卡鉆事故的分析與處理

盧山（遼河油田錦州采油廠作業(yè)二大隊(duì) 遼寧 凌海 121209）

一、前言

油水井在生產(chǎn)或修井作業(yè)過程中由于各種原因造成井下管柱不能自由活動(dòng)的現(xiàn)象，稱為卡鉆。修井作業(yè)過程中的卡鉆事故按類別大致可分為砂卡、水泥卡、落物卡、套損卡四種類型，一旦發(fā)生卡鉆，則必須進(jìn)行正確的判斷分析，找出卡鉆的真正的原因，然后采取正確、有效的處理措施及時(shí)解卡，避免事故進(jìn)一步惡化。

二、卡鉆的原因分析

1.砂卡

砂卡的原因有：（1）油水井在生產(chǎn)過程中，油層中的砂子在生產(chǎn)壓差的作用下隨著油流進(jìn)入套管內(nèi)，逐漸沉淀而使砂面上升，埋住井下管柱，造成砂卡；（2）沖砂時(shí)泵的排量不足，使井筒內(nèi)液體上返速度過小，不能將砂子帶至地面，倒罐或接單根時(shí)，砂子下沉，造成砂卡；（3）壓裂管柱下的過深，砂比大、壓裂后放噴無(wú)控制，填砂作業(yè)砂比大、未持續(xù)活動(dòng)管柱也可能造成砂卡。

2.水泥卡

水泥卡的原因很多，可歸納為：（1）井內(nèi)注灰管柱深度或頂替量計(jì)算錯(cuò)誤，反沖洗不干凈、注灰后沒有及時(shí)上提油管至預(yù)計(jì)候凝位置造成水泥卡鉆；（2）憋壓法擠水泥時(shí)未檢查上部套管破損情況，水泥漿從上部套管破損位置返出，造成水泥卡鉆；（3）使用水泥型號(hào)不符合設(shè)計(jì)要求、催凝劑用量過大，造成水泥漿在施工過程中凝固；（4）井下溫度過高，對(duì)水泥將未加處理，或井下遇到低壓鹽水層，使水泥漿性能變壞，過早凝固。

3.落物卡

落物卡的原因也很多，可歸納為：（1）下井工具質(zhì)量差，強(qiáng)度低；（2）井口未裝防落物保護(hù)裝置；（3）施工人員責(zé)任心不強(qiáng)；（4）不嚴(yán)格按操作規(guī)程施工。

4.套損卡

套損卡的原因有：（1）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地震、蒸汽吞吐等原因造成套管錯(cuò)斷、損壞、彎曲變形發(fā)生卡鉆；（2）對(duì)井下套損情況掌握不清，誤將工具下到套管破損處，造成卡鉆；（3）井下作業(yè)及增產(chǎn)措施施工中，操作或措施不發(fā)也會(huì)造成套管損壞而卡鉆。

三、卡鉆事故的處理

一旦發(fā)生卡鉆事故，切不可盲目操作，以免卡鉆事故更加嚴(yán)重，應(yīng)認(rèn)真分析研究，確定卡鉆事故的原因，遇卡位置及類型，及時(shí)處理。

測(cè)卡

卡鉆事故發(fā)生后應(yīng)首先確定卡點(diǎn)位置即測(cè)卡，修井作業(yè)過程中常用的測(cè)卡方法有兩種：提拉法測(cè)卡和測(cè)卡儀測(cè)卡。（1）提拉法測(cè)卡：先上提鉆具，使其上提拉力比卡鉆前懸重大些，記下這時(shí)的拉力P1，并且井口管柱沿套管四通法蘭上平面作記號(hào)λ1；再用比第一次上提拉力大20-30 K N的力上提管柱，同樣記錄下拉力P2和管柱上的記號(hào)λ2；然后再用比第二次上提拉力大20-30 K N的力上提管柱，同樣記錄下拉力P3和管柱上的記號(hào)λ3。記錄三次上提拉力的平均值（P1+P2+P3）/3記為△P，三次上提管柱伸長(zhǎng)量的平均值（λ1+λ2+λ3）/3記為△λ，然后根據(jù)提拉法測(cè)卡點(diǎn)公式L=K△P/△λ（K值可在修井手冊(cè)中根據(jù)鉆具的幾何尺寸及材料查得）計(jì)算出卡點(diǎn)位置。（2）測(cè)卡儀測(cè)卡點(diǎn)是將儀器下到預(yù)計(jì)卡點(diǎn)以上某一位置后，自上而下逐點(diǎn)測(cè)拉伸與扭矩變化，卡點(diǎn)位于無(wú)應(yīng)變到有應(yīng)變的顯著變化位置。測(cè)卡儀能精確地測(cè)出2.54×10-3mm的應(yīng)變值，二次儀表能準(zhǔn)確地接收、放大且明顯地顯示在儀表盤上，從而測(cè)出卡點(diǎn)。

解卡

解卡的方法有很多種，修井作業(yè)過程中常用的解卡方法有：憋壓恢復(fù)循環(huán)法解卡、內(nèi)沖管沖砂解卡、大力提拉活動(dòng)法解卡、長(zhǎng)時(shí)間懸吊法解卡、震動(dòng)法解卡、套銑法解卡、倒扣法解卡、磨銑法解卡、爆炸松扣法解卡等。

1.憋壓恢復(fù)循環(huán)法解卡

憋壓恢復(fù)循環(huán)法解卡主要用于解除砂卡，具體方法是發(fā)現(xiàn)砂卡后，爭(zhēng)取時(shí)間開泵循環(huán)，如循環(huán)不起來(lái)，可用從油管憋壓的方法，邊上下活動(dòng)管柱，邊油管憋壓，如能憋開，則可解除卡鉆。

2.內(nèi)沖管沖砂解卡

當(dāng)油管內(nèi)外全部被砂子埋死，無(wú)法循環(huán)時(shí)，可以從油管內(nèi)下入小直徑的沖管，在油管內(nèi)進(jìn)行循環(huán)沖洗，以解除砂卡。

3.大力提拉活動(dòng)法解卡

當(dāng)井下管柱或工具遇卡時(shí)間不長(zhǎng)，或遇卡不很嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)分析遇卡原因，根據(jù)井架及設(shè)備允許負(fù)荷條件，對(duì)管柱進(jìn)行大力提拉活動(dòng)，或快速下放沖擊，使卡點(diǎn)脫開，此種解卡方式適用于一般輕度砂卡、鹽卡、蠟卡。

4.長(zhǎng)時(shí)間懸吊法解卡

長(zhǎng)時(shí)間懸吊法解卡適用于封隔器膠皮膨脹、膠皮塊落井卡鉆，在這種施工過程中，在井口給管柱合適的拉力，使卡點(diǎn)處于受拉狀態(tài)，然后注意觀察指重表懸重變化，如果懸重緩慢下降，則說明膠皮正在蠕動(dòng)，應(yīng)繼續(xù)補(bǔ)充拉力，迫使蠕變繼續(xù)，直至解卡。

5.震動(dòng)法解卡

震動(dòng)法解卡是利用上擊器、下?lián)羝?、加速器等震類工具，在卡點(diǎn)附近制造一定頻率的震擊，從而使被卡管柱解卡。

6.套銑法解卡

套銑法解卡法主要用于處理水泥卡，有時(shí)也用于處理裸眼卡鉆，具體做法是：首先將卡點(diǎn)以上管柱、工具撈凈，然后用套銑筒套銑油、套環(huán)空的水泥環(huán)或被卡管柱和井壁之間的環(huán)空，使被卡管柱解卡。

7.倒扣法解卡

倒扣法解卡是在找出卡點(diǎn)準(zhǔn)確位置以后，使用反扣鉆桿配合相應(yīng)的反扣打撈工具，進(jìn)行倒扣作業(yè)，倒出卡點(diǎn)以上工具或管柱的方法。大多數(shù)情況下倒扣是解卡的輔助技術(shù)，倒扣本身并不能解卡，只有以倒扣取套的方式將套管和卡在套管里的油管一起取出時(shí)倒扣才能解卡。

8.磨銑法解卡

當(dāng)套管內(nèi)徑小或被卡管柱無(wú)法打撈時(shí)，可用磨鞋將水泥環(huán)和被卡管柱連同水泥環(huán)一起磨掉。磨銑時(shí)磨鞋上部應(yīng)接扶正器，磨銑一段時(shí)間后，可用磁力打撈器或反循環(huán)打撈籃撈凈碎鐵屑，然后現(xiàn)繼續(xù)磨銑。

9.爆炸松扣法解卡

當(dāng)常規(guī)解卡方法無(wú)效或管柱卡點(diǎn)很深，處理起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，可以采用爆炸松扣法解卡將卡點(diǎn)以上管柱一起起出。簡(jiǎn)單操作方法：在測(cè)卡點(diǎn)后，先將管柱上緊，將測(cè)卡儀的爆炸桿對(duì)正卡點(diǎn)以上管柱的第一個(gè)接箍處，按330 m轉(zhuǎn)動(dòng)四分之三圈的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)反向旋轉(zhuǎn)管柱，然后接通電源引爆爆炸桿，高壓爆炸波瞬間釋放能量，被卡管柱炸斷或炸脫。

四、結(jié)論

隨著油田勘探開發(fā)的深入，油水井卡鉆事故在所難免，卡鉆事故處理起來(lái)較為麻煩，因此，重視卡鉆事故的原因分析和對(duì)癥處理至關(guān)重要，應(yīng)該引起廣大技術(shù)人員的重視。

[1]王深維.現(xiàn)代修井工程關(guān)鍵技術(shù)實(shí)用手冊(cè).北京：石油工業(yè)出版社，2007.

[2]孫金瑜.井下作業(yè)工.北京：石油工業(yè)出版社，2012.