渤中某井卡鉆及處理案例分析

陳波 孫永樂 羅曼 金琳（中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452）

卡鉆是鉆井施工過程中力爭避免但有時常發生的事故，輕則中斷鉆井作業、耗時打撈；重則井眼報廢且浪費大量的人力、物力和財力[1-5]。由于渤中區塊地質的特殊性，渤中某井出現了卡鉆事故；在解卡過程中鉆具的非正常斷裂又進一步增大了處理難度。在各方的共同努力下，最終完成該井的打撈、回填及側鉆等作業，積累了渤中復雜垮塌地層的作業經驗，也為類似井提供了技術參考。

1 事故經過

渤中某井是一口注水井，井型為常規定向井，利用模塊鉆機進行作業。倒劃眼起鉆至3272.5 米。泵壓由10.9 兆帕上漲至16.8兆帕，頂驅蹩停，井口返出減少并逐漸失返；立即反向操作，降排量；多次蹩扭矩下放鉆具，鉆具恢復轉動；緩慢下放鉆具尋找泄壓點。緩慢上下活動鉆具，并嘗試變換轉速，繼續尋找泄壓點；期間壓力未見明顯釋放，蹩扭矩現象嚴重。繼續活動鉆具尋找泄壓點，扭矩較快上漲，逐漸蹩停頂驅；立即蹩扭矩下砸鉆具，在中和點頂驅懸重之間多次嘗試，未能放活，頂驅蹩停，發生卡鉆。

2 事故處理

由于卡鉆發生在倒劃期間，因此發生卡鉆后第一時間反向活動，爭取回到倒劃過的井眼；如果無法實現，則依照陸地通知，進行大力上提作業，或做好通井套銑等作業準備。鑒于卡點位置與管鞋距離較近，且之前劃眼未有異常顯示，因此大力上擊成功的成功率也將較高。

意外情況：蹩扭矩，在懸重20～90 噸上下活動鉆具（中和點懸重90噸），鉆具無法恢復轉動，井口見微弱返出。接基地通知，蹩扭矩，排量由5沖逐步提高至7沖，在懸重20～90噸活動鉆具：上提懸重90噸穩定1分鐘，下放到懸重20噸穩定3分鐘，鉆具無法恢復轉動，井口持續有微弱返出。釋放頂驅扭矩后，上下活動鉆具；緩慢逐步上提至懸重210 噸，穩定1 分鐘，懸重突然降低至80 噸，泵壓由11.80 兆帕突降至1.54 兆帕。緩慢逐步提高排量至1800升/分鐘，階段性提高轉速至60轉；期間多次對比之前參數，均有偏差；緩慢下放鉆具，遇阻5噸并伴有蹩跳現象；現場初步判斷部分井下鉆具脫落，起鉆檢查鉆具，發現鉆具從微擴眼器以上第5 根5"HWDP 中部斷裂。落魚頂深：3162.79 米；落魚長度：125.94 米；落魚：8-1/2"PDC +6-3/4"Xceed+6-3/4"Telescope+6-3/4"NMDC+6-3/4"F/V+6-1/2"(F/J+JAR)+5"HWDP×5+微擴眼器(Φ220mm)+5"HWDP×5。

組合通井鉆具組合：8-1/2"Cone-Bit+X/O(430*410)+6-1/2"F/V+6-3/4"DC+8-3/8"STB+6-3/4"DC×2+6-1/2"(F/J+JAR)+5"HWDP×14）下鉆；期間進行參數測試，緩慢下放探魚頂至3161.785米（排量500升/分鐘、轉速20轉/分鐘），遇阻2噸，扭矩由15.6 千牛.米上漲至16.11 千牛.米，泵壓穩定2.02 兆帕，；大排量循環沖洗魚頂；裸眼段墊入8方稠漿。

組合套銑鉆具：8-1/2"銑鞋+8-1/8"套銑筒×3+頂部接頭(FJWP*410)+5"SDP+6-1/2"(F/J+JAR)+X/O+5"HWDP×14。控制速度套銑至3187.70 米，每2 米上下活動鉆具一次。起鉆至井口，套銑筒無異常，銑鞋銑齒內邊緣磨損；更換銑鞋，增加兩根套銑筒，組合套銑鉆具組合：8-1/2"銑鞋+8-1/8"套銑筒×5+頂部接頭(FJWP*410)+5"SDP+6-1/2"(F/J+JAR)+X/O+5"HWDP×14。控制速度套銑至3209.32米，每2米上下活動鉆具一次。

組合打撈鉆具：8-1/8"卡瓦打撈筒（5-1/2"籃式卡瓦及5-5/8"控制環加密封圈）+5"HWDP+6-1/2"震擊器（液壓）+X/O+5"HWDP×15。確認抓住落魚后，以排量200升/分鐘，上提鉆具150～170 噸，等待液壓震擊器上擊，下放至60 噸震擊器復位；重復操作3 次，落魚鉆具累計緩慢上移3.77 米。維持排量800升/分鐘，上提鉆具至懸重170噸，震擊器發生上擊，繼續上提至220 噸×2 分鐘，快速下放鉆具至25 噸×2 分鐘；在3130.55～3128.04米井段鉆具上行緩慢，頻繁出現無法放活情況（震擊器累計上擊104次，下擊58次）。維持排量800升/分鐘，上提鉆具至170噸，震擊器第130次上擊，繼續上提鉆具至220噸，懸重穩定后鉆具緩慢上移約0.08米；立即快速下放鉆具試圖通過遇阻點（3136 米），懸重劇烈波動后穩定在70 噸，判斷鉆具放活；大范圍上下活動鉆具，下放至最低點，上提懸重以5噸梯度逐步從160 噸增加至185 噸（擴大活動井段）。再次上提鉆具，懸重由140噸逐漸降低并穩定至125噸，現場判斷提活落魚；整立柱上下活動3遍至懸重無明顯波動，拆、甩整立柱（。本次作業液壓震擊器累計上擊137次，下擊93次）。平穩起鉆至井口，裸眼段控制起鉆速度，落魚全部出井。

3 事故原因及結論

（1）層位深、地質情況復雜。渤中28-2 南油田群先期開發以明化鎮和館陶組為主，井深集中在3000米以下；本井處于油田邊際，開發層位是東營組。除層位明顯變化、開發深度大幅增加外，可借鑒的鄰井資料缺乏，地質情況復雜。

（2）環空不凈。4343米井深與50度井斜，相互作用下易產生環空不凈的問題，進而在倒劃期間出現，易造成憋卡情況。由出井的MWD內腔狀態也印證了上述推斷，MWD內部存在大量塊狀巖屑。

（3）鉆具斷裂，斷絕了震擊解卡的可能，同時也增大了卡鉆處理難度。本次斷裂鉆具，理論強度為抗拉3082 千扭，抗扭76.8 千牛.米。解卡過程中，扭矩32.4 千牛.米，最高上提噸位210 噸（正常上提噸位106 噸），低于產品極限能力。鉆具斷裂導致處理解卡被動，被迫轉入套銑作業，極大的增大了處理難度。