海洋钻井卡钻问题分析与预防处理措施

张东旭

摘要：随着我国经济的快速发展，外界对于石油资源的需求也逐渐的增加，而海上石油钻井是海洋石油资源勘探开发的重要手段。此外，我国海洋石油资源开发前景巨大，资源相对丰富。因此，要完成海洋石油资源开发，积极做好海洋石油勘探开发布局。在海洋石油开发中，钻井技术是最重要的核心技术之一。钻井过程中也易发生卡钻、掉钻、井喷、井漏、溢流等故障，使海上钻井受到很大影响。为了提高海洋石油钻井效率，通过对海洋石油钻井技术应用过程中的卡钻问题进行详细分析，并采取相应措施，以保证海洋石油钻井的顺利进行。

关键词：海洋石油;钻井;卡钻;分析与预防措施

海洋石油钻井作为复杂的系统工程，其钻井技术是海洋石油钻井的重要技术之一，而在技术操作的过程中会受到外部环境的极大影响，使得海上油气田的钻井无法达到预期的效果，影响了海洋石油的钻井和作业，而且还会遇到卡钻等一系列问题[1]。

一、海洋钻井卡钻问题产生的原因

钻柱在海上钻井过程中会有一个上下升降的过程，而由于地质等因素，钻柱在这个过程中将不能自由上下和旋转。而这种现象一旦发生，将会影响海上钻井的正常作业，这种问题也被称为海洋钻井卡钻问题，而问题发生卡钻时，与桁架和海洋石油钻井作业有关的过程就会中断和终止，这种问题的解决不但需要消耗很多的资金，而且还需要耗费很长的时间才能解决。在海上石油钻井作业中，为了避免卡钻问题的发生，要积极的采取预防措施，避免造成更严重的危害。而海洋石油钻井卡钻问题的出现，会对整个钻井的作业成本和周期有较大的提高，严重影响了海洋石油钻井作业的质量和效率。海洋石油钻井过程中的卡钻问题按产生原因不同可分为吸附卡钻、坍塌卡钻和缩径卡钻，不同的卡钻问题产生的原因也是有很大的差异[2]。

二、海洋石油钻井作业中预防卡钻的措施

为保证海洋石油钻井作业的质量和效率，应采取积极措施防止卡钻。为防止海上钻井作业中出现卡钻现象，必须针对不同的卡钻现象采取有针对性的预防措施：

（1）针对吸附卡钻现象，吸附卡钻现象的出现是由压差引起的，因此有必要从钻井液密度上降低钻井液密度，使钻井粘度系数和液密度满足钻井液的要求。避免泥浆固结产生较大阻力，优先采用优质钻井泥浆，减少钻具与泥浆的接触时间。同时，优质钻井泥浆的开采，可减少固始泥浆循环时间，使钻井得以使用在钻井过程中，泥浆始终处于快速流动的过程中，提高钻井液流量，使钻井泥浆不粘附在泥浆壁上，钻井液的压差也能控制在一个合理的范围内。在产生吸附卡钻时，可以增加泵的功率，驱动钻井轴上下移动钻具，利用钻具移动带来的伸张、收缩和流动效应，使井筒中的钻井液产生横向冲击，在灌输过程中，在纵向作用下，使井壁表面的泥漿壁形成卡钻工具，冲洗液在横向和纵向的作用下渗入这些小间隙，破坏泥浆壁结构，从而剥离吸附在泥浆上的钻井液墙。除了增加泵功率的方法外，当卡钻被吸附时，还可以使用一种熔池合并液。在使用熔池液时，向钻井液中注入泡油、酸或水，对钻井液进行冲洗，消除吸附卡钻压差，从而解决吸附卡钻问题。

（2）针对坍塌卡钻的问题，在海洋石油钻井作业前，必须勘察测量井眼周围地层的地质条件，并严格监测钻井的过程，以确保最大限度地满足钻井作业的要求，保证钻井作业过程可以取得良好的作业效果。此外，在钻井作业中，要制定详细的解决方案，以便可以快速的解决在钻井作业中遇到的问题，最大限度地保证钻井作业的顺利进行。它可以通过摇动和释放的方式来解决崩塌和粘结的问题。坍塌卡钻主要是由于地层不稳定造成的，塌孔时将钻具安装在合理的位置，边钻边放震击器，用震击器释放卡站。如果震击器在起钻过程中遇到卡站，应将钻具倒转，冲击坍塌卡点，恢复钻具正常工作。不同程度的钻孔需要不同的震击方式。在钻井和起钻过程中，当震击器卡住时，将使用不同的震击器释放卡钻[3]。

（3）缩径卡钻问题，由于钻井液的液性差，易失水，井壁易形成泥浆壁，在多层膨胀或透水性好的井段，经常出现缩粘现象。当钻井液的流速低、泵功率小时，容易在管壁周围沉积，使平行孔直径变小，阻碍了排液钻井设备的顺利进行。为防止这一问题的发生，必须提高钻井液在钻井和平行作业过程中的性能，使钻井液在孔外钻井作业过程中减少泥浆的沉积，防止缩径和卡钻问题的发生。在处理缩径卡钻问题时，通过在井眼孔径缩小的初期，来使得钻孔设备采用一定的方式提升活动率，结合钻井所遇到的地层情况，选取合理的方法与措施。若上述方法未能取得良好效果，可采用小规模爆破解除卡尺卡阻。此外，在钻井过程中，可以改进仪器，增加高压空气的进气量，大大提高钻具的除渣和清洗能力，降低缩径卡钻的发生率。

（4）在处理卡钻问题时，应制定科学、合理的卡钻解除设计方案，既能减少卡钻套管的损坏，提高卡钻柱的解除效率，又能在较短的施工期内缩小卡钻，制定和实施施工方案，以减少卡钻事故的发生。卡钻解除包括以下步骤：首先确定卡钻类型，然后选择合理的解除卡钻方案，最后实施解除卡钻施工方案，要科学和效地[4]。

结束语

油气资源的需求在随着经济的快速发展不断的增加和提升。通过对海洋石油资源的开发勘探，可以更好地实现开发海洋油气资源。在海洋石油钻井作业的过程中，随之而来会有很多复杂的问题出现并将贯穿钻井作业的全过程，例如以卡站为代表的问题。在钻井作业中，有针对性地采取措施，结合井身特点和各种卡钻问题，防止卡钻问题的发生，要降低卡钻发生的概率。在海上实际的钻井作业中，针对卡钻问题，特别是钻井过程中使用的钻井液，需要制定详细的应对策略，并结合实际情况，对钻井液的含水量、流量、密度等参数进行详细控制，为了减少卡钻问题的发生，可以将问题很好的控制在一个良好的范围内，为解决卡段问题奠定了良好的基础[5]。

参考文献：

[1]刘远伟.钻井中主要复杂工程事故处理研究[J].化工管理，2020（10）：198-199.

[2]陈波，孙永乐，罗曼，金琳.渤中某井卡钻及处理案例分析[J].化工管理，2020（05）：95-96.

[3]樊华.石油钻井施工应注意的几个技术问题[J].工程建设与设计，2019（14）：153-154.

[4]魏云，杨燕红，吴海燕.钻井工程中的事故分析及安全对策[J].化工设计通讯，2019，45（05）：245-246.

[5]唐灯文.海洋钻井卡钻问题分析与预防处理措施[J].科技创新与应用，2018（24）：125-126.