水泥卡鑽是指在鑽井過程中,為了糾正井眼軌跡,或者為了避開井底無法打撈的落物,或者在套管內開窗側鑽,或者為了封堵漏層,都需要打水泥塞，鑽具或油管與水泥漿接觸，造成被水泥固死的現象。也就是平常形象的說法叫做插旗桿。
基本介紹
- 中文名：水泥卡鑽
- 外文名：cement sticking
- 學科：鑽井工程
- 形象說法：插旗桿
- 預防：準確計算水泥用量
- 處理：爆炸切割,套銑、倒扣及磨銑
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水泥卡鑽的原因
水泥漿是流動體,一般操作不失誤,是不應該發生卡鑽的。但是全國各油田每年發生的此類事故不少,甚至一口油井,由於一著不慎而前功盡棄。為什麼會發生此類完全不應該發生的事故呢?究其原因有:
1.對所使用的水泥和外加劑的混配物不做理化性能試驗,也不把水泥漿與井漿做混配試驗,不掌握水泥漿的性能和變化規律。
2.注水泥設備或鑽具提升設備沒有充分的保障,在施工中途發生問題,使施工不連續或延長了施工時間。
3.施工措施不當或操作失誤:這方面發生的問題很多,如注水泥的管柱上接上鑽頭和鑽鋌; 注水泥後不能及時將管柱提離水泥段;在水泥塞頂部循環頂替不徹底;在頂替余漿的過程中不活動鑽具;甚至還有因操作失誤致使鑽具落井等。
4.探水泥塞時間過早或措施不當:一般的探水泥塞的時間應在注水泥塞施工完畢的48小時以後,但有的井卻提前探塞,在水泥塞未凝固以前,將鑽具壓入水泥塞中造成卡鑽。同時我們也要知道,在開泵循環的情況下去探水泥塞是不會造成卡鑽的。
水泥卡鑽的預防
1. 在裸眼井段注水泥塞,要測量井徑,按實際井徑計算水泥漿用量,附加量不超過30%。
2. 入井水泥漿必須做理化性能試驗,並要和井漿做混溶試驗,掌握水泥漿的稠化、初凝、終凝時間,施工時間要控制在稠化時間的一半以內。
3. 打水泥塞的鑽具結構越簡單越好,一般只下光鑽桿就行,不能帶鑽頭、鑽鋌等有害無益的工具。為了打好懸空水泥塞,也可以帶如圖1所示的水泥旋流上返接頭,它的優點是:
圖1
(1)不直接向下沖剌,混入的鑽井液少;
(2)旋流上返,斜沖井壁, 可以帶走更多的殘留鑽井液。
(3)可以保證水泥塞底部的質量。
4．打水泥塞前,井下要平穩,即不噴不漏不塌,因有噴、漏現象存在,則水泥塞存在不住;有坍塌現象發生,則會失去循環,鑽具也可能起不出來。
5.提升鑽具設備和注水泥設備一定要完好,保證能連續工作。
6.在注水泥過程中,要不停的活動鑽具,以防發生鑽具粘卡事故。如果遇到意想不到的問題,首先考慮的是保證鑽具不卡,能上提則立即起鑽,能循環則立即開泵循環,將水泥漿全部替出井口。
7.在設計水泥塞頂部循環鑽井液將多餘鑽井液替出時,在殘餘水鑽井液未完全返出井口以前,不能隨意停泵或倒泵,而且要不停的轉動或上下活動鑽具。
8.在把鑽具提離水泥塞的關鍵時刻,井口操作要緊張有序,忙而不亂,不能發生任何操作失誤現象。
9.探水泥塞的時間不宜過早,一定要等到水泥終凝以後再探。鑽具下至預計井深,先循環鑽井液,把上部井眼搞暢通,然後停泵逐步向下試探,遇阻後不能硬壓,應立即提起鑽柱,再開泵向下試探。如果是凝固好的水泥塞則遇阻點固定不變。如果是混漿或沉砂,則可逐步下行,直至探到真正的水泥面為止。不過,我們要注意,懸空水泥塞往往會自動下沉,這和井漿性能有關,鑽井液密度越高,粘度越大,則下沉越少,反之,則下沉越多。一般下沉數量在10-20米之間。所以在打水泥塞前,在預計水泥塞底部注一段高粘度鑽井液,會使水泥塞下沉很少。也有一些特殊情況,在預計的時間內水泥漿沒有凝固,探不到水泥塞,此時也不要盲目地下探。在江漢油田就發生過這樣的情況,王場某井因側鑽而注水泥塞,注入水泥15t,在72小時後在預計水泥塞井段探不到水泥塞,鑽具上下暢通無阻,待168小時後再探,水泥塞凝固得很好。
水泥卡鑽的處理
水泥卡鑽除了爆炸切割,套銑、倒扣及磨銑等辦法以外別無它法,特別是套管內的水泥卡鑽,危害更大,因為鑽桿或油管緊靠井壁一邊,要套銑也非常困難,搞不好會把套管銑穿。如果被卡管柱不太長的話,也可以用領眼銑鞋或如圖2所示的變徑水力平底磨鞋把整個被卡管柱銑掉。任何井,其套管串的井口套管內徑最小,只要能從井口下去的磨鞋,就不可能把井內落魚磨光,但變徑水力平底磨鞋則不然,如圖2所示,它由上接頭、筒體、活塞、限流嘴、彈簧、限位套、支承塊、刀片、限位體及平底磨鞋等部分組成，下井時，磨鞋外徑小於套管內徑若干毫米，開泵磨銑時，由於限流嘴的作用，在活塞上形成一個壓力差，推動活塞下行，活塞桿則推動刀片外張，磨鞋外徑增大，始終緊靠套管內壁。套管內徑多大，磨鞋外徑就有多大，它是隨著套管內徑的大小而改變的。這樣就解決了套管內磨不乾淨的問題。當然，這種磨鞋不能有保徑齒，以防把套管磨穿。
圖2
