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【摘要】本文对厄瓜多尔PCCA-007井的井身结构、卡钻过程、处理过程进行了简单的介绍，对事故原因进行了分析，并提出了可行的预防措施和处理方法。
【关键词】卡钻；页岩；泥浆；泥饼；压差卡钻
1、PCCA-007井简介
PCCA-007井位于厄瓜多尔东部油田，为“J”型定向井，设计井深9397ft，一开16”井眼钻进至4900ft，下13 3/8”套管，套管脚位置4898ft。二开计划用12 1/4”钻头钻进至7985ft，下9 5/8”套管；三开计划用8 1/2”钻头钻进至9397ft，下7”尾管.目前钻进至7368ft，井斜46.8°，泥浆比重9.8ppg。本井段泥浆性能如下表：
2、卡钻过程简介
10月19日晚23：30，打入80bls重浆，继续钻进，至晚上0：00钻进至7365ft，按监督指令开始起钻。起钻至6256ft遇阻40klbs，上提阻力195klbs，下放阻力125klbs。20日1：00-2：00，活动钻柱两次，使用震击器1次，同时接顶驱，开泵，从6256ft起到6237ft。开双泵，泵冲104冲，泵压为2500PSI，排量为950GPM，从6237ft起至5867ft。2：00-3：00上提遇阻40klbs，接顶驱，开泵，起至5789ft时，循环丢失，同时钻柱无法旋转，活动钻柱数次后，排量和顶驱转速恢复正常。同时打入40bls重浆，循环一周。3：00-3：30从5789ft倒划眼至5753ft，泵冲90*2，泵压为2600PSI，排量为850GPM，转速为50。3：30-5：30：再次发生循环丢失，钻柱停转的情况，钻柱被卡住。活动钻柱后成功建立循环，此时井口有大量岩屑返出，导致井口导管和泥浆出口管被堵。5：30-7：00拆卸井口导管和泥浆出口管，清理岩屑，同时从节流管汇建立循环，排量425GPM，泵压1150 PSI.7：00-7：30安装井口导管和泥浆出口管。7：30-8：30：开泵循环，排量850GPM，泵压2800PSI，活动钻柱，从5753ft下放至5775ft。8：30-10：00倒划眼至5630ft，排量850GPM，泵压2800PSI，转速50，扭矩18。10-12：00：倒划眼至5630ft，循环再次丢失，钻柱停转，上提至250klbs，下放至50klbs，同时使用震击器震击。12：00-16：00活动钻具，尝试震击解卡。16：00-18：00：上提至5584ft，建立循环，泵压2637PSI，排量 861GPM，开双泵，泵冲95*2。
3、事故原因分析
1）卡点附近地层岩性为页岩，井斜角偏大，造成压差卡钻，是这次卡钻事故的主要原因。
2） 3：30-5：30活动钻具过程中井口有大量岩屑返出，由此判断存在井壁坍塌的可能。
3） 泥浆性能没有达到要求，泥饼性能差，造成压差卡钻。
4）井斜角偏大，达46.9°，螺杆外径偏大，达9.63in，增加了卡钻的可能性。
4、防止压差卡钻的有效途径
1） 降低泥浆液柱压力与地层压力之间的压差
压差大，则粘附力亦大。因此要防止压差卡钻，在地层条件允许的情况下，尽可能降低泥浆密度。通常情况下，泥浆密度是由固相含量控制的，因此，在钻进中一定要及时监测泥浆密度，如超过允许值，则要及时清除过多固相。必须配备除泥机，泥页岩地层自然造浆强烈，一般仅靠自然沉降来清除固相很难奏效。
2） 减小钻具与孔壁接触面积
减小钻具与孔壁接触面积，主要注意以下2个方面。
A.钻孔结构和钻具级配要有利于把钻孔打直，尽量避免设计斜孔，钻孔顺直减少了钻具与孔壁的接触机会，从而有利于防止压差卡钻的发生；
B.泥饼的可压缩性要小。泥饼松软，可压缩性大，则钻具与孔壁接触面积大。因此，要尽可能得到坚韧而致密薄的泥饼。
3） 降低泥饼的摩擦系数
降低泥饼的摩擦系数，应从以下几方面着手。
A.控制泥浆固相含量，及时清除泥浆中有害固相，使泥浆固相控制在适当范围，尽可能降低含砂量。
B.调整和改善泥浆中粘土的水化状态，以获得薄而坚韧致密光滑的泥饼。这样的泥饼不易被压缩，摩擦系数小。随着时间的推移，孔内泥饼逐渐被压缩，摩擦系数逐渐增大，当泥饼已被压实厚度不再减小时，摩擦系数趋于稳定不再增加。
c.选择适当的泥浆类型。泥浆类型不同，其润滑性能亦不同，在选择泥浆类型时，其润滑性能亦是应考虑的重要因素。
D.在泥浆中加入各种润滑剂，提高泥漿的润滑性能，如常用的润滑剂烷基苯磺酸三乙醇胺、聚丙烯酰胺及其衍生物、石墨粉等。
4）减少钻具在孔内静止时间
如果是绳索取心钻进应尽量减少升降内管时间。如果是动力头钻机，在打捞内管时，可用动力头夹持住钻杆缓慢转动（5～10r/min即可），以降低钻具在孔内静止时间。
5）上下窜动钻具
石油钻井，一个金刚石钻头连续进尺少则几十米，多则上百米（油页岩地层较软），这样钻具在孔内处于同一状态时间较长，此情况下可根据实际需要暂停钻进，在一定孔段内提升和降下钻具，将该孔段内积滞的松散泥皮用钻具刮掉冲出孔外（石油钻井中称“通井”），以减少发生压差卡钻的概率。一般情况下，钻具在孔内连续工作时间>48h后窜动钻具一次，窜动孔段长度≮50m。
5、压差卡钻的处理方法
如已发生压差卡钻，可使用解卡剂浸泡的方法进行处理。因发生压差卡钻时水路是畅通的，可用泥浆泵将解卡剂打入孔中。解卡剂应有和泥浆相同的密度和良好的相融性，一般不是很严重的压差卡钻，用解卡剂浸泡的方法处理可以取得成功。
6、结语
压差卡钻应以预防为主，而预防的关键是泥浆的各项性能要达到要求，这就要求要根据各地层的不同特点，研制有针对性的不同泥浆配方，以满足预防压差卡钻的要求。
【关键词】卡钻；页岩；泥浆；泥饼；压差卡钻
1、PCCA-007井简介
PCCA-007井位于厄瓜多尔东部油田，为“J”型定向井，设计井深9397ft，一开16”井眼钻进至4900ft，下13 3/8”套管，套管脚位置4898ft。二开计划用12 1/4”钻头钻进至7985ft，下9 5/8”套管；三开计划用8 1/2”钻头钻进至9397ft，下7”尾管.目前钻进至7368ft，井斜46.8°，泥浆比重9.8ppg。本井段泥浆性能如下表：
2、卡钻过程简介
10月19日晚23：30，打入80bls重浆，继续钻进，至晚上0：00钻进至7365ft，按监督指令开始起钻。起钻至6256ft遇阻40klbs，上提阻力195klbs，下放阻力125klbs。20日1：00-2：00，活动钻柱两次，使用震击器1次，同时接顶驱，开泵，从6256ft起到6237ft。开双泵，泵冲104冲，泵压为2500PSI，排量为950GPM，从6237ft起至5867ft。2：00-3：00上提遇阻40klbs，接顶驱，开泵，起至5789ft时，循环丢失，同时钻柱无法旋转，活动钻柱数次后，排量和顶驱转速恢复正常。同时打入40bls重浆，循环一周。3：00-3：30从5789ft倒划眼至5753ft，泵冲90*2，泵压为2600PSI，排量为850GPM，转速为50。3：30-5：30：再次发生循环丢失，钻柱停转的情况，钻柱被卡住。活动钻柱后成功建立循环，此时井口有大量岩屑返出，导致井口导管和泥浆出口管被堵。5：30-7：00拆卸井口导管和泥浆出口管，清理岩屑，同时从节流管汇建立循环，排量425GPM，泵压1150 PSI.7：00-7：30安装井口导管和泥浆出口管。7：30-8：30：开泵循环，排量850GPM，泵压2800PSI，活动钻柱，从5753ft下放至5775ft。8：30-10：00倒划眼至5630ft，排量850GPM，泵压2800PSI，转速50，扭矩18。10-12：00：倒划眼至5630ft，循环再次丢失，钻柱停转，上提至250klbs，下放至50klbs，同时使用震击器震击。12：00-16：00活动钻具，尝试震击解卡。16：00-18：00：上提至5584ft，建立循环，泵压2637PSI，排量 861GPM，开双泵，泵冲95*2。
3、事故原因分析
1）卡点附近地层岩性为页岩，井斜角偏大，造成压差卡钻，是这次卡钻事故的主要原因。
2） 3：30-5：30活动钻具过程中井口有大量岩屑返出，由此判断存在井壁坍塌的可能。
3） 泥浆性能没有达到要求，泥饼性能差，造成压差卡钻。
4）井斜角偏大，达46.9°，螺杆外径偏大，达9.63in，增加了卡钻的可能性。
4、防止压差卡钻的有效途径
1） 降低泥浆液柱压力与地层压力之间的压差
压差大，则粘附力亦大。因此要防止压差卡钻，在地层条件允许的情况下，尽可能降低泥浆密度。通常情况下，泥浆密度是由固相含量控制的，因此，在钻进中一定要及时监测泥浆密度，如超过允许值，则要及时清除过多固相。必须配备除泥机，泥页岩地层自然造浆强烈，一般仅靠自然沉降来清除固相很难奏效。
2） 减小钻具与孔壁接触面积
减小钻具与孔壁接触面积，主要注意以下2个方面。
A.钻孔结构和钻具级配要有利于把钻孔打直，尽量避免设计斜孔，钻孔顺直减少了钻具与孔壁的接触机会，从而有利于防止压差卡钻的发生；
B.泥饼的可压缩性要小。泥饼松软，可压缩性大，则钻具与孔壁接触面积大。因此，要尽可能得到坚韧而致密薄的泥饼。
3） 降低泥饼的摩擦系数
降低泥饼的摩擦系数，应从以下几方面着手。
A.控制泥浆固相含量，及时清除泥浆中有害固相，使泥浆固相控制在适当范围，尽可能降低含砂量。
B.调整和改善泥浆中粘土的水化状态，以获得薄而坚韧致密光滑的泥饼。这样的泥饼不易被压缩，摩擦系数小。随着时间的推移，孔内泥饼逐渐被压缩，摩擦系数逐渐增大，当泥饼已被压实厚度不再减小时，摩擦系数趋于稳定不再增加。
c.选择适当的泥浆类型。泥浆类型不同，其润滑性能亦不同，在选择泥浆类型时，其润滑性能亦是应考虑的重要因素。
D.在泥浆中加入各种润滑剂，提高泥漿的润滑性能，如常用的润滑剂烷基苯磺酸三乙醇胺、聚丙烯酰胺及其衍生物、石墨粉等。
4）减少钻具在孔内静止时间
如果是绳索取心钻进应尽量减少升降内管时间。如果是动力头钻机，在打捞内管时，可用动力头夹持住钻杆缓慢转动（5～10r/min即可），以降低钻具在孔内静止时间。
5）上下窜动钻具
石油钻井，一个金刚石钻头连续进尺少则几十米，多则上百米（油页岩地层较软），这样钻具在孔内处于同一状态时间较长，此情况下可根据实际需要暂停钻进，在一定孔段内提升和降下钻具，将该孔段内积滞的松散泥皮用钻具刮掉冲出孔外（石油钻井中称“通井”），以减少发生压差卡钻的概率。一般情况下，钻具在孔内连续工作时间>48h后窜动钻具一次，窜动孔段长度≮50m。
5、压差卡钻的处理方法
如已发生压差卡钻，可使用解卡剂浸泡的方法进行处理。因发生压差卡钻时水路是畅通的，可用泥浆泵将解卡剂打入孔中。解卡剂应有和泥浆相同的密度和良好的相融性，一般不是很严重的压差卡钻，用解卡剂浸泡的方法处理可以取得成功。
6、结语
压差卡钻应以预防为主，而预防的关键是泥浆的各项性能要达到要求，这就要求要根据各地层的不同特点，研制有针对性的不同泥浆配方，以满足预防压差卡钻的要求。