压差卡钻 原因示图与预防

发布 2019-07-02 18:50:57 阅读 5831

1. 压差卡钻。

压差卡钻又称粘附卡钻,是指钻具在井中静止时,在钻井液液柱压力与地层压力之间的压差作用下,将钻具紧压在井壁上而导致的卡钻,与钻井液性能关系最密切。压差卡钻发生后,钻具不能活动,或者活动范围很小,但钻井液可以循环,泵压升高也不显著。

1) 压差卡钻发生的原因。

当钻柱旋转时,靠在井壁上的钻柱被一层钻井液薄膜算所润滑,钻柱各边的压力相等。当钻柱静止时,靠在井壁上的钻具部分重量压在泥饼上,迫使泥饼中的孔隙水流入地层,造成泥饼的孔隙压力降低,泥饼的孔隙压力降至与地层的孔隙压力相等时,在钻具两侧则会产生一个压差(液柱压力与地层压力之差),此压差会增加上提钻柱的阻力。如果要上提钻具,其提升力必须超过其摩擦阻力才能将钻具提起,如克服不了摩擦阻力,就会发生压差卡钻。

随着钻井液密度和压差增大,摩擦阻力也增大;钻具与井壁的接触面积越大,则摩擦阻力越大。也就是说摩擦阻力与井斜角及方位角的变化情况、滤饼厚度及质量、井眼与钻具尺寸、钻具在井内静止时间长短、岩硝床厚度及泥饼摩擦系数等因素有关。

2) 预防压差卡钻的主要措施。

1) 降低钻井液密度。在确保不发生井喷的前提下,尽可能降低钻井液密度。

2)减少钻具与井壁的接触面积。降低钻井液滤矢量(特别是高温高压滤矢量),改善滤饼质量,使其薄,坚韧,致密,并具有低的渗透率和良好的可压缩性;注意活动钻具,减少钻具与井壁的接触时间;对于直井;应尽可能把井打直,避免井斜角过大以及井斜角和方位角的剧变;采用合理的钻具结构,使用螺旋钻铤,将钻具与井壁的接触面积减少至最小限度;对于定向,应避免方位角剧变。

3)降低滤饼摩擦系数。采用优质钻井液,在钻井液中混油或加入润滑剂,使用好的固相设备,降低钻井液含砂量等。

4)减少岩硝床的厚度。对于大位移井和水平井,应依据所钻井井斜角的大小,选用合适的钻井液流变参数以及合理的环空返速,以防止岩硝床的形成或尽量减小厚度。