井下卡钻事故分析及处理

井下卡钻事故分析及处理

闫刚勇  白佃亮  齐国旗

胜利油田油气井下作业中心临盘作业区  251507

摘要：井下卡钻事故在大修作业过程中属常见事故。在油水井开发生产过程中，由于卡钻和井下落物致使生产井停产，造成油井利用率下降，有时还会造成油水井报废，影响了区块的整体开发效果。为了更好的预防井下卡钻事故,提高整体作业施工质量,通过分析常见卡钻事故的类型、原因、预防措施及处理方法。针对大修过程中遇到的卡钻事故, 要采取一定的预防方法，及时有效提出处理方案，是保障油田正常生产的重要措施。

关键词：井下卡钻；卡钻类型；预防措施；处理方案

作业过程中,由于各种原因造成的下井工具陷在井内不能自由活动的现象,称为卡钻。主要有砂卡钻、落物卡钻、套管坏卡钻、水泥浆(或堵剂)卡及稠油黏卡钻等。

     一、卡钻的类型及原因分析

造成卡钻是由单一因素或多因素引起的，卡钻原因很多。根据现场事故井分析。卡钻类型可分为砂卡、水泥卡、水垢卡、药剂卡、稠油黏卡或高凝油凝固卡、落物卡、套管变形卡、管柱变形卡、封隔器卡等。下面我们对常见的集中卡钻进行分析：

1、砂卡钻：在油水井生产或井下作业过程中，由于地层出砂或工程用砂埋住部分管柱，造成管柱不能正常提出井口的现象。其原因是：(1)在油井生产过程中，油层砂子随着油流进入套管逐渐沉积而使砂面上升，埋住封隔器或一部分油管，造成砂卡。(2)冲砂时排量不足，使井简内液体上返速度过小，不足以将砂子带到地面上来，倒罐或接单根时砂子下沉造成砂卡。(3)压裂时油管下得过深、含砂比过大、排量过小、压裂后放压过猛等均能造成砂卡。(4)其他原因，如填砂、套管损坏出砂等造成砂卡。

2、落物卡钻：在起下钻施工中，由于井内落物把井下管柱卡住，造成不能正常施工的现象。根据掉人井内落鱼形状、大小等，一般将井下落物分为管类落物、杆类落物、绳类落物和小件落物四种类型。其原因是：造成落物卡钻的原因多数是由于责任心不强，但也有一些案例是井口工具或井下工具存在问题造成事故，常见的落物有井口螺丝、钳牙、卡瓦、撬杠、扳手等，致使井下管柱或工具被卡住。

二、卡钻事故的预防措施

卡钻事故主要还是在于预防，各种卡钻事故的预防措施如下：

1、砂卡事故的预防：(1)生产管柱下人深度要适当，避免下人易出砂井段致出砂埋管柱。(2)注水井放压要控制流量，防止放压过猛导致地层吐砂卡管柱。(3)冲砂作业：①水泥车要保持一定排量，换单根要快，冲至设计深度后要彻底循环洗井，待砂子返出后再停泵起管柱。②探砂面加压不得超过10kN。③不得带大直径工具探砂面、冲砂。④在深井或大直径套管内冲砂时，可采用正、反冲砂法或泡沫冲砂等工艺。必要时应采用泥浆进行冲砂。冲砂最低排量应能使砂子被带到地面。⑤漏失井冲砂应采取有效的堵漏措施，避免井漏卡钻。(4)打捞作业施工前要彻底冲洗鱼顶。(5)磨铣、钻铣、套铣时，修井液应有适当的黏度和上返速度，能够使钻屑被带出地面或采取防卡措施。(6)对稠油等原油中含砂的井或出砂井洗井尽量采取反洗井，避免砂子沉淀而卡钻。(7)填砂施工尾管深度应距预计砂面有足够的距离，防止砂埋卡管柱。

2、井下落物事故的预防：(1)施工前摸清套管的完好情况，避免盲目下人大直径工具而发生卡钻事故。(2)完井管柱尾管和封隔器深度要适当，减少因砂卡造成的井下落物。(3)下井工具要完好，避免因工具损坏和部件散落而造成井下落物。(4)下井管柱各部分要上紧，避免因管柱松脱造成井下落物。(5)起下作业施工时，井口应装自封封井器。井口操作台上不得摆放与起下作业无关的小物件，避免因操作不慎造成小物件落井。(6)管柱解卡前应进行紧扣，避免管柱脱扣落井造成二次卡钻。

三、卡钻事故的处理方法

针对大修过程中遇到的卡钻事故,提出了及时有效的处理方案，是保障油田正常生产的重要措施。

1、砂卡的处理方法：对遇卡管柱采取措施时，应进行以下工作：根据卡钻的现象、深度、过程及卡钻前的工况、管串结构、套管情况或生产情况判断卡钻类型、卡钻深度、遇卡段长度、卡源，以利于采取正确解卡措施，避免盲目性和随意性。如预知套管变形引起的管柱卡，可以避免盲目套铣，可提前预防出砂。 具体方法包括：（1）活动解卡：当井下管柱或工具遇卡时间不长，或遇卡不很严重时，根据井架及设备允许负荷条件，对管柱进行大力提拉活动，或快速下放冲击，使卡点脱开。（2）憋压循环解卡：发现砂卡后，争取时间开泵循环，如循环不起来，可进行油管憋压，同时上下活动管柱，迫使砂桥憋开，卡钻即可解除。（3）冲管解卡：冲管解卡是借助小直径的冲管在油管内进行循环冲洗，使被卡管柱以下的砂子冲出地面，环空卡点的砂子下沉，解除砂卡。冲管最下面切一斜口，用于冲击沉砂，防止憋泵。

2、落物卡的处理方法：落物(落鱼)在井内有两种状态，一种是从井口掉人处于自由状态，另一种是在井内被卡。(1)活动解卡法：旋转井内被卡管柱并逐步上提，最大悬重不应超过井内管柱或工具抗拉强度的80％，最大扭矩应小于管柱最大扭矩的80％；上下活动管柱解卡。若活动解卡不成功，则应采用其他打捞方法打捞落物。(2)磨铣解卡法：钻具组合自下而上为磨铣(套铣)工具、安全接头、捞杯、钻铤、钻杆柱和方钻杆。落物磨铣完成后循环洗井一周以上。循环排量应根据修井液性能、套管环空而定，应以使碎屑返出地面为准。(3)套铣解卡法：当管柱被砂、盐、垢卡，或被水泥固死，可用倒扣、切割、爆炸切割、爆炸松扣等方法在卡点以上预定的位置把管柱倒开或割断，用大于井下落物长度的套铣管套铣，解除卡源，然后下工具打捞出其余落物。(4)倒扣打捞法：在井内被卡管柱较长，活动无法解卡时，可采用反扣打捞工具将卡点以下管柱逐根倒出，以分解卡点的力量，达到解卡的目的。(5)震击解卡法：利用震击器震击被卡钻具，使其受突然的强烈震击而松动解卡。(6)酸浴解卡法：把一定浓度的盐酸溶液泵送到被卡段浸泡，酸液可使石灰岩岩屑分解而解除卡钻。

四、卡钻事故的注意事项

解卡作业中施工人员必须穿戴齐全劳保护具，确保施工中的人身安全，解卡作业前必须对使用的设备、设施、工具、用具等进行全面检查，排除不安全的因素，全部整改完成后方可施工，上提的最大负荷不得超过设备、井架及井下管柱、工具的安全负荷，解卡作业前，要首先认真分析卡钻的类型和原因，制定可行的技术方案，切忌盲目蛮干，大力上提，造成事故的复杂化，解卡作业要有专人指挥，分工明确，发现问题时待卸掉井架负荷后再进行整改，井口要安装放喷装置，防止解卡过程中发生井喷事故，憋压解卡时要注意安全，管线连同部分的丝扣、由壬应上紧，压力要平稳增加，操作人员要在安全地带，以防管柱断脱伤人，解卡过程中要确保油、水层不受伤害与破坏。

五、结论

当发生卡钻事故，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，在大修井施工过程中应用比较普遍。针对大修过程中遇到的卡钻事故, 要采取一定的预防方法，及时有效提出处理方案，是保障油田正常生产的重要措施。 

参考文献：

1.井下作业工程师手册，吴奇等，北京：石油工业出版社2002.9