粘吸卡鉆也叫壓差卡鉆是鉆井過程中最常見的卡鉆事故。最容易卡住的是鉆鋌，由于鉆柱失去了活動的自由，卡點可能逐漸上移。

一、?粘吸卡鉆的原因

井壁上有濾餅的存在是造成粘吸卡鉆的因在原因，因為大多數(shù)鉆井液固、液兩相流體，其中的固相顆粒吸附在井壁上就形成了濾餅。有人認(rèn)為濾餅是由于鉆井液的濾失造成的，沒有濾失量就不會有濾餅，基于這種思維，?他們總認(rèn)為鉆井液在砂巖中的濾失最大，在裸眼井段內(nèi)，泥頁巖也有濾餅，而且要比砂巖井段的濾餅厚得多。有三種原因

第一是吸附：鉆井液中的固相顆粒吸附在巖石表面，無論砂巖泥巖都有這種特性。

第二是沉積：鉆井液在流動過程中，靠近井壁的流速幾乎等于零，鉆井液中的固相顆粒便沉積在井壁上。泥巖井段的井徑要比砂巖井段的井徑大得多，沉積作用更為顯著，所以泥巖井段容易形成厚濾餅。

第三是濾失作用，：它加速了鉆井液中因相顆粒在滲透性巖層表面的沉積。同時我們也注意到，泥巖也有濾失性，而且是親水物質(zhì)，可以被水浸潤，只要是水基鉆井液，即使濾失量等于零，這個浸潤過程也無法停止。由于泥巖含有大量的微細(xì)裂紋，這些微細(xì)裂紋有些是地層應(yīng)力造成的，有些是在鉆頭破碎巖石時造成的，一旦泥巖表面被水浸潤之后，在這些微細(xì)裂紋中形成-層吸附膜，可以發(fā)生有效的分裂作用，降低泥巖的堅固度而使其破碎脫落，所以泥巖井段井徑大多大于鉆頭直徑。

但在泥巖相對穩(wěn)定之后由于水的浸潤，泥巖表面的分子、原子或離子健康管理師表現(xiàn)出極性， 具有未平衡的自由的一一部分力場， 這部分力場的方向指向鉆井液，能夠吸附鉆井液中的大量帶異性電荷的粒子。在吸附平衡建立之前，吸附物在鉆井液中的濃度逐漸變小，而在泥巖表面上的濃度逐漸加大。

如果增大鉆井液中某些粒子的濃度，也就增大它們在單位時間內(nèi)吸附到泥巖表面的數(shù)目，這是-個累積的過程。加之，又在鉆井液液柱壓力和鉆柱旋轉(zhuǎn)動力的作用下，吸附層的一部分水分被擠回鉆井液中，井壁上就形成了一層比較厚 的成分比較復(fù)雜的濾餅，這些濾餅的性能比砂巖井段的濾餅更差。由此我們可以得出結(jié)論，只要逮餅存在，就有上哪卡生的可能，歐興共限可以不過泥巖井段的井徑往往是不規(guī)則的，和鉆柱的接觸面積比較少，所以卡鉆的機會比較少一些，地層孔院壓力和鉆井液液柱壓力的壓差存在，是形成粘吸卡鉆的外在原因。

在同一裸眼井段中，地層孔腺壓力梯度不會是統(tǒng)- 的，而鉆井液液柱壓力總是要平衡該井段中的最高地層孔隙壓力，對那些地層壓力梯度相對低的地層必然會形成一個正壓差。當(dāng)鉆柱被井壁濾餅粘吸之后，緊靠井壁-邊鉆柱的一 側(cè)所受的是通過濾餅傳來的地層孔隙壓力，另一側(cè)所受的是鉆井液液柱壓力，如果后者大于前者，即有正壓差存在，可把鉆柱壓向井壁，進(jìn)一步縮小吸附面之間的間腺，增強了吸附力，并進(jìn)-步擴大了鉆柱與井壁的接觸面積。鉆柱在靜止時，由于任何井都有一 -定的斜度，鉆柱因其自身重量所產(chǎn)生的水平分力而壓向井壁的下側(cè)，驅(qū)走了中間的隔離層，使鉆柱與濾餅之間的距離縮小，當(dāng)縮小到二者之間的極性分子互相起作用的范圍內(nèi)時，便發(fā)生的吸附作用，這就是發(fā)生粘吸卡鉆的主要原因。

二、粘吸卡鉆的預(yù)防：

1、使用中性鉆井液，或陽離子體系鉆井液;

2、目前使用的水基鉆井液，絕大部分是陰離子體系鉆井液，?這種鉆井液隨著井斜的增加或鉆井液密度的提高，體系的鉆井液來說，要求有好的潤滑性、較小的濾失量、適當(dāng)?shù)恼扯群颓辛?，必要時加入潤滑濟以減少濾餅的摩阻系數(shù):

3、搞好固控工作，把無用的固相盡量清除干凈:

4、盡可能做到近平衡壓力鉆進(jìn):

5、使用合理的鉆柱結(jié)構(gòu)，總的思路是增加支撐點，減少接觸面;

6、直井粘卡后為了防止卡點上移最好將鉆柱總重量的三分之二下壓，減少鉆柱與井璧濾餅的接觸面積，斜井則不能壓，因為下部鉆具靠井壁下限，?越壓越死;:

8.、指重表必須靈敏可誤的判斷:

9、要保持良好的井身質(zhì)量:

10、在鉆柱中帶上隨鉆震擊器，因為在粘卡發(fā)生的最初階段，震擊解卡是很有效的。

二、粘吸卡鉆的處理：

1、強力活動:粘吸卡鉆隨著時間的延長會越來越嚴(yán)重，所以在發(fā)生粘吸卡鉆的初期階段，就應(yīng)在設(shè)備和鉆柱的安全負(fù)荷內(nèi)用最大的力量進(jìn)行活動。

2、震擊解卡:如果鉆柱上帶有隨鉆震擊器，應(yīng)立即啟動震擊器上擊或者下?lián)?，以求? 卡，這比單純的上提下壓的力量要集中，見效也快得多。若沒有隨鉆震擊器，應(yīng)先測卡點位置，用爆破松扣法從卡點以上把鉆具倒開，然后選擇適當(dāng)?shù)恼饟羝飨裸@對扣后震擊以求解卡。如果震擊不能解卡，可用注解卡劑邊浸泡邊震擊，其效果會更好。

3、降壓解卡法:即泥漿液柱壓力和地層孔隙壓力之差別。

三、坍墻卡鉆：

坍墻卡鉆是井壁失穩(wěn)造成的，是卡鉆事故中性質(zhì)最為惡劣的一種事故。?因為處理這種事故的工序最復(fù)雜，耗費時間最多，處理風(fēng)險最大，甚至有全井或部分井眼報廢的可能，所以在鉆井施工過程中應(yīng)盡量避免這種事故的發(fā)生。

四、地層坍塌的原因：

A、地質(zhì)方面的原因，原始地層應(yīng)力的存在，我們知道，地殼是在不斷運動的，在不同的部位形成不同的構(gòu)造應(yīng)力(擠壓、拉伸、剪切)，當(dāng)這些構(gòu)造應(yīng)力超過巖石本身的強度時，便產(chǎn)生斷裂而釋放能量。但當(dāng)這些構(gòu)造應(yīng)力的聚集尚未達(dá)到足以使巖石破裂的強度時，它是以潛能的方式儲存在巖石之中，當(dāng)遇到適當(dāng)?shù)臈l件時，就會表現(xiàn)出來。此時，地層中任何一點的巖石都受到來自各個方向的應(yīng)力作用。當(dāng)?shù)貙颖汇@穿之后，鉆井液液柱壓力代替了被鉆掉的巖石所提供的原始應(yīng)力，當(dāng)鉆井液波柱壓力不能平衡地層的側(cè)向壓力時，棵露地層就向井眼內(nèi)剝落或坍塌。

B.、地層的構(gòu)造狀態(tài)。處于水平位置的地層其穩(wěn)定性較好，但由于構(gòu)造運動，發(fā)生局部的或區(qū)域的斷裂、褶皺、滑動和崩塌、上升或下降，使得本來水平的沉積巖變得錯綜復(fù)雜起來，大多數(shù)地層都保持-定的傾角， 隨著傾角的增大，地層的穩(wěn)定性變差，60度左右的傾角穩(wěn)定性最差。

C、巖石本身的性質(zhì)。沉積巖中最常見的是泥頁巖、砂巖、礫巖、石灰?guī)r等。由于沉積環(huán)境、礦物組分、埋藏時間、膠結(jié)程度、壓實程度不同而各具特性。鉆井過程中易坍塌的地層有:未膠結(jié)或膠結(jié)不好的砂巖、礫巖、砂礫巖:破碎的凝灰?guī)r、玄武巖:節(jié)理發(fā)育的泥頁巖:斷層形成的破碎帶: 未成巖的地層，如煤層、流砂層等。2.物理化學(xué)方面的原因:鉆井多是在沉積巖中進(jìn)行的，而沉積巖中70%以上是泥頁巖。泥頁巖都是親水物質(zhì)，不同的泥頁巖其水化程度及吸水后的表現(xiàn)有很大的不同，泥頁巖吸水后，強度直線下降，這是泥頁巖井段坍塌的主要原因。3.工藝方面的原因:地層的性質(zhì)及應(yīng)力的存在是客觀事實，不可改變。所以人們只能從工藝方面采取措施防止地層坍塌，如果對坍塌層的性質(zhì)認(rèn)識不清，工藝方面采取的措施不當(dāng)，也會導(dǎo)致坍塌的發(fā)生。例如:鉆井液柱壓力不能平衡地層壓力:井斜的影響:鉆具組合的影響:泥漿液面下降的影響等。

五、井壁坍塌的征兆：

A、在鉆井過程中發(fā)生坍塌：如果在輕微的坍塌，則使泥漿性能不穩(wěn)定，密度、黏度、切力、特別是含沙量要升高，返出巖屑增多，可以發(fā)現(xiàn)許多菱角分明的片狀巖屑，如果坍塌層是正鉆地層，則鉆井困難，泵壓上升，轉(zhuǎn)盤扭矩增加，鉆頭提起后，泵壓正常，但鉆頭放不到井底。如果坍塌層在上邊，則泵壓升高，鉆頭提高井底后，泵壓下降，且上體下放都得阻力，甚至井口泥漿返出流減少或不返泥漿。

B、起鉆時發(fā)生井塌：正常情況下，起鉆時是不會發(fā)生井塌的，但在發(fā)生井漏厚，或在起鉆過程中未罐泥漿或少罐泥漿，則隨時有發(fā)生井坍塌的可能，井坍塌發(fā)生后，上提遇卡，下放遇阻，而且阻力越來越大，鉆具可以轉(zhuǎn)動，單扭矩增加，開泵泵壓上升，懸重下降，井口流量減少甚至不返泥漿，停泵后有回壓，起鉆時鉆桿內(nèi)返噴泥漿。

C、下鉆發(fā)生井塌:井塌發(fā)生后，由于泥漿的懸浮作用，塌落的巖屑沒有集中，下鉆時可能不遇阻，但井口不返鉆井液， 或者鉆桿內(nèi)返噴泥漿。如果塌落的巖屑集中，則下鉆遇阻，當(dāng)鉆頭未進(jìn)入塌層之前，開泵泵壓正常，當(dāng)鉆頭進(jìn)入塌層之后，則泵壓升高，懸重下降，井口反出量減少或不返泥漿，但鉆頭一提離塌層， 則一切恢復(fù)正常。向下劃眼時，雖然阻力不大，但泵壓忽大忽小，有時會突然升高， 懸重也隨之下降，井口返量也呈現(xiàn)忽大忽小的狀態(tài)，有時甚至不返泥漿。 從返出的巖屑中可發(fā)現(xiàn)帶棱角的巖塊和經(jīng)長期研磨而失去棱角的巖屑。

D、劃眼情況不同:如果是縮徑造成的遇阻， 經(jīng)- -次劃眼即恢復(fù)正常，如果是坍塌造成的則劃眼時經(jīng)常整系、別鉆，鉆頭提起后放不到原來的位置，甚至越劃越淺。搞得不好，還會劃出一個新眼。

六、井壁坍塌的預(yù)防：

A、采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧O(shè)計合理地井身結(jié)構(gòu)，表層套管應(yīng)封掉上部的松軟地層，因為這些地層容易坍塌，對鉆井液液柱壓力的反應(yīng)最敏感，要用套管封隔已知的漏層，因為鉆遇這些地層，往往是鉆井液有進(jìn)無出，必然引起上部地層的大段坍塌，在同一裸眼井段內(nèi)不能讓噴、漏層井存，因為在這種情況下，防噴則漏，防漏則噴，無論噴、漏，都會引起地層坍塌。

B、要盡量減少套管鞋下口袋長度，因為較長的口袋是下部巖屑的儲藏所，同時也容易引起水泥環(huán)脫落。

C、調(diào)整泥漿性能使其適應(yīng)所鉆地層:對于未膠結(jié)的礫石層、砂層，應(yīng)使鉆井液有適當(dāng)?shù)拿芏群洼^高的黏度和切力:對于不穩(wěn)定的裂縫發(fā)育的泥頁巖、煤層、泥煤混層，應(yīng)使鉆井液有較高的密度和適當(dāng)?shù)酿ざ?、切力和較小的失水量，這樣，一方面減少或防止地層的坍塌，?另一方面也可以把坍塌的巖塊攜帶到地面，防止巖屑沉淀堆集成砂橋:要控制鉆井液的PH值在9左右，可以減弱高堿性對泥頁巖的強水化作用:采用鉆井液內(nèi)混油的辦法，如混入原油、 柴油、白油等,因為泥頁巖都是親水的，而非親油的，混入油類的礦化度，使之與泥頁巖中的水礦化度相當(dāng)或稍高，減少滲透壓，降低井壁處泥頁巖的含水量和孔腺壓力，使泥頁巖強度增加:促進(jìn)有得于混頁巖穩(wěn)定的離子交換作用，泥頁巖中的Na離子是引起黏土水化的主要根源，如果在鉆井液中加入鉀、Ca等離子，與泥頁巖中的 Na離子進(jìn)行交換，就可以有效的降低泥頁巖的膨脹壓。

D、保持鉆井液液柱壓力:起鉆時連續(xù)灌漿，保持井內(nèi)液面不降:停式或測井時應(yīng)有專人觀察井口，即時往井內(nèi)灌泥漿:鉆柱或套管柱下都裝有回壓閥時要定時向管柱內(nèi)灌漿，防止回壓閥擠壞，而使泥漿倒流，把井壁抽場:如果管柱內(nèi)外壓力不平衡，停泵后立管有回壓，不能放回水，也不能接方鉆桿接單根，因為這樣會使環(huán)空泥漿倒流，致使環(huán)空液柱壓力降低。

E、減少壓力激動:控制起鉆速度，特別是鉆頭泥泡或扶正器泥泡的情況下，上提鉆柱時，井口液面不降或外滋,通俗叫法拔活塞”，這是很危險的，應(yīng)立即停止起鉆，接方鉆桿開泵循環(huán)鉆井液，消除泥泡， 如果消除不了，應(yīng)該邊循環(huán)邊起，待起出小井徑段后，再正常起鉆: 下鉆后或鉆方鉆桿后不宜開泵過猛， 排量應(yīng)由小到大，待聚壓正常后，再進(jìn)行下步動作，復(fù)雜井，深井等應(yīng)分段循環(huán)。循環(huán)壓力，起下鉆通過這些地層時要嚴(yán)格控制速度，減少對地層的外力干擾。

G、不可長期停止循環(huán):如因故停鉆，泥漿在井內(nèi)靜止的時間不可過長。H負(fù)壓鉆進(jìn)時，尤其要注意液柱壓力，液柱壓力不能小于裸眼井段某些地層的坍塌壓力，否則，應(yīng)將這些地層用套管封隔。

七、坍塌卡鉆的處理:

坍塌卡鉆以后可能有兩種情況：

一種是鉆井過程中，可能會遇到一些情況。其中一種情況是可以使用小排量循環(huán)來解決，但是另一種情況則無法建立循環(huán)。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重坍塌時，井場無法循環(huán)但是仍能轉(zhuǎn)動，上下也有一定的活動距離。然而，隨著時間的推移，活動距離會逐漸變小，轉(zhuǎn)動扭矩則會逐漸變大，這說明砂子越來越緊密，最終會被卡死。在這種情況下，不能僅僅依靠轉(zhuǎn)動來解決，而應(yīng)該嚴(yán)格控制扭矩，為倒扣留一條后路。此時需要分析坍塌的是鉆具的上部還是下部，如果是鉆具的下部坍塌，最好將鉆具提卡并立即倒扣。如果倒扣得當(dāng)，可以將卡點以上的鉆具全部倒出。需要注意的是，坍塌發(fā)生后的初期階段掩埋的鉆具并不多，且砂子比較疏松。但是隨著時間的推移，砂子越來越緊密，卡點會迅速上移，這時候倒扣的時間越早，倒出的鉆具可能就越多，給下一步處理留下的困難也就越小。然而，坍塌卡鉆的部位往往是上部松軟地層，下部鉆具并未埋藏，但是鉆具失去活動性后，就有可能粘卡，形成上部坍塌卡下部粘卡的復(fù)合卡鉆。在這種情況下，不應(yīng)該盲目倒扣，因為倒出的鉆具數(shù)量不可能很多。如果鉆頭的水眼被堵死，可能會形成一種卡鉆的局面，而且下部粘卡井段需要套銑的不是塌塊，而是地層。井越深，地層越硬，套銑也就越困難，最后可能不得不放棄。因此，此時應(yīng)該為下部容易處理假設(shè)條件，首先下炸彈將鉆頭炸掉或?qū)@鋌炸裂，為以后恢復(fù)循環(huán)假造條件。當(dāng)上部并眼套通之后，只要能恢復(fù)循環(huán)，就可以按照粘吸卡鉆的方法處理了。如果不先進(jìn)行爆炸，在套銑過程中，鉆頭的水眼肯定會被堵死，以后要想循環(huán)就不可能了。有人提出不爆炸而進(jìn)行射孔是否能行得通？實踐證明，鉆鋌上是射不開孔的，即使能射開，射孔的孔眼也很容易堵死，沒有任何實用價值。?

下一步只能是套銑倒扣了，在松軟地層宜采用長簡套鐵，目前為了加快處理速較硬地層，宜減少套銑簡長度，盡量減少套銑過程中的失誤。套選至扶正器時，宜下震擊器震擊解卡，因為大量事實證明，扶正器以下很少有砂子堆積, 沒有必要去做磨銑扶正器的工作。如果要套鐵扶正器，也不能全面套銑， 應(yīng)套銑扶正條根部，因為扶正器上的硬質(zhì)合金，鑲裝在扶正條的表面， 其根部并無硬質(zhì)合金，是比較容易套銑的。這就是“避實擊慮、避硬吃軟"的辦法。剝離的扶正條仍在井內(nèi)，等鉆鋌倒出后，再唐銑打撈。

八、砂橋卡鉆：

砂橋卡鉆也叫沉砂卡鉆其性質(zhì)和坍塌卡鉆差不多,其危害較粘吸卡鉆更嚴(yán)重。

砂橋形成的原因：

1、在軟地層中用清水鉆進(jìn)是極易產(chǎn)生砂橋，因為軟地層機械鉆速快，巖屑多，而清水的懸浮能力差，巖屑下沉快，一旦停泵時間略長，九容易形成砂橋，

2、表層套管下得太少，松軟地層暴露太多，套管鞋下郁的井徑太大，在平時循環(huán)時積存了不少的巖屑，如果井內(nèi)壓力有波動，這些沉砂失去了支特力，就要下滑而形成砂橋。有時下鉆或電測套管鞋處遇阻就是這事原因。

3、在鉆井液中加入絮凝劑過量，細(xì)碎的砂粒和混入鉆井液中的黏土絮凝成團，停止循環(huán)三五分鐘，即形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，搭成砂橋。

4、某些井機械鉆速快，循環(huán)排量小，環(huán)空中鉆井液中的鉆屑濃度大，一部分巖屑附于井壁，排不出來，一且停止循環(huán)就容易形成砂橋。某些鉆井工作者一味的追求高壓噴射而降低泵的排量，卻吃了不少苦頭。某些井起鉆之困難難比上青天。

5、改變井內(nèi)原有的鉆井液體系，或急劇改變鉆井液性能時，破壞井內(nèi)原以形成的平衡關(guān)系，會導(dǎo)致井壁濾餅的剝落和原已粘附在井壁上的巖屑的滑移，而且是形成砂橋。

6、井內(nèi)鉆井液長期靜止之后，由于切力太小，巖屑向下滑落，有的滑落速度快，有的滑落速度慢，在某一特定井段，巖屑濃度變得極大，但尚未形成具有一定抗壓強度的砂橋，因此下鉆時鉆頭可以順利通過，但是鉆井液卻返不上來，遇到這種情況，如果鉆具下入過多，開泵過猛，就促使巖屑擠壓在一起，泵壓越高，擠壓得越緊，最終造成砂橋卡鉆。

7、有些井施工時間很長，鉆井液性能不足以抑制地層的坍塌， 使泥頁巖井段的井徑變得很大。而砂巖井于零，大量巖屑就此沉積下來。但這些堆積起來的巖屑，沒有粘合性，在自然傾角以內(nèi)， 處于穩(wěn)定狀態(tài),對鉆井施工影響不大?？墒谴颂帋r屑越積越多，當(dāng)達(dá)到自然傾角以上時，稍有觸動，即可垮塌，像泥石流- 一樣， 將下部并眼埋住，這些巖屑和鉆井液混合在一-起， 結(jié)構(gòu)很疏松，所以下鉆時可能遇陽，也可能不遇阻。但開泵循環(huán)時，把巖屑擠壓在一起，形成砂橋，致使警泵。泵壓越高，形成的砂橋越結(jié)實。

8、浸泡解卡制時，容易把井壁濾餅泡松泡垮，增加了解卡劑中的固體含量。排解卡劑時，如開泵過猛或排量過大，極易將巖屑與濾餅擠壓在一起， 形成砂橋。

9、鉆井液被鹽水或石青污染后，極易破壞井壁結(jié)，當(dāng)濕鉆屑充墻了環(huán)空時，形成泥環(huán)，會阻斷氣流形成砂橋。