简述套管跟进解卡作业

徐可一，成 周，郑清云

（四川华锋钻探工程有限责任公司，四川 成都 610000）

在岩心钻探生产过程中，钻具、钻杆（以下统称钻柱）会因为多种原因卡在钻孔中，活动受到限制，这种情况即称为卡钻，是最常见的钻探生产事故之一。限制钻具或钻杆活动的位置称为卡点。在一次卡钻事故中，卡点可能有一个或多个。

1 卡钻原因

在地质岩心钻探实际生产过程中，常见的卡钻原因主要有以下几种：

（1）井塌卡钻：破碎、遇水分散、胶结疏松的孔壁崩塌、掉块造成卡钻。

（2）缩径卡钻：流塑性地层或部分水敏膨胀性地层中的孔壁发生变形致使孔径缩小造成的卡钻。

（3）泥包卡钻：近钻头部分由于地层黏土水化膨胀粘附在钻头上造成卡钻。

（4）沉砂卡钻：岩粉沉淀或冲洗液排粉不足造成的卡钻。

（5）注浆卡钻：灌注水泥浆、堵漏剂等材料时意外失去流动性，致使钻柱卡死。

（6）烧钻卡钻：使用金刚石钻头因为冷却不足引起的钻头、钻具与孔壁烧结为一体。

（7）压差卡钻：由于孔深和泥浆体系及应用的原因，在地质岩心钻探中较少遇到。

2 套管跟进解卡与其原理

处理卡钻事故有多种解卡方法，每种方法都有其自身的适用范围与限制。套管跟进解卡（以下简称跟管解卡）也是其中一种。

从卡钻原因进行分析后可知，卡钻的根本原因都是由于钻柱与外部物体发生挤压摩擦、台阶限位、熔融固结等作用后，束缚力超过了钻机能提供的最大提升力或扭矩，或是超过了钻柱螺纹的抗扭、抗拉极限。因此最直接的解决办法就是消除钻柱与外部阻卡物的接触，使得束缚力完全消除或减小到可克服范围之内。

跟管解卡就是在这种思路下形成的，其原理为：利用上层套管带动跟管钻头向下进尺，消灭掉全部或部分限制钻柱活动的外部阻卡物体，使束缚力完全消失或减小到钻机能力足够克服的范围内。跟管解卡在实际生产中也常被简称为“抱管”。

3 跟管解卡的适用范围

从原理上可看出，跟管解卡是直接从本质上解决卡钻的手段，因此理论上适用于一切原因的卡钻事故。但由于套管自身特性，还主要存在以下方面的因素，使得跟管解卡的实际应用受到限制。

（1）套管应该是经正常程序主动下管，而非因为卡死而造成的被动座管。

（2）套管隔绝的地层稳定性较好，动用套管不会造成上部地层的严重失稳。因此套管隔离地层失稳严重的情况下不适用，而特别适用于除此以外的泥包卡钻、沉砂卡钻、注浆卡钻、烧钻卡钻、压差卡钻等。

（3）钻机的扭矩、提升性能足以将套管跟进到卡点。

（4）套管底部与关键卡点之间的距离不能过大，需进行经济性评价。时间、人工、物料等成本不能过高。

（5）一般来讲，由于跟管解卡消耗时间长、受限因素较多，因此往往是较为终极的解卡处理方案，应该在确定其他相对容易、经济的解卡办法无效后方才使用。

（6）在坚硬致密地层中跟管难度较大，容易造成崩钻，对操作者的技术经验水平和责任心有较高要求。

（7）套管解卡可能由于扩孔段的地层稳定性变化，或地层过于致密坚硬而失败。

4 跟管解卡的处理要点

（1）套管中间有事故钻柱，若钻柱高度不合适，则需要卸开超过地面的部分，以方便操作。同时为方便后续处理，可用短节将事故钻柱接至高出地表20cm～30cm的位置。

（2）若事故钻柱下部通水且大量漏失，则必须将钻柱内架桥堵塞，否则冲洗液将从钻柱内流出泄压，跟管钻头（也称套管靴）得不到充分冷却容易烧钻。

（3）套管容易沿着钻柱一侧进尺，形成侧靠现象。由于钻孔轨迹通常呈现为大螺旋形态，侧靠方位也会出现变化。但不论如何变化，事故钻柱都很难位于套管内正中，因此套管内壁和事故钻柱外壁常在一侧相切，环空间隙表现为月牙形，地层岩石在其中形成管间残留。

如果地层岩石致密坚硬，这些残块得以部分完整保存，可能将套管卡停，严重时令跟管钻头损坏，而损坏的钻头残体遗留在孔内会加大处理难度。因此必须注意仔细操作，严防钻头损坏。

（4）套管跟进到一定深度后，事故钻柱将产生松动解卡。因此如果事故钻柱处于悬空状态，尤其是钻具距离孔底较高时，不能将套管一次跟进到位全部解卡，而要预留一定卡位，遵循“试拔事故钻柱——跟管解卡——再度试拔”的程序反复进行，直到安全将事故钻柱提离卡点为止。

5 跟管解卡的操作要点

在实际操作中应注意以下事项：

（1）先泵送冲洗液建立起循环后再开车。

（2）触底后以50rpm～130rpm转速对套管底部地层造型3分钟左右后再加速，但转速不应超过400rpm。

（3）有时跟管进程会受到阻碍，表现为光转动不进尺，扭矩平稳，泵压也基本正常，这时同样需要退刀10cm～20cm重新进尺。

（4）在完整坚硬岩层，每进尺5cm～20cm就倒杆上行同样距离，并来回划眼2-3次，确保管间残留岩块被消灭，具体进尺距离根据地层实际情况而定。

（5）当出现套管柱被管间残留岩块卡停时，直接上提、上顶钻柱，不能开车，否则也容易造成崩钻。

（6）如果未能避免崩钻，则在更换钻头后需要磨耗崩落胎体，需特别注意轻钻压低转速，接触孔底前最后5cm的下行速度放缓，以防接触崩落胎体后突然受力过大造成再次崩钻，加大处理难度。完全接触崩落胎体后，必须在套管柱转动扭矩平稳后才能增加钻压和转速。

综上所述，套管解卡是一种行之有效的解卡手段，在适用范围内，对各种原因导致的卡死都能从根本上解决问题。当钻柱卡死时，采取各种手段都处理无效后，可以考虑采用套管解卡方法来进行解卡作业。