簡述套管跟進解卡作業

徐可一，成 周，鄭清云

（四川華鋒鉆探工程有限責任公司，四川 成都 610000）

在巖心鉆探生產過程中，鉆具、鉆桿（以下統稱鉆柱）會因為多種原因卡在鉆孔中，活動受到限制，這種情況即稱為卡鉆，是最常見的鉆探生產事故之一。限制鉆具或鉆桿活動的位置稱為卡點。在一次卡鉆事故中，卡點可能有一個或多個。

1 卡鉆原因

在地質巖心鉆探實際生產過程中，常見的卡鉆原因主要有以下幾種：

（1）井塌卡鉆：破碎、遇水分散、膠結疏松的孔壁崩塌、掉塊造成卡鉆。

（2）縮徑卡鉆：流塑性地層或部分水敏膨脹性地層中的孔壁發生變形致使孔徑縮小造成的卡鉆。

（3）泥包卡鉆：近鉆頭部分由于地層黏土水化膨脹粘附在鉆頭上造成卡鉆。

（4）沉砂卡鉆：巖粉沉淀或沖洗液排粉不足造成的卡鉆。

（5）注漿卡鉆：灌注水泥漿、堵漏劑等材料時意外失去流動性，致使鉆柱卡死。

（6）燒鉆卡鉆：使用金剛石鉆頭因為冷卻不足引起的鉆頭、鉆具與孔壁燒結為一體。

（7）壓差卡鉆：由于孔深和泥漿體系及應用的原因，在地質巖心鉆探中較少遇到。

2 套管跟進解卡與其原理

處理卡鉆事故有多種解卡方法，每種方法都有其自身的適用范圍與限制。套管跟進解卡（以下簡稱跟管解卡）也是其中一種。

從卡鉆原因進行分析后可知，卡鉆的根本原因都是由于鉆柱與外部物體發生擠壓摩擦、臺階限位、熔融固結等作用后，束縛力超過了鉆機能提供的最大提升力或扭矩，或是超過了鉆柱螺紋的抗扭、抗拉極限。因此最直接的解決辦法就是消除鉆柱與外部阻卡物的接觸，使得束縛力完全消除或減小到可克服范圍之內。

跟管解卡就是在這種思路下形成的，其原理為：利用上層套管帶動跟管鉆頭向下進尺，消滅掉全部或部分限制鉆柱活動的外部阻卡物體，使束縛力完全消失或減小到鉆機能力足夠克服的范圍內。跟管解卡在實際生產中也常被簡稱為“抱管”。

3 跟管解卡的適用范圍

從原理上可看出，跟管解卡是直接從本質上解決卡鉆的手段，因此理論上適用于一切原因的卡鉆事故。但由于套管自身特性，還主要存在以下方面的因素，使得跟管解卡的實際應用受到限制。

（1）套管應該是經正常程序主動下管，而非因為卡死而造成的被動座管。

（2）套管隔絕的地層穩定性較好，動用套管不會造成上部地層的嚴重失穩。因此套管隔離地層失穩嚴重的情況下不適用，而特別適用于除此以外的泥包卡鉆、沉砂卡鉆、注漿卡鉆、燒鉆卡鉆、壓差卡鉆等。

（3）鉆機的扭矩、提升性能足以將套管跟進到卡點。

（4）套管底部與關鍵卡點之間的距離不能過大，需進行經濟性評價。時間、人工、物料等成本不能過高。

（5）一般來講，由于跟管解卡消耗時間長、受限因素較多，因此往往是較為終極的解卡處理方案，應該在確定其他相對容易、經濟的解卡辦法無效后方才使用。

（6）在堅硬致密地層中跟管難度較大，容易造成崩鉆，對操作者的技術經驗水平和責任心有較高要求。

（7）套管解卡可能由于擴孔段的地層穩定性變化，或地層過于致密堅硬而失敗。

4 跟管解卡的處理要點

（1）套管中間有事故鉆柱，若鉆柱高度不合適，則需要卸開超過地面的部分，以方便操作。同時為方便后續處理，可用短節將事故鉆柱接至高出地表20cm～30cm的位置。

（2）若事故鉆柱下部通水且大量漏失，則必須將鉆柱內架橋堵塞，否則沖洗液將從鉆柱內流出泄壓，跟管鉆頭（也稱套管靴）得不到充分冷卻容易燒鉆。

（3）套管容易沿著鉆柱一側進尺，形成側靠現象。由于鉆孔軌跡通常呈現為大螺旋形態，側靠方位也會出現變化。但不論如何變化，事故鉆柱都很難位于套管內正中，因此套管內壁和事故鉆柱外壁常在一側相切，環空間隙表現為月牙形，地層巖石在其中形成管間殘留。

如果地層巖石致密堅硬，這些殘塊得以部分完整保存，可能將套管卡停，嚴重時令跟管鉆頭損壞，而損壞的鉆頭殘體遺留在孔內會加大處理難度。因此必須注意仔細操作，嚴防鉆頭損壞。

（4）套管跟進到一定深度后，事故鉆柱將產生松動解卡。因此如果事故鉆柱處于懸空狀態，尤其是鉆具距離孔底較高時，不能將套管一次跟進到位全部解卡，而要預留一定卡位，遵循“試拔事故鉆柱——跟管解卡——再度試拔”的程序反復進行，直到安全將事故鉆柱提離卡點為止。

5 跟管解卡的操作要點

在實際操作中應注意以下事項：

（1）先泵送沖洗液建立起循環后再開車。

（2）觸底后以50rpm～130rpm轉速對套管底部地層造型3分鐘左右后再加速，但轉速不應超過400rpm。

（3）有時跟管進程會受到阻礙，表現為光轉動不進尺，扭矩平穩，泵壓也基本正常，這時同樣需要退刀10cm～20cm重新進尺。

（4）在完整堅硬巖層，每進尺5cm～20cm就倒桿上行同樣距離，并來回劃眼2-3次，確保管間殘留巖塊被消滅，具體進尺距離根據地層實際情況而定。

（5）當出現套管柱被管間殘留巖塊卡停時，直接上提、上頂鉆柱，不能開車，否則也容易造成崩鉆。

（6）如果未能避免崩鉆，則在更換鉆頭后需要磨耗崩落胎體，需特別注意輕鉆壓低轉速，接觸孔底前最后5cm的下行速度放緩，以防接觸崩落胎體后突然受力過大造成再次崩鉆，加大處理難度。完全接觸崩落胎體后，必須在套管柱轉動扭矩平穩后才能增加鉆壓和轉速。

綜上所述，套管解卡是一種行之有效的解卡手段，在適用范圍內，對各種原因導致的卡死都能從根本上解決問題。當鉆柱卡死時，采取各種手段都處理無效后，可以考慮采用套管解卡方法來進行解卡作業。