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第十章 钻井事故的预防及处理

卡钻就是钻具失去了活动的自由,既不能转动又不能上下活动,这是钻井过程中常见的井下事故.卡钻可以由各种原因造成，如粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、干钻卡钻、落物卡钻、水泥固结卡钻等.各种卡钻产生的机理不同,处理的方法也各异.所以当卡钻事故发生后,首先要弄清卡钻的性质，要像医生看病一样，通过各种现象及可获得的各种信息查出病因，才能对症下药。
卡钻总是发生在钻进、起钻、下钻三个不同的过程中.为了叙述方便起见，我们把各个工序中发生的各类卡钻事故的诊断方法以简明的表格形式列举出来,如表1—1.表1-2.表1。3所示.它可以帮助现场工作人员准确地判明卡钻的性质，同时也可以据此制成计算机软件，进行辅助判断.
表1-1 钻进时发生卡钻事故的诊断
判据
运行状态

卡钻类型
粘吸
坍塌
砂桥
缩径
泥包
干钻
落物
卡钻前各种显示
钻进中显示
跳钻

A1
憋钻

A1
A1
A1
A2
扭矩增大

B
B
A2
A2
A2
A3
钻具上下活动时显示
上提有阻短距离内阻力消失

A

上提一直有阻阻力忽大忽小

A
A

A

上提一直有阻阻力越来越大

A
A
下放有较大阻力

B
B

下放有较小阻力

B

泵压显示
泵压正常
B

B

B
泵压逐渐上升

A1
A1
A
A1
A1

泵压逐渐下降

A2
A2

泵压波动忽大忽小

A2
A2

钻井液井口返出量显示
进出口流量平衡
B

B
B
B
B
井口返出量减少

A1
A1

井口不返钻井液

A2
A2

机械钻速变化
机械钻速急剧下降

A
A
机械钻速缓慢下降

A

钻屑显示
返出量增多且有大量坍塌物

B
B

销屑返出量减少

B
B
B
卡前钻具运行状态
钻具静止时间较长遇卡
A

钻具在上下活动中遇卡

A
A

A1
钻具转动中遇卡

A
B
A
A2
初始卡点位置
在钻头附近

A
A
A
A
在钻铤和钻杆上
A
A
A

泵压显示
泵压正常
A

A

A
泵压上升

A
A

泵压下降

A
A

井内循环状
可以正常循环
B

B
B

B
可以小排量循环

A1
A1

A1

井口不返失去循环

A2
A2

A2

注:1．A项为充分条件，据此可为卡钻事故定性。
2．B项为必要条件,可以帮助判断。
3．角码1，2表示两项可同时存在，也可能只有一项存在。
表1-2 起钻时发生卡钻事故的诊断

判据
运行状态
卡钻类型
粘吸
坍塌
砂桥
缩径
键槽
泥包
落物
卡钻前各种显示
钻具运行显示
钻柱静止时间较长
A

钻柱上行突然遇阻

A
A

A
钻柱在一定阻力下可以上行

A1
A1

A

上起遇阻而下放不遇阻

A
A

A
上起遇阻下放也遇阻

A2
A2

B

循环活动正常停泵就有阻力

A2
A2

无阻力时转动正常

B
B
B

无阻力时转动不正常

B
B

A
井口显示
钻柱上行环空液面不下降

B
B

B1

钻井液随时钻柱上行返出井口

B2

钻柱内孔反喷钻井液

A

卡钻后各种显示
初始卡点
在钻头附近

A

A
A
在钻铤顶部

A

在钻铤或钻杆部位
A
A
A

循环时泵压显示
泵压正常
A

A
A

A
泵压下降

B

泵压上升

A1
A1

B

憋泵

A2
A2

井口显示
钻井液进出口流量平衡
A

A
A
B
A
井口返出液量减少

A1
A1

井口不返出钻井液

A2
A2

注：1．A 项为充分条件，据此可以判定卡钻类型.
2．B项为必要条件，可以帮助判断。
3．角码1，2表示两项可同时存在,也可能只有一项存在.
表1-3 下钻时发生卡钻事故的诊断
判据
运行状态
卡钻类型
粘吸
坍塌
砂桥
缩径
落物
卡钻前各种显示
钻柱运行显示
钻柱静时间较长
A

下行突然遇阻

A

下行不遇阻上行遇阻

A
下行遇阻上行也遇阻

A1
A1

下行遇阻阻力越来越大

A2
A2

下行遇阻阻力点相对固定

B

下行遇阻阻力点不固定

B
B

循环时可下行停泵有阻力

A3
A3

无阻力时转动正常

B

无阻力时转动不正常

B
B

A
井口显示
下钻柱时井口不返钻井液

A1
A

钻柱内孔反喷钻井液

A1
B

卡钻后各种显示
初始卡点位置
在钻头附近

A
A
在钻铤或钻杆上
A
A
A

循环泵压变化
泵压正常
B

B
B
泵压上升

A
A

钻井液井口返出情况
钻井液进出口流量平衡
A

A
A
钻井液出口流量减少

A1
A1

井口不返钻井液

A2
A2

注：1.A 项为充分条件,据此可以判定卡钻类型.
2．．B项为必要条件，可以帮助判断。
3．角码1,2，3表示其中一项存在即可作为主要判据，也可能有其中两项同时存在的情况。
在卡钻事故中，粘吸卡钻算是最简单的一种。但在一种卡钻事故发生之后，往往又会诱发另一种卡钻.如在缩径卡钻、键槽卡钻、落物卡钻发生之后，由于钻柱失去了自由活动的能力，又会发生粘吸卡钻。粘吸卡钻发生之后，由于处理不当，又会诱发坍塌卡钻.所以在一种卡钻发生之后，要采取适当的措施防止另一种卡钻的发生，致使其形成复合式卡钻，这样处理起来就增加了难度。
当卡钻事故发生之后,首先要考虑的问题是为顺利解除事故创造条件.
（1）必须维持钻井液循环畅通
要防止钻头水眼或环空堵塞.因为一旦循环失灵，就失去了注解卡剂的可能，也很容易诱发井塌和砂桥的形成，而且如想从钻杆水眼内下爆炸松扣工具也很难下到预定位置。
（2）要保持钻柱完整
因为如把钻柱提断或扭断，断点以下的钻柱便失去钻井液循环，由于钻屑和井壁塌落物的下沉，有可能堵塞钻头和钻柱水眼，或者在环空形成砂桥。同时如果鱼顶正好处于大井径位置，打捞钻具时，寻找鱼头也非常困难。
（１） 不能把钻具连接螺纹扭得过紧
任何卡钻事故的发生，都有可能走到套铣倒扣的那一步，如果扭力过大，一则可能使母螺纹胀大损坏，使钻具从中间脱开.二则扭力过大，造成了倒扣的困难，必然要迫使你去做许多无效的工作，甚至使事故无法继续处理下去.
计算限制扭转圈数的公式如下:
N=（圈）
(1—1）
式中 N-———限制扭转圈数
H-———卡点深度，即卡点以上钻柱长度，m；
D————卡点以上钻柱外径,cm;
G—-———剪切系数，8＊104MPa;
—-—限制剪切力，=,；
--—-钢材屈服强度，；
--—-钻柱危险断面处所受的实际拉应力，， ；
q—-—-——钻柱在钻井液中的重量。N/m；
F--—-管体切面积，cm2；
S-—-安全系数，取1.5
现将常用的API标准钻杆限制转数列于表1-4，国产钻杆的限制扭转圈数列于表1-5,供现场工作人员使用参考.
表1-4 API钻杆限制扭转圈数
钢级
外径mm
自由钻柱长度，m
1000
2000
300
4000
5000
6000
7000
S135
60．3
21．0
42．0
62．0
80．0
97．0
111
121
73．0
17．0
34．0
51．0
66．0
79．5
91．0
99．7
88．9
14．0
28．0
41．8
54．0
65．0
74．8
81．8
102
12．5
24．7
36．6
47．0
57．0
65．5
71．5
114
11．0
22．0
32．5
42．0
50．8
58．0
63．5
127
10．0
19．7
29．0
38．0
45．7
52．3
57．3
140
9．00
17．9
26．5
33．7
41．5
47．6
52．0
168
7．50
14．9
22．0
28．0
34．5
39．5
43．2
G105
60.3
16．4
32．3
47．0
59．8
70．0
76．3
77．2
73。0
13．5
26．5
38．6
49．2
57．5
62．7
63．4
88.9
11．1
21．8
31．7
40．5
47．2
51．5
52．0
102
9．70
19．0
27．9
35．4
41．5
45．1
45．5
114
8．60
16．9
24．8
31．5
36．9
40．0
40．5
127
7．80
15．2
22．3
28．3
33．2
36．0
36．5
140
7．00
14．0
20．0
25．7
30．2
32．7
33．5
168
5．80
11．6
16．7
21．3
25．1
27．2
27．5
X95
60．3
14．8
28．9
41．7
52．7
60．0
63．3
59．2
73．0
12．2
23．9
34．5
43．5
49．7
52．3
48．8
88．9
10．1
19．6
28．3
35．7
40．8
42．9
40．1
102
8．80
17．2
24．8
30．9
35．7
37．5
35．1
114
7．90
15．2
22．0
27．5
31．7
33．4
31．2
127
7．10
13．7
19．8
24．5
28．6
30．0
28．0
140
6．40
12．5
18．0
22．5
26．0
27．3
25．5
168
5．30
10．4
15．0
18．7
21．6
22．7
21．2
E
60．3
11．6
22．4
31．5
38．0
39．2
31．7

73．0
9．60
18．5
26．0
31．4
32．4
26．0

88．9
7．90
15．2
21．4
25．7
26．6
21．5

102
6．90
13．3
18．7
22．5
23．3
18．8

114
6．10
11．8
16．6
20．0
20．7
16．7

127
5．50
10．6
15．0
18．0
18．6
15．0

140
5．10
9．70
13．6
16．3
16．9
13．7

168
4．20
8．00
11．3
13．6
14．0
11．3

D
60．3
8．40
15．7
20．5
20．5

73．0
7．00
13．0
16．9
17．0

88．9
5．70
10．7
13．9
14．0

102
5．00
9．30
12．1
12．2

114
4．50
8．30
10．8
10．9

127
4．00
7．50
9．70
9．80

140
3．60
6．80
8．80
8．90

168
30．.
5．60
7．30
7．40

使用时要注意：
① 本表所列数据为一级钻杆的限制扭转圈数,如使用的是二级钻杆、三级钻杆，情况就比较复杂,由使用者作适当的调整.
② 当大钩悬重等于自由钻具在钻井液中的重量时，式（1—1)有效.
③ 当大钩悬重小于自由钻具在钻井液中的重量时，式（1—1）可以应用，但受压部分钻具的限制扭转圈数要适当减少,因为受压部分钻具与井壁摩擦，扭矩不容易传下去.
④ 当大钩悬重大于自由钻具在钻井液中的重量时，不能应用式（1-1），而应将式（1—1）改写为：
（1—2）
式中W为大钩悬重(),其他符号与式（1-1）同，此时不能应用表1-4、表1—5所列数据，而应按式（1—2）进行计算.
⑤ 有些钻井手册,把式（1—1）简化为N=KH，称K为扭转系数。我们知道，式(1—1）是一个曲线方程，而N=KH是一个直线方程,简化后,将会导致很大的错误。从表1-4、表1-5中我们也可以发现，井越深，负荷越大，这种误差也越大.
表1—5 国产钻杆限制扭转圈数
钢级
外径mm
自由钻柱长度，m
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
D75
60．0
16．7
32．8
47．8
63．6
71．5
78．3
80．0
73．0
13．7
27．0
39．3
52．3
58．8
64．4
65．7
88．9
11．2
22．1
32．2
42．9
48．2
52．8
53．9
102
9．80
19．3
28．1
37．4
42．0
46．1
47．0
114
8．80
17．3
25．1
33．5
37．6
41．2
42．1
127
7．90
15．5
22．6
30．0
33．8
37．0
37．8
D65
60．0
14．4
28．3
40．6
51．1
58．0
60．1
54．4
73．0
11．9
23．2
33．4
42．0
47．7
49．5
44．7
88．9
9．70
19．0
27．4
34．5
39．1
40．5
36．7
102
8．50
16．6
23．9
30．0
34．0
35．4
32．0
114
7．60
14．8
21．4
26．9
30．5
31．7
28．6
127
6．80
13．3
19．2
24．1
27．4
28．4
25．7
D55
60．0
12．0
23．6
33．3
40．6
43．1
38．1

73．0
10．0
19．4
27．4
33．4
35．4
31．3

88．9
8．20
15．9
22．5
27．4
29．0
25．7

102
7．00
13．9
19．6
23．9
25．3
22．4

114
6．40
12．4
17．5
21．4
22．7
20．0

127
5．70
11．1
15．7
19．2
20．4
18．0

第一节 粘吸卡钻
粘吸卡钻，有人也叫压差卡钻，是钻井过程中最常见的卡钻事故(图1-1）.最容易卡住的是钻铤，由于钻具失去了活动的自由，卡点可以逐渐上移，直至套管鞋附近。
一． 粘吸卡钻的原因
井壁上有滤饼的存在是造成粘吸卡钻的内在原因，因为大多数钻井液是固、液两相流体,或者是固、液、气三相流体，其中的固相颗粒附着在井壁上就形成了滤饼。有人认为滤饼是由于钻井液的滤失造成的,没有滤失量就不会有滤饼，基于这种思维。他们总认为钻井液在砂岩中的滤失量大，才会形成滤饼，粘吸卡钻只能发生在砂岩发育井段.其实不然,在裸眼井段内，不但砂岩有滤饼，泥页岩也有滤饼，而且要比砂岩井段的滤饼厚得多。这是因为滤饼的形成有三种原因：第一是吸附,钻井液中的固相颗粒吸附在岩表面，无论砂岩、泥岩都有这种特性。第二是沉积，钻井液在流动过程中,靠近井壁的流速几科等于零,钻井液中固相颗粒便沉积在井壁上.泥页岩井段的井径要比砂岩井段的井径大得多，沉积作用更为显著，所以泥页岩井段容易形成厚滤饼。第三是滤失作用,它加速了钻井液中固相颗粒在渗透性岩层表面的沉积。同时我们也注意到,泥页岩虽然滤失性小，但它是亲水物质,可以被水浸润，只要是水基钻井液，即使滤失量等于零，这个浸润过程也无法停止.由于泥页岩含有大量的微细裂纹，这些微细裂纹有些是地应力造成的，有些是在钻头破碎岩石的过程中造成的,一旦泥页岩表面被水浸润之后，在这些微细裂缝中形成一层吸附膜，可以发生有效的分裂作用,降低泥页岩的坚固度而促使它破碎、剥落,所以泥页岩井段的井径大多大于钻头直径。但在泥页岩相对稳定之后,由于水的浸润，泥页岩表面的分子、原子或离子表现出极性,具有未平衡的自由的一部会力场，这部分力场的方向指向钻井液，能够吸附钻井液中的大量的带异性电荷的粒子.在吸附平衡建立之前，吸附物在钻井液中的浓度逐渐变小，而在泥页岩表面上的浓度逐渐加大.如果增大钻井液中的某些粒子的浓度，也就增大它们在单位时间内吸附到泥页岩表面的数目,这是一个累积的过程.加之,又在钻井液液柱压力和钻柱旋转动力的作用下，吸附层的一部分水分被挤回钻井液中，井辟上就形成一层比较厚的成分比较复杂滤饼，这些滤饼的性能比砂岩井段的滤饼更差。由此我们可以得出结论，只要有滤饼存在，就有粘吸卡钻的可能。砂岩井段可以卡钻，泥页岩井段也可以卡钻。无数的现场事实证明，这个结论是正确的。不过，泥页岩井段的井径往往是不规则的，和钻柱的接触面积比较少，所以粘吸卡钻的机会比较少一些。文档为个人收集整理，来源于网络文档为个人收集整理,来源于网络
地层孔隙压力和钻井液液柱压力的压差存在,是形成粘吸卡钻的外在原因。外因是变化的条件，内因是变化的根据,外因通过内因而起作用。把粘吸卡钻称之谓压差卡钻是本末倒置的说法。在同一裸眼井段中，地层的孔隙压力梯度不会是同一的，而钻井液液柱压力总是要平衡该井段中的最高地层孔隙压力，对那些压力梯度相对低的地层必然会形成一个正压差.如此说来，压差是不可避免的，压差卡钻也是不可避免的了。但是某些类型的钻井液如油基钻井液在同样大的压差下却不卡钻，这是因为它的内因不同罢了。
当然，我们并不忽视压的作用,压差可使粘吸卡得更结实,它起到雪上加霜的作用.当钻柱被井壁滤饼粘吸之后紧靠井壁一边,钻柱的一侧(粘吸面上）所受的是通过滤饼传来的地层孔隙压力，另一侧所受的是钻井液液柱压力，如果后者于前者,即有正压差存在，可把钻柱压向井壁一边，进一步缩小吸附面之间的间隙，增强了吸附力,并进一步扩大了钻柱与井壁的接触面积。它的发展过程如图1-2所示.
图1—2a表示钻柱接触井壁滤饼，发生吸附作用，此时有一个较小的接触面积.
图1-2b表示在压差作用下，进一步将钻柱压向井壁,扩大了与滤饼接触的面积，吸附力量进一步加强。
图1—2c表示在钻柱不能活动的情况下，除已接触的滤饼面积外,在接触面的两边形成了一部分钻井液不能循环到的死区,随着时间的延长，大量岩屑和钻井液中的固相颗粒沉淀于此，又形成新的滤饼，进一步扩大了钻柱与滤饼接触的面积。
图1—2d表示，由于井径不规则的原因，从纵向上看,一部分钻柱与井壁滤饼接触，一部分钻柱与井壁滤饼不接触，但有一部会钻柱与井壁之间的间隙很小，小到钻井液无法循环到此，随着时间的延长，这部分间隙也要被钻屑和固体颗粒所充填，形成新的滤饼，增加了钻柱被吸附的长度。
所以，在粘吸卡钻发生的初期阶段，尚可用提、压、转、震击等办法争取解卡.如果解不了卡,同时发现卡点有上移的情况，就不必再用强力进行活动了。
按照压差卡钻的理论，摩阻力和钻柱与滤饼的接触面积成正比,和压差成正比，和滤饼的摩阻系数成正比，可以表达为：
(1-3)
式中 F----—为摩阻力，
A——--—为钻柱与滤饼的接触面积，cm2；
P1—---为钻井液液柱压力，；
P2-———为地层孔隙压力，；
K-—--为滤饼摩阻系数,一般取值在0.05～0.25之间；
———为单位换算系数.
例如：某井发生压差卡钻，钻柱与井壁滤饼接触的长庆为400m，平均接触宽度为3。5cm,液柱压差（p1—p2）为3.5MPa，摩阻系数0。05，财摩阻力F=0。1*0。05*3。5＊400*100*3.5=2450kN
但问题并不这么简单，各个井段的地层孔隙压力不一样，接触面积更是未知数，井下的滤饼摩阻系数不等于地面做的滤饼摩阻系数，因此式(1-3）虽然在理论是成立的，而在实际使用时却没有多少意义.
就压差卡钻理论而言，没有压差就不会卡钻。但泥页岩井段没有压差，为什么照样卡钻？应该说，压差越大,越容易卡钻（图1-3）,在大多数情况下，确是如此.由于有些高压差的井可不卡钻,而低压差的井反而卡钻，于是有人把注意力放在滤饼质量上，认为薄而韧的滤饼不容易卡钻，厚而松的滤饼容易卡钻,但现场又发现许多相反的情况，这又如何解释呢？
纵观粘吸卡钻这个问题,的确有许多矛盾存在，前面提到的一些看法，不能说没有一定的道理,但都没有抓着主要矛盾。主要矛盾不是压差，不是滤饼质量，而是滤饼的性质，是滤饼力场的指向和大小。
以往，钻井工程中所有的水基钻井液,都是将粘土分散在水中形成的负电分散体系。粘土颗粒的分散依靠其本身所带的负电荷，我们所使用的分散剂，其主要作原理就是增强粘土颗料的负电电位，强化这种负电的水化效应。因此,这些处理剂本身大都带有很强的负电基团，几乎全都是阴离子型的.这种钻井液在井壁上所形成的滤饼有很强的负电力场，具有一定的自由表面能储量，它力图吸附异性离子以降低这个表面能储量到最小值，这是矛盾的一个方面。矛盾的一个方面。矛盾的另一方面则是钻柱，具有很强的正电荷，形成一个正电力场，也具有一定的自由表面能储量，它也力图吸附异性离子以降低这个表面储量到最小值。两者之间,不谋而合，于是就产生了相互吸附作用.但它们两者之间的吸附力与两者的电荷量成正比，而与两者距离的平方成反比.同时我们也注意到,每个极性粒子的场力作用范围都有一定值，在此范围以外不发生相互吸附现象.因此，钻柱在运动状态时，滤饼与钻柱之间有一层水分子或胶体离子相隔，保持一定的距离，此时,在两者之间发生的只有摩阻力而无吸附力。但是，钻柱在静止时，由于任何井都有一定的斜度，钻柱因其自身重量所产生的水平分力压向井壁的下侧,驱走了中间的隔离层，使钻柱与滤饼之间的距离缩小，当缩小到两者之间的极性分子互相起作用的范围内时，便发生了吸附作用，这就是发生粘吸卡钻的主要原因。压差在这里所起的作用,只是使钻柱与井壁滤饼之间距离更容易缩小到极性粒子的作用范围以内。本文为互联网收集，请勿用作商业用途个人收集整理，勿做商业用途
压差对大多数井来说都是存在的，要想消除压差，只有用多层套管封隔，这不仅要造成大量资金的损失,而对多数井来说也是不现实的，因为我们对地层孔隙压力往往了解得不很清楚。
根本的出路在于改变滤饼的性质,把滤饼表面吸附的负离子改为正离子，把负作用力场改变为正作用力场，这个问题就可以解决了.如果用阳离子体系钻井液,钻井液中带正电荷离子与粘土表面的负离子相吸附,就可以形成带正电的滤饼。同时我们也知道，阳离子吸附作用与电荷量成正比，即与正电价数成正比。对于同价的阳离子而言，吸附作用与其相对原子质量的大小成正比.所以高价阳离子聚合物钻井液将是钻井液发展的方向，也是解决粘吸卡钻的根本途径。同时，含有高价阳离子的滤液浸入地层后,能够中和粘土表面的负电荷，降低粘土颗粒的负电位,甚至可以转化成正电位，从而削弱它们的水化作用，有利于稳定井壁和保护产层。
二． 粘吸卡钻的特征
① 粘吸卡钻是在钻柱静止的状态下才能发生，至于静止多长时间才会发生粘卡，这和钻井液体系、性能、钻具结构、井眼质量有密切关系,少则二、三分钟、多则几十分钟，但必须有一个静止过程。
② 粘吸卡钻后的卡点位置不会是钻头,而是在钻铤和钻杆部会.
③ 粘吸卡钻前后，钻井液循环正常，进出口流量平衡，泵压没有变化。
④ 粘吸卡钻后，如活动不及时，卡点有可能上移，甚至直移至套管鞋附近.
三． 粘吸卡钻的预防
① 使用中性钻井液,如油基钻井液、油包水钻井液，或者阳离子体系钻井液,最好是高价阳离子（Fe+3、Al+3、Si+4）聚合物体系的钻井液,而且阳离子数量必须加足.在水基钻井液中,阴阳两种离子都是存在的，只有以阳离子占主导成分的钻井液才能算是阳离子体系钻井液，一旦阳离子数量减少，便自动转化为阴离子体系钻井液,这一点必须引起足够的重视。
② 现在使用的水基钻井液，绝大部分是阴离子体系钻井液.这种钻井液，随着井斜的增加或钻井液密度的提高，粘吸卡钻的可能性越来越大，最好的办法就是不让钻柱静止，这点事实上是做不到的。但粘吸卡钻总有个过程，允许钻柱静止时间的长，随各个井的井下情况和钻井液性能而异,一般的要求，钻柱静止时间不许超过3~5min，因此，要求钻井设备必须正常运转,如果部分设备发生故障不能转动的话,要上下活动，不能上下活动的话，要争取转动，每次活动都要达到无阻力为止。如上下活动时，要看到指重表指针回摆至正常悬重，用转盘旋转时，要达到无倒车为止.
③ 对于阴离子体系的钻井液来说,要求有较好的润滑性，较小的滤失量，适当的粘度和切力，必要时要加入润滑剂、活性剂、塑料球等以少滤饼的摩阻系数。
④ 无论何种钻井液,都应该搞好固控工作,把无用的固相尽量清除干净,因为无用的固相粒子不仅会形成劣质滤饼，还会造成循环系统的磨损.
⑤ 只要没有高压层、坍塌层存在，没有特殊需要，要使用该井段最低的钻井液密度，做到近平衡压力钻进.根据经验，钻井液液柱压力超过地层压力3.5MPa时,卡钻的可能性增大.
⑥ 钻井液加重时，要用优质的加重材料，并要均匀加入，最好地办法是先在地面储备罐中加重,经充分搅拌水化后再混入井浆中。
⑦ 设计合理的钻柱结构,特别是下部钻柱结构.总的思路是增加支撑点、减少接触面,如使用螺旋式钻铤、欠尺寸扶正器、加重钻杆等.定向钻的倒装钻具结构，除了工艺因素外也不失为一个防止粘卡的好办法.
⑧ 如果钻头在井底，无法上提和转动,那就只好将钻柱悬重的1/2～1/3压在钻头上,以求把下部钻柱压弯，减少钻柱与井壁滤饼的接触面积，减少总的粘附力.
⑨ 要测斜时，在测斜前最好短起、下钻一次。在测斜时除必要停止的几分钟外，要使钻具一直处于活动状态中/
⑩ 在正常钻进时，如水龙头、水龙头带发生故障，绝不能将方钻杆坐在井口进行维修,如果一旦发生卡钻，将失去下压和转动钻柱的可能。
（11）指重表、泵压表、扭矩表必须灵敏可靠，以防做出错误的判断.
（12)要保持良好的井身质量，因为在井斜或方位变化大的井段,钻柱由于其自重分力的作紧紧靠向井壁一边，增加了粘吸卡钻的可能性。
(13）在钻柱中要带上随钻震击器，因为在粘卡发生的最初阶段，震击解卡是很有效的。
(14)无论是钻进还是起下钻过程，都要详细记录与钻头或扶正器相对应的高扭矩大摩阻的井段,并分析所在地层的岩性，因为这些地层往往是容易卡钻的地层。
四．粘吸的卡处理.
粘吸卡钻发生之后,可以采取如下办法处理。
1．强力活动
粘吸卡钻随着时间的延长而益趋严重。所以在发现粘吸卡钻的最初阶段，就应在设备（特别是井架和悬吊系统)和钻柱的安全负荷以内最大的力量进行活动.上提不超过薄弱环节的安全负荷极限，下压可以把全部钻柱的重量压上，也可以进行适当的转动,但不能超过表1—4、表1-5所列数据，用这种办法解除粘卡事故的事例很多，在这里很重要的一点就是让现场工作人员在安全限度内以最大力量进行活动的权利，如果限制过死，层层上报，待上级人员到达现场时，已经失去了活动解卡的可能。如果强力活动干次(一般不超过10次)无效,就没有必要再强力活动了，此时应在适当的范围内活动未卡钻柱,上提拉力不要超过钻柱悬重100 ~200kN，下压力量根据井深及最内一层套管的下深而定，可以把自由钻柱重量的二分之一甚至全部压上去，使裸眼内钻柱弯曲，减少与井壁的接触点，防止卡点上移.但必须注意，钻柱只能在受压的状态下静止，不许在受拉的状态下静止。
２． 震击解卡
浸泡解卡剂是解除粘吸卡的最常用最重要的办法,解卡剂种类很多，广义上讲,包括原油、柴油、煤油、油类复配物、盐酸、土酸、清水、盐水、碱水等；狭义上讲，是指用专门物料配成的用于解除粘吸卡钻的特殊溶液,有油基的,也有水基的,它们的密度可以根据需要随意调整.如何选用解卡剂，要视各个地区的具体情况而定，低压井可以随意选用，高压井只能选用高密度解卡剂。江汉地区使用盐酸的效果好,柴达木地区使用饱和盐水的效果好，就大多数地区而言，还是选用油基解卡剂为好。
我国各个油田研制了多种油基解卡剂和水基解卡剂,使用效果都较好(表1-6）。
材料
配方比例，%
备注
名称
规格
功用
方一
方二
方三
方四
柴油
0号，—10号
分散介质
100
100
100
70
体积比
原油
优质
分散介质提粘

30
体积比
氧化沥青
细度80目软化点大于150℃
提高粘度切力降低滤失量
12
4．5
20

以下是质量比
石灰
细度120目
皂化油酸
3

4
3

油酸
酸价190～205碘价60～100
乳化剂润滑剂
1．8
6．2
2
2

有机土
胶体率90%，细度80~100目
提高粘度切力悬浮加重剂
1．6

3
5

快T
渗透力为标准品的100%5%
润湿、渗透、乳化
1．6
12．4
1．6
5

PIPE—JAX

解卡剂

5．7

AS

洗涤剂

4．4

烷基苯磺酸钠

乳化剂

2

SPAN—80

乳化剂

2．6
0．5

清水
淡水盐均可
分散相
5

5
5

重晶石
密度4.0，细度200目以上
加重剂
按需
按需
按需
按需

求准卡点位置
最准确的办法是利用测卡仪质量.但现场常用的办法是根据钻柱在一定的拉力下的弹性伸长来计算。依虎史定律可知，自由钻柱的伸长和位力及钻柱的长度成正比，和钻柱的横截面积及钢材的弹性系数成反比，于是就成立下式：

移项后得： （1—4）
式中 L--—--自由钻柱的长度,m；
F--—-—自由钻柱所受的超过其自身悬重的拉力，;
S————自由钻柱的横截面积,cm2
l-—---自由钻柱在F力作用下的伸长，cm；
E—--—钢材的弹性系数，2.1*105MPa.
因为，一定的钻柱，其横截面积S为定值，钢材的弹性系数E也是定值，可以把式(1-4）改写为下式
（1-5）
式中K=ES，称为计算系数,为了使用方便,将常用的钻杆、钻铤的计算系数K值列于表1—7表1-8中.
如果井内用的是复合钻柱，如图1-4所示，则根据钻具的外径和壁厚的不同，自上而下把钻柱分为若干段,每段的长度分别为、、,在一定的拉力F的作用下，每段自由管柱都有自己的伸长值l1.l2.13值的公式。
(1-6)
利用式（1-6）分别求出自井口开始的第一段钻具的伸长，第二段钻具的伸长，第三段钻具的伸长。
① 若实测值l小于计算值，则卡点在第一段钻具上,可直接用式（1—5)求卡点,此时的K值.
② 若实测值l大于计算值，小于计算值,则卡点在第二段钻具上，卡点位置用下式计算。
（1-7)
③ 若实测值l大于,小于,则卡点在第三段钻具上，卡点位置用下式计算.
L=Ll+L2+K3 （1-8）
若有更多的分段，则依此类推.
这里必须说明，表1—7、表1—8所列数据都是新钻杆和钻铤的数据，其中的计算系数K也未考虑接头、接箍及加厚部分的影响.就以钻杆为例,钻杆接头占钻杆总长的4。5%~
5．6%，加厚部分占钻杆总长的0。8%~1。0%，计算的结果肯定会有误差.如127mm×9。19mm的钻杆考虑接头与加厚部分的影响，两者计算的结果，每千米相差49mm。也就是说,我们平常计算的卡点位置比实际卡点位置要深许多.所以有时就会发生计算卡点位置超过钻头的现象，这也并不奇怪。另外我们如果使用的是二级、三级钻杆，由于腐蚀和正常磨损的关系，壁厚减薄到原壁厚的80％～62.5%，利用表1—9计算的结果，误差就更大了.另外还要考虑指重表读数是否准确、钻柱伸长的丈量是否准确，考虑的因素多一些，所得的结果就会准确一些.
表1-7常用钻杆计算系数K值
外径mm
壁厚
mm
截面积
㎝2
K
备注
外径
壁厚
mm
截面积
cm2
K
备注
60．3
4．826
8．41
1176
API
114．3
9．474
31．50
6552
API
7．112
11．89
2490
API
10000
32．80
6720
苏制
8．00
13．10
2740
中国
10922
35．47
7449
API
73．0
5．512
11369
2455
API
11．000
35．70
7470
中国
7．000
14．50
3050
苏制
127．0
7．518
28．22
5926
API
9．000
18．00
3800
中苏
9．00
33．36
7010
中国
9．195
18．43
3870
API
9．196
34．02
7150
API
88．9
6．452
16．71
3509
API
11．000