塔河油田PDC钻头泥包原因分析及对策
新疆塔河油田PDC钻头防泥包技术研究
保 持适 当浓度 的搬 土含量 ， 避免岩 屑进 力大 ； 固控设备 使用不足 ， 细 颗粒含量 比例大 ， 钻井 液性能差 ， 润 分子聚 合物的包被 作用 ，
步分散和重复包被 ， 强化固控设备的使用和大排量， 将环空固 滑性差 ， 粘滞 系数和摩擦 系数大 ， 易产生泥包。 保证快速钻井顺利 进行 。 ４ ． 钻速 快钻 井液 携 带能 力差 ， 排量 不足 ， 返速 低 ， 也会 产生 相浓度降到最低 ， 下部侏 罗系 、 三叠系和石炭 系泥岩 虽成 岩性 很好 ， 但塑性较 泥包 。
新疆塔 河油 日 Ｐ Ｄ Ｃ钻 头防泥包技术研 究
薛春 来 ’
塔里木油田第六勘探公司 新疆库尔勒 ８ ４ １ ０ ０ ０
摘要 ： 在塔河 油田随着钻井新工 艺、 新技 术的不断推广应 用，
给 钻 井 液 工 作 提 出 了更 高 的 要 求 ， 长裸 眼井、 Ｐ ＤＣ钻 头 的 应 用 不 仅极 大的节约 了钻 井成本 ， 提 高 了机 械钻 速 。但 是在使 用 Ｐ ＤＣ
五、 钻井液的维护和处理
上部地层成岩差 ， 以散砂 、 泥岩及含砾砂岩为主 ， 处于快速钻 ３ ． Ｐ Ｄ Ｃ泥包 ， 下钻 易造成 漏失 ； 开 泵 困难 ， 易蹩 泵 ； 起钻拔 活 塞， 抽汲 压力大 ， 易 造成井塌 ； 还会 诱使地 层流体侵入 井眼 ， 造成 进阶段 ， 井浅 、 排量大 、 环空返速 高 ， 主要采用聚合物钻井液体系 ， 使用低密度 、 低粘 切钻井液 并适 当的放大 钻井液 的失水 量进 行钻 井涌或井喷 。 井施工 ， 在维护 处理上以大分 子聚合物胶液 维护为主 ， 保 留生产 二， Ｐ ＤＣ钻头 泥包的原 因分析
一
易吸水膨胀 ， 造 成剥蚀掉块和垮 塌 。以大分 子聚合物和 醇类 ５ ． 钻头 本身原 因 。Ｐ Ｄ Ｃ自清洁 能力差 ， 流道深 ， 钻 屑或 软泥 强 ，
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钻头钻进条件下常见地质录井问题的对策分析
PDC钻头钻进条件下常见地质录井问题的对策分析一．问题的提出PDC钻头因其良好的耐用性和高的钻井效率，近年来在钻井中广泛使用，因钻出的岩屑细小，使我们现有的录井分析方法对油气层的准确判断带来一定的困难，与此同时原始的录井条件也制约了钻井技术的发展，如在探井目的层段，在设计中是不允许使用PDC钻头的，这样就影响了钻井进度，加大了勘探成本。
解决PDC钻头下得录井问题是我们地质工作者的当务之急。
在PDC钻头钻进条件下录井面临的困难是：PDC钻头钻进时砂泥岩钻时差别不大，造成现场录井划分储集层困难;由于PDC钻头钻进时产生的岩屑细小，现场岩性识别有一定的困难;由于PDC钻头条件下岩屑细小，岩屑捞取时量少，再加上砂岩岩屑颗粒与泥浆接触充分和岩屑清洗时油气逸失严重，造成普通地质录井油气发现率降低;砂岩储集层厚度划分困难给油气显示归位造成一定困难。
二、录井技术的现状从现有的录井方法来看，地化录井过分依赖于岩屑，分析前处理环节多，气体成份损失多，对气显示层不太敏感，且对岩屑的准确捞取及挑样技术都有有较高的要求；而气测录井只能分析泥浆中的气体成份，它们仅是油气层中烃类组份的很少一部份，如遇到原油性质较重的油层这种录井方法有一定的局限性。
定量荧光录井对岩屑中的轻质成份非常灵敏，油气层发现率非常高，但和地化录井一样过分依赖岩屑，且对岩屑样品的数量有较为严格的要求。
所以这些录井方法在使用PDC钻头钻进情况下存在一定困难。
各种录井方法综合利用是解决这些问题的途径之一，但是应该看到对于重点探井而言，由于设计要求上综合录井仪以及辅助录井手段，单纯从发现油气层而言是没有问题的，只是剖面符合率却明显降低，而对于生产井等普通地质录井来说，单纯岩屑录井根本无法解决这些问题。
三、利用新录井技术解决PDC钻头录井问题近年来，录井技术发展迅速，由过去的人工劳动力型向仪器型、智能型转变，新的录井方法不断推出，对录井数据处理和分析能力不断加强。
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。
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。
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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塔河油田PDC钻头泥包原因分析及对策
杜清松1,何 昊2
(1.中石化西北油田分公司监督中心生产办,新疆轮台481600;
2.中石化石油工程西南公司重庆钻井分公司70820XNC井队,新疆轮台481600)
摘 要:塔河油田区块不同,钻头泥包程度不同,钻井中经常遇到钻头被泥包现象,尤其在塔河油田12区、AD区块,上部地层不成岩的软泥易粘附于钻头表面,下部地层中的泥页岩于水化分散,吸附于钻头表面造成钻头泥包;针对这种现象认真分析了原因和提出了相应对策,对塔河油田为避免这种情况,提出了相应的工程、泥浆措施,对于提高机械钻速和缩短钻井周期具有非常重要的意义。
关键词:塔河油田;钻头;泥包;泥浆性能;工程措施
中图分类号:TE242 文献标识码:B 文章编号:1004—5716(2009)03—0107—02
塔河油田上部地层(4000m以上)欠压实,地层胶结不好,下部地层泥岩易水化膨胀,剥落掉块;为提高钻速,减少起下钻次数,防止掉牙轮事故的发生,故选择使用PDC钻头,PDC钻头在使用过程中相比牙轮钻头而言,唯一缺点就自洗能力差、易泥包。
在塔河工区的钻井中经常遇到钻头被泥包现象,主要表现在井下的软泥、泥饼、钻屑粘附在钻头或扶正器周围,有的填塞在钻头刀片或牙齿间隙中间,尤其是PDC钻头,泥包表现更突出,产生严重影响机械钻速,在提下钻时增大阻力,容易发生井下抽吸等负作用,造成了极大的不安全隐患。
针对塔河油田来说,造成钻头泥包有以下几个方面原因:
(1)地质因素:塔河油田区块不同,钻头泥包程度不同,在塔河油田12区、沙参、雅克拉、AD区块,上部地层不成岩的软泥易粘附于钻头表面,压实后易造成钻头泥包;地层中的泥页岩虽成岩,但易于水化分散,吸附于钻头表面造成钻头泥包;地层渗透率高,在压差作用下,吸附井筒内有害固相及未及时携带出的岩屑,形成虚厚泥饼,起下钻时在PDC钻头下方堆积造成钻头泥包。
(2)工程技术因素:钻进中排量小,不能有效清洗井底及钻头,同时上返速度不足,岩屑在井内滞留时间长,造成重复切削,尤其是中上部(4000m以上)钻速高时尤为严重;在软泥岩地层,钻压过大,地层或钻屑与钻头表面形成直接接触,造成钻头泥包;长裸眼下钻未进行中途循环,从井壁上刮下的泥饼或钻屑则会泥包钻头。
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,盲目加压,造成泥包。
(3)泥浆性能因素:泥浆抑制性差,无法控制泥页岩的水化分散;固含和粘切过高,钻出的岩屑难于清除,易吸附在钻头表面;泥浆比重偏高,失水大,易形成过厚的粗糙泥饼;润滑性能差、钻头表面无法形成有效的保护膜,钻井液中的劣质固相易吸附在钻头上;坂含高,形成过厚的粗糙泥饼,起下钻易造成钻头泥包。
例如,一颗直径100μm的钻屑从井底被携带到地面后,未被清除而留在钻井液中,经过泥浆泵的多次循环和钻头的重复破碎后,就有可能变成12.5万个直径约2μm的小颗粒,严重影响机械钻速。
井队固控设备达不到快速钻井要求,尤其是除泥器和除砂器,尽管钻进中开动率达100%,但除砂除泥效果差,由于固控问题导致钻井液密度上升快,粘度增加,失水上升,不能有效的实现钻井液的低粘低切,减弱了相同排量下钻井液对井壁的冲刷;同样,固相的增加和密度的升高为高渗透性砂岩地层形成厚泥饼创造了条件。
从而增加了泥包的可能。
(4)钻头选型因素:水眼设计无法满足排屑要求;流道排屑角阻碍了钻屑顺利脱离井底,防泥包技术不过关。
(5)操作水平因素:下钻速度过快,在井壁上不断刮削泥饼或钻屑,极易造成钻头泥包;下钻时遇阻不是接方钻杆循环划眼冲洗钻头,而是下压或下冲,从井壁上刮下的泥饼或钻屑则会泥包钻头;下钻到底时操作方法有误,如果先启动转盘,后启动泵,同样也会造成钻头泥包;在软地层中钻进时,送钻不均匀。
(6)井身质量问题,由于井身质量控制不好,出现严重狗腿情况,造成下钻中钻头在该段贴靠井壁,发生PDC钻头堵水眼,泥包。
(7)其它因素:井内钻具被刺穿等造成循环短路,而未及时发现造成钻头泥包;干钻,由于泵上水不好,甚
701
2009年第3期 西部探矿工程
至是不上水,停泵后还在钻进。
钻头泥包除地质因素不能避免外。
其它因素都是可以避免的。
所以根据以上情况,结合本地区施工实际,应采取以下措施。
1 下入PDC钻头前维护处理好泥浆性能是预防钻头泥包的重要因素之一
(1)在上部地层(4000m以上)采用低粘、低切、低固含、控制适当失水的钻井液钻进,用好固控设备,加强固相控制,尽量消除劣质固相对钻井液的影响,实现优良的钻井液性能,能有效的预防钻头泥包。
粘切过高,钻井液内部结构力强,可能引起泵压过高。
(2)加大钻井液中聚合物、泥页岩抑制剂的含量,提高钻井液的抑制性,减少泥页岩水化分散,提高泥饼质量,现场一般使用DB F-2、KPAM、PM HC等通过抑制粘土水化和塑性变形减少钻头泥包的可能性。
(3)在快速钻井液中加入防泥包剂,增加清洁剂、润滑剂的加量,可以在金属表面形成憎水膜,从而降低甚至清除水化粘土和钻头、扶正器等金属表面的粘附,同时由于润湿反转作用,使钻屑不易凝聚,进一步提高井眼清洁效率。
(4)对高渗砂层,可使用屏蔽暂堵技术,加入QS-2、FD-1、PB-1等,提高滤饼质量,减少渗透性滤失,减少钻头泥包的可能性。
(5)维护处理好钻井液性能,维护强于处理,将任何事故扼杀在摇篮中是最理想的,钻井液性能的调整要做好小型实验,不要盲目处理,使预处理做到心中有数,处理有据。
(6)在易发生泥包现象的井段,维持良好的钻井液流变性能,控制低粘度、低切力、低固相含量、低坂土含量;为控制钻屑的水化分散,必须加足高分子聚合物的含量,充分包被钻屑,必要时还要加入清洁剂或抑制剂等。
(7)选用阳离子悬乳液钻井液体系,通过改变钻井液连续相和电性来提高钻井液的抑制性、润滑性,改善流变性达到防止PDC钻头泥包。
2 工程技术措施
(1)首先做好PDC钻头的选型工作,优选适合地层的钻头,钻头水眼、流道设计、以及防泥包能力、扶正器应利于排屑。
(2)下入PDC钻头之前,应充分循环泥浆,清洗井眼,防止起钻后滞留在井眼内的钻屑继续水化分散;进行短起下钻,对井壁泥饼进行刮削、挤压,将厚泥饼拉薄、压实,尽量保证井眼畅通、消除阻卡;在钻头泥包高发区,如果采用了所有方法也无法避免PDC钻头泥包,那么可以先使用牙轮通一趟井。
(3)下钻时在钻头流道表面涂满黄油,形成一层保护膜,减少钻头与泥浆中的劣质固相直接接触的时间,或者用160目以上筛布把钻头包起来,这样做既便在深井中也是有一定作用的。
(4)下钻时钻头不断刮削井壁,井壁上的泥饼或滞留于井内的钻屑会在钻头下堆积,到一定程度便会压实在钻头上,采用分段循环钻井液,防止堵水眼。
(5)下钻过程中还应适当控制速度,防止钻头突然冲入砂桥,钻进一堆烂泥中;另外如果速度恰当,PDC 钻头会顺着上一只钻头所钻的螺旋形井眼轨道行进,而不是在井壁上划拉下大量泥饼。
(6)每次下钻到底时必须先开泵,尽量提高排量充分冲洗井底和钻头,等排量满足要求后再开转盘。
(7)塔河区块上部坚持用大排量钻进;如果开钻前期排量太小,井壁冲刷不够从而引起环空间隙小导致泵压升高,上部地层由于钻时快,若排量太小,环空岩屑浓度大,清除不及时,对井壁冲刷不够,岩屑会附于井壁上,使得环空间隙减小,泵压会及时升高,以后由于高泵压排量进一步减小,最终导致高泵压及钻时变慢,甚至严重影响机械钻时。
甚至在易泥包井段使PDC钻头泥包。
这种情况在AD14井钻进中就曾经发生。
(8)软泥岩中钻进,应尽量采用低钻压、高转速、大排量钻进;控制好机械钻速,或增加钻井液循环时间,其目的是为了降低钻井液中的岩屑浓度。
(9)操作要精细,送钻加压一定要均匀,不能忽大忽小。
(10)严禁低于设计排量钻进。
在钻进中要加强巡回检查,监控好排量和泵压的变化,如遇泥浆泵上水不好或被刺漏,必须及时修护好后再钻进,有的为盲目抢时间,单泵或小排量钻进,将影响岩屑的携带,甚至发生重复剪切破碎现象,产生的细小岩屑可能泥包钻头,粘附井壁形成虚假泥皮。
(11)如以上措施还未取得效果,可考虑用牙轮钻头过渡,水眼尽量用不同尺寸,以不等速射流保持钻头清洁。
3 小结
因此,预防PDC钻头泥包总的来说,使用优质钻井液,大排量钻进,操作精细。
使用PDC钻头有利于快速钻进,但是必须考虑到使用PDC钻头的特殊性,克服使用牙轮钻头操作PDC钻头的惯性思维,认真解决各种不利的影响因素,加强工程、地质、泥浆等各方面的沟通与配合。
801 西部探矿工程 2009年第3期。