PDC钻头泥包原因分析及对策
浅析PDC钻头泥包原因及对策
浅析PDC钻头泥包原因及对策摘要为了能够实现快速钻井，公司越来越多地使用PDC钻头。
但是因为一系列因素的影响，经常会出现PDC钻头泥包的现象，从而直接导致了起钻次数逐渐增多，甚至被迫使用牙轮钻头。
因此，PDC钻头泥包不仅影响了公司钻井速度，同时也影响了公司综合效益以及钻井市场的形象。
分析PDC 钻头泥包原因，并且制定出相应的对策已经迫在眉睫。
关键词：PDC钻头；钻井速度；原因分析1.分析造成PDC钻头泥包原因造成PDC钻头泥包的原因主要有以下几方面的因素：1.1操作水平下钻的速度太快，从而发生PDC钻头泥包现象。
因为PDC钻头不是在顺着螺旋形轨道向下滑行，而是在钻井井壁上不断刮削泥或钻屑。
并且在下钻时遇阻不是接顶驱划眼冲洗钻头，而是下冲或者下压，这样从钻井井壁上挂下的泥饼或钻屑形成钻头泥包。
如果在下钻到底时操作方式方法不恰当，同样也会直接发生钻头泥包现象。
另外，在软地层中钻井时，送钻不均匀也同样会造成钻头泥包。
1.2泥浆性能泥浆比较偏重或失水大，很容易形成过厚的粗糙泥饼；固相含量过高，钻出的岩屑就非常难清除，这样就会附在钻头表面，再加上使用的是无固相钻井液，因此钻头非常容易发生泥包现象；泥浆抑制性比较差，不能控制泥页岩的水化分散程度，这也会直接影响到PDC钻头泥包；润滑性比较差，钻头表面很难形成有效的保护膜，从而使钻井液中比较劣质的固相吸附在钻头上。
1.3地质原因因为所钻地层上部是不成岩软泥，因此非常容易黏贴在钻头的表面，经过多次压实之后就造成了钻头泥包；地层中含有比较分散的石膏，在造成泥浆污染之后，泥浆中有害固相难以清除，这样就会增加钻头泥包的机率；或者地层中泥岩层虽是岩石，但是容易水化分散，使钻井井眼内的固相含量或者泥质大增，吸附在钻头的表面之后就会造成钻头泥包。
并且因为地层的渗透率比较高，再加上压差的作用，吸附在钻井井筒有害固相没有及时清除，从而会形成厚泥饼，起下钻时就会在PDC钻头下方堆积形成钻头泥包。
PDC钻头钻井泥包原因及控制对策
PDC钻头钻井泥包原因及控制对策摘要：为了解决PDC钻肉钻井过程中产生泥包的问题，保障钻井作业的顺利进行，本文首先对PDC钻头钻井泥包产生的原因进行了分析，从作业流程到钻头材料，逐一进行了探讨，并提出了相应的控制措施。
关键词：PDC钻头；钻井泥包；控制措施引言：近年来，我国对能源的需求越来越高，页岩油气等非常规油气资源的开发陆续被提上日程，PDC钻头经过长时间的发展，现在已经成为钻井行业提速增效的重要工具，而因为开采环境的原因，经常会出现钻头泥包，大大降低了开采效率，所以对PDC钻头钻井泥包的产生原因及控制处理显得十分重要。
一、PDC钻头钻井泥包原因分析（一）钻井液性能原因在开展钻井作业过程中，钻头是其中的重要组成部分，还有一种物质也是十分重要的，那就是钻井液，它可以在岩层和钻头之间起到润滑的作用，还可以将多余的废屑带出地面，因为钻井液的类型不同，其中含有的成分也不同，润滑性及密度差异较大，密度较大的钻井液失水性很严重，各种杂质会很容易粘附在钻井壁上，形成泥包，随着钻井作业进行，就会依附到钻头上形成钻头泥包，润滑性过低也会导致大量泥岩颗粒吸附到钻头上，这是引发钻头钻井泥包的主要原因。
（二）钻井工程技术问题钻井作业过程的技术问题也不容小觑，为了提高工作效率，钻头的转速会越来越快，过快的钻头转速虽然加快了作业进程，但是大量碎屑无法及时排出，排出量跟不上作业量，钻头压力是影响钻头速度的重要因素，最佳条件下，钻速和钻压是成正比的，但是由于地质因素，有的岩层过软，而钻压过大、没有匀速送钻等操作会造成钻速过快或过慢，都会使钻头与地层接触过多而产生钻头泥包。
操作不当也会导致钻井液吸附废料能力下降，大量的碎屑会滞留在井壁处，形成泥堆，久而久之就会形成泥包，当钻头触及比较松软的土层时，泥包受到挤压，就会沾到井壁上去。
还有在下钻作业时，没有下入套管，钻头刮蹭到井壁上的泥包，也会形成钻头泥包。
（三）钻头类型及尺寸不合理在开展钻井作业时，也需要慎重选择钻头类型及尺寸，不同钻头的种类其结构是不同的，首先PDC钻头的结构会影响水力对其清洗的效果，比如散步式布齿和浅锥轮廓的钻头，水力冲洗的效果不明显，切削齿侧倾角较小的钻头，不易于碎屑的排出，钻头水眼的位置如果与喷射角度对不上，会在井底处形成钻井液涡流，使得钻头的刀片和切削齿得不到清洗，碎屑堆积就会产生泥包现象，钻头喷嘴太小，排量不够，废屑没有及时排出也会造成堆积。
预防PDC钻头泥包的钻井液工艺技术
预防PDC钻头泥包的钻井液工艺技术在石油钻探过程中，PDC钻头常常出现泥包的情况，影响钻探效率和钻头使用寿命。
本文从钻井液工艺技术的角度出发，分析PDC钻头泥包的原因，提出预防措施，并探讨其实践应用效果。
一、PDC钻头泥包原因PDC钻头泥包主要由以下原因引起：1. 钻井液过于稠黏，不能很好地滑过钻头表面，造成泥浆积聚于PDC钻头上；2. 钻井液中固相颗粒过多，和PDC钻头摩擦后在钻头表面聚集；3. 钻井液中化学添加剂含量不足，不能很好地抑制粘土骨架的塌陷和PDC钻头表面的泥浆堆积。
二、预防措施为了防止PDC钻头泥包现象的出现，应采取以下预防措施：1. 钻井液配方合理性：合理选择添加剂配比，调整其比例，确保钻井液的黏度和浓度适宜，防止钻井液太稠黏而无法将钻头表面的泥浆及时清除。
2. 合理的钻井液流动速度：选择适当的泵头，调整泵压和流量，使得钻井液在钻头表面的冲刷能力增大，从而清洗泥浆，避免泥浆在钻头上积聚。
3. 选择合适的钻井液处理设备：采用一些现代化的设备，例如离心机、旋流器、泥浆加药器等，以分离钻井液中的固相颗粒和非离子聚合物，保持钻井液的清洁度，降低PDC钻头的泥浆积聚现象。
三、实践应用效果针对以上预防措施，我们在一个石油钻探现场进行了实验调研。
在钻井液配方合理性上，我们通过查询相关资料，选择了含润滑剂和泡沫剂的钻井液体系。
我们运用计算机模拟和现场实测的方法，对泵头进行了优化，保障了钻井液流速适宜，也成功减少了固相颗粒的浓度。
此外，钻井液处理设备使用了较先进的离心机和旋流器，进一步提高了处理效率。
实践中的实验表明，采用合适的钻井液工艺技术可以确实有效地预防PDC钻头泥包的发生。
合理的钻井液组成和处理设备选择能够较大程度地减少固相颗粒在钻井液中的含量。
而合理的泵头调整，避免了过度黏稠的泥浆在钻头表面堆积。
实践表明，技术的应用不但可以快速定位和解决问题，更可以实现事半功倍的效果，提高生产效率和生产效益。
PDC钻头泥包的处理及预防
PDC钻头泥包的处理及预防作者：李松年来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第04期摘要：PDC钻头因为钻时快，使用时间长，穿越井段长而广泛推广，但是，PDC钻头的合理使用和发挥其最大经济效益却是我们探讨的。
PDC钻头泥包就是资源浪费的一种形式，也是目前没有解决的技术难题，所以，我们只能尽可能的防范。
关键词：PDC钻头；防泥包；预防近年来，随着海上的勘探开发，越来越多的成熟工艺被推广，也有越来越多的技术被应用，使得钻井速度大幅度提高。
其中PDC钻头加动力钻具复合钻井技术不仅提高了机械钻速，而且因为PDC钻头的耐用减少了起下钻次数而广受青睐。
但是，PDC钻头泥包的问题一直困扰着我们，目前还没有成功的经验或技术来解决这个难题，多数情况下只有起钻，因此严重制约了钻井时效。
1 造成PDC钻头泥包的原因1.1 地质因素上部地层塑性较大的泥岩，容易粘附在钻头表面，压实后造成钻头泥包；泥页岩虽成岩易水化分散，使井眼内泥质或固相含量过高，吸附在钻头表面造成钻头泥包；地层中含有分散状石膏，造成泥浆污染后，泥浆中的有害固相难于清除，钻头泥包的几率增加；地层渗透率高，在压差作用下，岩屑吸附在井壁上形成厚泥饼，起下钻时在PDC钻头下方堆积造成钻头泥包。
1.2 措施不当或技术错误钻进时排量小，井底清洗不干净，不但造成重复破碎，而且容易压实泥包钻头。
上返速度小，岩屑在井内滞留时间长，粘附于井壁形成厚泥饼，尤其是中上部高钻时地层更为严重；软泥岩地层，钻压过大，地层与钻头切削齿直接接触，造成钻头泥包；长裸眼井段下钻一次到底，钻头刮削井壁上的泥饼或钻屑在急于打钻时造成钻头泥包。
1.3 钻头选型不当钻头喷嘴布局不合理，水流不能及时排除导流槽内的岩屑，压实后泥包钻头；钻头选型不当，较高的机械钻速但水流不能及时排除岩屑；钻头尺寸的差异也会造成钻头泥包；钻头喷嘴脱落，导致水流改变而造成钻头泥包。
1.4 操作不规范下钻速度过快，钻头不断刮削泥饼或钻屑，容易造成钻头泥包；下钻遇阻不是接顶驱循环划眼，而是大力下压或大幅度冲击，造成钻头泥包；下钻到底或接立柱之后，排量没有达到要求之前就转动钻具而造成了钻头泥包；在软地层中钻进时，送钻不均匀，造成瞬时钻压过大，不但容易损坏动力钻具，而且造成泥包钻头；地层软硬交结，盲目跟压，造成钻头泥包。
小井眼钻井PDC钻头泥包情况的预防及解决办法
进 中 ， 地层吸水后形成 厚滤饼阻卡 等。 避免 ３． ．２抑制性 ： １ 提高钻井 液抑制性 ， 减少泥 页岩的水化分 散。 ３ ． 滑 ｌ 做 到粘 『 ．３润’ 生： １ 生泥岩的钻 屑在 Ｐ Ｃ 钻头上 粘不起 ， Ｄ 必需 加 足 润滑剂 、 清洁剂 ， 加量与 当时钻井液 密度等有 关系 。清 洁剂加 足是 以 钻井液 不起泡为准 ， 剂加量一般为 １ －％。 润滑 ％－ ３ ３． ．４钻进 中 ， 加强 固相控 制 ， １ 应 只有尽 量清 除劣质 固相 ， 能实 现 才 优 良的钻 井液机能 。 ３ － 高渗砂层 ， ．５对 １ 可使用 屏蔽暂堵技术 ， 渗透 ｌ漏失 。 减少 生 ３１ ．６对含膏岩层 ， 前加碱 ， ． 应提 防止其污染 泥浆 。 ３． ．７维护处理好 泥浆 Ｉ能 ， Ｐ Ｃ 头入井前 后对预 防钻头泥 包 １ 生 在 Ｄ 钻 都是 有效 的 ；Ｄ Ｐ Ｃ入井 后 ， 开泵 前 ， 配置一 定量 的清 洁剂 （ 表面 活性 剂 ） 对钻头 加以清洗也有 一定效果 。 ３ ． 程措施 ２工 工程措 施也是 防 Ｐ Ｃ钻 头泥包 的重要 因素 。 Ｄ Ｄ Ｐ Ｃ钻头钻速 陕、 钻 屑多， 必需要 有足够 的排量 ， 速带 出钻屑 ； 重复 切削 会形 成淤 泥 迅 否则 而泥包钻 头 。同时 ， 对其它措施 也有较高要求 。 ３． ．１首先做 好 Ｐ Ｃ钻头 的选 型工 作 ， ２ Ｄ 钻头 水 眼 、 流道 设计 应利 于 排 屑。 、 ３ ２排量 ： ＿ ２ 尽量采用 大排 量钻进 ， 证 Ｐ Ｃ钻 头的充 分清 洗 与冷 保 Ｄ 却， 低排量 只适于牙轮钻 头 ， 适应钻井 速度较快 的 Ｐ Ｃ钻 头。 而不 Ｄ ３ ３钻压 ： 井斜 的情况 下 ， 钻压有 利于进 步钻 速 ， 软泥 ＿ ２ 在不 加大 在 岩 中钻进 ， 量采用低 钻压 、 速 、 量 ， 有必要 盲 目 用高 钻 应尽 高转 大排 没 使
PDC钻头泥包现象的研究与分析
PDC钻头泥包现象的研究与分析随着钻井提速的需求，钻井现场更多地使用PDC钻头，显著提高钻井效率，减少起下钻，避免掉钻头等事故，降低成本。
但在应用中经常有PDC钻头泥包的现象，泥包是制约PDC钻头使用和提高机械钻速的主要问题。
本文在分析泥包原因的基础上，从泥浆性能、钻井参数、现场操作等方面结合施工井钻头泥包现象，对PDC钻头泥包进行了分析，提出预防PDC钻头泥包的技术措施，有助于解决PDC钻头泥包的问题。
标签：PDC钻头;泥包;粘度;切力;劣质固相1PDC钻头结构及布齿方式1.1 PDC钻头结构PDC钻头是以聚晶金刚石复合片（PDC）作为切削刃的钻头，主要由钻头体、聚晶金刚石复合片切削齿、水力结构等部分组成。
其中钻头冠部是其工作面，其工作面的几何形状影响钻头的稳定性、井底清洗、钻头磨损及钻头各部位载荷分布。
钻头工作面形状一般包括内锥、顶部、侧面、肩部及保径五个基本要素。
1.2 布齿方式PDC钻头布齿方式有三种：刮刀式布齿，单齿式布齿，组合式切削齿。
刮刀式布齿方式的特点是将切削齿沿着从钻头中心附近到保径部位的直线（或接近于直线的曲线）布置在胎体刮刀上，在适当的位置布置喷嘴（或水眼），每个喷嘴或水眼起到冷却或清洗一个或两个刮刀片上的切削齿的作用。
采用这种方式布齿的PDC钻头具有整体强度高、抗冲击能力强、易于清洗和冷却、排屑好、抗泥包能力强的特点，在黏性或软地层中应使用这种布齿方式的PDC钻头。
单齿式布齿方式是将切削齿一个一个地单独布置在钻头工作面上，在适当的地方布置喷嘴或水眼，钻井液从喷嘴流出后，切削齿收到清洗及冷却，当同时也起到阻流与分配液流的作用。
这种结构的布齿区域大、布齿密度高，可以提供钻头的使用寿命，但水力控制能力低，容易在黏性地层泥包。
组合式切削齒的布置采用直线刮刀和单齿式相结合的方式，在适当的地方布置水眼或喷嘴，这种布齿方式具有较好的清洗、冷却和排屑能力，布齿密度较高。
这种布齿方式的钻头多用于中等硬度地层。
钻头泥包卡钻探析与对策
１ 卡钻案例 引发 的思考
案例 １ ： 某 Ｘ１ 井 在 泥岩 中用 ２ ４ １ ． ３ ｍ ｍＰ Ｄ Ｃ钻 头钻至 井深 ４ ０ ４ ５ ｍ 时 ，出现钻 时 明显增 加 （ 南９ ～
２ ０ ｍ ｉ ｎ ／ ｍ增到 ３ ５ ～ ５ ０ ｍ ｉ ｎ ／ ｍ） 和 憋 钻 的 情 况 ， 循 环
２ ｈ ４ Ｏ ｍｉ ｎ后起 钻 ， 起 立柱 前 。 开 泵 带 出 ２个 单 根 ， 不
开泵 带 出 １ 个单根 ， 均无 遇 阻 ． 正常 起 至 ３ ５ ４ ５ ｍ 时 遇卡 ，下放 至 ３ ５ ５ ３ ｍ 未放 活 ：再 次上 提 至 ３ ５ ４ ７ ｍ
难度 ， 对牙 轮钻 头易造 成牙 齿崩断 或牙 轮轴 的损坏 ； 对Ｐ Ｄ Ｃ钻 头会 打 破其 抗 回旋平 衡 ． 容 易造 成其 切 削 复合 片 的先期 损坏 ， 甚 至可 导致 Ｐ Ｄ Ｃ钻头 复合 片 的 崩、 脱 性损 毁 ， 从 而 给 后 续入 井 的 Ｐ Ｄ Ｃ钻 头 构 成一 定 的潜在 危害 。钻头 泥包 不仅可 以发 生在钻 进过程
钻 头 泥包是 指钻 屑 、 软泥、 滤 饼粘 附在钻 头周 围 的部分 或全 部 区域 。使 得粘 附物 塞满牙 轮钻 头 的牙 轮 间隙或嵌 在牙 齿 间隙 ，或有 的堵塞 喷嘴水 眼或排
屑返流 槽 ， 如进一 步发展 甚 至会全 面包裹 钻头 。 在 钻进 过程 中发 生钻 头泥包 后 ，会 造成钻 头工 作条件 恶化 ， 泥 包后易 发生 憋跳现 象 ， 增 加 司钻施压
卡钻 需要 树 立 从 预 防 钻 头 泥 包 、 识 别和 监 测 钻 头 泥 包 到钻 头泥 包及 时 处 置 、 钻 头 泥 包复 杂 排 除 的整 体 解 决 策略 的存 在 是 导 致 钻 头 泥 包发 生“ 缩径 卡 钻 ” 的主 要 诱 因 ， 对 此提 出应 用 憋压 浸 泡 法 解 除钻 头 泥 包 卡钻 的 可行 性
PDC钻头泥页岩地层钻进泥包机理及对策研究进展
PDC钻头泥页岩地层钻进泥包机理及对策研究进展摘要：在钻井工业中，PDC钻头泥页岩地层钻进泥包的现象经常出现。
本文分析其泥包机理，总结形成钻头泥包的影响因素，进而提出三个方面的防止PDC钻头泥页岩地层钻进泥包的对策。
关键词：PDC钻头；PDC钻头泥页岩地层钻进泥包机理；影响因素；对策1.PDC钻头泥页岩地层钻进泥包机理PDC钻头泥包是指在下钻过程或者钻进过程中在钻头的切削齿和钻头体上粘附大量的泥页岩切屑，形成泥包。
PDC钻头泥页岩地层钻进泥包是一个复杂的过程，泥包的形成对于PDC钻头的使用效率具有重大的影响，一方面使钻机的下钻的速度减慢，钻头切入地层的功能不能得到有效的发挥，严重还会产生活塞现象，下钻时造成压力变化，从而在起钻时诱发非常危险的井喷。
另一方面钻头泥包的形成也会导致钻头的切削齿寿命下降。
钻头工作中切削齿会产生大量的热损耗，但是由于泥包的形成对于钻头起到包裹的作用，因此钻井液不能很快渗进去对切削齿进行有效得冷却，从而缩短切削齿的使用寿命。
造成钻头泥包的原因有很多，主要跟下钻的操作方法和软地层送钻不均匀有关。
2.PDC钻头泥页岩地层钻进泥包影响因素通过对PDC钻头泥页岩地层钻进泥包的机理进行分析，影响PDC钻头泥页岩地层钻进泥包的因素主要有5个方面：①地层性质。
地层性质在影响PDC钻头泥页岩地层钻进泥包过程中属于不可控因素，地层结构组成如矿物的组成、黏土的含量、水含量以及颗粒大小对岩层的黏附性能产生重要的影响，其次泥岩层的水化也会形成钻头泥包。
②有效围压。
有效围压也属于不可控因素，它是指下钻过程中岩石层给予钻头的有效压力，一般来说，有效围压越大，越容易使PDC 钻头泥页岩地层钻进泥包。
③钻头结构。
钻头泥包的形成跟切削齿和钻头体的黏附有关，PDC钻头的结构中，钻头的类型和冠部形状与泥包的形成有关，一般来说，脊柱式PDC钻头更容易形成泥包。
其次钻头结构中的水力结构和切削齿结构参数也会影响泥包的形成。
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PDC钻头泥包原因分析及对策
摘要:为满足快速钻进的需要,钻井工程现场越来越多地使用PDC 钻头,提高钻井速度,减少起下钻次数,避免掉牙轮等复杂事故,但在应用中经常有PDC钻头泥包的现象。
在分析泥包原因的基础上,从改善钻井液性能、改变钻井参数、精心操作等方面,提出了预防PDC钻头泥包的技术措施,有助于解决PDC钻头泥包的问题。
关键词:PDC钻头钻井速度钻井液
1 PDC钻头泥包的现象
钻进过程中,PDC钻头使用没到期且所钻地层岩性没发生变化,如果出现以下情况,就说明钻头被泥包了。
(1)钻进中,钻时明显增加,从每米几分钟上涨至几十分钟。
(2)下钻或短起下后,钻时较快,钻进几米后,钻时明显变慢。
(3)钻进中,其它参数不变的情况下,泵压上涨,扭矩变小;起出钻头后,切削齿、流道槽、保径部分有滤饼,说明在钻进过程中发生了泥包。
2 造成PDC钻头泥包的原因
造成PDC钻头泥包的原因主要有以下几个方面因素。
(1)钻井液性能方面:钻井液性能差,如失水大、滤饼厚、抑制性差、润滑性能差等。
(2)钻进地层特性方面:软泥岩地层、易吸水膨胀的地层或软硬交错的地层,易形成泥包。
(3)钻进参数方面:钻进中排量较小,未能将钻屑及时带离井底,造成重复切削。
钻进中钻压不均匀,使切削齿瞬间切入地层的深度不一致,特别是钻时变慢后,盲目加大钻压,会迅速包死PDC钻头。
(4)PDC钻头选型方面:选用中心孔流道较小的PDC钻头,容易导致钻屑堵在底部,造成泥包。
3 预防PDC钻头泥包的技术对策
使用PDC钻头对钻井液和工程措施都提出了比牙轮钻头更高的要求,不能将适合牙轮钻头的参数用到PDC钻头使用上。
根据对PDC 钻头泥包原因的分析,除地层原因是无法进行人为调整控制的外,其它几方面的因素都是人为可控的,主要采取以下措施来预防PDC钻头泥包。
3.1 下入PDC钻头前维护处理好钻井液性能
钻井液性能是否良好是防PDC钻头泥包的重要因素。
可以想象两种极端情况,一是PDC钻头放入泥浆罐中,一是PDC钻头放入淤泥罐中,前者肯定不会泥包,而后者肯定会泥包。
要达到不泥包的状态,应调整好钻井液性能。
调整钻井液性能又主要是控制钻井液的失水,提
高钻井液的抑制性、润滑性。
(1)钻进中,应降低钻井液失水,避免地层吸水后形成厚滤饼阻卡等。
(2)抑制性:加入大分子包被剂、聚合醇等,抑制泥岩地层造浆、分散。
(3)润滑性:做到粘性泥岩的钻屑在PDC钻头上粘不起,必须加足润滑剂、清洁剂,加量与当时钻井液密度等有关系。
清洁剂加足是以钻井液不起泡为准,润滑剂加量一般为1%～3%。
(4)钻进中,应加强固相控制,只有尽量清除劣质固相,才能实现优良的钻井液性能。
3.2 工程措施
工程措施也是防PDC钻头泥包的重要因素。
PDC钻头钻速快、钻屑多,必须要有足够的排量,迅速带出钻屑;否则重复切削会形成淤泥而泥包钻头。
同时,对其它措施也有较高要求。
(1)排量:Φ216井眼中应尽量提高排量,应保持在30～35L/s之间,而现场实际排量一般在25～28L/s之间,低排量只适于牙轮钻头,而不适应钻井速度较快的PDC钻头。
(2)钻压:在不井斜的情况下,加大钻压有利于提高钻速,但在软泥
岩地层加大钻压易形成泥包,送钻均匀,避免送不均匀造成PDC钻头泥包。
(3)下PDC前进行短起下,消除厚滤饼、阻卡,有利于防泥包。
(4)适当地层下PDC,防止因地层原因造成的泥包。
加强PDC钻头选型,以适应新钻地层。
(5)钻进中,钻时变慢,怀疑PDC钻头泥包,应将PDC钻头上提,离井底1m～2m,增大排量,提高转速,争取将部分泥包的钻屑甩掉,便于继续钻进。
(6)下PDC钻头前应测量起出的牙轮钻头外径,防止PDC钻头下入小井眼遇卡,同时预防PDC钻头下入井径变小的井眼段,减少钻头泥包。
(7)下入PDC钻头,由于有保径部位接触井周,相当于一个小扶正器,改变了钻具的结构,导致刚性增强。
因此,在厚滤饼段、井斜率变化大的井段要用牙轮钻头通井,应有耐心坚持划眼,待井眼畅通后再下PDC钻头。
(8)优选PDC钻头,在易泥包地层选用排水槽大的PDC,使钻屑能容易及时地排出,减少发生泥包。
3.3 现场实例
(1)某井Φ216井眼因溢流导致井下垮塌,埋钻具,被迫侧钻。
井深2635.00m～5050.34m为侧钻段,其中2660m为井斜最大点,5.54,后逐步降斜。
井深4631.08m下入PDC钻头,钻时慢,9h钻进3.37m至4634.45m。
起钻发现钻头底部形成垫层状泥包,水眼堵3个。
分析原因为PDC钻头在下钻中刮划造斜段井壁,在未下到井底前已形成泥包,即先期泥包。
后通过遇阻划眼,分段循环,下入PDC钻头正常钻进,日进尺40m～60m。
(2)某井Φ311.15井眼,钻井液密度1.82g/cm。
井深4164.55m下入PDC钻头,钻时慢,1∶30钻进0.7m,钻头发生泥包现象。
多次采用钻头提离井底0.2m～0.4m循环,钻井液冲洗PDC钻头后逐渐恢复正常,平均钻速1.5m/h。
该井由于使用Φ127钻杆,排量受机泵条件限制,只有30～32L/s;后在同构造上使用Φ127钻杆,排量达40～42L/s,同井段使用同型号钻头,无泥包现象,并且机械钻速高,可见排量小也是造成PDC钻头泥包主要因素。
4 结语
(1)维护处理好钻井液性能是预防PDC钻头泥包的主要技术措施之一。
(2)优化钻井参数,特别是采用大排量及时清除钻屑和下入PDC钻头前使井眼畅通,也是有效预防PDC钻头泥包的主要措施。
(3)使用PDC钻头有利于快速钻进,但是必须考虑到使用PDC钻头特殊性,克服按使用牙轮钻头操作PDC钻头的惯性思维,认真解决各种不利的影响因素,才能真正将这一先进工具转化为生产力。