【石油技术】套管事故的预防与处理技术

卡套管的原因有两种：

一是粘吸卡；

二是井壁坍塌或砂桥卡。

套管遇卡之后可以全压但是不能多提。套管与井壁之间的环形间隙较小，不可能套铣倒扣。

1、粘卡

在能循环钻井液的情况下，注入解卡液解卡，与处理粘吸卡钻方法一样。

2、塌卡或砂卡

（1）井内已形成砂桥，但尚有部分钻井液返出，应坚持小排量低泵压循环，提高钻井液粘度、切力，恢复正常循环后固井。

（2）套管已下到井底，发生塌卡或砂卡时发生漏失。分析漏失层位，并迅速固井，把水泥浆挤入漏失层。

（3）如果套管未下到井底，但距目的层不远，可以先固井，然后钻穿水泥塞和套管鞋，通井循环到底，采取挂尾管的办法再把油气层封固好。

预防卡套管的措施主要有以下几点：

（1）下套管前要循环调整钻井液性能，确保井下不漏不喷，必要时还要混入原油或塑料球，在井下安全的情况下才能下入套管。

（2）下套管前要校正井口，使天车、转盘、井口在一条垂直线上，保证不易错扣。

（3）下套管时必须按技术要求定时足额灌满钻井液，以防挤毁压阀或套管本体。可以在套管下部附件上安装自动灌浆设备，但要随时根据套管悬重和井内钻井液排出量判断自动灌浆设备是否在起作用。

（4）在用人工灌浆时，要不停地活动套管柱，上下活动范围不少于2m。当发现井下有遇阻显示时，应停止灌浆，立即大距离活动套管，待井下情况正常后再灌浆。

（5）如井口套管多次错扣，井下套管静止时间较长，应先活动井下套管，再换另一根套管对扣。

（6）在下套管过程发现井漏、井塌等现象时应起出套管，下钻处理，井下情况正常后再下套管。如套管已下到设计深度，要根据漏失层位的深度决定是否固井或起出套管。

（7）对于深井，下套管时可以进行分段循环，破除钻井液结构力，每次开泵要先小后大逐渐开至正常排量，防止产生压力激动，蹩漏地层。

（8）要控制套管下放速度，特别是通过已知漏层时，每一单根应控制在1.5~2min左右。下完套管后，必须首先灌满钻井液，然后才能开泵循环，防止空气混入。

二、套管下完后循环不通

1、处理措施

立即在阻流环附近射孔，恢复循环，然后固井。固井碰压可采用替量计量留水泥塞，蹩压后凝固。

2、预防措施

（1）防止手套、刷子等小物件落入井内。

（2）下入套管时要有专人逐根检查套管，套管内不能有任何物件。

1、处理措施

下完套管，发现井塌或砂堵，开泵后泵压升高，钻井液只进不返，不可能起出套管，只能根据井下情况采取不同的补救措施。

（1）如果漏层在上部松软地层，泵压不太高，又有较大的吸收量，可以直接注水泥。如果漏层在中硬地层，也有一定的吸收量，只是泵压较高，也可以挤入水泥浆，但水泥浆的稠化时间和初凝时间要适当延长。

（2）如果漏层就是生产层，挤水泥会严重损坏生产层。如果地层的吸收量很小，不具备挤水泥的条件，那只好把井口固定好，在坍塌层段一下生产层以上的适当位置射孔，用小钻杆或油管带封隔器下入套管中，将封隔器坐封与射孔位置之下，循环畅通之后，再注入水泥浆封好生产层。

2、预防措施

（1）下套管前通井循环时必须调整处理钻井液，彻底循环，清除积砂，巩固井壁，返速达到固井时的返速要求，井下有任何问题，都不需要下套管固井。

（2）要掌握地层的坍塌规律，有些地层的坍塌具有明显的周期性，下套管固井应选在地层稳定期内。

（3）下套管前起钻要特别注意灌钻井液，要连续灌满。

（4）从起钻完到下套管开始的时间越短越好，不许在电测、井壁取心之后不经过通井而直接下套管。

（5）有些井在套管串上接有很多扶正器和刮泥器，在下套管过程中积存了很多滤饼，如果这些滤饼正位于小井径井段，形成堵塞，则循环不通。因此，应合理设计扶正器的数量，并慎用刮泥器。

（6）下套管时，管内灌钻井液一定要按技术要求定时灌满，防止因挤毁压阀而导致井塌。

1、处理措施

在这种情况下，不能贸然固井，应采取如下措施：

（1）如果已知油气层压力不高，漏层在油气层以上，而且有可靠的井控设备，可以固井，注水泥碰压后，关防喷器并从环空间断地泵入钻井液，维持环空压力。

（2）如果不知漏层位置，而且油气层压力较高，有发生井下井喷的危险，或者漏层就是油气层，应先堵漏后固井，可将堵漏浆替入环空，分段挤注，待井下恢复循环后，再关井挤进一部分堵漏浆，静止一段时间后，再挤进一部分堵漏浆，待地层承压能力符合固井要求时，循环好钻井液再固井。

2、预防措施

（1）通井循环时，应以固井时设计返速所需要的排量进行循环，循环不正常，钻井液性能不好，不得不下套管。

（2）严格控制下套管速度，避免产生过高的激动压力，压漏地层。

（3）下套管过程，保持环空钻井液流动，下至设计深井后，先用小排量顶通，待井下钻井液结构强度完全破坏后，再逐渐恢复至正常排量循环。最大循环排量不得大于通井时的循环排量。

（4）少用扶正器，不用刮泥器。因为滤饼对稳定井壁、防止漏失有一定作用。

（5）通井循环时不漏，下完套管后发生漏失，则漏失层往往是在钻进过程中发生过漏失的地层，为了慎重起见，可以在下套管以前对发生过漏失的地层进行一次堵漏。

三、套管或回压阀挤毁

在下套管过程中，套管或回压阀挤毁的主要原因是灌钻井液不足。

（1）在固井前后的各种作业中，必须考虑套管的安全问题，无论何种原因造成套管挤毁，都难以补救。

（2）如果只挤毁回压阀，可以通过人工计量钻井液替入量进行固井。

（1）按设计要求定时灌满钻井液。

（2）在有盐岩蠕变的地层中固井，应按蠕变层的蠕变应力设计套管的抗挤强度。

（3）在蠕变层段的套管周围必须均匀的填满水泥，不能有窜槽现象发生。

（4）试油作业时的捞空深度，严格限制在套管抗挤强度允许范围以内，不得超越。

（5）需要下封隔器挤水泥时，封隔器离开射孔井段至少35m以上。

四、套管断裂

（1）如上部套管从接箍中滑脱而接箍螺纹依然完好，可以下入新套管对扣。

（2）如表层套管或技术套管从下部断落，可下入锥形引鞋扶正，并注入水泥固定。

（3）如下部断落套管很短，或只是一只套管鞋，用锥形引鞋无法扶正，下磨鞋磨铣。

（4）如果表层套管或技术套管从中间断开而且断口错位，则下入小一级的钻头钻进，如钻头无法下入，则下入铣锥修整下部断口，直至上下通行无阻，再下入一层套管，将断口隔开。如果铣锥也无法下入，进行侧钻。

（1）含硫油气井应采用防硫套管和井口装置。对于含有硫化氢的产层必须压稳，并充分循环处理钻井液，清除混入钻井液中的硫化氢后才能下套管。

（2）连接套管时不许错扣，错扣后必须重回重上，更不许在错扣后用电焊焊接。

（3）套管遇卡扣，可以全压，但不能多提，上提拉力不许超过套管串中最薄弱套管抗拉强度或螺纹抗滑强度的80%。

（4）表层或技术套管下部3~6根应用防松螺纹脂连接，螺纹必须清洗干净，不得有油污。

（5）表层或技术套管鞋要座在不易垮塌的地层中。

（6）表层套管水泥要返至地面，技术套管的水泥返深视情况而定，最好是返至地面或返至上层套管以内。

（7）最好采用双胶塞注水泥，或者在管内多留一些水泥塞。对于大直径套管可以采用内管注水泥，要确保套管尾部的封固质量。

（8）在已下套管的井中用转盘钻进，要限制转盘速度。钻铤未出套管以前，转速不得大于60r/min，钻铤出套管以后，也不要超过150r/min。对于施工期较长的井，技术套管要采取防护措施，如在钻杆上加胶皮护箍或防磨接头。

（9）要适当地延长水泥候凝时间，待水泥石有足够强度时再钻水泥塞。钻水泥塞时，钻具中不许带稳定器，加压要均匀。

（10）卸水泥头及联顶节时，一定要把井下部的套管固定好，不许套管倒转。

五、套管泄漏

找准泄漏位置，用超细水泥挤堵套漏。超细水泥为精磨水泥，平均粒度为6μm，最大粒度为15μm，为标准水泥粒度的1/5~1/7。用于挤注作业的超细水泥组分为20%~30%的精磨水泥和70%~80%的水硬矿渣。

（1）凡下井套管应逐根进行水力试压，并进行探伤检查。

（2）螺纹脂用密封脂或粘合剂。

（3）按规定扭矩紧扣。

（4）气井要用气密性套管。

（5）气井各层套管水泥浆均应返至地面。

（6）关井试压或井控作业时，关井压力不能超过最薄弱套管抗内压强度的80%。

（7）在技术套管内如用转盘旋转钻进，应对套管采取防磨措施。