海洋鉆井卡鉆問題分析與預防處理措施

張東旭

摘要：隨著我國經濟的快速發展，外界對于石油資源的需求也逐漸的增加，而海上石油鉆井是海洋石油資源勘探開發的重要手段。此外，我國海洋石油資源開發前景巨大，資源相對豐富。因此，要完成海洋石油資源開發，積極做好海洋石油勘探開發布局。在海洋石油開發中，鉆井技術是最重要的核心技術之一。鉆井過程中也易發生卡鉆、掉鉆、井噴、井漏、溢流等故障，使海上鉆井受到很大影響。為了提高海洋石油鉆井效率，通過對海洋石油鉆井技術應用過程中的卡鉆問題進行詳細分析，并采取相應措施，以保證海洋石油鉆井的順利進行。

關鍵詞：海洋石油;鉆井;卡鉆;分析與預防措施

海洋石油鉆井作為復雜的系統工程，其鉆井技術是海洋石油鉆井的重要技術之一，而在技術操作的過程中會受到外部環境的極大影響，使得海上油氣田的鉆井無法達到預期的效果，影響了海洋石油的鉆井和作業，而且還會遇到卡鉆等一系列問題[1]。

一、海洋鉆井卡鉆問題產生的原因

鉆柱在海上鉆井過程中會有一個上下升降的過程，而由于地質等因素，鉆柱在這個過程中將不能自由上下和旋轉。而這種現象一旦發生，將會影響海上鉆井的正常作業，這種問題也被稱為海洋鉆井卡鉆問題，而問題發生卡鉆時，與桁架和海洋石油鉆井作業有關的過程就會中斷和終止，這種問題的解決不但需要消耗很多的資金，而且還需要耗費很長的時間才能解決。在海上石油鉆井作業中，為了避免卡鉆問題的發生，要積極的采取預防措施，避免造成更嚴重的危害。而海洋石油鉆井卡鉆問題的出現，會對整個鉆井的作業成本和周期有較大的提高，嚴重影響了海洋石油鉆井作業的質量和效率。海洋石油鉆井過程中的卡鉆問題按產生原因不同可分為吸附卡鉆、坍塌卡鉆和縮徑卡鉆，不同的卡鉆問題產生的原因也是有很大的差異[2]。

二、海洋石油鉆井作業中預防卡鉆的措施

為保證海洋石油鉆井作業的質量和效率，應采取積極措施防止卡鉆。為防止海上鉆井作業中出現卡鉆現象，必須針對不同的卡鉆現象采取有針對性的預防措施：

（1）針對吸附卡鉆現象，吸附卡鉆現象的出現是由壓差引起的，因此有必要從鉆井液密度上降低鉆井液密度，使鉆井粘度系數和液密度滿足鉆井液的要求。避免泥漿固結產生較大阻力，優先采用優質鉆井泥漿，減少鉆具與泥漿的接觸時間。同時，優質鉆井泥漿的開采，可減少固始泥漿循環時間，使鉆井得以使用在鉆井過程中，泥漿始終處于快速流動的過程中，提高鉆井液流量，使鉆井泥漿不粘附在泥漿壁上，鉆井液的壓差也能控制在一個合理的范圍內。在產生吸附卡鉆時，可以增加泵的功率，驅動鉆井軸上下移動鉆具，利用鉆具移動帶來的伸張、收縮和流動效應，使井筒中的鉆井液產生橫向沖擊，在灌輸過程中，在縱向作用下，使井壁表面的泥漿壁形成卡鉆工具，沖洗液在橫向和縱向的作用下滲入這些小間隙，破壞泥漿壁結構，從而剝離吸附在泥漿上的鉆井液墻。除了增加泵功率的方法外，當卡鉆被吸附時，還可以使用一種熔池合并液。在使用熔池液時，向鉆井液中注入泡油、酸或水，對鉆井液進行沖洗，消除吸附卡鉆壓差，從而解決吸附卡鉆問題。

（2）針對坍塌卡鉆的問題，在海洋石油鉆井作業前，必須勘察測量井眼周圍地層的地質條件，并嚴格監測鉆井的過程，以確保最大限度地滿足鉆井作業的要求，保證鉆井作業過程可以取得良好的作業效果。此外，在鉆井作業中，要制定詳細的解決方案，以便可以快速的解決在鉆井作業中遇到的問題，最大限度地保證鉆井作業的順利進行。它可以通過搖動和釋放的方式來解決崩塌和粘結的問題。坍塌卡鉆主要是由于地層不穩定造成的，塌孔時將鉆具安裝在合理的位置，邊鉆邊放震擊器，用震擊器釋放卡站。如果震擊器在起鉆過程中遇到卡站，應將鉆具倒轉，沖擊坍塌卡點，恢復鉆具正常工作。不同程度的鉆孔需要不同的震擊方式。在鉆井和起鉆過程中，當震擊器卡住時，將使用不同的震擊器釋放卡鉆[3]。

（3）縮徑卡鉆問題，由于鉆井液的液性差，易失水，井壁易形成泥漿壁，在多層膨脹或透水性好的井段，經常出現縮粘現象。當鉆井液的流速低、泵功率小時，容易在管壁周圍沉積，使平行孔直徑變小，阻礙了排液鉆井設備的順利進行。為防止這一問題的發生，必須提高鉆井液在鉆井和平行作業過程中的性能，使鉆井液在孔外鉆井作業過程中減少泥漿的沉積，防止縮徑和卡鉆問題的發生。在處理縮徑卡鉆問題時，通過在井眼孔徑縮小的初期，來使得鉆孔設備采用一定的方式提升活動率，結合鉆井所遇到的地層情況，選取合理的方法與措施。若上述方法未能取得良好效果，可采用小規模爆破解除卡尺卡阻。此外，在鉆井過程中，可以改進儀器，增加高壓空氣的進氣量，大大提高鉆具的除渣和清洗能力，降低縮徑卡鉆的發生率。

（4）在處理卡鉆問題時，應制定科學、合理的卡鉆解除設計方案，既能減少卡鉆套管的損壞，提高卡鉆柱的解除效率，又能在較短的施工期內縮小卡鉆，制定和實施施工方案，以減少卡鉆事故的發生。卡鉆解除包括以下步驟：首先確定卡鉆類型，然后選擇合理的解除卡鉆方案，最后實施解除卡鉆施工方案，要科學和效地[4]。

結束語

油氣資源的需求在隨著經濟的快速發展不斷的增加和提升。通過對海洋石油資源的開發勘探，可以更好地實現開發海洋油氣資源。在海洋石油鉆井作業的過程中，隨之而來會有很多復雜的問題出現并將貫穿鉆井作業的全過程，例如以卡站為代表的問題。在鉆井作業中，有針對性地采取措施，結合井身特點和各種卡鉆問題，防止卡鉆問題的發生，要降低卡鉆發生的概率。在海上實際的鉆井作業中，針對卡鉆問題，特別是鉆井過程中使用的鉆井液，需要制定詳細的應對策略，并結合實際情況，對鉆井液的含水量、流量、密度等參數進行詳細控制，為了減少卡鉆問題的發生，可以將問題很好的控制在一個良好的范圍內，為解決卡段問題奠定了良好的基礎[5]。

參考文獻：

[1]劉遠偉.鉆井中主要復雜工程事故處理研究[J].化工管理，2020（10）：198-199.

[2]陳波，孫永樂，羅曼，金琳.渤中某井卡鉆及處理案例分析[J].化工管理，2020（05）：95-96.

[3]樊華.石油鉆井施工應注意的幾個技術問題[J].工程建設與設計，2019（14）：153-154.

[4]魏云，楊燕紅，吳海燕.鉆井工程中的事故分析及安全對策[J].化工設計通訊，2019，45（05）：245-246.

[5]唐燈文.海洋鉆井卡鉆問題分析與預防處理措施[J].科技創新與應用，2018（24）：125-126.