PDC鉆頭防泥包技術(shù)淺析

1、長慶鉆井工程總公司第六項目部 PDC鉆頭防泥包技術(shù)淺析鉆頭防泥包技術(shù)淺析長慶鉆井工程總公司 PDC鉆頭防泥包技術(shù)淺析鉆頭防泥包技術(shù)淺析vPDC鉆頭的使用大大的提高了鉆進(jìn)的機(jī)械鉆速，鉆頭的使用大大的提高了鉆進(jìn)的機(jī)械鉆速，降低了鉆井成本，能夠最大限度的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。降低了鉆井成本，能夠最大限度的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。但是使用但是使用PDC鉆頭過程中，經(jīng)常出現(xiàn)鉆頭泥包現(xiàn)鉆頭過程中，經(jīng)常出現(xiàn)鉆頭泥包現(xiàn)象，很大程度上限制了鉆頭的使用時間，影響象，很大程度上限制了鉆頭的使用時間，影響PDC鉆頭優(yōu)良性能的發(fā)揮。因此在鉆頭優(yōu)良性能的發(fā)揮。因此在PDC鉆頭使用鉆頭使用過程中預(yù)防泥包和處理泥包就顯得尤為重要過程中預(yù)防泥包

2、和處理泥包就顯得尤為重要。長慶鉆井工程總公司v鉆進(jìn)過程中, 要及時掌握鉆頭的狀況，根據(jù)扭矩，泵壓以及相應(yīng)的地層及鉆時情況，準(zhǔn)確判斷鉆頭好壞。對于PDC鉆頭的使用要預(yù)防泥包的發(fā)生，發(fā)生泥包時能夠盡早的準(zhǔn)確判斷，給處理泥包提供便利。PDC鉆頭使用沒到期且所鉆地層巖性沒發(fā)生變化,如果出現(xiàn)以下情況: v(1) 鉆進(jìn)中,鉆時明顯增加,從每米幾分鐘上漲至幾十分鐘;并且通過強(qiáng)化參數(shù)，比如增大鉆壓后對鉆時沒有影響 v(2) 下鉆或短起下后,鉆時較快,鉆進(jìn)幾米后,鉆時明顯變慢v( 3) 鉆進(jìn)中,其它參數(shù)不變的情況下,泵壓上漲,扭矩值變小或者扭矩變化值變小。出現(xiàn)上面的情況就應(yīng)該考慮鉆頭可能出現(xiàn)泥包。一、一、PDC

3、鉆頭泥包時的現(xiàn)象鉆頭泥包時的現(xiàn)象長慶鉆井工程總公司二、二、PDC鉆頭泥包原因分析鉆頭泥包原因分析鉆頭泥包情況統(tǒng)計表：井號井號鉆頭泥包情況簡述鉆頭泥包情況簡述泥包時泥漿性能泥包時泥漿性能蘇48-17-67井處理井下復(fù)雜,螺桿鉆進(jìn)至3178米鉆時變慢,起鉆鉆頭兩刀翼泥包.地層石千峰.比重1.09，粘度70秒，失水8.0毫升PH值9,切力10-15.桃2-15-6井井深3133米轉(zhuǎn)化泥漿，后鉆時變慢，鉆進(jìn)30米后起鉆，鉆頭4個排水槽堵死， 換鉆頭后鉆進(jìn)一根后鉆時變慢，起鉆，一個水眼堵死，三個排水槽堵死。比重1.04，粘度43秒，失水8.0毫升PH值9。桃2-13-6井轉(zhuǎn)化三黃體系時鉆頭泥包，石千峰組

4、， 泥漿性能1.04，45，8，0.5。靖32-16井轉(zhuǎn)化體系鉆頭泥包一次轉(zhuǎn)化時泥漿性能：1.04，110，8，0.5，15/30，9 蘇14-21-23井鉆頭泥包,處理完事故鉆頭到底后第一根鉆石變慢,起鉆鉆頭五刀翼包死.泥漿性能：1.10，85，5，0.5，7/15，9靖33-19 正常鉆進(jìn)過程中，鉆時變慢，起鉆后2只水眼堵塞，2個刀翼泥包泥漿性能：1.07，45，6，0.5， 9長慶鉆井工程總公司長慶鉆井工程總公司v從收集到的幾口井的泥包情況來看，泥包主要發(fā)生在石千峰和石盒子這2個地層，有起下鉆發(fā)生泥包也有鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的泥包。泥包時的泥漿性能不穩(wěn)定，有高粘切時的泥包也有低粘切時的泥包，失

5、水較大。PDC鉆頭泥包是個復(fù)雜的過程，引起鉆頭泥包的原因也是多種多樣，但是究其根本都是泥巖巖屑粘附到鉆頭表面無法清除所致。主要有2個方面，一是泥漿性能不好，巖屑能夠粘附到鉆頭表面；二是當(dāng)巖屑粘附到鉆頭表面之后泥漿的沖擊力難以清除將巖屑清除掉，造成鉆頭表面的巖屑越積越多，從而引起泥包。能夠引起鉆頭泥包主要有以下幾個方面。長慶鉆井工程總公司v1、泥漿性能，在鉆進(jìn)泥巖地層時，泥巖分散到泥漿中，當(dāng)泥漿抑制能力不好時，泥巖中的劣質(zhì)固相分散到泥漿中，巖屑難以及時清除，造成泥漿固相含量變高。巖屑吸附到鉆頭表面形成泥包。另外固相含量高，失水偏大，形成泥餅質(zhì)量差就容易引起泥包。這就是為什么無固相聚合物體系下不會

6、發(fā)生泥包的原因所在。v2、 從統(tǒng)計看，在泥漿體系轉(zhuǎn)換過程中有發(fā)生泥包的現(xiàn)象較多。在轉(zhuǎn)化體系過程中，由于泥漿材料的一次性大量加入，化工材料充分水化分散需要一定的時間。當(dāng)化工材料沒有完全水化時，泥漿體系容易出現(xiàn)高失水，高固相，低切力等特征，由于切力低，鉆進(jìn)過程中井底段的砂子不能及時帶出，鉆頭處砂子越積越多，固相含量升高，泥餅變差，造成軟泥餅吸附到鉆頭表面，從而形成泥包。長慶鉆井工程總公司v3、起下鉆發(fā)生泥包的現(xiàn)象也很普遍。特別是在下鉆過程中，由于起下鉆過程中泥漿靜止時間較長，靜止泥漿受井內(nèi)溫度影響，泥漿中的自由水大量失去之后從而出現(xiàn)增稠現(xiàn)象，特別是井底段泥漿粘切變高，固相含量升高，當(dāng)下鉆到底時，惡

7、化的泥漿吸附到鉆頭表面，開泵后一時難以清除造成泥包。v4、起鉆時沒有將井內(nèi)砂子完全帶干凈，下鉆過程中，泥漿有倒返現(xiàn)象。細(xì)小的砂子進(jìn)入鉆頭水眼，堵塞鉆頭水眼使鉆頭處泥漿對鉆頭的沖刷作用變小，吸附到鉆頭表面的泥餅難以被清除掉，從而引起鉆頭的泥包。長慶鉆井工程總公司v5、下鉆到底后，開泵循環(huán)時間過短，直接加壓打鉆，井底的惡性泥漿沒有被充分帶出，由于受泥漿失水，泥漿中的自由水進(jìn)入地層之后，井底泥頁巖長時間浸泡變軟，如果急著打鉆，泥皮容易吸附到旋轉(zhuǎn)的鉆頭表面，難以清除從而引起鉆頭泥包。v6、在轉(zhuǎn)換泥漿體系之后，由于泥漿粘切、比重都升高，井內(nèi)流動阻力變大，泵壓上升，如果柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，就會引起泵排

8、量變小，對鉆頭表面的沖刷作用急劇下降，從而容易引起泥包。v7、當(dāng)泥漿起泡后，容易出現(xiàn)泥包現(xiàn)象。泥漿中大量出現(xiàn)泡沫，在循環(huán)過程中，鉆頭處受泡沫的影響，使得泥漿對鉆頭的沖刷作用變小，從而容易引起泥包。長慶鉆井工程總公司三、泥包后的處理措施三、泥包后的處理措施v1.處理鉆頭泥包的第一條原則就是：不要急于打鉆，因為越打包的越厲害；v2.無論預(yù)防或處理鉆頭泥包，調(diào)整泥漿性能都是必然的，發(fā)現(xiàn)鉆頭有泥包跡象，應(yīng)立即停鉆并配置清潔劑在第一時間打入井內(nèi)對鉆頭進(jìn)行清洗；v3.停止鉆進(jìn)，提高排量4050l/s加強(qiáng)水力沖洗效果，上提鉆頭脫離井底，提高轉(zhuǎn)速70100rpm增大離心力使泥塊易于甩出，并上下大幅度活動幾次，

9、然后下壓2030t至井底不開轉(zhuǎn)盤循環(huán)5-10分鐘，將上述過程反復(fù)操作；如果在2個循環(huán)周內(nèi)無效，就應(yīng)當(dāng)考慮起鉆了。長慶鉆井工程總公司四、預(yù)防四、預(yù)防PDC鉆頭泥包的技術(shù)措施鉆頭泥包的技術(shù)措施v1、在PDC鉆頭入井前，首先要保證井眼的凈化，在每次PDC鉆頭入井前起鉆時，盡可能的大排量循環(huán)，必要時配制稠漿打入井內(nèi)舉砂，保證井眼的清潔。v2、鉆頭在下鉆過程中，如果出現(xiàn)泥漿倒反，應(yīng)該及時接方鉆桿循環(huán)，防止砂子倒反堵塞水眼，保證水眼的暢通。v3、下鉆過程中，建議最后2-3個單根，接方鉆桿開泵，緩慢下放至井底。開泵循環(huán)及時的將井底沉沙帶出，同時將井底段受井溫影響性能惡化的泥漿循環(huán)出來，進(jìn)可能開大排量，保證鉆

10、頭表面的沖刷力，使鉆頭表面粘附物被及時清理干凈。長慶鉆井工程總公司v4、下鉆到底后，不要急于打鉆，應(yīng)當(dāng)大排量清掃井眼后，逐步加壓打鉆。v5、在轉(zhuǎn)換泥漿體系時，坂土含量一定要控制好，建議一次性加量不超過3.5%，同時盡可能的使用預(yù)水化的坂土漿，避免直接將坂土加入泥漿中。加化工時注意調(diào)整加化工的速度，盡量將轉(zhuǎn)換時間延長，確保泥漿材料盡量的水化分散，轉(zhuǎn)化時間不要小于4個循環(huán)周。長慶鉆井工程總公司v6、轉(zhuǎn)換完后，使用好固控設(shè)備，最大限度的清除有害固相，保持低固相含量。泥漿轉(zhuǎn)換完全后，體系應(yīng)該呈現(xiàn)“高切力、低粘度、低失水”的特征。較高的切力可以保證泥漿的攜砂作用，低的粘度能夠為鉆頭的清洗提供便利。v7、

11、在轉(zhuǎn)換體系時，三磺材料的加量要適當(dāng)，失水控制在7ml以下，三磺材料的加量在1.5%2%，一般配方：0.4%0.6%SF +0.4%0.7%FT-1+ 0.3%0.5%OSAM-K。長慶鉆井工程總公司v8、對于定向井，在轉(zhuǎn)換體系時，補(bǔ)充一定量的潤滑劑，減小摩阻，使巖屑不易粘附到鉆頭上。v9、下鉆時在鉆頭流道表面涂滿黃油或鉛油，形成一層保護(hù)膜，減少鉆頭與泥漿中的劣質(zhì)固相直接接觸的時間，或者把鉆頭包起來，這樣做既便在深井中也是有一定作用的。v10、在轉(zhuǎn)換體系前，加大鉆井液中聚合物中絮凝劑的含量，或者在轉(zhuǎn)換體系時補(bǔ)充一定量的聚合物材料，提高鉆井液抑制性，減少泥頁巖的水化分散。長慶鉆井工程總公司v11、當(dāng)發(fā)現(xiàn)泥漿起泡后，要引起高度重視，盡快消除氣泡，同時查找氣泡產(chǎn)生的原因，如果是材料起泡，就要考慮更換化工材料的品種，使用替代品。盡量消除能夠使泥漿發(fā)泡的因素。v12、盡量采用大排量鉆進(jìn)，保證PDC鉆頭的充分清洗與冷卻。長慶鉆井工程總公司五、總結(jié)五、總結(jié)v對于PDC鉆頭的使用，預(yù)防鉆