渤中某井卡钻及处理案例分析

陈波 孙永乐 罗曼 金琳（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

卡钻是钻井施工过程中力争避免但有时常发生的事故，轻则中断钻井作业、耗时打捞；重则井眼报废且浪费大量的人力、物力和财力[1-5]。由于渤中区块地质的特殊性，渤中某井出现了卡钻事故；在解卡过程中钻具的非正常断裂又进一步增大了处理难度。在各方的共同努力下，最终完成该井的打捞、回填及侧钻等作业，积累了渤中复杂垮塌地层的作业经验，也为类似井提供了技术参考。

1 事故经过

渤中某井是一口注水井，井型为常规定向井，利用模块钻机进行作业。倒划眼起钻至3272.5 米。泵压由10.9 兆帕上涨至16.8兆帕，顶驱蹩停，井口返出减少并逐渐失返；立即反向操作，降排量；多次蹩扭矩下放钻具，钻具恢复转动；缓慢下放钻具寻找泄压点。缓慢上下活动钻具，并尝试变换转速，继续寻找泄压点；期间压力未见明显释放，蹩扭矩现象严重。继续活动钻具寻找泄压点，扭矩较快上涨，逐渐蹩停顶驱；立即蹩扭矩下砸钻具，在中和点顶驱悬重之间多次尝试，未能放活，顶驱蹩停，发生卡钻。

2 事故处理

由于卡钻发生在倒划期间，因此发生卡钻后第一时间反向活动，争取回到倒划过的井眼；如果无法实现，则依照陆地通知，进行大力上提作业，或做好通井套铣等作业准备。鉴于卡点位置与管鞋距离较近，且之前划眼未有异常显示，因此大力上击成功的成功率也将较高。

意外情况：蹩扭矩，在悬重20～90 吨上下活动钻具（中和点悬重90吨），钻具无法恢复转动，井口见微弱返出。接基地通知，蹩扭矩，排量由5冲逐步提高至7冲，在悬重20～90吨活动钻具：上提悬重90吨稳定1分钟，下放到悬重20吨稳定3分钟，钻具无法恢复转动，井口持续有微弱返出。释放顶驱扭矩后，上下活动钻具；缓慢逐步上提至悬重210 吨，稳定1 分钟，悬重突然降低至80 吨，泵压由11.80 兆帕突降至1.54 兆帕。缓慢逐步提高排量至1800升/分钟，阶段性提高转速至60转；期间多次对比之前参数，均有偏差；缓慢下放钻具，遇阻5吨并伴有蹩跳现象；现场初步判断部分井下钻具脱落，起钻检查钻具，发现钻具从微扩眼器以上第5 根5"HWDP 中部断裂。落鱼顶深：3162.79 米；落鱼长度：125.94 米；落鱼：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+微扩眼器(Φ220mm)+5"HWDP×5。

组合通井钻具组合：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）下钻；期间进行参数测试，缓慢下放探鱼顶至3161.785米（排量500升/分钟、转速20转/分钟），遇阻2吨，扭矩由15.6 千牛.米上涨至16.11 千牛.米，泵压稳定2.02 兆帕，；大排量循环冲洗鱼顶；裸眼段垫入8方稠浆。

组合套铣钻具：8-1/2"铣鞋+8-1/8"套铣筒×3+顶部接头(FJWP*410)+5"SDP+6-1/2"(F/J+JAR)+X/O+5"HWDP×14。控制速度套铣至3187.70 米，每2 米上下活动钻具一次。起钻至井口，套铣筒无异常，铣鞋铣齿内边缘磨损；更换铣鞋，增加两根套铣筒，组合套铣钻具组合：8-1/2"铣鞋+8-1/8"套铣筒×5+顶部接头(FJWP*410)+5"SDP+6-1/2"(F/J+JAR)+X/O+5"HWDP×14。控制速度套铣至3209.32米，每2米上下活动钻具一次。

组合打捞钻具：8-1/8"卡瓦打捞筒（5-1/2"篮式卡瓦及5-5/8"控制环加密封圈）+5"HWDP+6-1/2"震击器（液压）+X/O+5"HWDP×15。确认抓住落鱼后，以排量200升/分钟，上提钻具150～170 吨，等待液压震击器上击，下放至60 吨震击器复位；重复操作3 次，落鱼钻具累计缓慢上移3.77 米。维持排量800升/分钟，上提钻具至悬重170吨，震击器发生上击，继续上提至220 吨×2 分钟，快速下放钻具至25 吨×2 分钟；在3130.55～3128.04米井段钻具上行缓慢，频繁出现无法放活情况（震击器累计上击104次，下击58次）。维持排量800升/分钟，上提钻具至170吨，震击器第130次上击，继续上提钻具至220吨，悬重稳定后钻具缓慢上移约0.08米；立即快速下放钻具试图通过遇阻点（3136 米），悬重剧烈波动后稳定在70 吨，判断钻具放活；大范围上下活动钻具，下放至最低点，上提悬重以5吨梯度逐步从160 吨增加至185 吨（扩大活动井段）。再次上提钻具，悬重由140吨逐渐降低并稳定至125吨，现场判断提活落鱼；整立柱上下活动3遍至悬重无明显波动，拆、甩整立柱（。本次作业液压震击器累计上击137次，下击93次）。平稳起钻至井口，裸眼段控制起钻速度，落鱼全部出井。

3 事故原因及结论

（1）层位深、地质情况复杂。渤中28-2 南油田群先期开发以明化镇和馆陶组为主，井深集中在3000米以下；本井处于油田边际，开发层位是东营组。除层位明显变化、开发深度大幅增加外，可借鉴的邻井资料缺乏，地质情况复杂。

（2）环空不净。4343米井深与50度井斜，相互作用下易产生环空不净的问题，进而在倒划期间出现，易造成憋卡情况。由出井的MWD内腔状态也印证了上述推断，MWD内部存在大量块状岩屑。

（3）钻具断裂，断绝了震击解卡的可能，同时也增大了卡钻处理难度。本次断裂钻具，理论强度为抗拉3082 千扭，抗扭76.8 千牛.米。解卡过程中，扭矩32.4 千牛.米，最高上提吨位210 吨（正常上提吨位106 吨），低于产品极限能力。钻具断裂导致处理解卡被动，被迫转入套铣作业，极大的增大了处理难度。