摘要
当钻柱贴靠井壁时，在钻井液液柱压力与地层压力的压力差作用下，易发生粘附卡钻，给后续钻井施工带来挑战。本文分析了基于粘土的低固相钻井液体系泡碱解卡机制，探讨了不同浓度氢氧化钠溶液对滤饼的影响，结果显示：随时间变化O
在钻进过程中，钻遇渗透性地层可引起钻井液失水，使得在井壁形成的泥饼质量较差。当钻具停靠井壁时间较长时，井筒钻井液压力与地层压力失衡形成高压差，将钻柱推向井壁被泥饼粘附，使得钻具上提、下放、旋转无效，造成粘附卡钻，这一现象早在1937年就被提
常规粘卡处理主要有强力起拔或旋转、吊锤工具解
粘土是水基钻井液体系的主要添加剂，粘土的主要成分是蒙脱石，由蒙脱石晶格结构可知粘土晶层间有交换性阳离子存在，在钙基粘土中可交换性阳离子主要为C
火碱（NaOH）在钻井液中常用于调节pH值，浓度一般较小。当采用氢氧化钠浸泡液用于处理粘卡时，其原理主要是与泥饼中的液体或构成泥饼的固相成分中的C
图1 粘卡机理及处理过程
取被卡地层岩屑与API失水滤饼，做不同比例浓度碱液的试验，使其与滤饼和被卡地层的岩屑反应达到最佳效果。取浓度为2%、4%、6%的氢氧化钠溶液对滤饼进行浸泡。采用氢氧化钠溶液浸泡反应剧烈，浸泡6 h后滤饼开始“消融”，且氢氧化钠溶液浓度越高滤饼脱落速度越快，说明高浓度氢氧化钠溶液能够破坏滤饼的稳定性，对解卡有利，同时考虑氢氧化钠溶液对表层套管和井下钻具的影响，选取高于6%的氢氧化钠溶液作为解卡剂。
基于试验认为：氢氧化钠溶液有助于与粘土基钻井液滤饼的中C
图2 加入不同浓度氢氧化钠溶液
| NaOH溶液浓度/% | 对滤饼的影响 |
|---|---|
| 2 | 静置6 h后无明显反应 |
| 4 | 静置6 h后无明显反应 |
| 6 |
浸泡 1 h后，与滤饼中的C |
皖亳地1井是中国地质调查局在安徽亳州部署实施的小口径页岩气地质调查井，目的在于查明区域地层层序，是评价皖北地区古潜山内油气资源潜力获取岩心实物资料的重要调查井，以期为下一步南华北盆地安徽亳州阜阳地区页岩气勘探开发提供重要依
初步处理。静止半小时，下入第一根立根遇阻，提下困难，后对主动钻杆循环钻井液，上下窜动钻杆。强力提拔钻杆数次，最大提升力达320 kN，使用1档（95 r/min）旋转无效。
碱量的确定。解卡液的用量，应根据井径、被卡段钻具规格、地层缩（扩）径大小以及地面损耗因素确定，根据解卡液用量计算式：
V=0.785k（D
式中：D1——二开井段直径（钻头外径）；D——钻具组合外径（约等于114绳索钻杆外径）；d——钻具组合平均内径（约等于114绳索钻杆内径）；H1——钻具外解卡液浸泡液面至钻头的距离；h——钻具内解卡液液面至钻头的距离；H2——钻头至井底的距离（见
图3 皖亳地1井井身结构及卡点位置
替浆量：
在计算解卡液用量的同时，必须准确地计算出替浆量，公式为：
V替=V0+V地
式中：V替——替浆液总量，
采用114 mm钻杆，钻杆内径为100 mm，估算钻杆及主动钻杆总长约950 m，立管和高压管内径均为76 mm，总长30 m，泥浆泵6 in 吸浆管长9 m，内径152 mm。则：
V0=0.785×（0.
V地=30×0.785×0.0762+8×0.785×0.07172+9×0.785×0.1522=0.332
V替=7.79
实施碱浴解卡过程。解卡时，所需碱液量浸泡井段为998~1116.97 m（118.97 m） ，首先在1
（1）准确配置高浓度火碱液解卡剂、精确计算卡点部位及解卡剂用量处理小口径油气钻井粘卡经济高效。应用于灰岩、泥岩等易浸润地层、砂岩等易漏失地层解卡，泡碱处理后，钻井液PH值可控，对井壁破坏性较小，有助于后续施工。
（2）小口径油气调查井井眼小、钻柱与井壁环状间隙小，一旦发生粘卡处理不及时，极易引发高难度井下复杂。为预防粘卡发生，应减少钻具在裸眼段静止时间。长时间停钻时，需将钻具上提至套管内或间断循环钻井液，降低发生粘卡机率。
（3）建议进一步开展页岩气等非常规油气常见储层类型防卡钻井液室内配伍性研究及现场应用。
参考文献
Ryen Caenn， Darley H C H， George R. Gray Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids （Seventh Edition）［M］. 2017：367-460. [百度学术]
Ettehadi Ali， Altun Gursat. Thermal effects on differential pressure pipe sticking tendency［J］. Journal of Petroleum Science and Engineering， 2016，146：50-60. [百度学术]
陈谱.压差粘吸卡钻及处理［J］.工程勘察，1986（1）：55-56. [百度学术]
周华安.深井高密度钻井液防粘卡系列添加剂［J］.油田化学，1990（2）：119-124. [百度学术]
王德承.控制粘卡程度实现快速解卡［J］.钻采工艺，1990（2）：80-84. [百度学术]
王福元，廖兴松，张光义.浅谈深斜井防粘卡技术［J］.钻采工艺，1998（1）：3-5. [百度学术]
董云安，陈小元，袁建平.防粘卡钻具组合的改进及应用［J］.石油钻采工艺，2003（3）：39-40. [百度学术]
曹可义，朱玉新，傅在林.煤层气井钻具粘卡事故的预防与处理［C］.第十六届全国探矿工程（岩土钻掘工程）技术学术交流年会论文集.中国地质学会探矿工程专业委员会，2011：252-254. [百度学术]
马映辉，范记林，泽旺多吉，等.岩心钻探用内置式吊锤的研制与应用［J］.钻探工程，2023，50（S1）：405-409. [百度学术]
赵振云.油基解卡液处理粘附卡钻事故的分析与应用［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2016，43（2）：32-35. [百度学术]
郑祥玉.用水基解卡液解除粘卡事故［J］.钻井液与完井液， 1987（3）：32-37. [百度学术]
李占超.泡酸解卡技术在格拉芙油田的应用分析［J］.化工管理，2020（17）：108-109. [百度学术]
陈文博，柳志勇，曹欣.浴酸解卡技术在小井眼长裸眼侧钻井中的应用［J］.钻采工艺，2020，43（1）：121-122，125. [百度学术]
邓昌松，李兴亭，冯少波，等.碳酸盐岩地层漏失水平井卡钻泡酸解卡技术［J］.钻采工艺，2018，41（5）：28-31，8-9. [百度学术]
邓昌松，宋周成，李兴亭，等.泡酸解卡技术在TZ4SH井的实践与认识［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2017，44（6）：38-40，44. [百度学术]
邓昌松，何银坤，冯少波，等.泡酸解卡技术在塔中11井的应用与认识［J］.石油钻采工艺，2015，37（5）：120-123. [百度学术]
刘东柱.一起地热井粘附卡钻事故的处理［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2011，38（8）：23-25，28. [百度学术]
何世鸣，周健，候德峰.膨润土用于钻井泥浆改性与增效机理探讨［J］.中国非金属矿工业导刊，2002（4）：15-17. [百度学术]
代万庆，赵汉伟.水敏性地层“粘附卡钻”事故的分析与处理［J］.矿产勘查，2022，13（7）：967-974. [百度学术]
徐玉山.粘吸卡钻处理方法［J］.石油钻采工艺，1992（4）：35-42. [百度学术]
林金福，李锡，罗文来.昆明盆地地热钻井粘钻事故的分析与处理［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2009，36（4）：20-22. [百度学术]
赵洪波，朱迪斯，黄正，等.南华北盆地亳州—阜阳地区页岩气钻井技术［J］.石油钻采工艺，2020，42（6）：679-683. [百度学术]
齐治虎，魏思宇，徐影，等.安徽北部地区小口径地质调查井施工技术研究［J］.钻探工程，2021，48（S1）：155-159. [百度学术]
