近些年来，油气田已经进人后期开采，钻井深度不断增加，地层环境越来越复杂，钻具卡钻是钻井施工中发生的常见问题。造成卡钻的原因很多，通常分为以下几种类型:(1)泥浆性卡钻:钻头遇到含砂量大的地层，钻井液与泥砂混合形成泥浆，泥浆层层附着在钻头上，并填满钻头与井壁的空隙，形成巨大的摩擦力。(2)键槽性卡钻:地下岩层倾角较大，产生井斜时，钻杆在井壁上产生细槽，当下钻或起钻时，钻头易在键槽处发生卡钻。(3)沉砂性卡钻:钻进过程中，钻井液的循环不及时使其中的岩渣沉降到钻头上，理住钻头。(4}井塌性卡钻:当发生井塌时，大量岩石落人井内，将钻头理住卡死，钻具既不能活动，循环系统也被堵塞。

当发生卡钻时，钻井队一般采用注人解卡剂解卡、采用震击解卡法或使用倒扣将钻具倒出，这些方案在轻微卡钻时能够起到很好的作用，但有时卡钻的情况比较复杂，即使使用钻具倒扣法也很难处理，而且解卡处理施工的周期会非常长，在钻井遇到卡钻时使用工程射孔技术可以又快又及时的解决卡钻事故。主要的工程射孔技术包括测卡、爆炸松扣、爆炸切割等技术。

一、工程射孔技术

目前解决钻具遇卡的工程射孔技术的主要指利用工程测卡技术准确找到卡点位置，采用油气井射孔电缆输送爆松弹或切割弹，进行井下爆炸松扣或爆炸切割作业，解决钻具卡死井内，无法提出的工程难题。

(一)工程测卡

目前主要分为注磁测卡法、管柱扭矩与拉仲测卡法两种，前者使用较早，但无磁钻具无法使用，所以下面主要推荐采用后者，不受钻具种类影响。

1、测卡的原理

管柱扭矩、拉仲测卡法是通过测卡仪中的传感器和震荡器测量管柱分子结构变化，也就是说给管柱在施加的外力(拉仲、压缩、扭转)不超过弹性极限时，其材料的变形也是弹性的，一旦外力消除，材料的变形也消除，管柱也就将恢复到原来状况，因此测卡点的原理也就是建立在此基础上的。

2, HOMC0826测卡仪组成

HOMC0826测卡仪是由地面设备和井下仪器组成;

地面设备包括:单芯电缆绞车(直径8毫米)、地面仪器接收器、井日工具、(钻杆旋转工具、防喷盒、天地滑轮)等组成。

井下仪器包括:电缆头、磁性定位器、加重杆、仲缩杆、震荡器、上弹簧矛、传感器、下弹簧矛等组成。

3、卡点位置的判断

管柱在不超过材料屈服强度的外力作用下会产生弹性变形，外力解除后，弹性变形也就随之消除;在管柱的弹性变形中，离卡点越远的点，弹性变形越大，这就提供了通过测卡点得到的表盘读数，确定卡点的准确位置;首先了解被卡钻具的结构组合，将仪器下到被测管柱内预定卡点深度附近位置，然后对管柱施加上提力和扭拒，测得第一点的一个读数;由于管柱变形是在弹性范围内，所以该变形遵循虎克定律，管柱的弹吐f中长量遵循:

a=(FxL)/(ExA)(2-1)

其中:a一一测卡点的变形量

F一一管柱的上提力

L一一管柱上提力点到测卡点的距离

E一一管柱材料的弹性模量

A一一管柱横截面面积

由于管柱的上提力F和管柱材料的弹性模量E是已知的，在确定管柱相同时，管柱的横截面面积A也就是已知的，这样测卡管柱的测卡位置L就与该点的变形a是一种线性关系，

即a=(常数)xL(2-2)

当测得第一个点数据后，就可算出被测相同横截面面积管柱离测卡点上下的距离，然后下仪器到该管柱同横截面积的下端位置点测变形，测得表盘指针偏移读数大于30千周，则卡点还在下部管柱上，若测得表盘指针不动读数为30千周，则卡点一定在该段管柱上部，按a二(常数))xL公式，设定a二0(表盘指针指向30千周)就可算的第一测点离卡点的拒离L;当测得卡点的表盘读数越接近30千周时，就越接近卡点位置;在测卡时还需了解泥浆的性能来确定下仪器时是否带加重杆，否则仪器无法下人预定的位置。

  (二)爆炸松扣

利用炸药爆炸的方法，在需松扣的接头丝扣处产生冲击力，使丝扣在爆炸冲击力的作用下被震松，从而倒扣起出卡点以上的钻具。可应用于各种直径的井下管柱，在不同深度处遇卡事故的处理。其特点是成本低、效率高、成功率高。

注意:下井后务必确保倒扣弹对准接箍深度的准确性。

  (三)爆炸切割

在油田施工作业中，经常用炸药对油管、套管、钻杆和钻挺等进行切割作业，海洋油田的各种报废桩腿、导管架等也需进行切割作业。用聚能切割技术进行施工，具有成本低、施工方便、效果较理想等优点。

目前，国内主要使用线形和环形切割技术，其聚能原理和射孔弹相同，只是射孔弹为轴对称的聚能效应，对目标靶的作用结果是形成一个穿孔，而切割弹面对称聚能效应，对目标靶的作用结果是形成一条切缝。如果聚能药型罩和炸药装药是环形结构，则聚能效应是环形射流。油气井用的各类切割弹大多采用环形装药结构，根据切割弹对象不同，又分为环形内切割弹和环形外切割弹两种技术。

环形切割技术的设计关键在于环形聚能射流的形成状态，射流的形成、延仲和发展过程，其主要指标为金属射流的头部速度。根据两种切割弹是利用聚能效应原理设计制作的。其切割日呈喇叭日状，日部平整，施工比较简便，作用效果较好。如图2-3一1、2-3-2

二、现场应用

(一)海上钻杆爆炸切割施工

1、基本情况

井号:胜利油田CB x x一7井

井型:(五段制)定向井，设计井深为2020米，目的层为沙何街组。

被卡钻具结构:中120.65单牙轮钻头+230/210接头+105止回阀+中73无磁钻挺+中78.6加重钻杆+中73钻杆。

2、卡钻情况

该井于2010年7月18日钻至1970米左右出现卡钻，无法建立循环，在司钻人员活动解卡无效果后，使用震击解卡方案失败;后使用倒扣在400多米倒开，无法将管柱全部倒出;上提950KN无效，钻具卡死。

3、测卡、切割施工

后经讨论，决定采用测卡、切割施工，7月23日早6时进行测卡，测得卡点位置为1960米，然后下钻杆切割弹，在加厚钻杆位置本体将钻杆一次切开，测卡、切割总施工时间7小时，后活动钻具40分钟，成功解卡，提出井内全部钻具。

(二)辛XX一更斜11井卡钻爆炸切割施工

1、基本情况

井斜:80.30，方位:460

泥浆性能:密度:1.45幼'm3,粘度:42s，失水:3.8m1}

钻具结构:215.9PDC+172mm动力+431}4A10+4A11}410+212mm修壁器+411}4A10+159mm无磁+4A11}410+177.8mmMWD+14柱127mm钻杆+205mm修壁器+19柱127mm钻杆+9柱127mm加重+127mm钻杆。

2、卡钻情况

2013年5月19日，下至井深3492.6m时，有30t遇阻显示，随即停泵上提钻具至150t未动，开泵此时憋泵，上下活动后开泵正常，但是钻具未动，上提最高到200t，采用转动的方式最大扭矩至32KN·m，多次活动钻具无效，钻具卡死，继续循环活动钻具。分析卡钻原因是因为下钻速度过快，开泵过猛，造成憋泵卡钻。

3、测卡、切割施工

5月25日16:30身寸孔队到井，先测卡点，测至3120m，未测着卡点，说明卡点位置处于3120m以下。经与射孔协商，定于3065m左右切割钻具。22:00开始下模拟弹至3065m}23:30起出模拟弹，下实弹。

5月26日2:00下至预定井深，实施切割。切割完成后上提至160t，活动钻具6次，后下放至110t设定扭矩25KN·m，转动顶驱扭矩至20KN·m，扭矩突然释放，判断钻具已断开。2:30起钻，11:00起出钻具，经测量，最下面一根钻杆距离母扣3.12m处断开，共起127mm钻杆98柱以及断钻杆3.12m，鱼顶位置为3065.SSm}

四、结论及建议

通过管柱扭矩与拉仲测卡法，可以准确的判断钻具卡点位置，为后续解卡施工提供基础数据，可以有效的将损失降到最低。

利用炸药爆炸的方法，在需松扣的接头丝扣处产生冲击力，使丝扣在爆炸冲击力的作用下被震松，从而倒扣起出卡点以上的钻具，具有成本低、效率高、成功率高。

采用线形和环形爆炸切割技术，利用切割弹面对称聚能效应，对目标靶形成一条切缝，其切割日呈喇叭日状，日部平整，施工比较简便，作用效果较好，得到油田广泛应用。