加剂,如钾盐、铵盐等,抑制地层的水化膨胀。同时,使用扩孔钻头对缩径部位进行扩孔,恢复井眼的正常直径,然后小心地活动钻具,解除卡钻。
在解决卡钻难题的过程中,操作人员的经验和技术起着关键作用。他们需要准确判断卡钻原因,迅速采取有效的解决措施,并密切关注解卡过程中的各种迹象,及时调整方案。此外,加强日常的设备维护和管理,确保钻井设备的性能良好,也能在一定程度上减少卡钻事故的发生。通过综合运用预防措施和针对不同卡钻类型的解决方法,能够有效应对钻井过程中的卡钻难题,保障钻井作业的顺利进行。